plc控制風機的轉速畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　PLC和變頻器是工廠實現(xiàn)遠程控制，提高生產效率的重要硬件。采用PLC的優(yōu)點就在于PLC的程序編制過程不是很復雜。而組態(tài)軟件又使得工廠在生產過程中能夠遠程監(jiān)控設備的運行，能夠及時有效的處理突發(fā)事件。組態(tài)王控制功能強大，界面創(chuàng)建簡單，編寫程序方便，有利于初學者使用。</p><p>　　本次設計是在熟悉K

2、ING VIEW 組態(tài)王、S7-200編程軟件、西門子MM420變頻器的基礎上完成的。本文主要體現(xiàn)了，PLC與變頻器之間利用USS協(xié)議連接起來，共同控制電動機調速，最終要實現(xiàn)的是利用組態(tài)王的監(jiān)控界面可以改變PLC的打開/閉合，能夠監(jiān)控電機的運轉畫面。文中重點介紹了組態(tài)王界面的制作及參數(shù)的設置、PLC程序的編寫過程及參數(shù)設置、變頻器的參數(shù)設置、PLC與變頻器的通信等。</p><p>　　關鍵詞：PLC； 變頻器；

3、 組態(tài)王； 電動機</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　PLC and transducer is important hardware which realizes long control and improve the yield in the factory. PLC’S merits consist that weavi

4、ng PLC’s programs aren’t very hard. King view make the factory can watch and control the running facilities between the producing processes, also deal with matters which break out in season. The king view has powerful co

5、ntrol function, it settees up interfaces very easy, it writes programs easy, and it is propitious to using for novice.</p><p>　　In this design is completed on the bases of knowing king view, s7-200 programmi

6、ng software, SIEMENSE MM420, transducer and USS communication protocol. This essay mainly materializes that PLC linked up with transducer, making use of USS communication protocol. They controlled the speed of electromot

7、or. Finally we well realized the interface of king view and can change PLC’s on/off, and then we can supervise and control the working menu of electromotor. In this essay, I introduce the facture of ki</p><p&g

8、t;　　Keywords: PLC; transducer; king view; motor</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1 目的和意義1</p><p>　　1.2 PLC控制風機轉速技術的現(xiàn)狀及展望

9、1</p><p>　　1.3 PLC控制風機的具體思路2</p><p><b>　?。灿布糠?</b></p><p><b>　　2.1風機3</b></p><p>　　2.1.1 三相異步電機3</p><p>　　2.1.2 異步電動機的啟動與調速分析

10、6</p><p>　　2.1.3 三相異步電動機的調速9</p><p>　　2.2 PLC可編程控制器11</p><p>　　2.2.1被控對象的生產工藝過程11</p><p>　　2.2.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計12</p><p>　　2.2.3 PLC控制系統(tǒng)的軟件設計15</p>

11、;<p>　　2.2.4 PLC控制系統(tǒng)的調試18</p><p>　　2.3 變頻器18</p><p>　　2.3.1 交流異步電動機變頻調速原理19</p><p>　　2.3.2 變頻器元件作用20</p><p>　　2.3.3 變頻器控制電機的旋轉速度21</p><p><b

12、>　　3 軟件部分22</b></p><p>　　3.1 PLC控制電機星三角啟動22</p><p>　　3.1.1 Y—Δ啟動手動控制22</p><p>　　3.1.2 Y—Δ啟動自動控制22</p><p>　　3.1.3 星三角降壓啟動的電路圖24</p><p>　　3.2 變

13、頻器控制電機轉速27</p><p>　　4 KING VIEW組態(tài)軟件仿真29</p><p>　　4.1 組態(tài)軟件的概述29</p><p>　　4.2 制作一個工程的一般過程29</p><p>　　4.2.1 建立組態(tài)新工程30</p><p>　　4.2.2 創(chuàng)建組態(tài)畫面32</p>

14、<p>　　4.2.3 定義I/O設備33</p><p>　　4.2.4 KING VIEW的仿真37</p><p><b>　　結論41</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p><p><b>　　參考文獻43</b><

15、;/p><p>　　附錄一 系統(tǒng)原理圖44</p><p>　　附錄二 PLC控制星三角啟動連接圖45</p><p>　　附錄三 系統(tǒng)原程序46</p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1 目的和意義</b></p>&l

16、t;p>　　隨著PLC的廣泛應用，工業(yè)自動控制系統(tǒng)中電機的星-三角降壓啟動亦都采用PLC進行控制。用PLC控制啟動具有效率高、響應快、控制方便等優(yōu)點。而對于風扇調速系統(tǒng)來說，調速是主要目的，于是設想在已經(jīng)構思好的電路圖上加一個變頻器。利用ＰＬＣ的遠程安全控制，結合變頻器的方便操作，能夠完成一套成熟穩(wěn)定并經(jīng)濟的風扇調速系統(tǒng)。</p><p>　　風機耗電量占全國總發(fā)電量的40%左右，是全國耗電最大的工業(yè)裝備。

17、展望未來，我國電能的供需形勢十分嚴峻;另一方面，我國能源使用不合理和浪費現(xiàn)象十分嚴重，節(jié)約潛力很大，特別是耗電量巨大的風機、泵類等的運行效率比國外低10%~30%，節(jié)電潛力經(jīng)初步計算約為300~400億度，因此在風機(及水泵)上實行節(jié)能、節(jié)電、降耗是一個緊迫的任務，對緩解我國電能的供需矛盾、推進我國現(xiàn)代化建設、縮小我國和發(fā)達國家的差距具有非常現(xiàn)實和深遠的意義。能夠方便的對風機進行調速，在節(jié)能減排方面很有優(yōu)勢。畢竟在很多時候，無需風機滿負

18、荷的運轉，在保證風機效率的同時，有效的調整風機的功率，能夠很好的節(jié)省能源。并且，這種程度的節(jié)省必須在保證風機安全穩(wěn)定運轉的基礎上，畢竟在節(jié)省能源的時候不能浪費資源。</p><p>　　1.2 PLC控制風機轉速技術的現(xiàn)狀及展望</p><p>　　電控風扇轉速控制方法一般有如下幾種：溫控開關直接控制型（如普桑），由水溫傳感器將水溫信號輸入給電腦（或冷卻控制盒），再由電腦控制冷卻風扇繼電器

19、工作，此時又分為控制不同接地端（別克）而使風扇串聯(lián)或并聯(lián)來實現(xiàn)高低速，或控制火線以使電路經(jīng)過不同電阻串聯(lián)或并聯(lián)來實現(xiàn)高低速（如S320）。</p><p>　　還有的是電子液力控制冷卻風扇如佳美3.0，液壓油經(jīng)液壓泵（和轉向助力泵結合在一起）加壓后，通過流量調節(jié)電磁閥(根據(jù)水溫、轉速、節(jié)氣門位置及空調信號，進行分析、比較后精確控制流量調節(jié)電磁閥驅動信號的占空比)控制到達液壓馬達的流量，從而實現(xiàn)對冷卻風扇轉速的控制

20、。道奇捷龍車的散熱風扇是由PCM根據(jù)水溫傳感器和空調壓力傳感器的信號進行計算后，通過風扇繼電器（為可控硅調速裝置，通過改變其輸入電壓的高低，使風扇由慢到快實現(xiàn)無級調速）來控制散熱風扇運轉。對此類車，如果行車過程中電子扇常轉不停，除了常規(guī)的電路檢查外（水溫傳感器、空調壓力傳感器和風扇繼電器等），一定不要忽視節(jié)溫器是否卡滯或關閉不嚴。如果節(jié)溫器關閉不嚴，則由于氣流作用使得高速行駛時造成發(fā)動機溫度下降。而PCM根據(jù)運行時間計算出理論溫度和實際

21、溫度相差太大，使它不能相信當前的發(fā)動機溫度，從而進入失效保護狀態(tài)。造成風扇低溫時高速運轉。</p><p>　　其實，無論是哪種方法，最主要的就是能夠控制風機的電壓和頻率，找準關鍵，對癥下藥。如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機出于過電壓（過勵磁），導致電機可能被燒壞。因此在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。而輸出頻率在額定頻率以上時，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機的額定電壓。</p&g

22、t;<p>　　經(jīng)過分析對比，PLC在改變風機電壓方面十分具有優(yōu)勢，但調節(jié)風機的頻率方面就很無能為力，因此，利用PLC控制變頻器，再利用變頻器控制風機，有著意想不到的效果。并且這種控制系統(tǒng)在隨著PLC與變頻器的普及與價格降低的情況下，優(yōu)勢將會更加明顯。相信這種方式將是未來風機控制的主流。</p><p>　　1.3 PLC控制風機的具體思路</p><p>　　本系統(tǒng)用PLC

23、控制星三角降壓啟動，再通過簡單的設置變頻器的輸入輸出關系，改變變頻器的輸出頻率，來改變風機轉速，實現(xiàn)對電動機工作過程和運轉速度的有效控制，使風扇高效、安全，達到了明顯的節(jié)能效果。</p><p><b>　?。灿布糠?lt;/b></p><p><b>　　2.1風機</b></p><p>　　風機是我國對氣體壓縮和氣體輸

24、送機械的習慣簡稱，通常所說的風機包括通風機，鼓風機。氣體壓縮和氣體輸送機械是把旋轉的機械能轉換為氣體壓力能和動能，并將氣體輸送出去的機械。風機的主要結構部件是葉輪、機殼、進風口、支架、電機、皮帶輪、聯(lián)軸器、消音器、傳動件（軸承）等。</p><p>　　而在此設計中，我們需要關心的只是其中的電機（三相異步電機），風機控制即電機控制。</p><p>　　2.1.1 三相異步電機</p

25、><p>　?。ㄒ唬┤喈惒诫妱訖C的兩個基本組成部分為定子（固定部分）和轉子（旋轉部分）。此外還有端蓋、風扇等附屬部分，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 三相電動機的結構示意圖</p><p><b>　　1）定子</b></p><p>　　三相異步電動機的定子由三部分組成：</p><

26、p><b>　　表2-1 </b></p><p>　　定子的組成2）轉子</p><p>　　三相異步電動機的轉子由三部分組成：</p><p><b>　　表2-2 </b></p><p>　　鼠籠式電動機由于構造簡單，價格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產上應用得最廣泛的一種電動機

27、。</p><p>　　為了保證轉子能夠自由旋轉，在定子與轉子之間必須留有一定的空氣隙，中小型電動機的空氣隙約在0.2~1.0mm之間。</p><p>　?。ǘ┤喈惒诫妱訖C的轉動原理</p><p><b>　　1）基本原理</b></p><p>　　為了說明三相異步電動機的工作原理，我們做如下演示實驗，如圖2-

28、2所示。</p><p>　　圖2-2 三相異步電動機工作原理</p><p>　　(1)演示實驗：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導體，當轉動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉時，將發(fā)現(xiàn)導體也跟著旋；若改變磁鐵的轉向，則導體的轉向也跟著改變。</p><p>　　(2)現(xiàn)象解釋：當磁鐵旋轉時，磁鐵與閉合的導體發(fā)生相對運動，鼠籠式導體切割磁力線而在其內部產生感應電動勢和感

29、應電流。感應電流又使導體受到一個電磁力的作用，于是導體就沿磁鐵的旋轉方向轉動起來，這就是異步電動機的基本原理。轉子轉動的方向和磁極旋轉的方向相同。 </p><p>　　(3)結論：欲使異步電動機旋轉，必須有旋轉的磁場和閉合的轉子繞組。</p><p><b>　　2）旋轉磁場</b></p><p><b>　　（1）產生</

30、b></p><p>　　圖5-3表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差1200的規(guī)律對稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過三相對稱電流：隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產生旋轉磁場。</p><p>　　圖2-3 三相異步電動機定子接線</p><p>　　當t=00時，，AX繞組中無電流；為負，

31、BY繞組中的電流從Y流入B1流出；為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-4（a）所示。</p><p>　　當t=1200時，，BY繞組中無電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-4（b）所示。</p><p>　　當t=2400時，，CZ繞組中無電流；為負，AX繞組中

32、的電流從X流入A流出；為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-4（c）所示。</p><p>　　可見，當定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產生的合成磁場也不斷地旋，因此稱為旋轉磁場。</p><p>　　圖2-4 旋轉磁場的形成</p><p&

33、gt;　　（2）旋轉磁場的方向</p><p>　　旋轉磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調即可。這時，轉子的旋轉方向也跟著改變。</p><p>　　（3）三相異步電動機的定子電路與轉子電路</p><p>　　三相異步電動機中的電磁關系同變壓器類似，定子繞組相當于變壓器的原

34、繞組，轉子繞組（一般是短接的）相當于副繞組。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過，此三相電流產生旋轉磁場，其磁力線通過定子和轉子鐵心而閉合，這個磁場在轉子和定子的每相繞組中都要感應出電動勢。</p><p>　　2.1.2 異步電動機的啟動與調速分析 </p><p><b>　　（一）起動特性分析</b></p><p>　　

35、（1）起動電流Ist</p><p>　　在剛起動時，由于旋轉磁場對靜止的轉子有著很大的相對轉速，磁力線切割轉子導體的速度很快，這時轉子繞組中感應出的電動勢和產生的轉子電流均很大，同時，定子電流必然也很大。一般中小型鼠籠式電動機定子的起動電流可達額定電流的57倍。</p><p>　　注意：在實際操作時應盡可能不讓電動機頻繁起動。如在切削加工時，一般只是用摩擦離合器或電磁離合器將主軸與電

36、機軸脫開，而不將電動機停下來。</p><p>　?。?）起動轉矩Tst</p><p>　　電動機起動時，轉子電流I2雖然很大，但轉子的功率因數(shù)cos2很低，由公式可知，電動機的起動轉矩T較小。</p><p>　　起動轉矩小可造成以下問題：（1）會延長起動時間。（2）不能在滿載下起動。因此應設法提高。但起動轉矩如果過大，會使傳動機構受到?jīng)_擊而損壞，所以一般機床的

37、主電動機都是空載起動（起動后再切削），對起動轉矩沒有什么要求。</p><p>　　綜上所述，異步電機的主要缺點是起電流大而起轉矩小。因此，我們必須采取適當?shù)钠饎臃椒ǎ詼p小起動電流并保證有足夠的起轉矩。</p><p>　?。ǘ┦蠡\式異步電動機的啟動方法</p><p><b>　　1）直接啟動</b></p><p&g

38、t;　　直接起動又稱為全壓啟動，就是利用閘刀開關或接觸器將電動機的定子繞組直接加到額定電壓下啟動。</p><p>　　這種方法只用于小容量的電動機或電動機容量遠小于供電變壓器容量的場合。</p><p><b>　　2）降壓啟動</b></p><p>　　在起動時降低加在定子繞組上的電壓，以減小起動電流，待轉速上升到接近額定轉速時，再恢復到

39、全壓運行。</p><p>　　此方法適于大中型鼠籠式異步電動機的輕載或空載起動。</p><p>　?、?星形--三角形（Y--）換接啟動</p><p>　　起動時，將三相定子繞組接成星形，待轉速上升到接近額定轉速時，再換成三角形。這樣，在起動時就把定子每相繞組上的電壓降到正常工作電壓的。</p><p>　　此方法只能用于正常工作時定子

40、繞組為三角形聯(lián)接的電動機。</p><p>　　這種換接啟動可采用星三角起動器來實現(xiàn)。星三角起動器體積小、成本低、壽命長、動作可靠。</p><p><b>　?、?自耦降壓啟動</b></p><p>　　自耦降壓起動是利用三相自耦變壓器將電動機在啟動過程中的端電壓降低。如圖8-9所示，起動時，先把開關Q2扳到“起動”位置，當轉速接近額定值時

41、，將Q2扳向“工作”位置，切除自耦變壓器。</p><p>　　采用自耦降壓啟動，也同時能使啟動電流和起動轉矩減小。</p><p>　　正常運行作星形聯(lián)接或容量較大的鼠籠式異步電動機，常用自耦降壓啟動。</p><p>　　（三）三相異步電動機的制動</p><p>　　制動是給電動機一個與轉動方向相反的轉矩，促使它在斷開電源后很快地減速或

42、停轉。對電動機制動，也就是要求它的轉矩與轉子的轉動方向相反，這時的轉矩稱為制動轉矩。</p><p>　　常見的電氣制動方法有：</p><p><b>　?。?）反接制動</b></p><p>　　當電動機快速轉動而需停轉時，改變電源相序，使轉子受一個與原轉動方向相反的轉矩而迅速停轉。</p><p>　　注意，當轉

43、子轉速接近零時，應及時切斷電源，以免電機反轉。</p><p>　　為了限制電流，對功率較大的電動機進行制動時必須在定子電路（鼠籠式）或轉子電路（繞線式）中接入電阻。</p><p>　　這種方法比較簡單，制動力強，效果較好，但制動過程中的沖擊也強烈，易損壞傳動器件，且能量消耗較大，頻繁反接制動會使電機過熱。對有些中型車床和銑床的主軸的制動采用這種方法。</p><p&

44、gt;<b>　?。?）能耗制動</b></p><p>　　電動機脫離三相電源的同時，給定子繞組接入一直流電源，使直流電流通入定子繞組。于是在電動機中便產生一方向恒定的磁場，使轉子受一與轉子轉動方向相反的F力的作用，于是產生制動轉矩，實現(xiàn)制動。</p><p>　　直流電流的大小一般為電動機額定電流的0.5—1倍。</p><p>　　由于這

45、種方法是用消耗轉子的動能（轉換為電能）來進行制動的，所以稱為能耗制動。這種制動能量消耗小，制動準確而平穩(wěn)，無沖擊，但需要直流電流。在有些機床中采用這種制動方法。</p><p><b>　?。?）發(fā)電反饋制動</b></p><p>　　當轉子的轉速n超過旋轉磁場的轉速n0時，這時的轉矩也是制動的。如：當起重機快速下放重物時，重物拖動轉子，使其轉速n>n0，重物

46、受到制動而等速下降。</p><p>　　2.1.3 三相異步電動機的調速</p><p>　　調速就是在同一負載下能得到不同的轉速，以滿足生產過程的要求，可通過七個途徑進行調速：</p><p>　　一、變極對數(shù)調速方法</p><p>　　這種調速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調速目的，特點如下：</p

47、><p>　　1、具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；</p><p>　　2、無轉差損耗，效率高；</p><p>　　3、接線簡單、控制方便、價格低；</p><p>　　4、有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速；</p><p>　　5、可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。本方法適用于不需

48、要無級調速的生產機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。</p><p><b>　　二、變頻調速方法</b></p><p>　　變頻調速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統(tǒng)主要設備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內大都使用交－直－交變頻器。</p>

49、<p><b>　　其特點：</b></p><p>　　1、效率高，調速過程中沒有附加損耗；</p><p>　　2、應用范圍廣，可用于籠型異步電動機；</p><p>　　3、調速范圍大，特性硬，精度高；</p><p>　　4、技術復雜，造價高，維護檢修困難。</p><p>

50、　　本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。</p><p><b>　　三、串級調速方法</b></p><p>　　串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉差，達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產生附加的裝置，把吸收的轉差功率返回電網(wǎng)或轉換能量加以利用。根據(jù)轉差功率吸收利用方式，串級調速可分為電機串級調速、

51、機械串級調速及晶閘管串級調速形式，多采用晶閘管串級調速，其特點為：</p><p>　　1、可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網(wǎng)或生產機械上，效率較高；</p><p>　　2、裝置容量與調速范圍成正比，投資省，適用于調速范圍在額定轉速70%－90%的生產機械上；</p><p>　　3、調速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停產；</p><p&

52、gt;　　4、晶閘管串級調速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。</p><p>　　本方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。</p><p>　　四、繞線式電動機轉子串電阻調速方法</p><p>　　繞線式異步電動機轉子串入附加電阻，使電動機的轉差率加大，電動機在較低的轉速下，運行。串入的電阻越大，電動機的轉速越低。此方法設備簡單，控制方便，但轉差功率

53、以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調速，機械特性較軟。</p><p>　　五、定子調壓調速方法</p><p>　　當改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比，因此最大轉矩下降很多，其調速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍，調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機，如專供調壓調速用的力矩電動機，或者在繞線式電

54、動機上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當調速在2：1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調節(jié)轉速目的。</p><p>　　調壓調速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調壓等幾種。晶閘管調壓方式為最佳。調壓調速的特點：</p><p>　　1、調壓調速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制；</p><p>　　2、調壓

55、過程中轉差功率以發(fā)熱形式消耗在轉子電阻中，效率較低；</p><p>　　3、調壓調速一般適用于100KW以下的生產機械。</p><p>　　六、電磁調速電動機調速方法</p><p>　　電磁調速電動機由籠型電動機、電磁轉差離合器和直流勵磁電源（控制器）三部分組成。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導通角，可以改變勵磁電流的

56、大小。</p><p>　　電磁轉差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯(lián)系，都能自由轉動。電樞與電動機轉子同軸聯(lián)接稱主動部分，由電動機帶動；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負載軸對接稱從動部分。當電樞與磁極均為靜止時，如勵磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對N、S極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過電樞。當電樞隨拖動電動機旋轉時，由于電樞與磁極間相對運動，因而使電樞感應產生渦流，此渦流與磁通相互作用產生轉矩，

57、帶動有磁極的轉子按同一方向旋轉，但其轉速恒低于電樞的轉速N1，這是一種轉差調速方式，變動轉差離合器的直流勵磁電流，便可改變離合器的輸出轉矩和轉速。電磁調速電動機的調速特點：</p><p>　　1、調速平滑、無級調速；</p><p><b>　　2、對電網(wǎng)無影響；</b></p><p>　　3、速度失大、效率低。</p>&l

58、t;p>　　本方法適用于中、小功率，要求平滑動、短時低速運行的生產機械。</p><p>　　七、液力耦合器調速方法</p><p>　　液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當泵輪在原動機帶動下旋轉時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進入渦輪時，就在同一轉向上給渦輪葉片以推力，使其帶動

59、生產機械運轉。液力耦合器的動力轉輸能力與殼內相對充液量的大小是一致的。在工作過程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉速，作到無級調速，其特點為：</p><p>　　1、功率適應范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要；</p><p>　　2、結構簡單，工作可靠，使用及維修方便，且造價低；</p><p>　　3、尺寸小，能容大；</p>

60、<p>　　4、控制調節(jié)方便，容易實現(xiàn)自動控制。</p><p>　　本方法適用于風機、水泵的調速。</p><p>　　2.2 PLC可編程控制器</p><p>　　PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲

61、器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程，PLC是可編程邏輯電路，也是一種和硬件結合很緊密的語言，在半導體方面有很重要的應用，可以說有半導體的地方就有PLC。</p><p>　　2.2.1被控對象的生產工藝過程</p><p>　　熟悉控制對象設計工藝布置圖 這一步是系統(tǒng)設計的基礎。首先

62、應詳細了解被控對象的工藝過程和它對控制系統(tǒng)的要求，各種機械、液壓、氣動、儀表、電氣系統(tǒng)之間的關系，系統(tǒng)工作方式（如自動、半自動、手動等），PLC與系統(tǒng)中其他智能裝置之間的關系，人機界面的種類，通信聯(lián)網(wǎng)的方式，報警的種類與范圍，電源停電及緊急情況的處理等等。</p><p>　　此階段，還要選擇用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號指示燈等執(zhí)行元件），以及由輸出設備驅動的

63、控制對象（電動機、電磁閥等）。同時，還應確定哪些信號需要輸入給PLC，哪些負載由PLC驅動，并分類統(tǒng)計出各輸入量和輸出量的性質及數(shù)量，是數(shù)字量還是模擬量，是直流量還是交流量，以及電壓的大小等級，為PLC的選型和硬件配置提供依據(jù)。最后，將控制對象和控制功能進行分類，可按信號用途或按控制區(qū)域進行劃分，確定檢測設備和控制設備的物理位置，分析每一個檢測信號和控制信號的形式、功能、規(guī)模、互相之間的關系。信號點確定后，設計出工藝布置圖或信號圖。&l

64、t;/p><p>　　2.2.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計</p><p>　　隨著PLC的推廣普及，PLC產品的種類和數(shù)量越來越多。近年來，從國外引進的PLC產品、國內廠家或自行開發(fā)的產品已有幾十個系列，上百種型號。PLC的品種繁多，其結構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等各有不同，使用場合也各有側重。因此，合理選擇PLC對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標起著重要作用。</

65、p><p>　　（一）PLC機型的選擇</p><p>　　PLC機型的選擇應是在滿足控制要求的前提下，保證可靠、維護使用方便以及最佳的性能價格比。具體應考慮以下幾方面：</p><p>　?。?）性能與任務相適應 對于小型單臺、僅需要數(shù)字量控制的設備，一般的小型PLC（如西門子公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM1/CPM2系列、三菱的FX系列等）都可以滿足

66、要求。</p><p>　　對于以數(shù)字量控制為主，帶少量模擬量控制的應用系統(tǒng)，如工業(yè)生產中常遇到的溫度、壓力、流量等連續(xù)量的控制，應選用帶有A/D轉換的模擬量輸入模塊和帶D/A轉換的模擬量輸出模塊，配接相應的傳感器、變送器（對溫度控制系統(tǒng)可選用溫度傳感器直接輸入的溫度模塊）和驅動裝置，并選擇運算、數(shù)據(jù)處理功能較強的小型PLC（如西門子公司的S7-200或S7-300系列、OMRON的公司的CQM1/CQM1H系列

67、等）。</p><p>　　對于控制比較復雜，控制功能要求更高的工程項目，例如要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能時，可視控制規(guī)模及復雜程度，選用中檔或高檔機（如西門子公司的S7-300或S7-400系列、OMRON的公司的C200H@或CV/CVM1系列、A-B公司的Control Logix系列等）。</p><p>　?。?）結構上合理、安裝要方便、機型上應統(tǒng)一 按照物理結構

68、，PLC分為整體式和模塊式。整體式每一I/O點的平均價格比模塊式的便宜，所以人們一般傾向于在小型控制系統(tǒng)中采用整體式PLC。但是模塊式PLC的功能擴展方便靈活，I/O點數(shù)的多少、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I/O模塊的種類和塊數(shù)、特殊I/O模塊的使用等方面的選擇余地都比整體式PLC大得多，維修時更換模塊、判斷故障范圍也很方便。因此，對于較復雜的和要求較高的系統(tǒng)一般應選用模塊式PLC。</p><p>　　根據(jù)I/O

69、設備距PLC之間的距離和分布范圍確定PLC的安裝方式為集中式、遠程I/O式還是多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。</p><p>　　對于一個企業(yè)，控制系統(tǒng)設計中應盡量做到機型統(tǒng)一。因為同一機型的PLC，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購與管理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發(fā)；其外部設備通用，資源可共享。同一機型PLC的另一個好處是，在使用上位計算機對PLC進行管理和控制時，通信程

70、序的編制比較方便。這樣，容易把控制各獨立的多臺PLC聯(lián)成一個多級分布式系統(tǒng)，相互通信，集中管理，充分發(fā)揮網(wǎng)絡通信的優(yōu)勢。</p><p>　?。?）是否滿足響應時間的要求 由于現(xiàn)代PLC有足夠高的速度處理大量的I/O數(shù)據(jù)和解算梯形圖邏輯，因此對于大多數(shù)應用場合來說，PLC的響應時間并不是主要的問題。然而，對于某些個別的場合，則要求考慮PLC的響應時間。為了減少PLC的I/O響應延遲時間，可以選用掃描速度高的PLC

71、，使用高速I/O處理這一類功能指令，或選用快速響應模塊和中斷輸入模塊。</p><p>　?。?）對聯(lián)網(wǎng)通信功能的要求 近年來，隨著工廠自動化的迅速發(fā)展，企業(yè)內小到一塊溫度控制儀表的RS-485串行通信、大到一套制造系統(tǒng)的以太網(wǎng)管理層的通信，應該說一般的電氣控制產品都有了通信功能。PLC作為工廠自動化的主要控制器件，大多數(shù)產品都具有通信聯(lián)網(wǎng)能力。選擇時應根據(jù)需要選擇通信方式。</p><p&g

72、t;　　(5)其他特殊要求 考慮被控對象對于模擬量的閉環(huán)控制、高速計數(shù)、運動控制和人機界面（HMI）等方面的特殊要求，可以選用有相應特殊I/O模塊的PLC。對可靠性要求極高的系統(tǒng)，應考慮是否采用冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng)。</p><p>　?。ǘ㏄LC容量估算</p><p>　　PLC的容量指I/O點數(shù)和用戶存儲器的存儲容量兩方面的含義。在選擇PLC型號時不應盲目追求過高的性能指標，但

73、是在I/O點數(shù)和存儲器容量方面除了要滿足控制系統(tǒng)要求外，還應留有余量，以做備用或系統(tǒng)擴展時使用。</p><p>　?。?） I/O點數(shù)的確定</p><p>　　PLC的I/O點數(shù)的確定以系統(tǒng)實際的輸入輸出點數(shù)為基礎確定。在I/O點數(shù)的確定時，應留有適當余量。通常I/O點數(shù)可按實際需要的10～15%考慮余量；當I/O模塊較多時，一般按上述比例留出備用模塊。</p><

74、p>　?。?） 存儲器容量的確定</p><p>　　用戶程序占用多少存儲容量與許多因素有關，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結構等。因此在程序編制前只能粗略的估算。</p><p>　?。ㄈ㊣/O模塊的選擇</p><p>　　在PLC控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)對生產過程的控制，要將對象的各種測量參數(shù)，按要求的方式送入PLC。PLC經(jīng)過運算、處理后，再將

75、結果以數(shù)字量的形式輸出，此時也要把該輸出變換為適合于對生產過程進行控制的量。所以，在PLC和生產過程之間，必須設置信息的傳遞和變換裝置。這個裝置就是輸入/輸出（I/O）模塊。不同的信號形式，需要不同類型的I/O模塊。對PLC來講，信號形式可分為四類。</p><p>　?。?）數(shù)字量輸入信號 生產設備或控制系統(tǒng)的許多狀態(tài)信息，如開關、按鈕、繼電器的觸點等，它們只有兩種狀態(tài)：通或斷，對這類信號的拾取需要通過數(shù)字量

76、輸入模塊來實現(xiàn)。輸入模塊最常見的為24V直流輸入，還有直流5V、12V、48V，交流115V/220V等。按公共端接入正負電位不同分為漏型和源型。有的PLC即可以源型接線，也可以漏型接線，比如S7-200。當公共端接入負電位時，就是源型接線；接入正電位時，就是漏型接線。有的PLC只能接成其中一種。 </p><p>　?。?）數(shù)字量輸出信號 還有許多控制對象，如指示燈的亮和滅、電機的啟動和停止、晶閘管的通和斷

77、、閥門的打開和關閉等，對它們的控制只需通過二值邏輯“1”和“0”來實現(xiàn)。這種信號通過數(shù)字量輸出模塊去驅動。數(shù)字量輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出型、晶體管輸出型、晶閘管輸出型等。此外，輸出電壓值和輸出電流值也各有不同。</p><p>　?。?）模擬量輸入信號 生產過程的許多參數(shù)，如溫度、壓力、液位、流量都可以通過不同的檢測裝置轉換為相應的模擬量信號，然后再將其轉換為數(shù)字信號輸入PLC。完成這一任務的就是模

78、擬量輸入模塊。</p><p>　?。?）模擬量輸出信號 生產設備或過程的許多執(zhí)行機構，往往要求用模擬信號來控制，而PLC輸出的控制信號是數(shù)字量，這就要求有相應的模塊將其轉換為模擬量。這種模塊就是模擬量輸出模塊。</p><p>　　典型模擬量模塊的量程為-10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根據(jù)實際需要選用，同時還應考慮其分辨率和轉換精度等因素。一些PLC制造廠家還提供特

79、殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如熱電阻RTD、熱電偶等信號）。此外，有些傳感器如旋轉編碼器輸出的是一連串的脈沖，并且輸出的頻率較高（20kHz以上），盡管這些脈沖信號也可算作數(shù)字量，但普通數(shù)字量輸入模塊不能正確的檢測之，應選擇高速計數(shù)模塊。</p><p>　　不同的I/O模塊，其電路和性能不同，它直接影響著PLC的應用范圍和價格，應該根據(jù)實際情況合理選擇。</p><p>

80、　　（四）分配輸入/輸出點</p><p>　　PLC機型及輸入/輸出（I/O）模塊選擇完畢后，首先，設計出PLC系統(tǒng)總體配置圖。然后依據(jù)工藝布置圖，參照具體的PLC相關說明書或手冊將輸入信號與輸入點、輸出控制信號與輸出點一一對應畫出I/O接線圖即PLC輸入/輸出電氣原理圖。PLC機型選擇完后輸入/輸出點數(shù)的多少是決定控制系統(tǒng)價格及設計合理性的重要因素，因此在完成同樣控制功能的情況下可通過合理設計以簡化輸入/輸出

81、點數(shù)。</p><p><b>　?。ㄎ澹┌踩芈吩O計</b></p><p>　　安全回路是保護負載或控制對象以及防止操作錯誤或控制失敗而進行連鎖控制的回路。在直接控制負載的同時，安全保護回路還給PLC輸入信號，以便于PLC進行保護處理。安全回路一般考慮以下幾個方面。</p><p>　　（1）短路保護 應該在PLC外部輸出回路中裝上熔斷器，

82、進行短路保護。最好在每個負載的回路中都裝上熔斷器。</p><p>　?。?）互鎖與聯(lián)鎖措施 除在程序中保證電路的互鎖關系，PLC外部接線中還應該采取硬件的互鎖措施，以確保系統(tǒng)安全可靠地運行。</p><p>　　（3）失壓保護與緊急停車措施 PLC外部負載的供電線路應具有失壓保護措施，當臨時停電再恢復供電時，不按下“啟動”按鈕PLC的外部負載就不能自行啟動。這種接線方法的另一個作用是，當

83、特殊情況下需要緊急停機時，按下“急?！卑粹o就可以切斷負載電源，同時“急?！毙盘栞斎隤LC。</p><p>　?。?）極限保護 在有些如提升機類超過限位就有可能產生危險的情況下，設置極限保護，當極限保護動作時直接切斷負載電源，同時將信號輸入PLC。</p><p>　　2.2.3 PLC控制系統(tǒng)的軟件設計</p><p>　　軟件設計是PLC控制系統(tǒng)設計的核心。要設

84、計好PLC的應用軟件，必須充分了解被控對象的生產工藝、技術特性、控制要求等。通過PLC的應用軟件完成系統(tǒng)的各項控制功能。</p><p>　　（一）PLC應用軟件設計的內容</p><p>　　PLC的應用軟件設計是指根據(jù)控制系統(tǒng)硬件結構和工藝要求，使用相應的編程語言，對用戶控制程序的編制和相應文件的形成過程。主要內容包括：確定程序結構；定義輸入/輸出、中間標志、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)區(qū)等參

85、數(shù)表；編制程序；編寫程序說明書。PLC應用軟件設計還包括文本顯示器或觸摸屏等人機界面（HMI）設備及其它特殊功能模塊的組態(tài)。</p><p>　　（二）熟悉被控制對象制定設備運行方案</p><p>　　在系統(tǒng)硬件設計基礎上，根據(jù)生產工藝的要求，分析各輸入/輸出與各種操作之間的邏輯關系，確定檢測量和控制方法。并設計出系統(tǒng)中各設備的操作內容和操作順序。對于較復雜的系統(tǒng)，可按物理位置或控制功能

86、將系統(tǒng)分區(qū)控制。較復雜系統(tǒng)一般還需畫出系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚表明動作的順序和條件，簡單系統(tǒng)一般不用。</p><p>　?。ㄈ┦煜ぞ幊陶Z言和編程軟件</p><p>　　熟悉編程語言和編程軟件是進行程序設計的前提。這一步驟的主要任務是根據(jù)有關手冊詳細了解所使用的編程軟件及其操作系統(tǒng)，選擇一種或幾種合適的編程語言形式，并熟悉其指令系統(tǒng)和參數(shù)分類，尤其注意那些在編程中可能要用到的指令和功能

87、。熟悉編程語言最好的辦法就是上機操作，并編制一些試驗程序，在模擬平臺上進行試運行，以便詳盡地了解指令的功能和用途，為后面的程序設計打下良好的基礎，避免走彎路。</p><p><b>　?。ㄋ模┒x參數(shù)表</b></p><p>　　參數(shù)表的定義包括對輸入/輸出、中間標志、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)區(qū)的定義。參數(shù)表的定義格式和內容根據(jù)系統(tǒng)和個人愛好的情況有所不同，但所包含的

88、內容基本是相同的?？偟脑O計原則是便于使用，盡可能詳細。</p><p>　　程序編制開始以前必須首先定義輸入/輸出信號表。主要依據(jù)是PLC輸入/輸出電氣原理圖。每一種PLC的輸入點編號和輸出點編號都有自己明確的規(guī)定，在確定了PLC型號和配置后，要對輸入/輸出信號分配PLC的輸入/輸出編號（地址），并編制成表。</p><p>　　一般情況下，輸入/輸出信號表要明顯地標出模板的位置、輸入/輸

89、出地址號、信號名稱和信號類型等。尤其輸入/輸出定義表注釋注解內容應盡可能詳細。地址盡量按由小到大的順序排列，沒有定義或備用的點也不要漏掉，這樣便于在編程、調試和修改程序時查找使用。而中間標志、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)區(qū)編程以前可能不太好定義，一般是在編程過程中隨使用隨定義，在程序編制過程中間或編制完成后連同輸入/輸出信號表統(tǒng)一整理。</p><p><b>　　（五）程序的編寫</b></

90、p><p>　　如果有操作系統(tǒng)支持，盡量使用編程語言高級形式，如梯形圖語言。在編寫過程中，根據(jù)實際需要，對中間標志信號表和存儲單元表進行逐個定義，要注意留出足夠的公共暫存區(qū)，以節(jié)省內存的使用。由于許多小型PLC使用的是簡易編程器，只能輸入指令代碼。梯形圖設計好后，還需要將梯形圖按指令語句編出代碼程序，列出程序清單。在熟悉所選的PLC指令系統(tǒng)后，可以很容易地根據(jù)梯形圖寫出語句表程序。</p><p&

91、gt;　　編寫程序過程中要及時對編出的程序進行注釋，以免忘記其間的相互關系。注釋應包括程序段功能、邏輯關系、設計思想、信號的來源和去向等的說明，以便于程序的閱讀和調試。</p><p><b>　?。┏绦虻臏y試</b></p><p>　　程序的測試是整個程序設計工作中的一項重要的內容，它可以初步檢查程序的實際運行效果。程序測試和程序編寫是分不開的，程序的許多功能

92、是在測試中修改和完善的。測試時先從各功能單元入手，設定輸入信號，觀察輸入信號的變化對系統(tǒng)的作用，必要時可以借助儀器儀表。各功能單元測試完成后，再連通全部程序，測試各部分的接口情況，直到滿意為止。</p><p>　　程序測試可以在實驗室進行，也可以在現(xiàn)場進行。如果是在現(xiàn)場進行程序測試，那就要將PLC與現(xiàn)場信號隔離，以免引起事故。</p><p>　?。ㄆ撸┏绦蛘f明書的編寫</p>

93、;<p>　　程序說明書是整個程序內容的綜合性說明文檔，是整個程序設計工作的總結。編寫的主要目的是讓程序的使用者了解程序的基本結構和某些問題的處理方法，以及程序閱讀方法和使用中應注意的事項。程序說明書一般包括程序設計的依據(jù)、程序的基本結構、各功能單元分析、使用的公式和原理、各參數(shù)的來源和運算過程、程序的測試情況等。</p><p>　　上面流程中各個步驟都是應用程序設計中不可缺少的環(huán)節(jié)，要設計一個好

94、的應用程序，必須做好每一個環(huán)節(jié)的工作。但是，應用程序設計中的核心是程序的編寫，其他步驟都是為其服務的。</p><p><b>　?。ò耍┏Ｓ镁幊谭椒?lt;/b></p><p>　　PLC的編程方法主要有經(jīng)驗設計法和邏輯設計法。邏輯設計是以邏輯代數(shù)為理論基礎，通過列寫輸入與輸出的邏輯表達式，再轉換成梯形圖。由于一般邏輯設計過程比較復雜，而且周期較大，大多采用經(jīng)驗設計的方

95、法。如果控制系統(tǒng)比較復雜，可以借助流程圖。所謂經(jīng)驗設計是在一些典型應用基礎上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，選用一些基本環(huán)節(jié)，適當組合、修改、完善，使其成為符合控制要求的程序。一般經(jīng)驗設計法沒有普通的規(guī)律可以遵循，只有在大量的程序設計中不斷地積累、豐富自己，并且逐漸形成自己的設計風格。一個程序設計的質量，以及所用的時間往往與編程者的經(jīng)驗有很大關系。</p><p>　　所謂常用基本環(huán)節(jié)很多是借鑒繼電接觸器控制

96、線路轉換而來的。它與繼電接觸器線路圖畫法十分相似，信號輸入、輸出方式及控制功能也大致相同。對于熟悉繼電接觸器控制系統(tǒng)設計原理的工程技術人員來講，掌握梯形圖語言設計無疑是十分方便和快捷的。</p><p>　　2.2.4 PLC控制系統(tǒng)的調試</p><p>　　系統(tǒng)調試是系統(tǒng)在正式投入使用之前的必經(jīng)步驟。與繼電器控制系統(tǒng)不同，PLC控制系統(tǒng)既有硬件部分的調試還有軟件的調試，與繼電器控制系統(tǒng)

97、相比，PLC控制系統(tǒng)的硬件調試要相對簡單，主要是PLC程序的編制和調試。一般可按以下幾個步驟進行：應用程序的編制和離線調試、控制系統(tǒng)硬件檢查、應用程序在線調試、現(xiàn)場調試、總結整理相關資料、系統(tǒng)正式投入使用。</p><p><b>　　2.3 變頻器</b></p><p>　　變頻器基礎原理知識 </p><p>　　VVVF 是

98、Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫，意為改變電壓和改變頻率，也就是人們所說的變壓變頻。CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫，意為恒電壓、恒頻率，也就是人們所說的恒壓恒頻。我們使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓，整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95％左右。無

99、論是用于家庭還是用于工廠，單相交流電源和三相交流電源，其電壓和頻率均按各國的規(guī)定有一定的標準，如我國大陸規(guī)定，直接用戶單相交流電為220V，三相交流電線電壓為380V，頻率為50Hz，其它國家的電源電壓和頻率可能于我國的電壓和頻率不同，如有單相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，標準的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產生可變的電

100、壓和頻率，該設備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個過程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（A</p><p>　　由于變頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。變頻器可用于家電產品。使用變頻器的家電產品中，不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。用于電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻

101、器主要用于調節(jié)電源供電的頻率。</p><p>　　變頻器的工作原理被廣泛應用于各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。</p><p>　　2.3.1 交流異步電動機變頻調速原理</p><p>　　變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調的交流電源。</p

102、><p>　　現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。</p><p>　　變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。</p><p>　　圖2.8 變頻器控制面板&l

103、t;/p><p><b>　　交-直部分</b></p><p>　　整流電路：由VD1-VD6六個整流二極管組成不可控全波整流橋。對于380V的額定電源，二極管反向耐壓值選1200V，二極管的正向電流為電機額定電流的1.414-2倍。</p><p>　　2.3.2 變頻器元件作用</p><p><b>　　(

104、1)普通元件</b></p><p>　　電容C1：是吸收電容,整流電路輸出是脈動的直流電壓，必須加以濾波。</p><p>　　變壓器：一種常見的電氣設備， 可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。</p><p>　　壓敏電阻：有三個作用,過電壓保護,耐雷擊要求,按規(guī)測試需要。</

105、p><p>　　熱敏電阻：過熱保護。</p><p>　　霍爾:安裝在UVW的其中二相,用于檢測輸出電流值。選用時額定電流約為電機額定電流的2倍左右。</p><p>　　充電電阻：作用是防止開機上電瞬間電容對地短路，燒壞儲能電容開機前電容二端的電壓為 0V；所以在上電（開機）的瞬間電容對地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當于380V電源直接對地

106、短路，瞬間整流橋通過無窮大的電流導致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300Ω。</p><p>　　儲能電容：又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC～700VDC 之間，而一般的高壓電容都在 400VDC左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個400VDC的電容串起來作800VDC。容量選擇≥60uf/A</p&

107、gt;<p>　　均壓電阻：防止由于儲能電容電壓的不均燒壞儲能電容；因為二個電解電容不可能做成完全一致，這樣每個電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴重（電容里面有等效串聯(lián)電阻）或超過耐壓值而損壞 。</p><p>　　C2電容：吸收電容,主要作用為吸收IGBT的過流與過壓能量。</p><p><b>　?。?）直-交部分</b><

108、/p><p>　　VT1-VT6逆變管（IGBT絕緣柵雙極型功率管）：構成逆變電路的主要器件，也是變頻器的核心元件。把直流電逆變頻率，幅值都可調的交流電。</p><p>　　VT1-VT6是續(xù)流二極：作用是把在電動機在制動過程中將再生電流返回直流電提供通道并為逆變管VT1-VT6在交替導通和截止的換相過程中，提供通道。</p><p>　?。?）控制部分:電源板、驅動

109、板、控制板（CPU板）</p><p>　　電源板：開關電源電路向操作面板、主控板、驅動電路、檢測電路及風扇等提供低壓電源， 開關電源提供的低壓電源有：±5V、±15V 、±24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。</p><p>　　驅動板：主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅動電路產生符合要求的驅動信號激勵IGBT輸出電壓。</p>

110、;<p>　　控制板（CPU板）：也叫CPU板相當人的大腦，處理各種信號以及控制程序等部分。</p><p>　　2.3.3 變頻器控制電機的旋轉速度</p><p>　　電機的旋轉速度同頻率成比例，本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業(yè)中所使用的大部分電機均為此類型電機。 感應式交流電機的旋轉速度近似地確決于電機的極數(shù)和頻率。</p><p>