1、 . . . 2014屆畢業(yè)設計說明書絲光機的PLC控制系統(tǒng)設計院 、 部： 電氣與信息工程學院 學生：指導教師：職稱 教授 職稱 講師 專 業(yè)： 自動化 班 級：完成時間：28 / 35 摘 要近年來，我國紡織工業(yè)有了很大的發(fā)展，己成為世界上第一紡織大國。絲光機是國紡織印染行業(yè)大量采用的印染設備，由可控交流調(diào)速系統(tǒng)實施驅動與控制，因為直流調(diào)速系統(tǒng)存在著許多的弊端：比如需要長期維護、可靠性比較低、靈活性比較差、響應速度比較慢、故障停車時間長而且沒有故障自檢測功能，所以嚴重影響著生產(chǎn)線上正常的運行。 在本設計提出了基于PLC控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)中主令機和各從動機都采用交流電動機，采用高功

2、能性v/f控制的通用變頻器,由此構建了一種新型絲光織染系統(tǒng)。本設計的絲光機是對針織物進行絲光處理，織布車間織出的布比較硬且手感不好，另有許多斑點，需要經(jīng)過一系列處理，如堿洗、去斑點。因為經(jīng)過浸堿的布，堿性大，則需要用酸中和，絲光機就是完成上述工藝的聯(lián)合機。本文首先介紹了國外印染行業(yè)發(fā)展的狀況，其次介紹電動機調(diào)速技術的發(fā)展和現(xiàn)狀，對絲光機交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案進行了論證，再介紹本設計所需硬件的型號和性能，最后，介紹了系統(tǒng)的生產(chǎn)流程、系統(tǒng)的電氣結構，硬件配置和軟件實現(xiàn)。關鍵詞：絲光機；可編程控制器；通用變頻器；變頻調(diào)速ABSTRACTIn recent years, China's tex

3、tile industry has made great development, has become the world's first textile big country. Mercerizer dyeing equipment is extensive use of the domestic textile industry, implementation driven by a controllable AC speed control system, because there are many DC drive system drawbacks: such as th

4、e need to maintain long-term reliability is relatively low, relatively poor flexibility , the response is slow, long time and no trouble parking fault self-test function, so seriously affected the normal operation of the production line. In this design proposes PLC AC variable speed control system b

5、ased on the system from the master machine and the various motives are AC motors, high functionality using a common inverter v / f control, thereby constructed a new silk Zhiran system. The machine is designed silk knitted fabric mercerized, weave cloth weaving workshop relatively hard and feel good

6、, while many spots, need to go through a series of processing, such as caustic, go to spots. Because the base cloth soaked through alkaline big, you need to use an acid neutralization, mercerizing machine is completion of the joint process. This paper describes the status of the development of domes

7、tic printing and dyeing industry , then introduces the development and current status of the motor speed control technology, the mercerizer AC variable speed system solutions were demonstrated , and then introduce the model and the performance of the hardware required for the design , and finally ,

8、introduced the system of the production process , the electrical structure of the system hardware configuration and software.Key words: mercerizer; programmable controller; niversal Converter; frequency control目 錄1 概述11.1 課題背景11.2絲光工藝和絲光設備21.2.1 絲光工藝簡介21.2.2 絲光設備22 系統(tǒng)總體方案42.1 絲光機調(diào)速系統(tǒng)方案的論證42.1.1 直流調(diào)速

9、系統(tǒng)所存在的問題42.1.2 交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀與優(yōu)點42.1.3 基于PLC的絲光機交流變頻調(diào)速系統(tǒng)62.1.4 系統(tǒng)的同步設計62.2 系統(tǒng)結構框圖73 硬件設計83.1 變頻器的選擇83.1.1 變頻器的功能與結構83.1.2 變頻器的型號選擇93.1.3 變頻器的容量選擇103.1.4 變頻器的制動電阻參數(shù)的計算12 3.1.5 PG速度控制卡的安裝123.2 電動機的選擇133.3 PLC的選擇173.3.1 PLC的基本概念和特點173.3.2 PLC的選型173.4 自整角機的選擇183.5 其它元器件的選擇19 3.6 電路設計203.6.1主電路203.6.2控制電路2

10、04 軟件設計244.1 流程框圖24 4.2 梯形圖設計245 設計小結27參考文獻28致291 概述1.1 課題背景自改革開放后，中國的印染行業(yè)已經(jīng)進入了高速增長期，印染制造業(yè)也開始興起。但是，當我國的印染市場低端產(chǎn)品的需求逐漸趨于飽和以后，又隨著我國加入世貿(mào)組織，國際市場也逐步打開，中國的印染行業(yè)融入了全球貿(mào)易鏈，成為世界的加工車間。但是當面臨經(jīng)濟危機時陷入窘境時，中國的勞動力優(yōu)勢不再，印染行業(yè)也進入了轉型升級的關鍵時期。對印染行業(yè)來說，2013年依然是接受考驗的一年，也是印染行業(yè)實現(xiàn)大跨步的一年。行業(yè)銳意進取，堅持產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與創(chuàng)新升級，實現(xiàn)了行業(yè)基本平穩(wěn)的增長，經(jīng)濟效益明顯好轉，利潤

11、、投資、出口等主要經(jīng)濟指標增速較2012年有較大提升。2014年行業(yè)面臨的國經(jīng)濟環(huán)境有望趨好，三中全會改革號角的吹起也將給行業(yè)帶來新的發(fā)展契機。2013年1-9月，規(guī)模以上印染企業(yè)印染布產(chǎn)量419.15億米，同比減少2.11%，增速較2012年同期回落2.62個百分點。1-9月份，規(guī)模以上1899家印染企業(yè)主營業(yè)務收入2623.07億元，同比增加8.53%，增速與去年同期相比上升1.89百分點；實現(xiàn)利潤總額110.79億元，同比增加20.75%，增速與去年同期相比上升9.56百分點；出口交貨值441.20億元，同比增加3.86%，增速與去年同期相比上升5.25個百分點。1-9月份，規(guī)模以上印染

12、企業(yè)實際完成投資217.10億元，同比增加30.60%，高于紡織工業(yè)投資增幅17.20個百分點；施工項目數(shù)589個，同比增加35.09%；新開工項目數(shù)455個，同比增加44.44%；竣工項目數(shù)169個，同比增加11.92%。出口繼續(xù)保持平穩(wěn)增長。1-9月份印染八大類產(chǎn)品進出口總額182.88億美元，同比增加11.35%，增速較去年同期上升11.55個百分點；貿(mào)易順差141.41億美元，同比增加18.27%，增幅較去年同期上升14.72個百分點。2013年1-9月份，印染八大類產(chǎn)品出口數(shù)量、出口金額較2013年1-5月分別小幅增長0.93個百分點、1.42個百分點。出口平均單價1.17美元/米，

13、增速較去年同期上升1.27個百分點，出口平均單價從2012年開始到現(xiàn)在一直處于平穩(wěn)增長狀態(tài)在此背景下，為了進一步促進我國紡織業(yè)的健康發(fā)展，使我國從一個紡織大國轉變成一個紡織強國。我們因此提出了絲光機控制系統(tǒng)的設計。1.2絲光工藝和絲光設備1.2.1 絲光工藝簡介紡織工業(yè)在我國的國民經(jīng)濟中占有重要的地位,是創(chuàng)收入的重點行業(yè),而所有的紡織品幾乎都需經(jīng)過染整加工后才能滿足服裝和裝飾對紡織品性能和質量的要求。隨著人們物質文化和生活水平的不斷提高以與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,在國際中，紡織品競爭日趨激烈,對染整產(chǎn)品的需求正在從產(chǎn)量向質量轉移,所以要對染整產(chǎn)品的質量提出更高的要求。 絲光是印染工藝中的基礎工序之一,

14、它對產(chǎn)品的質量起著重要作用,大部分棉與其混紡織物在進行染色和印花加工前都需進行絲光處理。絲光是指棉與其混紡織物在經(jīng)緯向都受到一定力的情況下,用濃燒堿或其它化學藥品處理,以改變棉纖維的結構和形態(tài),從而達到改善纖維性能的加工過程。 絲光工藝是用氫氧化納溶液對純棉或高含棉量的紗線和織物進行處理以增加其表面光澤的工藝。墨塞絲光處理法，即在攝氏1525度下，將棉制品置入燒堿溶液中浸泡2540秒。在這種狀況下，棉紗或者棉布完全浸于燒堿溶液中，對于機織織物，通常使用燒堿的濃度是2024，對于紗線，使用燒堿的溶液濃度是2426。用高濃度的燒堿處理后，將會破壞纖維的螺旋形狀，增強其染色時候的附著力。同時還可以使

15、織物產(chǎn)生光澤，并具有穩(wěn)定的尺寸（防縮水性）。對于有效的絲光處理過程，其一是需要將棉纖維完全被高濃度燒堿溶液滲入（潤濕），同時還需要其它的濕潤劑去除溶液的表面力。絲光工藝條件不同所獲得的絲光效果是不一致的,多年來為了達到絲光的理想效果,實現(xiàn)絲光工藝的高效,國外有關方面均作了大量試驗研究和探討。得出影響絲光效果的因素有很多,主要是燒堿的濃度、溫度、作用時間、光時的力和絲光后去堿等。1.2.2絲光設備常用絲光機有布鋏絲光，彎輥絲光和直輥絲光機。以布鋏絲光機效果最好，應用最廣。 (1)布鋏絲光機 由前軋堿槽、繃布輥、后軋堿槽、布鋏擴幅裝置、去堿箱、平洗機等部分組成。 優(yōu)點：力易控制，織物縮水率、去堿效

16、果比具它絲光機理想。 缺點：布鋏部分易產(chǎn)生機械性疵布，設備占地大。 (2)彎輥絲光機 與布鋏絲光機的區(qū)別主要在于擴幅與初洗部分，其擴幅部分是由一個淺平階梯鐵槽和1012對彎輥組成。擴幅作用是依照織物繞經(jīng)彎輥套筒弧形斜面時所產(chǎn)生的緯向分力將其門幅展寬。優(yōu)點：彎輥絲光機加工時，常常兩層織物疊在一起進行，產(chǎn)量較高，有機身短、結構筒單的優(yōu)點，缺點：洗堿效率低，擴幅效果差。易產(chǎn)生經(jīng)密不勻，緯紗成彎月狀，染色易有陰陽面，應用遠不如布鋏絲光機廣。 (3)直輥絲光機 與前兩種不同的是，沒有軋車和繃布輥筒，也沒有擴幅裝置。 特點：常以雙層進行，產(chǎn)量較高，絲光均勻，不會產(chǎn)生破邊。缺點：機身較短，傳動簡單，操作方便

17、，但擴幅作用差(緯回縮水率難達國標)。但國有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問題。2 系統(tǒng)總體方案2.1絲光機調(diào)速系統(tǒng)方案的論證絲光機的動力主要是由電動機驅動，根據(jù)生產(chǎn)設備對電動機轉速的要求進行控制和調(diào)節(jié)，這對生產(chǎn)的產(chǎn)品質量是一個非常有影響的因素。電動機調(diào)速性能的好壞，對產(chǎn)品質量的提高、生產(chǎn)效率的提高和節(jié)能有著極其重要的影響。以前的絲光機調(diào)速系統(tǒng)大多采用直流調(diào)速系統(tǒng)，但是直流調(diào)速系統(tǒng)存在比較多的弊端。如果采用交流調(diào)速系統(tǒng)，不僅會提高絲光機的質量，而且可以大大減少系統(tǒng)的能耗，大幅度的節(jié)約電能。2.1.1直流調(diào)速系統(tǒng)所存在的問題在一段比較長的時期，直流調(diào)速系統(tǒng)憑著調(diào)速圍比較廣、小的靜差率、

18、好的穩(wěn)定性以與有著良好的動態(tài)性能，在調(diào)速的領域中，直流調(diào)速在這段時間占據(jù)著主導的地位。生產(chǎn)設備所具有的高性能調(diào)速系統(tǒng)基本上是都采用了直流調(diào)速系統(tǒng)。但是直流調(diào)速系統(tǒng)卻解決不了直流電動機本身的換向問題和在惡劣環(huán)境下的不適用問題，隨著時代的發(fā)展，我們對調(diào)速系統(tǒng)的要求也愈來愈高，比如要制造容量大、轉速高以與電壓高的直流電動機是十分困難的，這給直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和應用帶來了許多的不利。再加上直流電機的一些缺點，如機械式的換向器表面線速度與換向電流、電壓有一個極限值，這就限制了直流電動機的轉速和功率；機械式換向器要能可靠正常的工作，就要增大電機的電樞和換向器直徑，這會導致電機轉動慣量增大；機械式換向器還必

19、須要長期的進行檢查和維修，電刷也必須定期更換；還有在一些易燃、易爆、多粉塵、多腐蝕性氣體的生產(chǎn)環(huán)境下都不能或不宜使用直流電動機。這都限制直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展。2.1.2交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀與優(yōu)點自1885年發(fā)明了交流電動機，因為沒有找到理想的調(diào)速方案，所以交流電動機一直只在恒速拖動領域應用到了。到20世紀70年代時期，解決了交流電動機調(diào)速方案中的問題所在，所以交流調(diào)速馬上就得到迅速的發(fā)展，現(xiàn)在在生產(chǎn)設備上的調(diào)速系統(tǒng)都使用了交流調(diào)速系統(tǒng)，可見交流調(diào)速系統(tǒng)正在逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)。目前，交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)相比，交流調(diào)速系統(tǒng)更受歡迎，其靜、動態(tài)特性都可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美了。交流調(diào)速系統(tǒng)

20、還具有如下優(yōu)點：容量比直流電機大；轉速比直流電機高且還耐高溫，更好應用與生產(chǎn)設備中；交流電動機的體積、重量比同等容量的直流電動機都要小，而且交流電機結構簡單、經(jīng)濟可靠、慣性小，比直流電機更實用些；交流電動機比直流電動機適應環(huán)境的能力更強些，且堅固耐用，可以在十分惡劣的環(huán)境下使用，這讓交流電機的應用非常廣；交流調(diào)速系統(tǒng)比直流調(diào)速系統(tǒng)更節(jié)能些。從各方面來看，交流調(diào)速系統(tǒng)最終將取代直流調(diào)速系統(tǒng)。從交流異步電動機的轉速表達式： (1)由式（1）可歸納出交流異步電動機具有三種調(diào)速方法：變極對數(shù)的調(diào)速、變轉差率調(diào)速與變電源頻率調(diào)速。本設計是要求各電機調(diào)速功能由變頻器完成。交流變頻調(diào)速憑著優(yōu)異的調(diào)速性能和平

21、穩(wěn)性能與高效率、高功率因數(shù)、節(jié)能效果和廣泛的適用圍等優(yōu)點，使國外把交流變頻調(diào)速認為是在各個領域中最具有發(fā)展前途的調(diào)速方法。交流變頻調(diào)速控制的優(yōu)點主要有: (1)交流變頻調(diào)速是使用異步電動機，和同容量的直流電動機相比，具有體積小、占空間小、可靠性高、維護方便、結構簡單和價格低等優(yōu)點。(2)交流變頻調(diào)速的電源是使用先進的SPWM技術，顯著地改善了電機運行的質量和性能，加上控制精度提高、調(diào)速圍變寬，動態(tài)性能更好，正逐步取代直流電機調(diào)速。(3)交流變頻調(diào)速的電源是使用先進的SPWM技術，顯著改善了電動機供電電源的質量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，明顯節(jié)能了。(4)容易對現(xiàn)在的電動機實現(xiàn)調(diào)速控制，

22、可以大圍的實現(xiàn)高效連續(xù)調(diào)速控制，實現(xiàn)精確的控制速度。(5)容易實現(xiàn)電動機正轉反轉的切換，可以進行高頻率的起停運轉，可以實現(xiàn)電氣制動，可以對電動機實現(xiàn)高速驅動。(6)電機在帶動較大的負載啟動時，會產(chǎn)生較大的沖擊電流，但采用變頻時，可以實現(xiàn)軟啟動，減小沖擊電流，可以解決大負載的啟動問題。(7)電源功率因素高，所需的容量小，對電網(wǎng)的損害比較小。(8)具有比較完善的系統(tǒng)保護功能：變頻器很強的保護功能，能夠使電機在運行過程中隨時隨地的檢測到各種故障，而且還可以顯示故障的類別，如電網(wǎng)瞬時電壓降低、功率模塊過熱、直流過電壓、電網(wǎng)缺相、電機短路等，并立即封鎖輸出電壓。這種保護功能，不僅保護了變頻器，而且保護了

23、電機不易被損壞。2.1.3基于PLC的絲光機交流變頻調(diào)速系統(tǒng)20世紀80年代，國外大量使用PLC控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，在節(jié)能和節(jié)約維護設備的成本上都取得了非?？捎^的效益。20世紀90年代，在國部分廠家的生產(chǎn)設備在生產(chǎn)上也正使用由PLC控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。近些年來，PLC控制設備在我國得到了迅速的發(fā)展，在我國引進外國的設備中，有很大一部分都是由PLC控制的，國外的PLC產(chǎn)品已經(jīng)進入我國的市場。我國各行業(yè)得生產(chǎn)設備中也出現(xiàn)了大批使用PLC改造設備的成果，如機械行業(yè)，采用PLC作為控制裝置的生產(chǎn)設備越來越多。使用PLC控制后，可以在生產(chǎn)時在控制的軟件中把生產(chǎn)上規(guī)定的工序和加工時間寫進去，這樣就

24、可以減少了中間人為因素的影響，可以提高產(chǎn)品的質量。變頻調(diào)速技術已成為節(jié)能和提高產(chǎn)品質量的有效措施。實踐證明：交流變頻調(diào)速比直流調(diào)速更具有優(yōu)越性，且PLC控制比傳統(tǒng)的繼電接觸器控制也更具有優(yōu)越性。在國外不僅大量的使用了基于PLC控制的交流變頻調(diào)速技術，而且?guī)砹肆己玫慕?jīng)濟效益。所以，絲光機所采用PLC控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)是必要的和可行的。2.1.4系統(tǒng)的同步設計本設計所設計的絲光機是指對針織物進行處理，而針織物一旦受力不均產(chǎn)生拉力，即使拉力雖小一般也容易變形。所以在生產(chǎn)過程中要采取松式處理，即要求每個生產(chǎn)單元的針織物速度一樣，以保證織物在運行過程中不會受到力。所以生產(chǎn)設備的每個電動機要求速度一

25、樣，或者說保持一定的速度比值。本設計各單元電機均采用線速度跟隨系統(tǒng)。即先設置給定電機M1的速度，再根據(jù)生產(chǎn)線上松緊架反饋的速度和M1的速度來確定M2的速度，以此類推，可得出5個從電機的速度，這樣實現(xiàn)通常所說的“同步”傳動方式。即先調(diào)節(jié)主令機M1的速度，再調(diào)節(jié)其它從動機M2-M6的速度，使它們的速度與M1的速度達到協(xié)調(diào)一致。如圖1所示。 圖1同步系統(tǒng)圖2.2系統(tǒng)的結構框圖本設計絲光過程設備流程：絲光過程是由一條生產(chǎn)流水線自動完成，其中主要包括進布、浸堿、反應、穩(wěn)定、水洗、出布等六個環(huán)節(jié)，每一個工藝都需要拖動系統(tǒng)，從而每一個工藝都需要電動機，工藝上要求各個電動機保持一樣的線速度，或者保持一定的速度

26、比值運行，這就是我們常說的“同步”傳動方式，因為針織物彈性較大，受到拉力容易變形。系統(tǒng)中主令機和各從動機均采用交流電動機，其中M1為主令機，M2-M6為從動機，M1還要負責帶動測速發(fā)電機，通常先調(diào)節(jié)主令機速度，再調(diào)節(jié)其它從動機，使它們的速度保持與主令機一致，其中各電機調(diào)速均由變頻器來完成。PLC負責采集電機速度與各單元的線速度，并進行處理計算，從而向變頻器發(fā)出起停等信號。系統(tǒng)的結構框圖如圖2所示 圖2系統(tǒng)的結構框圖3硬件設計3.1變頻器的選擇3.1.1變頻器的功能與構成變頻器實現(xiàn)的功能：(1)節(jié)能的應用通過變頻器實現(xiàn)調(diào)速運行能夠節(jié)能，這是變頻器應用最典型的一個優(yōu)點。其中有風機和泵類機械運行時的

27、節(jié)能效果最為顯著。(2)提高生產(chǎn)效率變頻器最重要的目的是提高生產(chǎn)效率：保證加工時的最佳轉速適應在不同負載時有最佳轉速的工作狀態(tài)采用變頻器能夠實現(xiàn)多種速度運行，往往可以解決快速和準確停車之間的轉換。高速運行時可以縮短搬運物品的時間，低速運行時速度雖慢但有利于提高準確停車的精度。原有設備的增速運轉設備運行的速度往往直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)質量。但異步電動機的額定速度會限制設備的運行速度。如果要機械設備在工作時保持最大的生產(chǎn)能力，則要使異步電動機保持在額定狀態(tài)下工作。但在現(xiàn)實中不可能實現(xiàn)，但如果采用變頻器傳動，適當?shù)奶岣咿D速，則很容易提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)的效率。高精度準確停車生產(chǎn)過程中在預定的位置能夠準確

28、停車，對減小間歇時間來說是十分必要的。而減少間歇時間又對提高生產(chǎn)效率起著很大的作用。(3)提高產(chǎn)品質量生產(chǎn)過程中如果引入變頻器傳動，則可以使裝置、機械性能得到提高，而裝置、機械性能的提高又可以提高生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質量。變頻器可以通過提供加工對象的最佳速度、平滑的加速或減速、高精度的轉矩來提高產(chǎn)品的質量。(4)設備的合理化高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)，則注定要取代直流電動機，交流電動機可以克服直流電動機電刷、換向器不易維護等困難。而且通過充分利用變頻器的功能，使大部分生產(chǎn)機械的具有更多的功能。(5)適應和改善環(huán)境對環(huán)境的適應性強，并且對環(huán)境引起的危害小，是變頻傳動的又一個特點。變頻器可用于某些有爆炸

29、危險性的氣體和可燃性溶劑的生產(chǎn)設備，也可用于具有腐蝕性氣體的場合，還可以用于戶外、極度潮濕的場合或者水中電動機的調(diào)速傳動。變頻器的基本原理見圖3。圖3變頻器基本原理圖3.1.2變頻器的型號選擇由于變頻調(diào)速存在著諸多的優(yōu)點，使得交流變頻調(diào)速在印染行業(yè)也得到廣泛的應用。在本設計中，選用了通用變頻器，目前，市場流行的通用變頻器有著許多的種類，在印染行業(yè)中使用的通用變頻器的類型也不少，其控制系統(tǒng)的結構雖然存在著些許的不同，但其總的控制思想?yún)s是小異。VS-616G5型變頻器是安川公司在21世紀在面向世界時所研制的通用型變頻器。VS-616G5變頻器的特點如下:該變頻器是基于現(xiàn)代控制理論的磁通觀測器、神經(jīng)

30、元控制，直接控制轉矩，真正的電流矢量控制達到高精度轉矩控制速度控制圍：1:1000速度控制精度：土0.02%起動轉矩：150%/r/min操作設置簡單多種控制功能以滿足各種機械需要。應用軟件更加豐富，適用于各種系統(tǒng)，易于維護。完善的保護功能VS-616G5型變頻器具有電機保護、變頻器過載、瞬間過電流、電壓下降、過電壓、輸入缺相等保護功能。基于VS-616G5系列變頻器有如上所述的諸多優(yōu)點，所以本設計選用日本安川電機公司生產(chǎn)的VS-616G5系列變頻器。其接線圖如圖4所示。3.1.3變頻器的容量選擇在一臺變頻器驅動一臺電機的情況下，變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電流大于該電動機的額定電流，或

31、者是變頻器所適配的電動機功率大于當前該電動機的功率。啟動時變頻器容量應滿足下式： (2) (3) (4) 式中:負載所要求的電動機的軸輸出功率電動機的效率(通常約0.85)電動機的功卒因數(shù)(通常約0.75)電動機電壓(V)電動機電流(A)，工頻電源時的電流電流波形的修正系數(shù)，對PWM方式，取 k=1.1變頻器的額定容量(KVA)變頻器的額定電流(A)當選擇變頻器的容量時，需要同時滿足公式（2）（3）（4）三式的關系，這三個公式是統(tǒng)一的。由此可算出變頻器的容量要大于2.588KVA，可以計算出交流電機的容量為2.038KVA，符合變頻器容量的要求，并能找到符合相應的一組參數(shù)。根據(jù)表1可確定變頻器

32、的容量為4KVA。 圖4 VS-616G5變頻器引腳圖表1 電動機與變頻器間容量的匹配關系參考表被控交流電動 變頻器輸出 被控交流電動 變頻器輸出 機容量(kW) 容量(KVA) 機容量(kW) 容量(KVA) 0.4,0.75 2 22,30 50 1.5,2.2 4 37 60 3.7 6 45,55 100 5.5 10 75,90 150 7.5 15 110,132 200 11,15 25 160 230 18.5 353.1.4變頻器的制動電阻參數(shù)的計算因為絲光機的傳動裝置在運行過程中具有比較大的慣性，所以變頻調(diào)速裝置需要具有制動功能。帶有逆變功能的變頻器通過逆變器雖然能夠將再生

33、能量反饋到電網(wǎng)，但成本太高，在本設計中無法實現(xiàn)。如果采用能耗制動方式，通過制動單元將再生能量消耗在制動電阻上，則成本較低而且具有良好的應用效果。計算制動電阻的阻值： (5)制動電阻的最小值： (6)制動電阻的阻值應由如下條件來決定： (7)由式(6)可以估算出制動電阻的阻值為350。由于制動電阻的工作不是連續(xù)長期工作，因此其功率可以大大小于通電時消耗的功率。3.1.5 PG 速度控制卡的安裝 PG速度控制卡是使用了PG(脈沖發(fā)生器)對速度進行控制用的PG速度控制卡有4種類型，如表2所示。 有本設計要求選擇的為PG-B2型號，PG-B2型號的端子和型號如表3所示，其中PG-B2有PG矢量控制方式

34、專用。表2 PG速度控制卡類型PG-A2A 相(單)脈沖輸入，開路集電極或補碼輸出 V/f 控制專用PG-B2A 相 /B 相脈沖輸入補碼輸出對應，矢量控制專用PG-D2A 相(單)脈沖輸入，線驅動對應 V/f 控制專用PG-X2A 相 /B 相 /Z 相脈沖輸入，線驅動對應矢量控制專用表3 PG-B2 的端子與其規(guī)格端子NO.容規(guī)格TA11脈沖發(fā)生器用電源DC+12V(±5%)Max200mA2DCOV(電源用接地端子)3A相脈沖輸入端子H:+8 12VL:+1V 以下最高響應頻率 30kHz4脈沖輸入公共端5B相脈沖輸入端子H:+8 12VL:+1V 以下最高響應頻率 30kHz

35、6脈沖輸入公共端TA21A相脈沖監(jiān)視輸出端子開路集電極輸出DC24V Max30mA2A相脈沖監(jiān)視輸出公共端3B相脈沖監(jiān)視輸出端子開路集電極輸出 DC24V Max30mA4B相脈沖監(jiān)視輸出公共端TA3（E）屏蔽線接線端子3.2 電動機的選擇選擇電機主要依據(jù)本設計對電動機的類型、結構、容量、轉速來確定本設計需要電動機的型號和規(guī)格。在生產(chǎn)單位中生產(chǎn)設備的拖動系統(tǒng)一般使用三相交流電源，若無特殊要求通常采用Y系列三相交流異步電動機。Y系列封閉式三相異步電動機使用時效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣。結構為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入

36、電動機部等一系列優(yōu)點，本設計的要該設備有6個同步單元，其中1個主令單元和5個從動單元，各單元都采用交流拖動，交流電動機額定功率為1.5kW，額定轉速為1450轉/分鐘。由電動機大全表4可確定電動機型號為Y90L-4。 表4電動機大全型 號額定功率 額定電流 轉速 效率 功率因數(shù) 堵轉轉矩堵轉電流最大轉矩噪 聲振動速度 重量額定轉矩額定電流額定轉矩1級2級kWAr/min%COS倍倍倍dB(A)mm/skg同步轉速 3000r/min 2 級Y80M1-20.751.8283075.00.842.26.52.366711.817Y80M2-21.12.5283077.00.862.27.02.3

37、66711.818Y90S-21.53.4284078.00.852.27.02.370751.822Y90L-22.24.8284080.50.862.27.02.370751.825Y100L-236.4288082.00.872.27.02.374791.834Y112M-248.2289085.50.872.27.02.374791.845Y132S1-25.511.1290085.50.882.07.02.378831.867Y132S2-27.515290086.20.882.07.02.378831.872Y160M1-21121.8293087.20.882.07.02.382

38、872.8115Y160M2-21529.4293088.20.882.07.02.382872.8125Y160L-218.535.5293089.00.892.07.02.282872.8145Y180M-22242.2294089.00.892.07.02.287922.8173Y200L1-23056.9295090.00.892.07.02.290952.8232Y200L2-23769.8295090.50.892.07.02.290952.8250Y225M-24584297091.50.892.07.02.290972.8312Y250M-255103297091.50.892

39、.07.02.292974.5387Y280S-275139297092.00.892.07.02.294994.5515Y280M-290166297092.50.892.07.02.294994.5566Y315S-2110203298092.50.891.86.82.2991044.5922Y315M-2132242298093.00.891.86.82.2991044.51010Y315L1-2160292298093.50.891.86.82.2991044.51085Y315L2-2200365298093.50.891.86.82.2991044.51220Y355M1-2220

40、399298094.20.891.26.92.21094.51710Y355M2-2250447298594.50.901.27.02.21114.51750Y355L1-2280499298594.70.901.27.12.21114.51900Y355L2-2315560298595.00.901.27.12.21114.52105同步轉速 1500r/min 4 級Y80M1-40.551.5139073.00.762.46.02.356671.817Y80M2-40.752139074.50.762.36.02.356671.817Y90S-41.12.7140078.00.782.3

41、6.52.361671.825Y90L-41.53.7140079.00.792.36.52.362671.826Y100L1-42.25143081.00.822.27.02.365701.834Y100L2-436.8143082.50.812.27.02.365701.835Y112M-448.8144084.50.822.27.02.368741.847Y132S-45.511.6144085.50.842.27.02.370781.868Y132M-47.515.4144087.00.852.27.02.371781.879Y160M-41122.6146088.00.842.27.

42、02.375821.8122Y160L-41530.3146088.50.852.27.02.377821.8142Y180M-418.535.9147091.00.862.07.02.277821.8174Y180L-42242.5147091.50.862.07.02.277821.8192Y200L-43056.8147092.20.872.07.02.279841.8253Y225S-43770.4148091.80.871.97.02.279841.8294Y225M-44584.2148092.30.881.97.02.279841.8327Y250M-455103148092.6

43、0.882.07.02.281862.8381Y280S-475140148092.70.881.97.02.285902.8535Y280M-490164148093.50.891.97.02.285902.8634Y315S-4110201148093.50.891.86.82.293982.8912Y315M-4132240148094.00.891.86.82.2961012.81048Y315L1-4160289148094.50.891.86.82.2961012.81105Y315L2-4200361148094.50.891.86.82.2961012.81260Y355M1-

44、4220407148894.40.871.46.82.21064.51690Y355M3-4250461148894.70.871.46.82.21084.51800Y355L2-4280515148894.90.871.46.82.21084.51945Y355L3-4315578148895.20.871.46.92.21084.51985同步轉速 1000r/min 6 級Y90S-60.752.391072.50.72.05.52.256651.821Y90L-61.13.291073.50.72.05.52.256651.824Y100L-61.5494077.50.72.06.02

45、.262671.835Y112M-62.25.694080.50.72.06.02.262671.845Y132S-637.296083.00.82.06.52.266711.866Y132M1-649.496084.00.82.06.52.266711.875Y132M2-65.512.696085.30.82.06.52.266711.885Y160M-67.51797086.00.82.06.52.069751.8116Y160L-61124.697087.00.82.06.52.070751.8139Y180M-61531.497089.50.81.86.52.070781.8182Y

46、200L1-618.537.797089.80.81.86.52.073781.8228Y200L2-62244.698090.20.81.86.52.073781.8246Y225M-63059.598090.20.91.76.52.076811.8294Y250M-6377298090.80.91.86.52.076812.8395Y280S-64585.498092.00.91.86.52.079842.8505Y280M-65510498092.00.91.86.52.079842.856Y315S-67514198092.80.91.66.52.087922.8850Y315M-69016998093.20.91.66.52.087922.8965Y315L1-611020698093.50.91.66.52.087922.81028Y315L2-613224698093.80.91.66.52.087922.81195Y355M1-616030099094.10.91.36.72.01024.51590Y3