《變頻器工程應(yīng)用實(shí)例》

——PPT項(xiàng)目7項(xiàng)目7變頻器工程應(yīng)用實(shí)例【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：1.掌握攪拌機(jī)的變頻調(diào)速控制電路；2.熟悉多單元同步運(yùn)行變頻調(diào)速控制系統(tǒng)3.掌握普通車(chē)床的變頻調(diào)速控制電路；4.掌握恒壓供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速控制電路；5.掌握常規(guī)起重運(yùn)輸設(shè)備的變頻調(diào)速控制電路技能目標(biāo)：1.能根據(jù)攪拌機(jī)的實(shí)際工作情況，安裝、調(diào)試及維護(hù)電氣控制電路；2.能對(duì)普通車(chē)床的電氣控制電路進(jìn)行變頻改造；3.能根據(jù)恒壓供水的要求，安裝調(diào)試變頻控制電路；4.能對(duì)起重運(yùn)輸設(shè)備的變頻調(diào)速控制電路進(jìn)行安裝、調(diào)試及維護(hù)。任務(wù)7.1攪拌機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)1.攪拌機(jī)變頻調(diào)速裝置的功能及優(yōu)點(diǎn)：（1）攪拌機(jī)變頻調(diào)速裝置為開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)；（2）變頻器的軟啟動(dòng)功能可大大減小啟動(dòng)沖擊電流；（3）變頻器已帶有智能保護(hù)，故障時(shí)自動(dòng)停機(jī)并記錄；（4）可根據(jù)不同的工藝、不同的物料及時(shí)給定不同的轉(zhuǎn)速，提高產(chǎn)品質(zhì)量；（5）通過(guò)變頻調(diào)速可降低損耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能。任務(wù)7.1攪拌機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)2.攪拌機(jī)變頻調(diào)速實(shí)施方案

保留攪拌機(jī)原工頻系統(tǒng)，并與攪拌機(jī)的變頻系統(tǒng)互為備用，可相互切換使用，工頻與變頻之間相互聯(lián)鎖。由于攪拌機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的精度要求并不高，變頻器可選用專(zhuān)用型或普通型。

攪拌機(jī)根據(jù)工藝過(guò)程的實(shí)際需要，常常要求對(duì)轉(zhuǎn)速范圍進(jìn)行限制。(1)上、下限頻率設(shè)置(2)上限頻率與最高頻率的關(guān)系

上限頻率小于最高頻率

（3）升、降速時(shí)間升、降速時(shí)間的設(shè)定，要根據(jù)具體情況調(diào)試而定，調(diào)試的依據(jù)主要有：①?gòu)墓ぷ餍室髞?lái)說(shuō)，升、降速時(shí)間越短越好；②從啟動(dòng)性能來(lái)說(shuō)，希望整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程電流要平穩(wěn)，為此升速時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)。③因?yàn)閿嚢铏C(jī)的阻力很大，對(duì)制動(dòng)過(guò)程要求不高。拖動(dòng)系統(tǒng)的要求是：

（1）在調(diào)速時(shí),各單元必須同時(shí)調(diào)節(jié)；

（2）各單元的運(yùn)行線(xiàn)速度必須步調(diào)一致,即實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。

任務(wù)7.2多單元同步聯(lián)動(dòng)的變頻控制1.系統(tǒng)主控方案任務(wù)7.2多單元同步聯(lián)動(dòng)的變頻控制1.系統(tǒng)主控方案

各單元變頻器均采用外接給定方式，將所有控制單元變頻器的外接電壓給定電路并聯(lián)，由同一個(gè)可調(diào)直流電源提供公共給定信號(hào)Xg，使各控制單元電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同步升降。任務(wù)7.2多單元同步聯(lián)動(dòng)的變頻控制

主機(jī)是主令單元，不需要進(jìn)行微調(diào)。各從動(dòng)單元變頻器的工作頻率（從動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）除了接受主給定信號(hào)的統(tǒng)一控制外（動(dòng)態(tài)跟蹤），還將接受反饋信號(hào)控制。PID閉環(huán)調(diào)節(jié)電路（1）對(duì)于張力型生產(chǎn)機(jī)械的控制方案：若被加工物有足夠大的張力，可在前后兩單元之間加入一根滑棍，滑棍可帶動(dòng)無(wú)觸點(diǎn)電位器RP上下滑動(dòng)。任務(wù)7.2多單元同步聯(lián)動(dòng)的變頻控制PID閉環(huán)調(diào)節(jié)電路（2）對(duì)于非張力型或張力較小生產(chǎn)機(jī)械的控制方案

利用增量式光電編碼器來(lái)檢測(cè)主(前)機(jī)與從(后)機(jī)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)脈沖信號(hào)處理、加減計(jì)數(shù)器、譯碼器、數(shù)模轉(zhuǎn)換及比例放大，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)反饋信號(hào)Xf，再與目標(biāo)信號(hào)Xg相比較，構(gòu)成

PID閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。任務(wù)7.3普通車(chē)床變頻調(diào)速的控制1.變頻器的選擇(1)變頻器容量的選擇

考慮到車(chē)床在低速車(chē)削毛坯時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)較大的過(guò)載現(xiàn)象，而且過(guò)載時(shí)間有可能超過(guò)1分鐘。因此，變頻器的容量應(yīng)比正常的配用電動(dòng)機(jī)功率加大一檔。(2)變頻器控制方式的選擇

無(wú)速度反饋矢量控制方式能夠克服V/F控制方式的缺點(diǎn)，故是一種最佳的選擇2.變頻器的頻率給定（1）無(wú)級(jí)調(diào)速頻率給定無(wú)級(jí)調(diào)速頻率給定可以直接通過(guò)變頻器的面板進(jìn)行調(diào)速，也可以通過(guò)外接電位器進(jìn)行調(diào)速。任務(wù)7.3普通車(chē)床變頻調(diào)速的控制2.變頻器的頻率給定（2）分段調(diào)速頻率給定

（3）與PLC配合實(shí)現(xiàn)多段速頻率給定任務(wù)7.4恒壓供水變頻控制系統(tǒng)7.4.1單泵恒壓供水控制系統(tǒng)目標(biāo)值XT的大小選擇依據(jù)是：（1）確定所需的水壓大小，假設(shè)為0.2Mpa；（2）根據(jù)壓力傳感器參數(shù)及配套電路模塊，計(jì)算出（最好是實(shí)測(cè)）當(dāng)壓力為0.2Mpa時(shí)，壓力變送器SP產(chǎn)生的電流信號(hào)大?。ò俜直龋?；（3）根據(jù)電壓與電流百分比相同的原則計(jì)算出目標(biāo)信號(hào)電壓的大小。變頻器基本參數(shù)設(shè)置：任務(wù)7.4恒壓供水變頻控制系統(tǒng)7.4.1單泵恒壓供水控制系統(tǒng)（1）最高頻率由于泵類(lèi)負(fù)載的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此變頻器的工作頻率是不允許超過(guò)額定頻率的，其最高頻率最多只能與額定頻率相等，即fmax=fN=50HZ（2）上限頻率

一般來(lái)說(shuō)，上限頻率也應(yīng)該等于額定頻率為宜，但考慮到某些場(chǎng)合在50HZ時(shí)，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速有可能高于額定轉(zhuǎn)速，并且變頻調(diào)速系統(tǒng)在50HZ下運(yùn)行，還不如直接在工頻運(yùn)行下為好，所以，將上限頻率設(shè)置（pr.1)在49HZ左右為好。（3）下限頻率

在供水系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過(guò)低，壓力過(guò)小，會(huì)造成水泵空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，一般情況下，下限頻率設(shè)定（pr.2)為30HZ左右為宜。（4）啟動(dòng)頻率起動(dòng)頻率的大小要根據(jù)電機(jī)的功率與水壓揚(yáng)程決定（現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試），依據(jù)是起動(dòng)電流不能太大。

（5）升降速時(shí)間一般以起動(dòng)（制動(dòng)）過(guò)程電流平穩(wěn)為原則。任務(wù)7.4恒壓供水變頻控制系統(tǒng)7.4.2多泵并聯(lián)恒壓供水控制系統(tǒng)1.多泵并聯(lián)恒壓供水控制方案（1）初期投資較省，但節(jié)能效果較差，當(dāng)2、3號(hào)水泵輸出水壓高于1號(hào)泵時(shí)，會(huì)產(chǎn)生湍流損耗（2）多臺(tái)水泵并聯(lián)恒壓供水，采用信號(hào)串聯(lián)方式，只用一個(gè)傳感器

因?yàn)橄到y(tǒng)只有一個(gè)控制信號(hào)，即使3臺(tái)泵投入不同，但工作頻率卻相同（即同步），壓力亦一致，這樣湍流損耗為零，所以節(jié)電效果最佳。變頻調(diào)速系統(tǒng)中，減小基底（基本頻率）是提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最有效的方式任務(wù)7.5起重運(yùn)輸設(shè)備的變頻控制7.5.1起重機(jī)吊鉤變頻控制電路任務(wù)7.5起重運(yùn)輸設(shè)備的變頻控制7.5.2大慣量有軌運(yùn)輸車(chē)