1 異步電動機變頻調速系統(tǒng)的 制設計書 第一章 設計任務書 設計題目：異步電動機變頻調速系統(tǒng)的 制 目的意義：綜合運用并鞏固所學機電一體化設計知識；采用編程的方法實現異步電動機變頻調速系統(tǒng)設計 設計內容： 1、 變頻器 ：采用松下 小型變頻器 2、 要求輸出轉速按下圖（見附圖）函數變化，請編寫梯形圖控制程序，并完成調試。 51 52 02 53 03 54 04 5頻 率 / H 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5T / 系統(tǒng)設計步驟 變頻器接線 輸入： 啟動： 止： 出： 變頻器 5（運行 /停止）接 低電平有效 變頻器 6（正轉 /反轉）接 低電平有效 變頻器 7（ 低電平有效 變頻器 8（ 低電平有效 2 變頻器 9（ 低電平有效 為實現低電平控制，從 制箱中，尋找 +24V 端子，由于 子與 +24V 電源端子短接，可以將變頻器 3 管腳接 口，其他管腳由 輸出端控制。 當 子存在輸出時，輸出端子被接到 +24V 電源端，從而實現與 子短接的目的。 I/O 分配表 輸入 輸出 0000 觸器 01002 1000 觸器 01003 1001 觸器 01004 啟動按鈕 00000 停止按鈕 00001 變頻器的基本知識 變頻器的它由主電路（包括整流器 、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器 ）和控制電路組成。 1 整流器：整流器的作用是把三相或單相交流電變成直流電。 2 中間直流環(huán)節(jié)：由于逆變器的負載為電動機，屬于感應負載，其功率因數總不會為一，因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換，這種無功能量需要考中間直流環(huán)節(jié)的儲能原件來緩沖。 3 逆變器：最常用的逆變器是三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中主開關元器件的通與斷，可以得到任意頻率的三相交流電輸出。 4 控制電路：控制電路通常由運 算電路 、 檢測電路 、 控制信號的輸入 、輸出電路和驅動電路等構成。其主要任務是完成對逆變器的開關控制，對整流的電壓控制以及完成各種保護功能等。控制方法可以采用模擬控制或數字控制。高性能的變頻器目前已經采用微機進行全數字控制，采用盡可能簡單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種功能。由于軟件的靈活性，數字控制方式?？梢酝瓿赡M控制方式難以完成的功能。 變頻器的選擇和參數設置 變頻器的選擇 正確選擇通用型變頻器對于傳動系統(tǒng)能夠正常運行時至關重要的，首 先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產機械的類型、調速范圍、速度響應和控制精度、啟動轉矩等要求，充分了解變頻器所驅動負載特性，決定采用什么功能的通用變頻器構成控制系統(tǒng)，然后決定選用哪種控制方式最合適。所選用的通用變頻器應是既滿足生產工藝要求，又要在技術經濟指標上合理。若對通用變頻器選型、系統(tǒng)設計及使用不當，往往會使通用變頻器不能正常的運行、達不到預期目標， 3 甚至引發(fā)設備故障，造成不必要的損失。另外，為了確保通用變頻器長期可靠的運行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。 變頻器在調速系統(tǒng)中的優(yōu)點： 1控制電機 的啟動電流； 2降低電力線路的電壓波動； 3啟動時需要的功率更低； 4可控的加速功能； 5可調的運行速度； 6可調的轉矩極限； 7受控的停止方式； 8節(jié)能； 9可逆運行控制； 10減少機械傳動部件。 變頻調速原理 變頻調速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調速的目的。 n=60f(1p 4 對于成品電機，其磁極對數 p 已經確定，轉差率 s 變化不大，故電機的轉速n 與電源的頻率 f 成正比，因此改變輸入電源的頻率就 可以改變電機的同步轉速，進而達到異步電機的調試目的。 變頻器的工作原理 變頻器的工作原理是把市電（ 380V 、 50過整流器變成平滑直流，然后利用半導體器件（ 成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。 第三章 變頻器設置 頻器的設定方法 5 頻器操作面板的說明 6 關鍵參數為 控方式 2 % 共用端子 3；無操作面板復位功能； 5： 行 /停止； 6： 轉 /正轉 一速度對應頻率 0 二速度對應頻率 15 三速度對應頻率 20 四速度對應頻率 25 五速度對應頻率 30 六速度對應頻率 35 七速度對應頻率 40 八速度對應頻率 45 第四章 變頻器接線圖 電路接線方法 7 制電路接線方法 8 第五章 線圖 輸入： 變頻器 5（運行 /停止）接 低電平有效 變頻器 6（正轉 /反轉）接 低電平有效 變頻器 7（ 低電平有效 變頻器 8（ 低電平有效 變頻器 9（ 低電平有效 為實現低電平控制，從 制箱中，尋找 +24V 端子，由于 24V 電源端子短接，可以將變頻器 3 管腳接 口，其他管腳由 輸出端控制。 輸出：將 220V 電壓，中間加個熔斷器起保護作用。 將 1000 接電機，使其運行。 9 第六章 設計小結 通過這次的 課程設計 ，讓我受益匪淺。 在課程設計期間 通過與同學 們之間的交流 和老師的指導 ，使自己學到了 不少 知識。 除了學會了西門子 200 的基本知識，并掌握了 200 的工作原理和一些指令的功能以外，還掌握了傳感器和變頻器的使用方法，并且深化了我對 制技術的理解。 在這次課程設計中我覺得最重要的就是要有自學能力，因為這次實訓中有部分知識我們之前還沒有接觸過，所以自己必須學會查找相關的資料。另外就是在遇到實際問題 的時候 ， 要 認真思考 ， 運用所學的知識，一步一步的去探索，是完全可以解決遇到的一般問題 的。而在這次設計程序的過程中，我一開始時走了很多彎路，這也是自己的知識不夠扎實的原因。不過經過自己幾天的努力，最后還是做了出來，而且還做得挺不 錯的。 雖然我們設計的東西并不難，但是在設計的過程中我學到了書本上所沒有學到的東西。只有理論，沒有結合實際是很難做出東西的。比如在調試的過程中，遇到問題往往是書本上的知識不能直接的解決的，只要在扎實的專業(yè)知識的前提下，我們才能把東西做好。 10 經過這次的課程設計， 讓我深深的感受到理論聯系實踐的重要性， 平時在學習中不能夠透徹理解的知識，通過動手，會有更好的認知。本次課程設計雖然不長，但是它給我們帶來了很多收獲。 它 使我意識到 自己 的操作能力的不足，在理論上 還存在 很多缺陷。所以在以后的學習生活中，我 會 更 加 努力地 加強理論 聯系實踐的學習，在努力學好專業(yè)知識的同時努力加強自己的專業(yè)技能方面的能力，使自己的知識在實踐中不斷增長，在實踐中鍛煉自己，培養(yǎng)自己各方面的能力，不斷提高自己的能力。 第七章 參考文獻 1 林小峰 北京：高等教育出版社， 1994 2 田瑞庭 北京：機械工業(yè)出版社， 1994 3 張萬忠 北京：化學工業(yè)出版社， 4 于慶廣 北京：清華大學出版社 5可編程序控制器原理 及應用 趙金榮 葉 真編 上海應用技術學院 6可編程序控制器應用指南 易傳祿主編 上海科普出版社 7可編程序控制器（ 理與應用 朱紹祥主編 上海交大出版社 8可編程序控制器教程 王兆義主編 機械工業(yè)出版社 9工廠電氣控制技術 方承遠主編 機械工業(yè)出版社 10可編程序控制器原理及應用 鐘肇新 彭 侃編 華南理工大學出版社 11現代電氣及可編程技術 王永華主編 北京航空航天大學出版社 12電氣與可編程序控制器技術 湯以范主編 機械工業(yè)出版社 13 程及應用 廖常初主編 機械工業(yè)出版社 14 機電傳動與控制 第四版 15 電子技術 高等教育出版社 16可編程序控制器原理 、 應用 、 網絡 （第二版） 華中科技大學出版社 第八章 附錄 00000 20000 00001 20000 10000 11 10001 20000 000 #50 001 #50 01 002 #50 002 003 #5