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文檔簡介
6SE70系列變頻器維修及調試課程
堅持學習和運動,這是保持熱情的秘決—第一章:變頻調速基礎知識在本章您將學到:三相異步電機調速原理三相異步電機調速方式變頻調速的特點及發(fā)展變頻調速的基本原理變頻同時需要調壓的原因調壓調頻實現(xiàn)的方法-SPWM三相異步電動機調速原理定子旋轉磁場的產生及電機轉速公式:N=60F/P(1-S)P:極對數(shù)F:頻率N:轉速S:轉差率標準異步電機速度參數(shù)一覽p2pn0nMΔns備注12300029001000.0335.5~7.5kW2930700.02311~18.5kW2970300.0145~160kW2415001460400.02711~15kW1470300.0218.5~30kW1480200.01337~315kW361000960400.043~5.5kW970300.037.5~30kW980200.0237~250kW調速方式名稱控制對象特點變極調速交流異步電動機有級調速,系統(tǒng)簡單,最多4段速調壓調速無級調速,調速范圍窄電機最大出力能力下降,效率低系統(tǒng)簡單,性能較差轉子串電阻調速變頻調速交流異步電動機交流同步電動機真正無級調速,調速范圍寬電機最大出力能力不變,效率高系統(tǒng)復雜,性能好可以和直流調速系統(tǒng)相媲美早晚發(fā)展時間交流電機調速系統(tǒng)的發(fā)展歷程在變頻器出現(xiàn)前同步電機無法實現(xiàn)調速功能,因此只能在定速傳動領域使用三相交流鼠籠電機盡管調速性能不佳,但其結構堅固、經久耐用且價格低廉還是在一些性能較低的傳動現(xiàn)場使用變頻調速概述及其特點變頻技術交流變頻是強弱電混合綜合性技術,既要處理大電能的轉換(整流、逆變),又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它的技術分成功率轉換和弱電控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關的技術問題和新型電力電子器件的應用技術問題,后者要解決基于現(xiàn)代控制理論的控制策略和智能控制策略的硬、軟件開發(fā)問題,目前廣泛應用的是全數(shù)字控制技術。
變頻器的控制對象
三相交流異步電機和三相交流同步電機,標準適配電機極數(shù)是2/4極序號優(yōu)點1平滑軟啟,降低啟動電流,減少變壓器占有量,確保電機安全2在機械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3無級調速,調速精度大大提高4電機正反向無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網絡控制,實現(xiàn)生產自動化控制變頻調速的優(yōu)勢(與其它交流電機調速方式對比)變頻調速的發(fā)展歷程電機控制算法功率半導體技術V/F控制SCRGTR矢量控制IGBT計算機技術單片機DSP
IGBT大容量化更高速率和容量如:矩陣式變頻器大功率傳動使用變頻器,體積大,價格高未來發(fā)展方向完美無諧波PWM技術SPWM技術PWM優(yōu)化新一代開關技術無速度矢量控制電流矢量V/F70年代80年代60年代90年代高速DSP專用芯片00年代超靜音變頻器開始流行解決了GTR噪聲問題變頻器性能大幅提升大批量使用,取代直流算法優(yōu)化更大容量更高開關頻率PWM技術空間電壓矢量調制技術變頻器體積縮小,開始在中小功率電機上使用變頻器簡要工作原理~整流部分儲能環(huán)節(jié)逆變部分M交流交流低壓交直交通用變頻器系統(tǒng)框圖直流直流交流整流器:將交流電變換成直流的電力電子裝置,其輸入電壓為正弦波,輸入電流非正弦,帶有豐富的諧波逆變器:將直流電轉換成交流電的電力電子裝置,其輸出電壓為非正弦波,輸出電流近似正弦控制系統(tǒng)更為直觀的交直交變頻原理框圖M3~電壓檢測泵升限制電流檢測溫度檢測電流檢測單片機顯示設定接口PWM發(fā)生器驅動電路~URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR2Rb:制動電阻R0:預充電電阻R1R2:均壓電阻為什么變頻同時需變壓
1、從能量關系看主磁通的變化
2、從反電動勢看主磁通的變化∵ E1=KEfXΦ1∴ Φ1=KF·
↑保持磁通不變的途徑
1、從能量角度看2、從電動勢的角度看∵ E1=KEfΦ1∴ =C
→Φ1=C頂替辦法:=C
→Φ1≈C∴變頻的同時也要變壓,所以變頻器常稱為VVVF變頻又變壓的具體方法
正弦脈寬調制(SPWM)
a)電壓波形b)電流波形
正弦脈寬調制的實現(xiàn)1
單極性調制a)電壓較大b)電壓較小
正弦脈寬調制的實現(xiàn)2雙極性調制第二章交-直-交變頻器的主電路
在本章您將了解到:整流濾波電路逆變電路逆變器工作原理均壓電阻的作用限流電阻的作用續(xù)流二極管的作用逆變器的工作條件及發(fā)展整流與濾波電路1濾波電容要均壓注意:要理解均壓的正確意義整流與濾波電路2充電過程要限流
a)直接充電b)加入限流電阻思考:為什么限流電阻要并上KM2,它是什么,起什么作用?
注意:一切皆要用心,寸心不昧,萬法皆明!逆變電路
逆變電路的結構
a)逆變電路b)輸出電壓實際波形c)輸出電壓等效波形思考:每個逆變器旁并的是什么,起什么作用?
單相逆變原理 圖1-14單相逆變橋原理 a)單相逆變橋電路b)負載所得電壓波形三相逆變原理圖1-15三相逆變橋a)三相逆變電路b)輸出電壓波形逆變器必須滿足的條件逆變器件的工作條件:(2)允許長時間頻繁地接通和關斷。(3)接通和關斷的控制必須十分方便。(1)能承受足夠大的電壓和電流。逆變器件的發(fā)展
1
SCR逆變原理圖a)逆變電路b)電壓波形c)電流波形起步始于晶閘管逆變器件的發(fā)展
2
圖1-18
GTR逆變a)逆變電路b)電壓波形c)電流波形普及歸功GTR(BJT)逆變器件的發(fā)展
3
圖1-19
IGBT逆變a)逆變電路b)電壓波形c)電流波形提高全靠IGBT逆變電路的電流路徑1
電動機狀態(tài)《nM<n0》a)空載示意圖b)矢量圖c)電路圖d)電壓、電流曲線
注意電壓失量與電流失量的相位差問題逆變電路的電流路徑2發(fā)電機狀態(tài)(nM>n0)a)重載示意圖b)矢量圖c)電路圖d)電壓、電流曲線
可否注意,從圖上看,續(xù)流二極管的作用已經一目了然!如還不明白沒關系,請看下頁!!續(xù)流二極管的作用由上兩頁圖可以看出,可控硅在交流電壓過零時,電流很大,減小時由于電感的自感電勢而無法關斷;所以要將自感電流導走;有了續(xù)流二極管,自感電勢被短接,電流通過二極管形成回路;在可控整流電路,如果可控硅在交流電壓過零時不能關斷,就會進入交流負半周,輸出負壓,使直流輸出電壓下降;這在整流器的應用非常重要!第三章西門子6SE70系列變頻器維修維護在本章您將了解到以下內容:6SE70變頻器分類變頻器故障維修方法用戶數(shù)據(jù)備份的方法和途徑DriveMonitor在維修中的應用變頻器通用模塊與元器件介紹變頻器故障信息的查看方法更換CU板后的功率定義注:本章開始,再提及變頻器皆指西門子6SE70型變頻器6SE70變頻器分類書本型(2.2~37KW)變頻器與逆變器,整流器,整流/逆變器裝機柜型(45~2300KW)變頻器,逆變器,整流器與整流/逆變器增強書本型(0.5~18.5KW)包括變頻/逆變器,整流器裝置的定貨號與硬件版本號通過定貨號我們可以確定此系統(tǒng)是變頻器、逆變器還是整流器,是工作在什么樣的進線電壓下的,以及其結構尺寸,是我們報修和訂購備件的最基本信息硬件版本號對采購正確的備件非常重要,采購備件時需報出裝置的定貨號及硬件版本號,硬件版本不同,其硬件結構形態(tài)或電性能會存在某種差異,沒有硬件版本狀態(tài)信息,不一定能夠訂到正確的備件注意:不要覺得定貨號硬件版本號離我們很遠,其實里面大有學問!當一個學習對象的各角度知識匯集一起在你腦中,你會很快找到豁然開朗的感覺!變頻器故障維修方法1
望—即目視檢查,以發(fā)現(xiàn)形態(tài)上的異常,重點注意以下內容:
變頻器前端整流元件有無爆裂? 預充電電阻是否有燒毀(表面是否灰白色或掉渣)的跡象 預充電電阻的切除繼電器是否有拉弧、燒壞跡象 快熔是否熔斷 直流母線電容器是否有爆裂與飛弧的熏黑跡象 與功率元件相連的阻容吸收元件、壓敏器件有無爆裂? 各線路板上是否有元器件爆裂、燒毀、開焊等現(xiàn)象? 系統(tǒng)內是否存在異物,小動物或昆蟲尸體,有無液體侵入,大量灰塵堆積等情況?望、聞、問、切診療法!變頻器故障維修方法2聞—系統(tǒng)中是否留有元件爆裂、飛弧、燒毀等焦糊味道問—仔細詢問對故障發(fā)生過程中經歷的人員故障發(fā)生的現(xiàn)象和過程切—若前面的檢查無所發(fā)現(xiàn),則按后面步驟進行。注意:望聞問切診療法不僅適用變頻器,也可以適用于其它如軟啟動器等電氣器件!希望我們以后沿此思路規(guī)范我們各項作業(yè),古人留下的精髓不能只用于老外的設備!主要的非通電檢查1用萬用表二極管檔做常規(guī)檢查二極管檔變頻器端子正常值二極管檔變頻器端子正常值負表筆C/L+正表筆C/L+正表筆X1:U10.3~0.6V三相平衡負表筆X1:U1無窮大正表筆X1:V10.3~0.6V三相平衡負表筆X1:V1無窮大正表筆X1:W10.3~0.6V三相平衡負表筆X1:W1無窮大正表筆D/L-負表筆D/L-負表筆X1:U10.3~0.6V三相平衡正表筆X1:U1無窮大負表筆X1:V10.3~0.6V三相平衡正表筆X1:V1無窮大負表筆X1:W10.3~0.6V三相平衡正表筆X1:W1無窮大注意:一開始就要養(yǎng)成萬用表的正確使用習慣,不要弄錯檔位,表筆不要插錯孔,特別是電壓檔與直流檔的正確選擇,否則將可能燒毀萬用表?。。≈饕姆峭姍z查2用萬用表測量輸出側的IGBT橋二極管檔變頻器端子正常值二極管檔變頻器端子正常值負表筆C/L+正表筆C/L+正表筆X2:U10.2~0.5V三相平衡負表筆X2:U1無窮大正表筆X2:V10.2~0.5V三相平衡負表筆X2:V1無窮大正表筆X2:W10.2~0.5V三相平衡負表筆X2:W1無窮大正表筆D/L-負表筆D/L-負表筆X2:U10.2~0.5V三相平衡正表筆X2:U1無窮大負表筆X2:V10.2~0.5V三相平衡正表筆X2:V1無窮大負表筆X2:W10.2~0.5V三相平衡正表筆X2:W1無窮大注意:不要用手直接觸摸IGBT的觸發(fā)極,否則可能直接損壞IGBT元件!!主要的非通電檢查3用高阻表做絕緣檢查將變頻器的U1、V1、W1、C、D、U2、V2、W2各點用一組測試短路線(如帶有鱷魚的短路線,應自制)短路成一點。其高阻檢測表的正極性表筆接上述短路點,負表筆接系統(tǒng)外殼(PE),測試電壓可選DC-500V或DC-1000V在上述端子外側無其它連接的情況下,測得的電阻值應》2兆歐姆(多在2兆歐姆-10兆歐姆之間)。但這個結果有時會受現(xiàn)場環(huán)境濕度的影響,端子外部保有連接的情況下也會對此值有大的影響。注意:上述八點必須可靠短接成一點,再用高阻表進行檢測,否則會損壞變頻器!!!變頻器/逆變器的正確拆裝11、在設備斷電和完全放電后進行。2、場地干凈,拆、裝工具與部件、結構件應有區(qū)域存放。3、有正確、適用的拆裝工具。4、準備好清洗劑(無水酒精)、耗材,注意防火。5、拆卸過程中做好記錄,“好記性不如爛筆頭”,以備回裝時查用。6、操作時穿著防靜電工作服,佩帶防靜電完腕扣。注意經常執(zhí)行靜電釋放動作。避免身體的靜電損壞線路板及半導體元、器件。
注意:重要設備的拆裝請嚴格按培訓教材步驟進行作業(yè),一招失足留千古恨!變頻器/逆變器的正確拆裝27、有些無禁固部件的放置形態(tài)(如D尺寸裝置中的電流互感器)需要注意安放方向標記。8、拆裝前必須完成裝置的數(shù)據(jù)備份。在有工藝調節(jié)板(T400,T300,T100等)時,要將工藝板的參數(shù)備份或記錄完整。另一種方法是將原CU原封不動暫存,用另一塊CU板在維修期間暫用。9、緊固可控硅與IGBT等功率器件時,應按照指明的緊固力矩植,用力矩扳手操作。10、可控硅與IGBT模塊在與散熱器接觸的底面上涂有導熱硅脂,器件拆下后,用無水酒精將安裝基面擦洗干凈,器件安裝時要重新涂覆導熱硅脂。注意不是多多益善,越薄、越均勻越好。注意:防靜電工作極為重要,某些小元件的損壞,若沒有備件,就只能拆東補西了!現(xiàn)場維修所需工具材料力矩扳手;0.5~25NM,20NM~60NM各1把呆扳手、梅花扳手各一套;套筒扳手;套筒頭8#、10#、13#、17#、19#套裝螺釘工具(一字、十字各種規(guī)格、內六角方型、內六角花型(T8~T40));熱吹風機用于處理熱縮套管;剪鉗、端子壓接鉗、尖嘴鉗;電烙鐵、焊絲、焊膏(中性);毛刷、壁紙刀、手電筒;無水酒精、各種尺寸熱縮套管,尼龍扎帶導熱硅脂,更換二極管、可控硅、IGBT模塊時使用各種大小螺釘、螺母、墊圈、彈簧墊圈等注意:搞電氣的使用正確可靠工具非常重要,關系著工作質量,工作心情,還有面子!現(xiàn)場維修所需測試工具一塊狀態(tài)較好的萬用表;高阻檢測表(能產生DC1000V測試電壓);6SE70系列的逆變器測試盒;測試工具電源;PC裝有STEP7、DRIVEESBASIC與DRIVEMONITOR軟件;CP5611DP網卡(筆記本用CP5512);通訊電纜:1)帶有軟件升級開關的RS232軟件接口、通訊電纜;2)帶有R232/RS485轉換接口的RS485接口通訊電纜;3)PROFIBU通訊電纜,6XV1830-1CH15。注意:6SE70系列變頻器的RS232電纜可以自制,注意嚴格按照大全上的制做方法,注意焊接安全!6SE70逆變器測試盒的使用方法1、可用于書本型、架裝型與柜裝型,但不可直接用與增強書本型。2、測量中間電壓(端子:“C”和“D”)使中間電壓小于50V。拆掉裝置與電機的連線。3、拆下調節(jié)組件“CU”,接上測試線,將測試盒上的所有開關都撥到“0”擋。4、通過插頭X9接通24V電源(24…28V)X9/1=P24,X9/2=M適合的電源為0-30V/5A。5、可開始按培訓教材上步驟進行測試。注意:逆變器測試盒屬貴重檢測儀器,輕拿輕放,價值1萬人民幣,請自重!變頻器輸出電纜長度及濾波器使用功率越低允許的電纜長度越短;采用輸出電抗器及濾波器可以增加電纜長度;采用屏蔽電纜電容效應增強,允許電纜長度變短,但降低對外部的干擾,噪聲電流通過屏蔽層流回變頻柜;降低觸發(fā)頻率可延長電纜長度;空間失量調制采用正弦濾波器可大大延長至電機的電纜長度。跟工程人員要注意此問題,不合適的電纜長度,會影響變頻器及電機壽命!用戶數(shù)據(jù)備份注意事項維修開始前必須做好用戶數(shù)據(jù)的備份工作,用戶數(shù)據(jù)丟失或損壞可能比硬件損壞更為糟糕。系統(tǒng)中如果有T300或T400等工藝模板,數(shù)據(jù)備份時一定要在DriveMonitor軟件Upload的選項中選中工藝參數(shù)。有工藝模板時,開始時的基本設置中一定要正確地選擇工藝板軟件包的類型與版本,之后在Upload的操作中才會激活工藝板數(shù)據(jù)備份選項。還有一種設備廠商自行開發(fā)的工藝板軟件,這種情況是無法備份數(shù)據(jù)的,應當設備交付時搞清處理方式并交清備份注意:數(shù)據(jù)備份問題不能小覷,重要設備調試好的數(shù)據(jù)丟失,屬重大責任事故!用戶數(shù)據(jù)備份的方法和途徑6SE70變頻器用戶數(shù)據(jù)備份需借助PC機DriveMonitor或Simovis軟件來實現(xiàn),PC機與變頻器聯(lián)結有以下幾種途徑:PMU上X300與PC相聯(lián),需RS232串口通訊聯(lián)線X101的USS2接口,這是另一個RS485接口,需通過RS232/RS485接口轉換器實現(xiàn)通訊通過CBP2板連接,需要PROFIBUS聯(lián)結線,PC上需安裝DriveES及DriveMonitor軟件還有一種簡易方法通過OP1S,它可以通過PMU上X300端口直連,最多可存8組數(shù)據(jù)注意:據(jù)使用經驗,OP1S保存數(shù)據(jù)不很可靠,且易誤操作損壞或丟失數(shù)據(jù),重要設備參數(shù)盡量做PC機備份,最好在另外可靠的移動存儲器做雙備份!?。MU上RS232接口的重要性PMU上X300具有RS232和RS485雙重接口方式的數(shù)據(jù)接口,但注意RS485接口是在RS232接口的基礎上轉換出來的,如果RS232接口損壞,RS485接口必然損壞RS232接口不支持帶電插拔,插拔時至少需停掉一側裝置電源,否則易損壞接口硬件RS232接口方式擔負一些其它通訊不支持的功能,如CU模板軟件的升級刷新,若此接口損壞,系統(tǒng)軟件就無法升級刷新了。基于以上原因,日常應用應節(jié)約使用RS232接口。注意:無論以前如何操作,請現(xiàn)在開始養(yǎng)成規(guī)范操作習慣,亡羊補牢,為時不晚!DriveMonitor在維修中的應用DriveMonitor功能強大,在維修工作中主要體現(xiàn)以下功能:數(shù)據(jù)文件的上傳與下載,用于用戶數(shù)據(jù)的備份與恢復數(shù)據(jù)文件的比較功能,用于查找數(shù)據(jù)設置方面的錯誤軟面板操作功能,用于維修后的試機TRACE功能,可用于觀測連接量K或B選件模板的升級注意:盡量使用高版本,落后版本可能不認新版本機CUVC,比較麻煩!系統(tǒng)軟件的升級刷新操作需借助系統(tǒng)的RS232接口需使用帶有升級開關的RS232通訊電纜注意通訊電纜連接好后再對變頻器系統(tǒng)上電PMU上顯示“E”,這種狀態(tài)下可以執(zhí)行CU板的軟升級刷新以上只針對CU板,其它控制模板需定購寫有軟件的EPROM,換插即可。在升級刷新過程中如果由于斷電、通訊電纜斷開等原因使軟件升級中斷,則直接導致CU板損壞,必須將CU板送西門子維修部維修。注意:非專業(yè)人士堅決杜絕此操作,否則會導致極大的備件浪費!!!變頻器通用模塊與元器件CUVC--主要用控制交流異步電機,可實現(xiàn)帶或不帶測速機的失量控制,也可實現(xiàn)F/V=C的各種控制等等,為CU1、CU2的升級換代產品,可用于6SE70系列書本型、裝機柜型的變頻器及逆變器。CUVP--軟、硬件功能與CUVC類似,用于增強書本型。其它控制模板功用見培訓教材。IGBT模塊是6SE70產品中的逆變器件熱敏電阻用于檢測系統(tǒng)過溫狀態(tài),安裝于主元件的散熱器上。可通過r833參數(shù)值與環(huán)境溫度比較,判斷變頻器是否過溫電流互感器CT是電流實際值的測量元件,同時需要在失量控制方式中與被控電機的失量模型結合,還要參與逆變器主回路IGBT器件的保護,因此逆變器所使用的CT精度高、反應快,工作時有正負15V的工作電源,相對來說,整流單元的CT要簡單的多,一般難以損壞,要求也不高。注意:若要開展變頻器維修事業(yè),準備些易損元件的備件是有必要的!變頻器及其電磁兼容性-EMC變頻器的EMC干擾問題主要由以下幾部分:變頻器高次諧波干擾—由變頻器輸入側的非線性整流和輸出側PWM脈寬調制引起變頻器投入運行時電網各種狀況引起的干擾變頻器調節(jié)控制時的頻譜干擾具體內容詳見失量控制大全注意:從工程一開始就注意按EMC規(guī)則施工,會避免麻煩的EMC問題!變頻器故障信息的查看
變頻器故障可通過以下參數(shù)查看:r947故障號r949故障值r951故障表P952故障數(shù)目r782故障時間注意:關機前未復位的故障在下次開機時仍然存在,若故障沒有被復位,裝置不能進入運行狀態(tài)。更換CUVC板后需要設定的參數(shù)更換CUVC板后,將備份的用戶參數(shù)重新裝入,但還要進行功率部分的重新設定,應查找對應的裝置代號,參照大全中6.3,進行正確的設定,然后再上電,否則裝置可能損壞。如果使用網絡通訊,還要檢查網絡地址,要與控制裝置中的硬件配置一致,否則將無法與控制設備通訊。注意:更換CUVC板前一定要斷掉變頻器主電源及24V輔助電源,還要防止靜電,確認原參數(shù)已經正確備份!第四章變頻器的調試及參數(shù)設定本章您將了解到以下內容:變頻器控制電路變頻器的控制與參數(shù)設定方式變頻器簡單應用參數(shù)設定變頻器專家應用參數(shù)設定BICO技術控制字及狀態(tài)字SIMOLINK點到點功能變頻器控制方式的正確選擇西門子書本型變頻器控制電路點擊打開書本型變頻器控制原理圖原圖各原件及端子說明X101,開關量輸入輸出端子4DI/DO,3DI,RS485串口接線端子X102,模擬量輸入輸出端子2AI,2AOX103,編碼器接線端子PMU,參數(shù)設定單元,帶X300串口(連OP1S或PC)OP1S,操作面板,選件,可與X300直連X9,24V電源輸入端子及輸出控制主接觸器X3,直流母線與制動單元相連X1,三相交流電源輸入端子X2,變頻器輸出接負載的端子X6,制動單元外接制動電阻的端子注意:正確接線是上電的基礎,不同型號變頻器端子意義可能不同,一定按大全中接線圖作業(yè),特別是24V電源不能接錯,否則會燒毀元件!變頻器的控制命令源PMU面板控制OP1S面板控制端子控制USS協(xié)議通訊控制,最多32個站,RS485總線
書本型或裝機柜型有以下接口支持USS通訊:X101的485端子PMU上的X300串口擴展板SCB2板(注:增強書本型不可用) DP協(xié)議通訊控制,需要安裝CBP2板,最多124個站,采用總線方式最多32個結點,超過32個結點需采用中繼器,PROFIBUS總線SIMOLINK通訊控制,最多201個主站,SLB板,光纖連接串行通訊協(xié)議注意:以上列的是控制變頻器啟停、給定的命令源,不要與參數(shù)設定源弄混!變頻器的參數(shù)設定源常用的參數(shù)設定渠道有以下幾種:PMU面板,在變頻器上直接設定OP1S面板,可與PMU上X300串口直連PC通過X300連接,需RS232通訊聯(lián)線,PC上需安裝DriveMonitor或Simovis軟件PC通過CBP2板連接,需要PROFIBUS聯(lián)結線,PC需安裝DriveES及DriveMonitor軟件注意:變頻器供貨時會自帶PMU,所以熟練PMU參數(shù)設定方法很重要,但PC參數(shù)設定和備份都非常方便,一定要加強掌握.簡單應用參數(shù)設置步驟P060=3,進入簡單應用參數(shù)設置控制方式選擇電機參數(shù)輸入選擇設定值和命令源輸入USS或DP地址P370=1,啟動簡單應用參數(shù)設置注意:簡單與專家并論,與復雜無關,具體用簡單還是專家要視控制方式而定!專家應用參數(shù)化步驟功率單元定義-P060=8,輸入正確的裝置號。電子版組態(tài)-P060=4,進行電子版配置,在r826及r069兩個參數(shù)中可以檢查對照所使用的模板的位置和軟件版本是否正確。系統(tǒng)設置-P060=5,控制方式選擇、電機參數(shù)輸入、編碼器設定、調制方式及脈沖頻率選擇、負載及頻率電流限定、加減速時間設定、電機靜態(tài)識別(電機不轉)、電機模型空載測量(電機轉動)、電機模型調節(jié)器優(yōu)化(電機轉動)注意:功率單元與模版組態(tài)常被技術人員忽略,學習會讓人脫離業(yè)余,走向專業(yè)!BICO技術1BiCo功能是一種很靈活的把輸入和輸出功能聯(lián)系在一起的設置方法。同時,它也是西門子變頻器特有的功能,可以方便客戶根據(jù)實際工藝需求來靈活定義端口。BI就是二進制互聯(lián)輸入,即參數(shù)可以選擇和定義輸入的二進制信號,通常與“P參數(shù)”相對應。BO就是二進制互聯(lián)輸出,即參數(shù)可以選擇輸出的二進制功能,或作為用戶定義的二進制,通常與“r參數(shù)”相對應。BI參數(shù)可以與BO參數(shù)相連接,只要將BO參數(shù)值添寫到BI參數(shù)中即可。例如:BO參數(shù)r0751,BI參數(shù)P0731,P0731---->P0731=751這就將模擬的輸入狀態(tài)通過繼電器的輸出顯現(xiàn)出來,為監(jiān)控模擬的輸入狀態(tài)提供很大的方便。如圖所示,利用BICO技術,只需簡單的參數(shù)設定,就可實現(xiàn)功能塊的不同組合,滿足實際的應用注意:BICO技術的應用是控制功能完善的重要手段,一定要掌握!BICO技術2CI就是內部互聯(lián)輸入,即參數(shù)可以選擇和定義輸入量的信號源,通常與“P參數(shù)”相對應。CO就是內部互聯(lián)輸出,即參數(shù)可以選擇輸出量的功能,或作為用戶定義的信號輸出.通常與“r參數(shù)”相對應。
CI參數(shù)可以與CO參數(shù)相連接,只要將CO參數(shù)值添寫到CI參數(shù)中即可。例如:CO參數(shù)21,CI參數(shù)P0771,P0771---->P0771=21這就將變頻器的實際頻率狀態(tài)通過模擬量輸出1顯示出來,可方便監(jiān)控變頻器的實際頻率。注意:BICO靈活應用可使問題輕而易舉的解決,不過正它的靈活性帶來了學習的難度,體現(xiàn)了經驗的重要!控制字及狀態(tài)字控制字及狀態(tài)字其實是變頻器控制命令來源及控制狀態(tài)監(jiān)控對外的接口控制字的每個位都有自己的控制意義,與變頻器內部都是聯(lián)結好的,通過控制字控制位的狀態(tài)就可以方便實現(xiàn)對變頻器靈活的控制,狀態(tài)字是對外反饋變頻器運行工作狀態(tài)的接口,變頻器將各種狀態(tài)以位或字的形式放在固定的地址中,外界設備可以方便取到變頻器的工作狀態(tài)控制字及狀態(tài)字可以通過BICO功能方便靈活地通過前面提到的控制命令源相聯(lián),實現(xiàn)變頻器的控制及狀態(tài)顯示,詳見功能圖180及190注意:與控制字及狀態(tài)字相關的參數(shù)很重要,有些設定操作可直接啟動機器,一定做好安全措施再進行控制字及狀態(tài)字參數(shù)設定!!!(生命危險)SIMOLINK點到點功能SIMOLINK驅動接口是用來在不同的傳動系統(tǒng)間快速地交換數(shù)據(jù)的,并相對一個共同的系統(tǒng)時鐘周期來同步它們的控制。SIMOLINK是一個所有的節(jié)點連接在它上面的閉合回路。在各個節(jié)點之間數(shù)據(jù)經過光纖電纜互相交換。用玻璃或塑料制作的光纖可用作傳輸線。SLB選件板(SIMOLINK板)在SIMOREG驅動和SIMOLINK系統(tǒng)之間起接口的作用。此板上有三個發(fā)光二極管,可以顯示當前的運行狀態(tài)。
注意:SIMOLINK點到點功能,是變頻器高精度主從控制的核心技術,理解和應用SIMOLINK功能,對提高變頻應用技能很重要!變頻器控制方式1U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方式 特點是控制電路結構簡單、成本較低,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出最大轉矩減小。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態(tài)轉矩能力和靜態(tài)調速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化,轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。注意:U/f=C控制方式,應用很廣,簡單可靠,是精度要求不高的應用首選!變頻器控制方式2電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的,一次生成三相調制波形,以內切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經實踐使用后又有所改進,即引入頻率補償,能消除速度控制的誤差;通過反饋估算磁鏈幅值,消除低速時定子電阻的影響;將輸出電壓、電流閉環(huán),以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多,且沒有引入轉矩的調節(jié),所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。變頻器控制方式3矢量控制(VC)方式
矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉子磁場定向旋轉變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流;It1相當于與轉矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐標反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量,經坐標變換,實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中,由于轉子磁鏈難以準確觀測,系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜,使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。注意:失量控制方式只能用于一托一控制,請思考為什么?變頻器控制方式4直接轉矩控制(DTC)方式
1985年,德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前,該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機,因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。變頻器控制方式5-1矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網,即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。變頻器控制方式5-2矩陣式交—交控制方式實現(xiàn)的具體方法:—控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,實現(xiàn)無速度傳感器方式;—自動識別(ID)依靠精確電機數(shù)學模型,對電機參數(shù)自動識別;—算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制;—實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產生PWM信號,對逆變器開關狀態(tài)進行控制。矩陣式交—交變頻具有快速的轉矩響應(<2ms),很高的速度精度(±2%,無PG反饋),高轉矩精度(<+3%);同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度,尤其在低速時(包括0速度時),可輸出150%~200%轉矩。第五章變頻器操作練習實驗設備:以6SE70書本型變頻器為練習對象;練習內容:以西門子D2102/2為主要練習內容;練習目的:鞏固所學,掌握西門子6SE70變頻器常見故障維修方法,及簡單應用的控制功能調試方法;練習注意事項:實驗機器有限,請按照順序一個一個練習;注意練習效率,不懂就問,給別人留夠時間練習;注意使用正確的工具及工具的正確使用,工具損壞,照價賠償;若人為操作原因損壞機器,個人手寫事故案例,以免同類事故再次發(fā)生,并上報領導處理;用PC進行參數(shù)設定時,注意自建參數(shù)文件,注意保存,實驗時調出下裝,不要破壞別人的實驗成果。自己閑暇時間到實驗室練習可以,但一定要經授權的技術人員帶領,監(jiān)護,保證實驗設備及人員安全,并做好登記。變頻器練習內容1-維修練習變頻器正確拆裝、元件辨識變頻器常規(guī)維護方法、摸索作業(yè)規(guī)范 變頻器主回路接線練習變頻器控制回路接線練習變頻器望、聞、問、切診療過程實踐練習逆變器測試盒的應用練習通過PMU及OP1S進行啟停和故障信息查看自制變頻器RS232通訊電纜通過PC上DRIVEMONITOR軟件參數(shù)查看、備份、下載、軟面板功能及TRACE功能練習對練習過程及總結進行記錄,定期上交檢查。變頻器練習內容2-調試練習將PC上DRIVEMONITOR軟件與變頻器正確聯(lián)接并實現(xiàn)通訊;對變頻器進行快速參數(shù)化;對變頻器進行專家應用參數(shù)化;對變頻器進行各種優(yōu)化;通過簡單參數(shù)設定實現(xiàn)端子控制變頻器啟停;聯(lián)接并實現(xiàn)兩臺變頻器SIMOLINK連接,主從控制;對練習過程及總結進行記錄,定期上交檢查。
結束語:
本課程全部結束,望以后互相多交流、多溝通,為提高我車間整體技術水平做出自己的貢獻!
真心謝謝大家一起享受學習與進步的快樂!安全閥基本知識如果壓力容器(設備/管線等)壓力超過設計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導式重力板式先導+重力板典型應用電站鍋爐典型應用長輸管線典型應用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結構簡單,可靠性高適用范圍廣價格經濟對介質不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預漏--由于閥座密封力隨介質壓力的升高而降低,所以會有預漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設定點前,就有少量介質泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產品平衡背壓能力差.在普通產品基礎上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內件與高溫/腐蝕性介質相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導式安全閥的優(yōu)點對介質比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質,此類介質會堵塞引壓管及導閥內腔.成本較高.先導式安全閥的缺點重力板式產品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產品.結構簡單.價格經濟.重力板式產品的缺點不可現(xiàn)場調節(jié)設定值.閥座密封性差,并有較嚴重的預漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設計(LowpressurePRV)API520-火災工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質量的詢價?彈簧安全閥的結構彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結構彈簧安全閥結構導壓管活塞密封活塞導向不平衡移動副(活塞)導管導閥彈性閥座P1P1P2先導式安全閥結構先導式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復開啟關閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴重損傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導向平面由于反復高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當閥門處于關閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設計不當,造成連接管內局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導致閥門關閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復上述過程,既發(fā)生頻跳。導致頻跳的原因導致接管壓降高于3%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內徑小于閥門入口管內徑。2、存在嚴重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應的補償(使用內徑較大的管道)。4、連接管過于復雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導致頻跳的原因B、閥門的調節(jié)環(huán)位置設置不當。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或導向環(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質的作用力無法在閥瓣座和調節(jié)環(huán)所構成的空間內產生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。
由于所選的安全閥的喉徑面積遠遠大于所需,安全閥排放時過大的排量導致壓力容器內局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內落入大量雜質從而使閥辦座和導套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當,使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產生扭轉力,導致閥體內機構發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調整環(huán)的位置設置不當。2、排氣管道設計不當造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內積累,這時背壓會作用在閥門內部機構上并產生抑制閥門關閉的趨勢。3、閥門內落入大量雜質從而使閥瓣座和導套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內部零件導致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導致閥門的設定起跳值不斷減小。
8、閥門安裝不當,使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。
9、閥門的密封面中有雜質,造成閥門無法正常關閉。
10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產物的作用.癌基因激活的機理主要內容疾病:
——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質基礎——代謝)的異常,歸根結底是某些特定蛋白質結構或功能的變異,而這些蛋白質又是細胞核中相應基因借助細胞受體和細胞中信號轉導分子接收信號后作出應答(表達)的產物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:
—是遺傳信息的載體
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是編碼RNA或蛋白質的一段DNA片段
—是由編碼序列和調控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運:微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關鍵關鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機會是否一樣,命運是否相同?┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷┯┯┯┯┯
ATAGC
TATCG
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ATGC
TACG
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AGC
TCG
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ACGC
TGCG
┷┷┷┷┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復制)中發(fā)生堿基對的______、______
和
,而引起的
的改變。替換增添缺失基因結構基因變異的概念:英語句子中的一個字母的改變,可能導致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對,可能會使性狀不變、變化不大或完全改變?;虻慕Y構改變,一定會引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關時,可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同,單個堿基的缺失、插入和置換。
CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變
致病突變生殖細胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細胞基因突變局部形成突變細胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細菌等自發(fā)突變DNA復制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產生胸腺嘧啶二聚體,DNA復制時二聚體對應鏈空缺,堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構型。間期細胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對;插入DNA后異構成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復制后,使A/T轉換成G/C,發(fā)生堿基轉換,產生基因突變?;瘜W誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物變異的根本來源,為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應不同的外界環(huán)境,是生物進化的重要因素之一。2.致病突變是導致人類遺傳病的病變基礎?;蛲蛔兊囊饬x概述:腫瘤細胞惡性增殖特性(一)腫瘤細胞失去了生長調節(jié)的反饋抑制正常細胞受損,一旦恢復原狀,細胞就會停止增殖,但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。(二)腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。正常細胞體外培養(yǎng),相鄰細胞相接觸,長在一起,細胞就會停止增殖,而腫瘤細胞生長滿培養(yǎng)皿后,細胞可以重疊起生長。(三)腫瘤細胞表現(xiàn)出比正常細胞更低的營養(yǎng)要求。(四)腫瘤細胞生長有一種自分泌作用,自己分泌生長需要的生長因子和調控信號,促進自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內正常存在的基因,其編碼產物通常作為正調控信號,促進細胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達異常是細胞惡性轉化(癌變)的重要原因?!彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細胞內信號轉導分子以及與生長有關的轉錄調節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細胞裂解物在通過除菌濾器以后,注射到正常雞體內,可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領域,主流科學家開始進入癌病毒研究領域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細胞惡變程度不同,推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉錄酶,1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設計:實驗設計簡單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預先破壞RSV的RNA,再重復上述的試驗,則不能獲得這種大分子,說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個日本學者里子水谷來到Temin的實驗室,這是一個非常擅長實驗的年輕科學家。按Temin的設想,他們開始尋找RSV中存在“逆轉錄酶”的證據(jù)DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說,1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉錄酶而獲諾貝爾獎時,Bishop懊惱不已,因為早在1969年他就認為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進行了一些實驗,但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到:逆轉錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV,三個諾貝爾獎?。?!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉錄病毒的復制機制發(fā)現(xiàn)了細胞癌基因,并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示:Perutz說:“科學創(chuàng)造如同藝術創(chuàng)造一樣,都不可能通過精心組織而產生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時,工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學發(fā)現(xiàn)的關鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學的本質和藝術一樣,都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧!癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結構特點分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細胞增殖調控蛋白特性分成(4)類(一)生長因子(二)受體類(三)細胞內信號轉換器(四)細胞核因子二、按產物功能分(8)類(一)生長因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關G蛋白(四)受體,無蛋白激酶活性(五)胞質絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質調控因子(七)核反式調控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產物參與信號轉導
胞外信號作用于膜表面受體→胞內信使物質的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DG(二?;视停〤a2+(鈣離子)CAM(鈣調素)主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應過程,跨膜機制涉及到:(一)質膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質膜上肌醇脂質系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號轉導過程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結合活化和抑制效應酶從而影響胞內信使產生而發(fā)生不同的調控效應。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉導
(一)獲得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制
(二)染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關。(三)基因擴增(四)點突變三、癌基因的產物與功能(一)癌基因產物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結構基因.2.癌基因產物可分布在膜質核也可分泌至胞外.(二)癌基因產物分類1.細胞外生長因子:TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細胞內信號轉導分子:Gprotein/Ras4.核內轉錄因子
(三)癌基因產物的協(xié)同作用實驗證明,用ras或myc分別轉染細胞,可使細胞長期增殖,但不能轉化成癌細胞,在裸鼠體內也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉染細胞,則使細胞轉化成癌細胞。說明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細胞增殖調控是多因子,多階段影響的結果。而影響增殖分化的onc達幾十種之多,所以大多數(shù)人認為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調節(jié)細胞正常生長和增殖的基因。當這些基因不能表達,或其產物失去活性時,細胞就會異常生長和增殖,最終導致細胞癌變。反之,若導入或激活它則可抑制細胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細胞增殖正負調節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學說兩個等位基因同時突變視網膜母細胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號染色體)
(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉錄因子E2F結合,抑制基因的轉錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動基因轉錄(4)細胞進入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細胞進入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因
一對不同的等位基因稱雜合等位基因
顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問:女性的兩條X染色體基因應如何表達?拓展知識:X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事:20年前一次意外事故,三個工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質缺損骨髓檢查——漿細胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用,同時還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復雜性狀或復雜疾病(complexdisease)也叫:“復雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因對表型的影響很小,稱為微效基因。微效基因具有累加效應,即一個基因對表型作用很小,但若干個基因共同作用,可對表型產生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結腸癌(Coloncancer)相關基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相關信號通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關通路,免疫反應相關通路以及細胞黏附相關通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細胞脫落并侵入基質④進入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉移癌繼續(xù)擴散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中:1)11號染色體位點IDDM2上的基因
2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細胞內鈣泵出細胞外。精神神經性疾病精神分裂癥基因表達改變/誘導增強家族史家暴基因本質:基因組變異驚嚇—?—基因突變——精神病多基因病的遺傳:易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中,遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風險,僅代表個體所含有的遺傳因素,易感性完全由基因決定?!谝欢ǖ沫h(huán)境條件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如:三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復:——重復5-54次,正?!貜?-230次,攜帶者(敏感體質)——重復230-4000次,發(fā)病
如:脆性X染色體綜合征智力低下患者細胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500,女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應舉例:長臉,耳外凸智力低下語言障礙對外界反應遲鈍Copynumbervariation問:為什么是三核苷酸重復而不是4、5個?提示:三核苷酸處于閱讀框架內,不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內,變化容易對原有基因造成很大的影響,一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚,細胞周期變化P53等位基因丟失、點突變腫瘤形成腫瘤促進因子細胞表型變化相關基因作用P53基因阻滯細胞周期:G1和G2/M期
促進細胞調亡:bax/bcl2
維持基因組穩(wěn)定:核酸內切酶活性
抑制腫瘤血管生成:Smad4P53基因可否用于治療癌癥?P53基因功能基因治療:是指以改變人類遺傳物質為基礎的生物醫(yī)學治療。通過將人的正常基因或有治療作用的DNA導入人體靶細胞,去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點書法大家啟
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