基于組態(tài)王變頻器系統(tǒng)掌握第一章變頻調(diào)速的根本學(xué)問1.1溝通電動機(jī)調(diào)速方式降壓調(diào)速:只適用于特地設(shè)計(jì)的高轉(zhuǎn)差率電機(jī)，機(jī)械特性軟。串電阻調(diào)速:只電動機(jī)。變極調(diào)速:只適合于變極電機(jī)，有級調(diào)速。變頻調(diào)速:高動態(tài)性能的溝通調(diào)速，有取代直流調(diào)速趨勢。在爭論開發(fā)階段，人們從多方面探究調(diào)速的途徑，因而種類繁多是很自然的。外表上的排列，而要進(jìn)一步探討其本質(zhì)，生疏溝通調(diào)速的根本規(guī)律。依據(jù)溝通異步電機(jī)的原理，從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率可分成兩局部:一局部s成正比。即Pm=Pmech+PsPmech=(1–s)PmPs=sPm調(diào)速系統(tǒng)效率凹凸的標(biāo)志。從這點(diǎn)動身，可以把異步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)分成三類。轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)這種類型的全部轉(zhuǎn)差功率都轉(zhuǎn)換成熱能消耗在轉(zhuǎn)子回路中，上述的前兩種調(diào)速時(shí)效率越低，它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速的降低的(恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí))?？墒沁@類系統(tǒng)構(gòu)造簡潔，設(shè)備本錢最低，所以還有肯定的應(yīng)用價(jià)值。轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)在這類系統(tǒng)中，除轉(zhuǎn)子銅損外，大局部轉(zhuǎn)差功率在轉(zhuǎn)子側(cè)通過變流裝置饋出或因此這類系統(tǒng)的效率較高，但要增加一些設(shè)備。轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)在這類系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)差功率只有轉(zhuǎn)子銅損，而且無論轉(zhuǎn)速凹凸，轉(zhuǎn)差功率根本不變，因此效率更高，上述最終兩種調(diào)速方法屬于此類。其中變極對數(shù)調(diào)速是有級系統(tǒng)，取代直流調(diào)速;但在定子電路中須配備與電動機(jī)容量相當(dāng)?shù)淖儔鹤冾l器，相比之下，設(shè)備本錢最高。1.2變頻調(diào)速系統(tǒng)的效率分析變頻器效率是指其本身變換效率。就變頻器的兩種形式而言。交-交變頻器盡管效率較高，但調(diào)頻范圍受到限制，應(yīng)用受到限制，目前通用的變頻器主要是交-直-交型，其工作原理是先把工頻溝通電通過整流器變換成直流，然后用逆變器再40%，逆變損耗約占50%，掌握回路損耗占10%。其前兩項(xiàng)損耗是隨著變頻器的容量、負(fù)比傳統(tǒng)電子技術(shù)中整流損耗力氣小，依據(jù)文獻(xiàn)[1>供給資料，變頻器在額定狀態(tài)運(yùn)86.4%~96%，隨著變頻器功率增大而得以提高。1.2.1變頻調(diào)速后電動機(jī)效率的變化的損耗可分為鐵芯損耗(包括磁滯損耗和渦流損耗)、軸承摩擦損耗、風(fēng)阻損耗、鐵芯中的磁滯損耗表達(dá)式為:PnfBmα方成正比，α對于一般硅鋼片，當(dāng)Bm=0.8,1.6W/m2時(shí)，α=2。由風(fēng)機(jī)和泵類理QPnQ?n;P?n3;P?Q3所提高。渦流損耗表達(dá)式為:Pe?af2;BmBm;drwPz?f1.5風(fēng)阻損耗:Pf?f3f脈動電流增加了電動機(jī)的銅耗。雜散損耗及附加損耗:不管何種形式的變頻器，變頻后除基波外，都產(chǎn)生現(xiàn)諧次諧波也會增加渦流損耗。綜上所述，變頻調(diào)速后，電動機(jī)的磁滯損耗、渦流損20%。1.3變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域節(jié)能方面的應(yīng)用:恒壓供水，風(fēng)機(jī)，中心空調(diào)，變頻冰箱。的應(yīng)用:各種機(jī)械設(shè)備掌握領(lǐng)域。其次章異步電機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)2.1變壓變頻調(diào)速的根本掌握方式在進(jìn)展電機(jī)調(diào)速時(shí)，常須考慮的一個(gè)重要因素是:期望保持電機(jī)中每極磁通,m熱而損壞電機(jī)。,m不變是很簡潔做到的。,m需要費(fèi)一些周折了。定子每相電動勢E,4.44fNkΦg1sNmSEg(V);f1—定子頻率(Hz);Ns—定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù);kNs—基波繞組系數(shù);,m—每極氣隙磁通量(Wb)。Egf1,m要考慮基頻(額定頻率)以下和基頻以上兩種狀況。電壓,頻率協(xié)調(diào)掌握的機(jī)械特性Us,1的機(jī)械特性方程式如下形式:2”,,,UsRs1r,,T,3nep”222”2,,,(sR，R)，s,(L，L),1,sr1lslrRs、Rr—定子每相電阻和折合到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相電阻;、Llr—定子每相漏感和折合到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相漏感;Lm—Us、,1相電壓和供電角頻率;s—轉(zhuǎn)差率。2,,Us,s1,,T,3n,sep”,,R,1r,,sTe=f(s)是一段直線，見圖三。當(dāng)s1Rr”，則2”,,,UR1s1r,,T3n,,ep22”2,,,s,s[R(LL)]，，1,,s1lslrTe=f(s)是對稱于原點(diǎn)的一段雙曲線。s圖一所示。2.1交-直-交變壓變頻器如前所述，對于異步電機(jī)的變壓變頻調(diào)速，必需具備能夠同時(shí)掌握電壓幅值和VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)裝置。2.2VVVF廣泛應(yīng)用以后，旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)組已經(jīng)無例外地讓位給靜止式的變壓變頻器了。312T,nUNemaxp22”22,,,R，R，,(L，L)1ss1lslr節(jié)”，所以又稱間接式的變壓變頻器。具體的整流和逆變電路種類很多，當(dāng)前應(yīng)用最廣的是由二極管組成不控整流器(PWM)PWM壓變頻器，如以下圖三所示。2.3PWM在主電路整流和逆變兩個(gè)單元中，只有逆變單元可控，通過它同時(shí)調(diào)整電壓電路也簡潔，效率高。PWMPWM提高了系統(tǒng)的調(diào)速范圍和穩(wěn)態(tài)性能。響，系統(tǒng)的動態(tài)性能也得以提高。小的影響。:P-MOSFET，IGBT，GTOGTOIGCT、IEGT2.4在交-直-交變壓變頻器中，依據(jù)中間直流環(huán)節(jié)直流電源性質(zhì)的不同，逆變器可2.4(PWM)技術(shù)PWM為載波(Carrierwave)，并用頻率和期望波一樣的正弦波作為調(diào)制波(Modulationwave)，當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波。依據(jù)波形面積相等的原則，每一個(gè)矩形波的面積與相應(yīng)位置的正弦波面積相制(SinusoidalpulsewidthmodulationSPWM)，這種序列的矩形波稱作SPWM第三章:可編程掌握器簡介可編程掌握器是以微處理器為根底，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自之一。PLCPLC3.1PLC特點(diǎn).第一,敏捷性、通用性強(qiáng)。繼電器掌握系統(tǒng)假設(shè)工藝要求稍有變化,掌握電路必需存儲在機(jī)內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)各種掌握功能的。因此當(dāng)工藝過程轉(zhuǎn)變時(shí),只需修改程序即可,外部接線改動微小,甚至可以不必改動,其敏捷性和通用性是繼電器掌握電路無法比較的。其次,牢靠性高,抗干擾力量強(qiáng)“繼電器掌握系統(tǒng)中,由于器件的老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象是不行避開的,大大降低了系統(tǒng)的牢靠性。而在掌握都實(shí)行了強(qiáng)有力的措施,使產(chǎn)品具有極高的牢靠性和抗干擾力量可以直接安裝在工業(yè)現(xiàn)場穩(wěn)定地工作。PLC被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。第三,編程簡潔,使用便利。PLC言。標(biāo)準(zhǔn)是編程語言的標(biāo)準(zhǔn),除了梯形圖!語句表之外,還存在挨次流程圖!何一種語言來描述,支持簡單的挨次操作功能處理以及數(shù)據(jù)構(gòu)造。第四,功能強(qiáng)大,可擴(kuò)展。的主要功能包括開關(guān)量的規(guī)律掌握、模擬量控制局部集散掌握等功能。PLC功能的目的。PLC掌握系統(tǒng)相比較,它以軟器件代替了硬器件,以軟觸點(diǎn)代替了硬觸點(diǎn),以軟接線代替為快速。它是由計(jì)算機(jī)簡化而來的，又有著諸多自身獨(dú)特的優(yōu)勢。如下所述:1.系列化2.多處理器大型機(jī)則為多處理器系統(tǒng),由字處理器!位處理器和浮點(diǎn)處理器等組成.較大的存儲力量I/O智能外圍接口網(wǎng)絡(luò)化可級連,網(wǎng)上可兼容不同類型的和計(jì)算機(jī),從而組成掌握范圍很大的局域網(wǎng)絡(luò)。緊湊及高牢靠性通俗化的編程語言和豐富的指令挨次掌握用的梯形圖用以進(jìn)展規(guī)律運(yùn)算,完成時(shí)2)適用于數(shù)值掌握的系統(tǒng)流程圖,具有算術(shù)運(yùn)算、比較、濾波等功能;3)類似匯編語言的指令表。PLC3.1a.中心處理單元(CPU)中心處理單元(CPU)PLCPLC并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲器、I/OPLC式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存I/OI/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出存放器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停頓運(yùn)行。PLCPLCCPU統(tǒng)，或承受三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU消滅故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。b、存儲器C、電源PLCPLC溝通電網(wǎng)上去3.1PLCPLCPLCPLC一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期。一次循環(huán)過程可歸納為五個(gè)階段,循環(huán)掃描過公共處理在公共處理階段,要進(jìn)展復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器、硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等操作。警,但不需要停機(jī),可等待處理。執(zhí)行用戶程序存放器中讀取的.1,0。元件映像存放器存儲著輸出繼電器、各種關(guān)心繼電器等的狀態(tài),同樣用和表示它們的通斷狀態(tài)。是I/O,CPUPLCPLC輸出繼電器或其他編程元件的狀態(tài)信息,是從元件映像存放器中讀取的。在執(zhí)行用像存放器中?？梢?在一個(gè)掃描周期中元件映像存放器中的內(nèi)容是可變的。掃描周期的計(jì)算設(shè)定值時(shí)掃描再往下進(jìn)展假設(shè)掃描周期設(shè)為不定時(shí),則要進(jìn)展掃描周期的計(jì)算。I/O(1)讀各輸入點(diǎn)的狀態(tài)從輸入電路中讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài)并將此狀態(tài)寫入輸入映像存放器中,也就是I/O階段,才會寫進(jìn)內(nèi)容.(2)讀輸出元件映像存放器中的狀態(tài)出電路的隔離和功率放大送到的輸出端,驅(qū)動外部執(zhí)行元件動作。外設(shè)口效勞信處理。完成上述各階段的處理后,又返回公共處理階段,周而復(fù)始的進(jìn)展掃描。第四章基于組態(tài)王變頻調(diào)速監(jiān)控系統(tǒng)4.1件對電動風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)展監(jiān)控。系統(tǒng)構(gòu)造參見圖五。(MCGS(FX2N)數(shù)據(jù)(FX0N-3A)信號組態(tài)王)4-20mA變頻器(FR-S500)溝通異步電機(jī)圖五變頻調(diào)速監(jiān)控系統(tǒng)框圖掌握要求4-20mA20-50Hz行狀態(tài)的顯示。4-20mA變頻器。一、基頻參數(shù)的概念變頻器基頻參數(shù)的示意圖如圖:圖六V/F=常數(shù)，適合恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性。二、如何設(shè)置基頻基頻參數(shù)設(shè)置應(yīng)當(dāng)以電動機(jī)的額定參數(shù)設(shè)置，而不