§4-1變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應用1．能正確選擇變頻器的類型、容量等指標。2．能正確設計控制系統(tǒng)原理圖。3．掌握變頻器的安裝與配線技術要求。4．掌握變頻器工頻—變頻運行控制的原理和相關參數(shù)設置方法。5．掌握變頻器維護與檢查的內容和基本方法。6．掌握變頻器常見故障分析與處理。一、恒壓供水的基本模型與主要參數(shù)1．基本模型供水系統(tǒng)的基本模型2．供水系統(tǒng)的主要參數(shù)（1）流量（2）管阻（3）揚程（4）全揚程（5）實際揚程（6）損失揚程全揚程示意圖二、恒壓供水系統(tǒng)的特性與工作特點1．供水系統(tǒng)的特性（1）揚程特性（2）管阻（管路）特性揚程特性曲線管阻(管路)特性曲線2．供水系統(tǒng)的工作點（1）工作點（2）供水功率供水系統(tǒng)工作點調節(jié)流量的方法與比較三、節(jié)能原理分析1.調節(jié)流量的方法（1）閥門控制法（2）轉速控制法2.轉速控制法的節(jié)能效果（1）供水功率的比較（2）從水泵的工作效率看節(jié)能水泵的效率曲線（3）從電動機的效率看節(jié)能效果水泵的軸功率與流量間的關系曲線四、二次方根負載實現(xiàn)調速后如何獲得最佳節(jié)能效果電動機的有效轉矩與低頻U/f(ku<kf)線a)有效轉矩與二次方根負載b)低頻U/f曲線五、變頻器恒壓供水系統(tǒng)常用的幾種方案

1．一臺水泵由一臺變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)

一臺變頻器控制一臺水泵恒壓供水電路圖2．1控X切換的恒壓供水系統(tǒng)1控3切換的恒壓供水系統(tǒng)框圖3．1控1切換的恒壓供水系統(tǒng)即每臺水泵都有一臺變頻器來控制，這時必須指定一臺泵為主泵。以三臺泵為例，1號泵為主泵，工作過程如下：（1）啟動1號主泵，進行變頻控制；（2）當1號泵變頻器的輸出頻率已經(jīng)上升到50HZ,而水壓仍不足時，2號泵啟動并升速，1號泵和2號泵同時進行變頻控制；（3）當1號泵和2號泵同時運行，但是1號泵變頻器輸出頻率又上升到50HZ，水壓還是不足時，3號泵啟動并升速，使3臺泵同時進行變頻控制；（4）當1號泵的變頻器輸出頻率下降到下限頻率（假設下限頻率20HZ）,而水壓偏高時，2號泵減速并停止，進入1號泵和3號泵變頻控制狀態(tài)；（5）當1號泵的變頻器輸出頻率再次下降到下限頻率時，而水壓仍偏高，3號泵減速并停止，進入1號泵獨立工作狀態(tài)。六、變頻-工頻互切換的恒壓供水系統(tǒng)1．變頻-工頻互切換的恒壓供水系統(tǒng)組成其線路控制要求如下：（1）用戶可根據(jù)工作需要選擇工頻運行或變頻運行。（2）在變頻運行時，一旦變頻器出現(xiàn)故障而跳閘，可自動切換為工頻運行方式，同時發(fā)出聲光報警。（3）供水壓力設置為0.7MPa。2．變頻-工頻互切換的恒壓供水系統(tǒng)工作原理變頻-工頻互切換的恒壓供水系統(tǒng)電路原理圖（1）變頻器有兩個主要控制信號，即目標信號XT和反饋信號XF。（2）相關端子功能及參數(shù)信號使用的端子功能開-關狀態(tài)KM1KM2KM3MRSMRS操作是否有效工頻電源切換可以0N工頻電源切換不可以0FFОО—×—不變CSCS變頻-工頻切換變頻運行ON工頻運行OFFОО×ОО×STF（STR）STF（STR）變頻器運行指令（工頻無效）正（反）轉ON停止OFFОО××ООOHJOG設置而成Pr.185=7外部熱繼電器電動機正常-ON電動機故障-OFFО×—×—×RESRES運行狀態(tài)初始化初始化-ON初始化-OFF不變О×—不變—接觸器KM1、KM3得電變頻運行接觸器主觸頭閉合，為啟動做好準備④啟動運行：按下SB2，接通KA4，STF接通③接通開關SA2，選擇變頻運行①接通變頻器電源QF②接通開關SA1，允許變頻-工頻切換功能變頻運行控制過程變頻-工頻切換控制過程斷開SA2，切換至工頻運行接觸器KM3失電經(jīng)過互鎖時間Pr.136=2s后變頻運行停止KM2接觸器得電工頻運行變頻器報警時的變頻-工頻自動切換變頻器報警時，自動切換功能工作接觸器KM3失電經(jīng)過互鎖時間Pr.136=2s后變頻運行停止KM2接觸器得電工頻運行3．系統(tǒng)的硬件配置1）變頻器類型的選擇①恒轉矩負載②恒功率負載③風機、泵類負載2）變頻器容量的選擇（1）變頻器的選擇（2）壓力傳感器的選擇1)壓力變送器SP2)遠傳壓力表P遠傳壓力表4．恒壓供水系統(tǒng)的電氣安裝與調試（1）變頻器的安裝與配線變頻器的安裝要求續(xù)表續(xù)表變頻器配線技術要求續(xù)表（2）變頻器恒壓供水參數(shù)設置（3）調試運行1）按照要求設置變頻器參數(shù)。2）空載調試。3）現(xiàn)場調試。七、變頻恒壓供水系統(tǒng)的運行效果分析1．節(jié)能原理水泵的軸功率與電機轉速的立方成正比。當要求出水量減少時，可使電機轉速降低，而電機轉速微量減少，將使功率大幅下降，節(jié)能效果十分明顯。2．投資回報及效益分析（1）直接效益（2）間接效益技能訓練變頻-工頻互切換恒壓供水系統(tǒng)的電氣線路安裝與調試1.能根據(jù)控制要求正確設計和繪制原理圖。2.能正確選擇元器件并檢查質量好壞。3.能合作完成變頻器恒壓供水系統(tǒng)電氣線路的安裝與調試。實訓設備及工具材料續(xù)表一、設計電路原理圖二、線路安裝與調試1.安裝元件2.布線3.自檢4.變頻器參數(shù)設置與調試5.訓練完畢，切斷電源，清理現(xiàn)場§4-2變頻器在貨物升降機系統(tǒng)中的應用1．了解貨物升降機的基本結構及控制原理。2．掌握系統(tǒng)的硬件配置。3．理解控制系統(tǒng)原理圖。4．能夠正確設計PLC的程序。5．能夠正確設置變頻器的相關參數(shù)。一、貨物升降機的基本結構及控制要求1．小型貨物升降機的基本結構

升降機結構圖1-吊籠2-滑輪3-卷筒4-電動機5-SQ1~SQ4限位開關2．小型貨物升降機系統(tǒng)控制要求升降機升降速度示意圖二、貨物升降機控制系統(tǒng)1．貨物升降機控制系統(tǒng)的組成及工作原理升降機自動控制系統(tǒng)主要由三菱FX2N-32MR系列可編程控制器、三菱FR-A740變頻器和三相鼠籠式異步電動機組成控制系統(tǒng)電氣原理圖2．系統(tǒng)的硬件配置（1）變頻器的選擇（2）PLC的選擇（3）制動電阻的選擇制動電阻值的取值范圍為：制動電阻容量的確定：小功率變頻器制動電阻的選配表變頻器電壓等級變頻器功率(KW)制動電阻值(Ω)制動電阻功率(W)220V系列0．752001201．51003002．2703003．7403005.530500380V系列0.757501201．54003002.22503003.71505005.51005007.57578011501200154015603．系統(tǒng)的安裝與調試（1）變頻器、PLC的安裝與配線（2）變頻器參數(shù)設置電動機參數(shù)表參數(shù)號設定值功能說明Pr.8015KW電動機容量Pr.814極電動機磁極數(shù)Pr.8215A電動機勵磁電流Pr.83380V電動機額定電壓Pr.8450Hz電動機額定頻率Pr.915A電動機額定電流變頻器設置參數(shù)表參數(shù)號設置值功能說明Pr.150Hz上限頻率Pr.20Hz下限頻率Pr.350Hz基本頻率Pr.410第一速度Pr.530第二速度Pr.71S加速時間Pr.81S減速時間Pr.793組合模式1（3）PLC程序設計I/O分配表輸入設備輸出設備代號功能輸入繼電器輸出繼電器功能SB1急停按鈕X0Y0接變頻器端子5、正轉SB2上升按鈕X1Y1接變頻器端子6、反轉SB3下降按鈕X2Y2接變頻器端子7、段速1SQ1下限位X3Y3接變頻器端子8、段速2SQ2一速X4Y4上升指示、HL1SQ3二速X5Y5下降指示、HL2SQ4上限位X6順序功能圖（4）調試運行1）按照要求設置變頻器參數(shù)，并正確輸入PLC程序。2）PLC程序模擬調試，觀察PLC的各種信號動作是否正確。3）空載調試。4）現(xiàn)場調試。三、貨物升降機變頻調速系統(tǒng)的運行效果分析以PLC和變頻器控制的調速方式取代原來的轉子串電阻調速方式，具有加、減速平穩(wěn)，運行可靠，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度。該系統(tǒng)可廣泛應用于建筑施工倉庫、酒樓餐飲業(yè)等貨物的上下傳輸系統(tǒng)中。技能訓練貨物升降機變頻調速系統(tǒng)的電氣線路安裝與調試1.能根據(jù)控制要求正確設計和繪制原理圖。2.能正確選擇元器件并檢查質量好壞。3.能合作完成貨物升降機變頻調速系統(tǒng)電氣線路的安裝與調試。實訓設備及工具材料續(xù)表一、設計電路原理圖二、線路安裝與調試1.安裝元件2.布線3.自檢4.電動機參數(shù)和變頻器參數(shù)設置與調試5.訓練完畢，切斷電源，清理現(xiàn)場§4-3變頻器在龍門刨床拖動系統(tǒng)中的應用1．了解龍門刨床的結構和運行過程。2．熟悉多段速控制在龍門刨床調速系統(tǒng)中的應用。3．掌握龍門刨床控制的變頻器功能端子的功能、接線和參數(shù)設置。4．熟悉龍門刨床主電路和控制電路電氣安裝的注意事項。5．理解龍門刨床變頻控制系統(tǒng)原理圖。6．掌握龍門刨床變頻調速控制系統(tǒng)的PLC程序設計。一、龍門刨床概述1．龍門刨床的結構龍門刨床a)外形圖b)示意圖2．龍門刨床的運動（1）主運動：工作臺的往復運動。（2）進給運動：刨刀垂直于主運動的進給運動。（3）輔助運動：橫梁的夾緊、放松及升降。二、龍門刨床的主拖動系統(tǒng)分析龍門刨床主拖動系統(tǒng)圖1．龍門刨床拖動系統(tǒng)的要求

（1）調速范圍（2）靜差度（3）工作臺往復運動中的速度能根據(jù)要求相應變化（4）調速方案能滿足負載性質的要求2．刨床運動的機械特性（1）低速區(qū)低速檔工作臺運動速度較低時,刨刀允許的切削力由電動機最大轉矩決定。電動機確定后，即確定了低速加工時的最大切削力。因此，在低速加工區(qū)，電動機為恒轉矩輸出。（2）高速區(qū)高速檔工作臺運動速度較高時,切削力受機械結構的強度限制，允許的最大切削力與速度成反比，因此，電動機為恒功率輸出。三、主拖動變頻調速系統(tǒng)1．變頻調速系統(tǒng)的組成及工作臺控制主電路控制電路各行程開關的零位狀態(tài)2．系統(tǒng)的配置電動機參數(shù)設置表參數(shù)號功能說明設定值Pr.80電動機容量55KWPr.81電動機磁極數(shù)4極Pr.82電動機勵磁電流103APr.83電動機額定電壓380VPr.84電動機額定頻率50HzPr.9電動機額定電流103A變頻器控制參數(shù)設置表參數(shù)號功能說明設定值Pr.1上限頻率50HzPr.2下限頻率0HzPr.3基本頻率50HzPr.4第一速度10HzPr.5第二速度30HzPr.6第三速度5HzPr.7加速時間1SPr.8減速時間1SPr.15點動頻率10HzPr.16點動加減速時間2SPr.20加減速基準頻率50HzPr.79組合模式13

I/O通道地址分配表輸入輸出元件代號作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器SB1總停止開關X0STF控制油泵M2Y0SB2工作臺步進X1STR控制垂直刀架M3正轉Y1SB3工作臺前進X2RH控制垂直刀架M3反轉Y2SB4工作臺步退X3RM控制右刀架M4正轉Y3SB5工作臺后退X4RL控制右刀架M4反轉Y4續(xù)表輸入輸出元件代號作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器垂直刀架快移X5控制左刀架M5正轉Y5右刀架快移X6控制左刀架M5反轉Y6左刀架快移X7控制橫梁M6上升Y8橫梁上升X10控制橫梁M6下降Y10橫梁下降X11控制夾緊M7夾緊Y11垂直刀架自動/快移X12控制夾緊M7放松Y12右刀架自動/快移X13抬刀繼電器Y13左刀架自動/快移X14變頻器正轉Y20夾緊過流X15變頻器反轉Y21放松到位X16變頻器點動Y22輸入輸出元件代號作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器橫梁上限X17變頻器轉速一Y23橫梁右限X20變頻器轉速二Y24橫梁左限X21變頻器轉速三Y25油壓開關X22EL照明燈Y14油泵自動/連續(xù)X23前進減速X26前進換向X27前進限位X24后退減速X30后退換向X31后退限位X25照明開關X32續(xù)表B2012A型龍門刨床的PLC梯形圖程序B2012A型龍門刨床的PLC梯形