變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制

1、論文：變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制院系專業(yè)學(xué)號(hào)姓名班級(jí)摘 要變頻調(diào)速可以使用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)如不需維護(hù)的籠型電動(dòng)機(jī)，可以連續(xù)調(diào)速，改變轉(zhuǎn)速方向可通過電子回路改變相序?qū)崿F(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小，加減速度可調(diào)節(jié)，電機(jī)可以高速化和小型化，防爆容易，保護(hù)功能齊全等，隨著控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。由于PLC的功能強(qiáng)大、使用容易、可靠性高，常常被用來作為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的控制。組態(tài)軟件技術(shù)作為用戶可定制功能的軟件平臺(tái)工具，在工控機(jī)上可開發(fā)出友好的人機(jī)界面，通過PLC可以對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行“智能化”控制。電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步

2、的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動(dòng)平穩(wěn)性能、高性能、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。利用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電機(jī)的啟動(dòng)、停止及增減速等的操作。關(guān)鍵字：PLC；變頻器；變頻調(diào)速；組態(tài)軟件第一章、概述1.1 交流調(diào)速的發(fā)展概況 交流變頻調(diào)速的優(yōu)越性早在20世紀(jì)20年代就己被人們所認(rèn)識(shí)，但受到器件的限制，未能推廣。50年代初，中小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用晶閘管調(diào)壓調(diào)速；大中型繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用晶閘管靜止型電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。70年代發(fā)展起來的變頻調(diào)速，比上述兩種調(diào)速方式效率更高，性能更好。交流變頻調(diào)速的方法是異步

3、電機(jī)最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，性能可靠、匹配完善、價(jià)格便宜的變頻器會(huì)不斷出現(xiàn)，這一技術(shù)會(huì)得到更為廣泛、普遍的應(yīng)用。對(duì)于可調(diào)速的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，工程上往往根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流形式分為直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)兩類。它們最大的不同之出主要在于交流電力拖動(dòng)免除了改變直流電機(jī)電流流向變化的機(jī)械向器-整流子。交流調(diào)速系統(tǒng)大致經(jīng)歷過以下幾個(gè)階段：1） 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)：調(diào)壓調(diào)速過去常用的方法是在定子回路中串入飽和電抗器，或在定子側(cè)加自耗銅材料，體積小，控制方便。用晶閘管功率變換器來完成饋送任務(wù)，這就構(gòu)成了由繞線異步電動(dòng)機(jī)與晶閘管變換器共同組成的調(diào)壓器，通過控制觸發(fā)脈沖的相位角，便可

4、控制加在負(fù)載上的電壓大小，很快成為交流調(diào)壓器的主要形式，但由于相位控制時(shí)，晶閘管導(dǎo)通后負(fù)載上獲得的電壓形不是電網(wǎng)提供的完整的工頻電壓波形，因此產(chǎn)生了成分復(fù)雜的諧波。2) 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)：繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速是將轉(zhuǎn)差功率加以利用的一種經(jīng)濟(jì)、高效的調(diào)速方法，改變轉(zhuǎn)差率的傳統(tǒng)方法是在轉(zhuǎn)子回路中串入不同的電阻以獲得不同斜率的機(jī)械特性，從而實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。這種方法簡(jiǎn)單方便，但是調(diào)速是有級(jí)的、不平滑，并且轉(zhuǎn)差功率消耗在電阻發(fā)熱上，效率低，自大功率器件問世后，人們采用在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)晶閘管功率變換器來完成饋送任務(wù)，這就構(gòu)成了由繞線異步電動(dòng)機(jī)與晶閘管變換器共同組成的晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。由于晶閘管的逆變角的

5、可以平滑連續(xù)的改變，使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也能平滑連續(xù)的調(diào)節(jié)。另外轉(zhuǎn)差功率又可以通過逆變器回饋到交流電網(wǎng)，提高了效率。串級(jí)調(diào)速的缺點(diǎn)是功率因數(shù)較低，采用強(qiáng)迫換流、改進(jìn)型三相四線逆變器、逆變器的不對(duì)稱控制以及轉(zhuǎn)子直流回路加斬波器控制等，可以提高功率因數(shù)。其中采用強(qiáng)迫換流方式可使用門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)構(gòu)成，這樣可以省去關(guān)斷晶閘管用的儲(chǔ)能電路，使逆變電路簡(jiǎn)單、體積小。1.2 變頻器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)在進(jìn)入21世紀(jì)的今天，電力電子器件的基片已從Si（硅）變換為SiC（碳化硅）,使電力電子新元件具有耐高壓、低功耗、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)；并制造出體積小、容量大的驅(qū)動(dòng)裝置；永久磁鐵電動(dòng)機(jī)也正在開發(fā)研制之中。隨著IT技術(shù)的

6、迅速普及，以及人類思維理念的改變，變頻器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展迅速，未來主要朝以下幾個(gè)方面發(fā)展：1.網(wǎng)絡(luò)智能化智能化的變頻器買來就可以用，不必進(jìn)行那么多的設(shè)定，而且可以進(jìn)行故障自診斷、遙控診斷以及部件自動(dòng)置換，從而保證變頻器的長(zhǎng)壽命。利用互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)，甚至是以工廠為單位的變頻器綜合管理控制系統(tǒng)。2.專門化和一體化變頻器的制造專門化，可以使變頻器在某一領(lǐng)域的性能更強(qiáng)，如風(fēng)機(jī)、水泵用變頻器、電梯專用變頻器、起重機(jī)械專用變頻器、張力控制專用變頻器等。除此以外，變頻器有與電動(dòng)機(jī)一體化的趨勢(shì)，使變頻器成為電動(dòng)機(jī)的一部分，可以使體積更小，控制更方便。3.環(huán)保無公害保護(hù)環(huán)境，制造“綠色”產(chǎn)品是人類的

7、新理念。21世紀(jì)的電力拖動(dòng)裝置應(yīng)著重考慮：節(jié)能，變頻器能量轉(zhuǎn)換過程的低公害，使變頻器在使用過程中的噪聲、電源諧波對(duì)電網(wǎng)的污染等問題減少到最小程度。1.3 PLC技術(shù)的發(fā)展概況 可編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的

8、簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。第二章 電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)2.1 變頻器簡(jiǎn)介2.1.1 變頻器的工作原理 變頻器的工作原理是把市電（380V、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于

9、采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。2.1.2 變頻器的構(gòu)成與功能結(jié)構(gòu)：變頻器實(shí)際上就是一個(gè)逆變器.它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?然后用電子元件對(duì)直流電進(jìn)行開關(guān).變?yōu)榻涣麟?一般功率較大的變頻器用可控硅.并設(shè)一個(gè)可調(diào)頻率的裝置.使頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào).用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù).使轉(zhuǎn)數(shù)在一定的范圍內(nèi)可調(diào).變頻器廣泛用于交流電機(jī)的調(diào)速中.變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐

10、漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應(yīng)用于冶金、紡織、印染、煙機(jī)生產(chǎn)線及樓宇、供水等領(lǐng)域。一般分為整流電路、平波電路、控制電路、逆變電路等幾大部分。 1. 整流電路整流電路的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源。整流電路一般都是單獨(dú)的一塊整流模塊.2. 平波電路平波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)，為了抑制電壓波動(dòng)采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)，一般通用變頻器電源的直流部分對(duì)主電路而言有余量，故省去電感而采用簡(jiǎn)單電容濾波平波電路。3. 控制電路現(xiàn)在變頻調(diào)速器基本系用16位、32位單片機(jī)或DSP為控

11、制核心，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制。變頻器是輸出電壓和頻率可調(diào)的調(diào)速裝置。提供控制信號(hào)的回路稱為主控制電路，控制電路由以下電路構(gòu)成:頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”。運(yùn)算電路的控制信號(hào)送至“驅(qū)動(dòng)電路”以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)拒控制、PID或其它方式4 逆變電路逆變電路同整流電路相反，逆變電路是將直流電壓變換為所要頻率的交流電壓，以所確定的時(shí)間使上橋、下橋的功率開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷。從而可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互差120電角度的三相交流電壓。 2.2變頻器的控制方式轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制就是通過控制

12、轉(zhuǎn)差頻率來控制轉(zhuǎn)矩和電流。轉(zhuǎn)差頻率控制需要檢出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，然后以電動(dòng)機(jī)速度與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。另外，它有速度調(diào)節(jié)器，利用速度反饋構(gòu)成閉環(huán)控制，速度的靜態(tài)誤差小。然而要達(dá)到自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制，還達(dá)不到良好的動(dòng)態(tài)性能。直接轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于 ，轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息，控制上對(duì)除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測(cè)器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的實(shí)現(xiàn)無速度傳感器，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

13、多數(shù)負(fù)載具有恒轉(zhuǎn)矩特性，但在轉(zhuǎn)速精度及動(dòng)態(tài)性能等方面要求一般不高，例如擠壓機(jī)，攪拌機(jī)，傳送帶，廠內(nèi)運(yùn)輸電車，吊車的平移機(jī)構(gòu)，吊車的提升機(jī)構(gòu)和提升機(jī)等。選型時(shí)可選V/f控制方式的變頻器，但是最好采用具有恒轉(zhuǎn)矩控制功能的變頻器。由于被控對(duì)象的千差萬別，性能指標(biāo)要求的各不相同，變頻器的選擇及配置遠(yuǎn)不如上述所列幾種。要做到熟練應(yīng)用還應(yīng)在工程實(shí)踐中認(rèn)真探索。變頻器的控制方式代表著變頻器的性能和水平，在工程應(yīng)用中根據(jù)不同的負(fù)載及不同控制要求，合理選擇變頻器以達(dá)到資源的最佳配置，具有重要的意義。2.3 變壓變頻調(diào)速的基本控制方式在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時(shí)，常須考慮的一個(gè)重要因素是：希望保持電機(jī)中每極磁通量 Fm 為額

14、定值不變。如果磁通太弱，沒有充分利用電機(jī)的鐵心，是一種浪費(fèi)；如果過分增大磁通，又會(huì)使鐵心飽和，從而導(dǎo)致過大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過熱而損壞電機(jī)。對(duì)于直流電機(jī)：勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的，只要對(duì)電樞反應(yīng)有恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償， Fm 保持不變是很容易做到的。對(duì)于交流異步電機(jī)：磁通 Fm 由定子和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)合成產(chǎn)生，要保持磁通恒定就需要費(fèi)一些周折了。定子每相電動(dòng)勢(shì) 式中Eg氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值（V）；f1定子頻率（Hz）；Ns定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；kNs基波繞組系數(shù)；Fm每極氣隙磁通量（Wb）。由式可知，只要控制好 Eg 和 f1 ，便可達(dá)到控制磁通Fm 的目的，對(duì)此，需要考慮基頻（額定頻率）以下

15、和基頻以上兩種情況。2.3.1 基頻以下調(diào)速由上式可知，要保持 Fm 不變，當(dāng)頻率 f1 從額定值 f1N 向下調(diào)節(jié)時(shí)，必須同時(shí)降低 Eg ，使 即采用恒電動(dòng)勢(shì)頻率比的控制方式。然而，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是難以直接控制的，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)值較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓 Us Eg，則得 這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時(shí) Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。帶定子壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制特性示于下圖中的 b 線，無補(bǔ)償?shù)目刂铺匦詣t為a 線。如圖1所示。 圖1 恒壓頻比控制特性曲

16、線2.3.2 基頻以上調(diào)速在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率應(yīng)該從f1N向上升高，但定子電壓Us 卻不可能超過額定電壓UsN ，最多只能保持Us = UsN ，這將迫使磁通與頻率成反比地降低，相當(dāng)于直流電機(jī)弱磁升速的情況。把基頻以下和基頻以上兩種情況的控制特性畫在一起，如下圖所示。如果電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)所帶的負(fù)載都能使電流達(dá)到額定值，即都能在允許溫升下長(zhǎng)期運(yùn)行，則轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，按照電力拖動(dòng)原理，在基頻以下，磁通恒定時(shí)轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”性質(zhì)，而在基頻以上，轉(zhuǎn)速升高時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。如圖2所示。 圖2 異步電機(jī)變壓頻調(diào)速的控制特性曲線第三章 交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理及方

17、法3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理三相繞組接通三相電源產(chǎn)生的磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)，稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速的大小由電動(dòng)機(jī)極數(shù)和電源頻率而定。轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中相對(duì)定子有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁楊，形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子銅條是短路的，有感應(yīng)電流產(chǎn)生。轉(zhuǎn)子銅條有電流，在磁場(chǎng)中受到力的作用。轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來。第一：要有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，第二：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同，第三：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須小于同步轉(zhuǎn)速，否則導(dǎo)體不會(huì)切割磁場(chǎng)，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，無轉(zhuǎn)矩，電機(jī)就要停下來，停下后，速度減慢，由于有轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)子又開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以只要旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)存在，轉(zhuǎn)子總是落后同步轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.2 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理交流異步電動(dòng)機(jī)是電氣傳動(dòng)中使用最為廣泛的電

18、動(dòng)機(jī)類型。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)異步電動(dòng)機(jī)的使用容量約占拖動(dòng)總?cè)萘康陌顺梢陨希虼肆私猱惒诫妱?dòng)機(jī)的調(diào)速原理十分重要。交流異步電動(dòng)機(jī)是電氣傳動(dòng)中使用最為廣泛的電動(dòng)機(jī)類型。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)異步電動(dòng)機(jī)的使用容量約占拖動(dòng)總?cè)萘康陌顺梢陨?，因此了解異步電?dòng)機(jī)的調(diào)速原理十分重要。交流調(diào)速是通過改變電定子繞組的供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的的，但定子繞組上接入三相交流電時(shí)，定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，此電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來。電機(jī)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用 表示： （3-1）式中： 為三相交流電源頻率，一般是50Hz； 為磁極對(duì)數(shù)。當(dāng)

19、=1是， =3000rmin； =2時(shí)， =1500rmin。由上式可知磁極對(duì)數(shù) 越多，轉(zhuǎn)速 就越慢，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速 比磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速 要慢一點(diǎn)，所以稱為異步電動(dòng)機(jī)，這個(gè)差別用轉(zhuǎn)差率 表示： （3-2）第四章 硬件與軟件的選擇4.1 硬件設(shè)計(jì)4.1.1 變頻器的選擇簡(jiǎn)單介紹：功率范圍：0.2-1.5KW（單相200V FR-S520S系列）。0.4-3.7KW（三相400V FR-S540系列）。自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升,實(shí)現(xiàn)6Hz時(shí)150%轉(zhuǎn)矩輸出。數(shù)字式撥盤,設(shè)定簡(jiǎn)單快捷。柔性PWM,實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行。15段速,PID,4-20mA輸入和漏源型轉(zhuǎn)換等多功能?？商峁㏑S-485通信功能的機(jī)型FR-S5K

20、-R,此機(jī)型更可通過電纜接FR-PU04面板。 1.表中所示的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩是電機(jī)本身從60Hz起減速時(shí)的平均轉(zhuǎn)矩(隨電機(jī)的損耗而變)，不是連續(xù)再生轉(zhuǎn)矩，如果從高于基頻的情況下減速,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)低于這個(gè)平均值2.當(dāng)電壓不足，瞬時(shí)停電時(shí)，異敘顯示和輸出不動(dòng)作，變頻器自保護(hù)。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)負(fù)荷的大小等，再次通電時(shí)，過電流保護(hù),再生過電壓保護(hù)等有可能動(dòng)作3.在運(yùn)輸時(shí)等等短時(shí)間內(nèi)可以使用的溫度。4.此功能僅適用有內(nèi)置制冷風(fēng)扇的型號(hào)。5.此功能僅適用帶RS485功能的型號(hào)。6.此功能僅在Pr.60到Pr.63設(shè)定選擇了外部熱繼電器后有效。7.此功能僅在Pr.40(啟動(dòng)時(shí)間接地出錯(cuò)檢測(cè)選擇)設(shè)定為1。4.1.2 P

21、LC的選擇在實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速的過程中，常常采用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)，這就要求用戶有較高的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平。可編程控制器(PLC)是一種常用工業(yè)數(shù)控手段。PLC采用與繼電器控制線路圖非常接近的梯形圖作為編程語言，它有繼電器電路清晰直觀的特點(diǎn)，容易開發(fā)，程序改變也十分容易，對(duì)用戶的計(jì)算機(jī)水平幾乎沒有什么要求。在使用環(huán)境要求不太高的情況下，用PLC實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，不但技術(shù)上可行，而且成本低廉，也易于推廣。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。如圖3.2.1所示。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足

22、單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。三菱FX2N具有以下功能：模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。 內(nèi)置式24V直流電源 24V、400mA直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件。 快速斷開端子塊 因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能 在所有的FX2NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。 持續(xù)掃描功能 為應(yīng)用所需

23、求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期。 輸入濾波器調(diào)節(jié)功能 可以用輸入濾波器平整輸入信號(hào)（在基本單元中x000到x017）。 注解記錄功能 元件注解可以記錄在程序寄存器中。 在線程序編輯 在線改變程序不會(huì)損失工作時(shí)間或停止生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。 RUN/STOP 開關(guān) 面板上運(yùn)行/停止開關(guān)易于操作。 遠(yuǎn)程維護(hù) 遠(yuǎn)處的編程軟件可以通過調(diào)制解調(diào)器通信來監(jiān)測(cè)、上載或卸載程序和數(shù)據(jù) 密碼保護(hù) 使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。4.2 軟件設(shè)計(jì)4.2.1 創(chuàng)建監(jiān)控畫面建立畫面：在工程瀏覽器左側(cè)的“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選項(xiàng)，左右側(cè)視圖中雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出新建畫面對(duì)話框， 畫面名稱：風(fēng)車監(jiān)控畫面對(duì)應(yīng)文件：pic0

24、0001.pic畫面風(fēng)格：覆蓋式畫面邊框：粗邊框畫面位置：左邊：0頂邊：0顯示寬度：800顯示高度：600畫面寬度：800畫面高度：600標(biāo)題桿：無效大小可變：無效在對(duì)話框中單機(jī)“確定”生成一幅名為“風(fēng)扇監(jiān)控中心”的畫面。4.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)王”最核心的部分。數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。 在工程瀏覽器的左側(cè)選擇“數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框，在對(duì)話框中添加變量如下：變量名：轉(zhuǎn)速變量類型IO整型變化靈敏度：0初始值：0最小值：0最大值：100最小原始值：0最大原始值：100轉(zhuǎn)換方式：線性連接

25、設(shè)備：PLC寄存器：D0數(shù)據(jù)類型：SHORT采集頻率：1000毫秒讀寫屬性：只寫用類似的方法建立其他屬性的變量。4.2.4 畫面命令語言命令語言有六種形式，其區(qū)別在于命令語言執(zhí)行的時(shí)機(jī)或條件不同：1、 應(yīng)用程序命令語言可以在程序啟動(dòng)時(shí)、關(guān)閉時(shí)或在程序運(yùn)行期間周期執(zhí)行。如果希望周期執(zhí)行，還需要指定時(shí)間間隔。2、 熱鍵命令語言被連接到設(shè)計(jì)者指定的熱鍵上，軟件運(yùn)行期間，操作者隨時(shí)按下熱鍵都可以啟動(dòng)這段命令語言程序。3、 事件命令語言規(guī)定在事件發(fā)生、存在、消失時(shí)分別執(zhí)行的程序。離散變量名或表達(dá)式都可以作為事件。4、 數(shù)據(jù)改變命令語言只連接到變量或變量的域。在變量或變量的域值變化到超出數(shù)據(jù)字典中所定義的

26、變化靈敏度時(shí)，它們就被觸發(fā)執(zhí)行一次。5、 自定義函數(shù)命令語言提供用戶自定義函數(shù)功能。用戶可以根據(jù)組態(tài)王的基本語法及提供的函數(shù)自己定義各種功能更強(qiáng)的函數(shù)，通過這些函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程特殊的需要。6、 畫面命令語言可以在畫面顯示時(shí)、隱含時(shí)或在畫面存在期間定時(shí)執(zhí)行畫面民命令語言在定義畫面的各種圖素的動(dòng)畫連接時(shí)，可以進(jìn)行命令語言的連接。在畫面的任意位置單機(jī)鼠標(biāo)右鍵，在彈出的下拉菜單中選擇“畫面屬性”命令，在畫面屬性對(duì)話框中選擇“命令語言”選項(xiàng)，彈出命令語言對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入命令語言如下：If(本站點(diǎn)Y0=1)If (Y1=1)本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置+本站點(diǎn)D0If(本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=360)本站

27、點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=0;If(本站點(diǎn)Y0=1)If (Y2=1)本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置-本站點(diǎn)D0If(本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=0)本站點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位置=1000;單擊菜單中的“全部存”命令，再單擊“切換到VIEW命令”進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行從而達(dá)到監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的目的。在此同時(shí)，我們需要PLC寫入程序來共同完成對(duì)電動(dòng)機(jī)速度控制；PLC梯形圖見圖6： 圖6 PLC梯形圖總 結(jié)隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展完善，交流變頻調(diào)速技術(shù)日益顯現(xiàn)出優(yōu)異的控制及調(diào)速性能，高效率、以維護(hù)等特點(diǎn)，加之他的價(jià)格不斷下降，此次的變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)可以說是基本中的基本，再次基礎(chǔ)上要對(duì)變頻器的應(yīng)用熟練掌握。致 謝本次設(shè)計(jì)是在我們的指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和關(guān)心下完

28、成的。我要感謝，非常感謝我的導(dǎo)師祝驊老師。感謝他在我們即將畢業(yè)前為我們徹底的對(duì)論文進(jìn)行一次指導(dǎo)；在論文的寫作和措辭等方面他也總會(huì)以“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求你，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤(rùn)色，祝老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我們深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。參考文獻(xiàn)1 何超.交流變頻調(diào)速技術(shù).北京：北京航空航天出版社,2006.1-65.2 梁昊.最新變頻器標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和設(shè)計(jì).北京：電力出版社，2005.125-136.3 李發(fā)海，朱東起.電機(jī)學(xué).第三版.北京：科學(xué)出版社，2001.326-395.4 王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.第二版.北京:北京航空航天出版社，2

29、007.157-1825 王兆安，黃俊.電力電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1-165.6 杜金城.電氣變頻調(diào)速設(shè)計(jì)技術(shù).北京：中國(guó)電力出版社，2001.195-205.7 李敬梅.電力拖動(dòng)控制與技術(shù)訓(xùn)練.第三版.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001.401-428.8 張毅剛.單片機(jī)原理和應(yīng)用.北京:高等教育出版社，2007.10-115.9 童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2001.171-201.10 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1998.11 張兆東.新型高頻變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究J.黑龍江紡織，2003,(03)12 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及維護(hù).北京：中國(guó)電力出版社，2007.1-83.tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50c