實(shí)驗(yàn)二 三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn).doc

實(shí)驗(yàn)二 三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)和掌握變頻器的操作及控制方法；2.深入了解三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速性能；3.進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)原理1.三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理通過(guò)改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子繞組電壓的頻率，可以改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，當(dāng)改變頻率的同時(shí)改變電壓的大小，使電壓與頻率的比值等于常數(shù)，則可保證電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不變。 變頻器就是專(zhuān)用于三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)頻調(diào)速的控制裝置。它的輸入為單相交流電壓（控制750W及以下的小功率電動(dòng)機(jī)）或三相交流電壓（控制750W以上的大功率電動(dòng)機(jī)），而輸出為幅值和頻率均可調(diào)的三相交流電壓供給三相異步電動(dòng)機(jī)。變頻器的生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品也很多，但基本原理相同。本實(shí)驗(yàn)中采用的是松下小型變頻器VFO 200W，有如下幾種操作模式。（1）運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的操作模式：對(duì)于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/停止以及正反轉(zhuǎn)的控制有外部操作和面板操作兩種模式，通過(guò)專(zhuān)用參數(shù)的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)。面板操作模式：通過(guò)變頻器自帶面板上的操作鍵實(shí)現(xiàn)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制；外部操作模式：通過(guò)接在變頻器專(zhuān)用輸入端開(kāi)關(guān)信號(hào)的接通、斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)。（2）頻率設(shè)定模式：頻率的設(shè)定分為面板設(shè)定、外部設(shè)定兩種，通過(guò)專(zhuān)用參數(shù)的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)。面板設(shè)定模式是根據(jù)面板上的電位器或?qū)Ｓ面I來(lái)設(shè)定頻率的大小。外部設(shè)定模式可以通過(guò)變頻器上專(zhuān)用輸入端上的電位器、電壓信號(hào)、電流信號(hào)、開(kāi)關(guān)編碼信號(hào)以及PWM信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的設(shè)定。2.實(shí)驗(yàn)電路圖本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為“外部控制和外部電位器頻率設(shè)定”。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示。圖1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)電路圖由圖1可知，運(yùn)行時(shí)，PLC程序要使Y4為1，停止時(shí)要使Y4為0，頻率大小通過(guò)改變1、2、3端連接的電位器位置來(lái)調(diào)節(jié)。3.電路接線表本實(shí)驗(yàn)的電路接線表如下表1（注：圖1中方框內(nèi)的接線已經(jīng)在內(nèi)部接好，不需再接線）表1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)電路接線圖序號(hào)端子端子連接電纜序號(hào)端子端子連接電纜1PC端COM1PLC串行通信板通信電纜8R4左J1導(dǎo)線2PC端COM4PLC程序傳送接口編程電纜9R4中J2導(dǎo)線3啟動(dòng)右X10導(dǎo)線10R4右J3導(dǎo)線4停止右X11導(dǎo)線11COM2J3導(dǎo)線5啟動(dòng)左COM導(dǎo)線12JUJDU導(dǎo)線6停止左COM導(dǎo)線13JVJDV導(dǎo)線7Y4J5導(dǎo)線14JWJDW導(dǎo)線三、實(shí)驗(yàn)步驟1.按表1接線（為了安全起見(jiàn)，接線時(shí)請(qǐng)務(wù)必?cái)嚅_(kāi)QF4）；2.征得老師同意后，合上斷路器QF2和QF4，接通操作面板上的電源開(kāi)關(guān)；3.運(yùn)行PC機(jī)上的PLC工具軟件FXGP_WIN-C，輸入課前編好的PLC程序（或直接打開(kāi)已經(jīng)編制好的，路徑為：HJD-DJ1 程序?qū)嶒?yàn)17變頻調(diào)速.PMW），確認(rèn)程序無(wú)誤后，將其寫(xiě)入到PLC并運(yùn)行。步驟如下：1) 端口設(shè)置：【PLC】【端口設(shè)置】COM1；2）停止運(yùn)行：【PLC】【遙控運(yùn)行/停止】【中止】；3）程序?qū)懭耄骸綪LC】【傳送】【寫(xiě)出】【范圍設(shè)置】，【終止步】設(shè)置為程序的步數(shù)，【確定】；4）運(yùn)行程序：【PLC】【遙控運(yùn)行/停止】【運(yùn)行】。4.執(zhí)行PLC中的“監(jiān)控測(cè)試/開(kāi)始監(jiān)控”，PLC進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)；5.按操作面板上的“啟動(dòng)”按鈕，變頻器通電，如表2設(shè)定變頻器參數(shù)；表2 變頻器主要參數(shù)設(shè)定參數(shù)編號(hào)設(shè)定數(shù)據(jù)意義Pr083輸入端J5的信號(hào)為“1”時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，否則停止；輸入端J6的信號(hào)為“1”時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，否則停止；Pr092外部電位器設(shè)定頻率大小參數(shù)設(shè)定操作步驟如下：1）按動(dòng)變頻器面板上的“MODE”鍵，直到顯示參數(shù)號(hào)Pr01；2）按“”或“”鍵，調(diào)節(jié)參數(shù)號(hào)，使其為所需設(shè)定的參數(shù)號(hào)；3）按“SET”鍵，進(jìn)入修改參數(shù)狀態(tài),數(shù)字閃爍；4）按“”或“”鍵，改變數(shù)字使其為所需設(shè)定的數(shù)字；5）按“SET”鍵，設(shè)定值被寫(xiě)入；6）重復(fù)2）、3）、4）、5）設(shè)定其它參數(shù)。6.調(diào)節(jié)電位器旋鈕，使變頻器的顯示頻率為10，讀取數(shù)據(jù)寄存器D0里的轉(zhuǎn)速值并記錄于表3中；表3 實(shí)驗(yàn)記錄表顯示頻率（HZ）速度（r/min）10152025303540457.調(diào)節(jié)電位器的旋鈕，使變頻器的顯示頻率分別為表3中的顯示頻率設(shè)定值，重復(fù)步驟5；8.按“停止”按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)；9.斷開(kāi)電源QF2、QF4。四、注意事項(xiàng)1.接線和拔線時(shí)，請(qǐng)務(wù)必?cái)嚅_(kāi)QF4；2.QF4合上后，請(qǐng)不要用手觸摸接線端子；3.請(qǐng)務(wù)必不能將導(dǎo)線一端接入交流電源、交流電動(dòng)機(jī)、變頻器的接線端子上，另一端放在操作臺(tái)上而合上QF4。五、實(shí)驗(yàn)用電器元件和工具PC機(jī) 1臺(tái)PLC 1臺(tái)變頻器 1臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 1臺(tái)電壓傳感器 1臺(tái)斷路器 2個(gè)按鈕 2個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 若干六、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及附錄相關(guān)內(nèi)容，編寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)用程序。 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出PLC控制程序梯形圖并寫(xiě)出相對(duì)應(yīng)的指令代碼；2已知電動(dòng)機(jī)的