變頻器實際工程應(yīng)用案例P01

1、（內(nèi)部資料（內(nèi)部資料 注意保存）注意保存）中國工業(yè)自動化培訓(xùn)網(wǎng)中國工業(yè)自動化培訓(xùn)網(wǎng)變頻器原理應(yīng)用維修變頻器原理應(yīng)用維修變頻器原理應(yīng)用維修變頻器原理應(yīng)用維修第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.1 3.1 變頻器變頻器PIDPID應(yīng)用應(yīng)用 變頻器變頻器PIDPID應(yīng)用主要應(yīng)用在過程控制中，如恒壓供應(yīng)用主要應(yīng)用在過程控制中，如恒壓供水控制、恒壓供氣控制、恒溫控制等。變頻器控水控制、恒壓供氣控制、恒溫控制等。變頻器控制什么量，就由傳感器將什么量轉(zhuǎn)化為電信號，制什么量，就由傳感器將什么量轉(zhuǎn)化為電信號，這個電信號和給定信號在變頻器內(nèi)進(jìn)行比較，比這個電信號和給定信號在變頻器內(nèi)進(jìn)行比較，比較的差

2、值控制變頻器的輸出頻率，來控制電動機(jī)較的差值控制變頻器的輸出頻率，來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使變頻器的控制量保持恒定。的轉(zhuǎn)速，使變頻器的控制量保持恒定。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.1.1 3.1.1 富士富士G11SG11S變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器參數(shù)設(shè)置富士富士G11SG11S變頻器，拖動變頻器，拖動7Kw7Kw電動機(jī)，為壓力罐充氣，電動機(jī)，為壓力罐充氣，PIDPID控制，壓力表控制，壓力表量程量程1MPa,1MPa,輸出電流輸出電流420mA,420mA,要求罐中壓力要求罐中壓力0.6MPa,0.6MPa,請選擇參數(shù)。請選擇參數(shù)。解：電路連接如圖。解：電路連接如圖。壓力變送器第三

3、章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 需要解決的問題需要解決的問題：1.反饋端子的確定；反饋端子的確定； 2.2.目標(biāo)信號給定端子的確定；目標(biāo)信號給定端子的確定； 3.3.目標(biāo)信號的給定值為多少；目標(biāo)信號的給定值為多少； 4.PID4.PID控制端子的確定；控制端子的確定； 5.P5.P、I I、D D參數(shù)的選取。參數(shù)的選取。 上述上述5 5項都要通過變頻器的功能碼進(jìn)行預(yù)置。項都要通過變頻器的功能碼進(jìn)行預(yù)置。 下面根據(jù)流程圖從編碼表中查找具體參數(shù)；不明確的地方下面根據(jù)流程圖從編碼表中查找具體參數(shù)；不明確的地方參考參數(shù)的解釋說明。參考參數(shù)的解釋說明。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)

4、用第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 富士富士G11SG11S變頻器變頻器PIDPID控制參數(shù)：控制參數(shù)： 1.目標(biāo)量目標(biāo)量 目標(biāo)量在設(shè)置時大小等于反饋量。在本控制中，反饋量為：壓力表的量程為1MPa，控制壓力為0.6MPa，為壓力表總量程的60%，其輸出信號也為總輸出信號的60%，(4+（20-4）x60%=13.6mA)。目標(biāo)量輸入的是電壓值，010V，其60%為6V,即12端子輸入電壓為6V；C1端子輸入電流為13.6mA。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 2.功能參數(shù)功能參數(shù) E01=20(X1端子有效，OFF,PID有效) E02=11（ X2端子有效，OFF,

5、F01設(shè)定目標(biāo)值，ON,PID無效，由鍵盤設(shè)定頻率。變頻器在起動時，可由該端子控制，防止起動時跳閘） F01=1（電壓設(shè)定目標(biāo)值） H20=1（PID正動作） H21=1（C1端子為反饋端子，并正動作） H22，P增益，0.0110.0倍； H23，I積分時間，0.013600s H24，D微分時間，0.0110.0s； 現(xiàn)場調(diào)試決定 H25，PID反饋濾波，0.060s。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.3.關(guān)于多功能輸入輸出端子的使用關(guān)于多功能輸入輸出端子的使用 1 1）在上例中，用）在上例中，用E01E09E01E09參數(shù)（對應(yīng)參數(shù)（對應(yīng)X1X9X1X9端子）指定端子）指

6、定一個一個PIDPID功能切換端子，為什么用端子進(jìn)行切換，而不用功能切換端子，為什么用端子進(jìn)行切換，而不用編程的方法進(jìn)行切換呢？因為用端子切換是隨機(jī)的，不受編程的方法進(jìn)行切換呢？因為用端子切換是隨機(jī)的，不受時間的限制。時間的限制。 2) E01E092) E01E09參數(shù)只是選定端子，這個端子干什么還要用參數(shù)只是選定端子，這個端子干什么還要用參數(shù)值確定。參數(shù)值確定。E01=20E01=20，“20”20”就是參數(shù)值，這條指令的含就是參數(shù)值，這條指令的含義是：義是：X1X1端子有效，功能是控制端子有效，功能是控制PIDPID功能切換。功能切換。 3 3）多功能輸出端子的使用也是如此，首先選定端子

7、，再）多功能輸出端子的使用也是如此，首先選定端子，再指定端子干什么。指定端子干什么。 4 4）這種控制和編碼方式具有普遍性，多種變頻器采用這）這種控制和編碼方式具有普遍性，多種變頻器采用這種方法。如三肯、三菱、臺達(dá)、英威騰等。種方法。如三肯、三菱、臺達(dá)、英威騰等。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.1.2 3.1.2 康沃康沃CAF-P2CAF-P2變頻器恒壓變頻器恒壓供水供水1.1.參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置本例為康沃本例為康沃CAF-P2CAF-P2變頻器，其參變頻器，其參數(shù)設(shè)置為：數(shù)設(shè)置為：目標(biāo)信號，由電位器目標(biāo)信號，由電位器RPRP給定；給定；反饋信號，由反饋信號，由SPSP傳感器取

8、出，從傳感器取出，從VIIVII輸入；輸入；主要功能：主要功能：H-48=2H-48=2（內(nèi)置（內(nèi)置PIDPID控制）控制）H-49=2H-49=2（目標(biāo)信號從（目標(biāo)信號從VIIVII輸入）輸入）H-50=1H-50=1（PIDPID反饋信號從端子反饋信號從端子IIII輸輸入）入）H-51=0H-51=0（反饋信號正邏輯）（反饋信號正邏輯）H-54=2H-54=2（PIDPID結(jié)構(gòu)選擇，為結(jié)構(gòu)選擇，為PIPI控制）控制）第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2.2.控制電路控制電路電路具有工頻電路具有工頻變頻切換功能。工頻變頻切換功能。工頻變頻切換有幾個關(guān)鍵問題。變頻切換有幾個關(guān)鍵問題。

9、1 1）電動機(jī)從變頻器切出前變頻器）電動機(jī)從變頻器切出前變頻器必須停止輸出必須停止輸出 KM2KM2斷開前變頻器必須停止輸出，在停止輸出后至少延遲斷開前變頻器必須停止輸出，在停止輸出后至少延遲0.1S0.1S，KM2KM2才動作，不允許變頻器停止輸出和才動作，不允許變頻器停止輸出和KM2KM2同時動作。同時動作。2 2）電動機(jī)切換到工頻電源時要）電動機(jī)切換到工頻電源時要有一定延時有一定延時，但其轉(zhuǎn)速不要低于額定，但其轉(zhuǎn)速不要低于額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的80%80%。 切換前變頻器輸出頻率要達(dá)到切換前變頻器輸出頻率要達(dá)到50Hz50Hz，切換后要延遲，切換后要延遲0.20.20.4S0.4S,KM3,K

10、M3才閉合，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速要控制在額定轉(zhuǎn)速的才閉合，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速要控制在額定轉(zhuǎn)速的80%80%以內(nèi)。以內(nèi)。3 3）變頻器的輸出相序和電動機(jī)的）變頻器的輸出相序和電動機(jī)的相序要相同相序要相同。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3 3）采取切入延遲的方法減小切入電流）采取切入延遲的方法減小切入電流 當(dāng)電動機(jī)從變頻器上切出后，隨著延遲時間的延長，轉(zhuǎn)子當(dāng)電動機(jī)從變頻器上切出后，隨著延遲時間的延長，轉(zhuǎn)子電流下降，定子上的感應(yīng)電壓也下降，使切入電流下降。電流下降，定子上的感應(yīng)電壓也下降，使切入電流下降。這就是電動機(jī)從變頻器上切出后，為什么要有一定的延遲這就是電動機(jī)從變頻器上切出后，為什么

11、要有一定的延遲時間才投入到工頻電源上的原因。時間才投入到工頻電源上的原因。 此圖不能用改造后的控制電路第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.33.3變頻器在旋轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用變頻器在旋轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用水泥回轉(zhuǎn)窯是水泥熟料干法和濕法生產(chǎn)線的主要設(shè)備?；剞D(zhuǎn)窯廣泛水泥回轉(zhuǎn)窯是水泥熟料干法和濕法生產(chǎn)線的主要設(shè)備?；剞D(zhuǎn)窯廣泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、環(huán)保等工業(yè)?；剞D(zhuǎn)窯由筒體，支用于冶金、化工、建筑耐火材料、環(huán)保等工業(yè)?；剞D(zhuǎn)窯由筒體，支承裝置，帶擋輪支承裝置，傳動裝置，活動窯頭承裝置，帶擋輪支承裝置，傳動裝置，活動窯頭, , 復(fù)合碎石機(jī)，窯復(fù)合碎石機(jī)，窯尾密封裝置，噴煤管裝置等部件組成。回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)

12、部分如右圖所尾密封裝置，噴煤管裝置等部件組成?；剞D(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)部分如右圖所示?；剞D(zhuǎn)窯的窯體與水平呈一定的傾斜，整個窯體由托輪裝置支承，示?；剞D(zhuǎn)窯的窯體與水平呈一定的傾斜，整個窯體由托輪裝置支承，并有控制窯體上下竄動的擋輪裝置?；剞D(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動由電動機(jī)通過齒并有控制窯體上下竄動的擋輪裝置?；剞D(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動由電動機(jī)通過齒輪減速箱，減速箱的輸出齒輪和回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)齒條嚙合，拖動回轉(zhuǎn)輪減速箱，減速箱的輸出齒輪和回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)齒條嚙合，拖動回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動。窯轉(zhuǎn)動。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.3.1.3.3.1.回轉(zhuǎn)窯負(fù)載的特點分析回轉(zhuǎn)窯負(fù)載的特點分析啟動時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料處于正下方，在窯體起動并不斷加速的

13、過程中，啟動時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料處于正下方，在窯體起動并不斷加速的過程中，整個窯體要克服摩擦力、窯體變形產(chǎn)生的阻力以及窯內(nèi)的物料堆積角整個窯體要克服摩擦力、窯體變形產(chǎn)生的阻力以及窯內(nèi)的物料堆積角產(chǎn)生的阻力。當(dāng)窯體克服所有阻力開始轉(zhuǎn)動時，堆積物料的偏轉(zhuǎn)角也產(chǎn)生的阻力。當(dāng)窯體克服所有阻力開始轉(zhuǎn)動時，堆積物料的偏轉(zhuǎn)角也隨著變化，當(dāng)物料偏轉(zhuǎn)角達(dá)到隨著變化，當(dāng)物料偏轉(zhuǎn)角達(dá)到9090度時（見圖度時（見圖b b所示），此時物料所引所示），此時物料所引起的附加轉(zhuǎn)矩最大，變頻器的輸出電流也最大，達(dá)到正常工作電流的起的附加轉(zhuǎn)矩最大，變頻器的輸出電流也最大，達(dá)到正常工作電流的3-43-4倍。此時變頻器的輸出頻率上升到倍

14、。此時變頻器的輸出頻率上升到10-13Hz10-13Hz。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 起動過程，既是一個加速過程，也是克服設(shè)備巨起動過程，既是一個加速過程，也是克服設(shè)備巨大慣性的過程。一旦變頻器克服了這種大慣性負(fù)大慣性的過程。一旦變頻器克服了這種大慣性負(fù)載而起動起來，維持正常運轉(zhuǎn)時，所需的驅(qū)動轉(zhuǎn)載而起動起來，維持正常運轉(zhuǎn)時，所需的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩及功率就很小了。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的這種負(fù)載特點，矩及功率就很小了。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的這種負(fù)載特點，選擇變頻器及電動機(jī)的功率就比較復(fù)雜，功率選選擇變頻器及電動機(jī)的功率就比較復(fù)雜，功率選擇過大，起動沒問題，但正常運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)大馬拉擇過大，起動沒問題，但正常運轉(zhuǎn)

15、時出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象，能耗大，一次性投資加大；功率選擇小車現(xiàn)象，能耗大，一次性投資加大；功率選擇小些適合于正常運行，效率高投資小，但不能正小些適合于正常運行，效率高投資小，但不能正常起動。常起動。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.3.2. 3.3.2. 變頻器選擇原則變頻器選擇原則 根據(jù)上述回轉(zhuǎn)窯負(fù)載特性的分析，變頻器在選型根據(jù)上述回轉(zhuǎn)窯負(fù)載特性的分析，變頻器在選型和容量選擇上有其特殊性。和容量選擇上有其特殊性。 1 1）變頻器在起動時負(fù)載很大，是正常工作時的幾）變頻器在起動時負(fù)載很大，是正常工作時的幾倍，因此，變頻器的容量選擇要有充分的裕量，倍，因此，變頻器的容量選擇要有充分

16、的裕量，否則變頻器將不能正常啟動。否則變頻器將不能正常啟動。 2 2）變頻器是在起動時的低速區(qū)（）變頻器是在起動時的低速區(qū)（101013Hz13Hz）電流）電流最大，因此變頻器在選型時要選擇起動過載能力最大，因此變頻器在選型時要選擇起動過載能力大、具有低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)淖冾l器。大、具有低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)淖冾l器。 3 3）提高電動機(jī)的上限轉(zhuǎn)速，加大減速裝置的傳動）提高電動機(jī)的上限轉(zhuǎn)速，加大減速裝置的傳動比，以提高起動時的低頻轉(zhuǎn)矩。比，以提高起動時的低頻轉(zhuǎn)矩。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.3.3 3.3.3 應(yīng)用實例應(yīng)用實例1.1.變頻器容量選擇變頻器容量選擇有一水泥廠的回轉(zhuǎn)窯改造項目，

17、原來選用有一水泥廠的回轉(zhuǎn)窯改造項目，原來選用55KW55KW電動機(jī)調(diào)速驅(qū)動，因回電動機(jī)調(diào)速驅(qū)動，因回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)溫度較高，熱膨脹系數(shù)較大，窯體變形嚴(yán)重，使起動及工作轉(zhuǎn)窯燒結(jié)溫度較高，熱膨脹系數(shù)較大，窯體變形嚴(yán)重，使起動及工作電流增大，電動機(jī)經(jīng)常堵轉(zhuǎn)不能正常運轉(zhuǎn)。電流增大，電動機(jī)經(jīng)常堵轉(zhuǎn)不能正常運轉(zhuǎn)。改造時考慮到原電動機(jī)的功率不足，同時考慮到改造時考慮到原電動機(jī)的功率不足，同時考慮到55KW55KW、4 4極電動機(jī)轉(zhuǎn)極電動機(jī)轉(zhuǎn)速為速為1500r/min1500r/min，而回轉(zhuǎn)窯正常運行時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為，而回轉(zhuǎn)窯正常運行時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為800r/min800r/min左右，左右，當(dāng)非正常運行時轉(zhuǎn)速更

18、低。因為電動機(jī)是由自己的同軸風(fēng)扇吹風(fēng)散熱，當(dāng)非正常運行時轉(zhuǎn)速更低。因為電動機(jī)是由自己的同軸風(fēng)扇吹風(fēng)散熱，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降較大時，電動機(jī)的散熱效果很差，造成電動機(jī)發(fā)當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降較大時，電動機(jī)的散熱效果很差，造成電動機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。熱嚴(yán)重。根據(jù)以上情況，將此回轉(zhuǎn)窯拖動改為根據(jù)以上情況，將此回轉(zhuǎn)窯拖動改為90kW90kW、6 6極電動機(jī)，選擇惠豐極電動機(jī)，選擇惠豐HF-HF-G7-90T3G7-90T3型通用變頻器，該變頻器功率型通用變頻器，該變頻器功率90kW90kW，額定電流，額定電流180A180A。變頻器。變頻器頻率控制為模擬電位器調(diào)速。頻率控制為模擬電位器調(diào)速。 當(dāng)電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)在當(dāng)電

19、動機(jī)正常運轉(zhuǎn)在800r/min800r/min時，變頻器的輸出頻率為時，變頻器的輸出頻率為40Hz40Hz左右，因左右，因而避免了由于而避免了由于4 4極電動機(jī)運轉(zhuǎn)在極電動機(jī)運轉(zhuǎn)在800r/min800r/min時電動機(jī)散熱不良的問題。時電動機(jī)散熱不良的問題。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 2.2.調(diào)試出現(xiàn)的問題調(diào)試出現(xiàn)的問題 1 1）變頻器選擇）變頻器選擇HF-G7-90T3HF-G7-90T3，起動正常，但在運行中頻繁，起動正常，但在運行中頻繁跳跳“OC”O(jiān)C”過流，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。查其原因，發(fā)現(xiàn)由過流，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。查其原因，發(fā)現(xiàn)由于負(fù)載慣量大，物料在窯中滾動時不

20、斷形成附加轉(zhuǎn)矩，使于負(fù)載慣量大，物料在窯中滾動時不斷形成附加轉(zhuǎn)矩，使變頻器產(chǎn)生瞬間過電流。瞬時峰值電流達(dá)變頻器產(chǎn)生瞬間過電流。瞬時峰值電流達(dá)340A340A。而。而HF-G7-HF-G7-90T390T3變頻器的過載極限電流為變頻器的過載極限電流為270A270A，小于其負(fù)載峰值電流，小于其負(fù)載峰值電流，故不能正常工作。根據(jù)這一現(xiàn)場情況，經(jīng)反復(fù)論證計算，故不能正常工作。根據(jù)這一現(xiàn)場情況，經(jīng)反復(fù)論證計算，最后變頻器選擇為最后變頻器選擇為HF-G9-160T3HF-G9-160T3型，該變頻器額定功率型，該變頻器額定功率160kW160kW，額定電流，額定電流320A320A。 2 2）變頻器選擇

21、為）變頻器選擇為HF-G9-160T3HF-G9-160T3，額定電流為，額定電流為320A320A，過載能，過載能力為力為1.5-1.81.5-1.8倍，過載極限電流為倍，過載極限電流為480-570A480-570A。電動機(jī)仍為。電動機(jī)仍為90kW90kW，變頻器的輸出電流是電動機(jī)額定電流的，變頻器的輸出電流是電動機(jī)額定電流的280%-300%280%-300%，是瞬時峰值電流是瞬時峰值電流340A340A的的140%-160%140%-160%，因此，足可以克服負(fù)，因此，足可以克服負(fù)載瞬時波動產(chǎn)生的峰值電流，回轉(zhuǎn)窯運行正常，不再跳載瞬時波動產(chǎn)生的峰值電流，回轉(zhuǎn)窯運行正常，不再跳“OC”O(jiān)

22、C”過流。過流。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3 3）變頻器在正常停機(jī)的情況下，啟動困難，借助）變頻器在正常停機(jī)的情況下，啟動困難，借助輔助設(shè)備才有可能起動。輔助設(shè)備才有可能起動。 分析其情況，判斷為起分析其情況，判斷為起動轉(zhuǎn)矩不足，修改變頻器的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線，即加動轉(zhuǎn)矩不足，修改變頻器的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償曲線，即加大變頻器的低頻起動力矩，解決了正常停機(jī)的起大變頻器的低頻起動力矩，解決了正常停機(jī)的起動問題。動問題。 在以上反復(fù)確定變頻器的容量時，根據(jù)就是電動在以上反復(fù)確定變頻器的容量時，根據(jù)就是電動機(jī)的瞬態(tài)電流，當(dāng)變頻器的瞬態(tài)電流超過了變頻機(jī)的瞬態(tài)電流，當(dāng)變頻器的瞬態(tài)電流超過了變頻器的最大

23、過載電流時，變頻器就跳閘。改造前選器的最大過載電流時，變頻器就跳閘。改造前選用用55kW55kW的電動機(jī)都能工作，可驅(qū)動變頻器后來增的電動機(jī)都能工作，可驅(qū)動變頻器后來增加到加到160kW160kW（電動機(jī)增加為（電動機(jī)增加為90kW90kW），就是因為電動），就是因為電動機(jī)工作時有很大的瞬態(tài)電流，這就是沖擊性負(fù)載機(jī)工作時有很大的瞬態(tài)電流，這就是沖擊性負(fù)載變頻器選擇功率時為什么會比實際功率大很多。變頻器選擇功率時為什么會比實際功率大很多。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 總結(jié)總結(jié)：回轉(zhuǎn)窯是一個很典型的沖擊性負(fù)載，我們通過上述：回轉(zhuǎn)窯是一個很典型的沖擊性負(fù)載，我們通過上述案例分析，可得

24、出以下幾點結(jié)論：案例分析，可得出以下幾點結(jié)論： 1 1）變頻器的容量是以瞬時沖擊電流為依據(jù)，變頻器只有）變頻器的容量是以瞬時沖擊電流為依據(jù)，變頻器只有滿足了負(fù)載的瞬時沖擊電流要求，才能不跳閘。滿足了負(fù)載的瞬時沖擊電流要求，才能不跳閘。 2 2）電動機(jī)的容量根據(jù)負(fù)載的平均功率選取，只要負(fù)載的）電動機(jī)的容量根據(jù)負(fù)載的平均功率選取，只要負(fù)載的瞬時電流達(dá)不到堵轉(zhuǎn)電流，電動機(jī)的容量就不必增加。瞬時電流達(dá)不到堵轉(zhuǎn)電流，電動機(jī)的容量就不必增加。 3 3）考慮低速電動機(jī)的發(fā)熱問題，盡量使電動機(jī)工作在高）考慮低速電動機(jī)的發(fā)熱問題，盡量使電動機(jī)工作在高轉(zhuǎn)速區(qū)。轉(zhuǎn)速區(qū)。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用

25、3.4 3.4 變頻器在張力控制設(shè)備上的應(yīng)用變頻器在張力控制設(shè)備上的應(yīng)用 生產(chǎn)線一般由多個驅(qū)動環(huán)節(jié)組成，每個驅(qū)動環(huán)節(jié)生產(chǎn)線一般由多個驅(qū)動環(huán)節(jié)組成，每個驅(qū)動環(huán)節(jié)有一臺或多臺電動機(jī)。因為生產(chǎn)線工作時的連續(xù)有一臺或多臺電動機(jī)。因為生產(chǎn)線工作時的連續(xù)性，要求眾多的驅(qū)動環(huán)節(jié)在運行時的速度或同速、性，要求眾多的驅(qū)動環(huán)節(jié)在運行時的速度或同速、或按比例運行、或根據(jù)現(xiàn)場情況隨機(jī)調(diào)整。在采或按比例運行、或根據(jù)現(xiàn)場情況隨機(jī)調(diào)整。在采用變頻器控制時，為各個驅(qū)動環(huán)節(jié)的調(diào)速控制提用變頻器控制時，為各個驅(qū)動環(huán)節(jié)的調(diào)速控制提供了方便。變頻器根據(jù)速度傳感器的取樣信號，供了方便。變頻器根據(jù)速度傳感器的取樣信號，可方便的進(jìn)行速度控

26、制?？煞奖愕倪M(jìn)行速度控制。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.4.1.3.4.1.檢測傳感裝置檢測傳感裝置 1. 1. 張力控制傳感裝置張力控制傳感裝置 卷取機(jī)械是帶材和線材生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，如卷取機(jī)械是帶材和線材生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，如塑料帶的卷取，造紙廠紙張的卷取，冶金廠的薄塑料帶的卷取，造紙廠紙張的卷取，冶金廠的薄板卷取、帶銅卷取等。在卷取過程中，為了使產(chǎn)板卷取、帶銅卷取等。在卷取過程中，為了使產(chǎn)品合格，要給卷材上加一定的張力，張力的大小品合格，要給卷材上加一定的張力，張力的大小關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。 同時，卷取工序與前道工序同時，卷取工序與前道工序之間有著密

27、切的聯(lián)系，如與前道工序速度要同步、之間有著密切的聯(lián)系，如與前道工序速度要同步、穩(wěn)定、調(diào)速精度要高等。穩(wěn)定、調(diào)速精度要高等。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用（1 1）用變頻器轉(zhuǎn)矩電流控制張力）用變頻器轉(zhuǎn)矩電流控制張力圖為以轉(zhuǎn)矩電流作為控制信號的張圖為以轉(zhuǎn)矩電流作為控制信號的張力控制系統(tǒng)示意圖。如圖所示，用力控制系統(tǒng)示意圖。如圖所示，用滾筒滾筒2 2移動加工物，在滾筒移動加工物，在滾筒1 1上施加上施加與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使兩組滾與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使兩組滾筒間的加工物具有張力，該張力與筒間的加工物具有張力，該張力與滾筒滾筒1 1電動機(jī)的制動轉(zhuǎn)矩大小成比例。電動機(jī)的制動轉(zhuǎn)矩大小成比

28、例。因此，變頻器因此，變頻器2 2可以選用通用變頻器可以選用通用變頻器調(diào)速；而變頻器調(diào)速；而變頻器1 1則必須選用具有轉(zhuǎn)則必須選用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的矢量控制變頻器。圖矩控制功能的矢量控制變頻器。圖中所用傳感器為電流傳感器，它將中所用傳感器為電流傳感器，它將電動機(jī)的定子電流（定子電流和電電動機(jī)的定子電流（定子電流和電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩成正比）轉(zhuǎn)化為動機(jī)的轉(zhuǎn)矩成正比）轉(zhuǎn)化為4 420mA20mA的控制信號，加在變頻器的反饋輸?shù)目刂菩盘?，加在變頻器的反饋輸入端，控制變頻器輸出轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定，入端，控制變頻器輸出轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定，達(dá)到控制帶材張力穩(wěn)定的目的。達(dá)到控制帶材張力穩(wěn)定的目的。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻

29、器工程應(yīng)用 （2 2）采用調(diào)節(jié)輥控制張力）采用調(diào)節(jié)輥控制張力 圖為調(diào)節(jié)輥裝置的示意圖。調(diào)節(jié)輥利用彈簧、氣壓、重錘圖為調(diào)節(jié)輥裝置的示意圖。調(diào)節(jié)輥利用彈簧、氣壓、重錘等在一定方向上施加一定大小的力，不管其位置是否變動等在一定方向上施加一定大小的力，不管其位置是否變動始終使加工物保持一定的張力。使用調(diào)節(jié)輥時，張力與變始終使加工物保持一定的張力。使用調(diào)節(jié)輥時，張力與變頻器的控制沒有直接關(guān)系，其大小為頻器的控制沒有直接關(guān)系，其大小為F F的一半。調(diào)節(jié)輥的的一半。調(diào)節(jié)輥的張力控制功能只限于在其容許的行程以內(nèi)。張力控制功能只限于在其容許的行程以內(nèi)。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 （3 3）張力

30、檢測器控制張力）張力檢測器控制張力 對于高精度張力控制或用調(diào)節(jié)輥控制在控制失調(diào)時對產(chǎn)品對于高精度張力控制或用調(diào)節(jié)輥控制在控制失調(diào)時對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大的場合，可采用張力檢測器的反饋控制。張質(zhì)量影響很大的場合，可采用張力檢測器的反饋控制。張力檢測器有差動變壓器式和測力傳感器式等類別。力檢測器有差動變壓器式和測力傳感器式等類別。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.4.2 3.4.2 張力控制在拉絲機(jī)上的應(yīng)用張力控制在拉絲機(jī)上的應(yīng)用 1. 1. 拉絲原理拉絲原理 拉絲機(jī)是金屬線材制造的一種重要設(shè)備。設(shè)備的種類很多，拉絲機(jī)是金屬線材制造的一種重要設(shè)備。設(shè)備的種類很多，常見的有水箱式拉絲機(jī)、

31、直進(jìn)式拉絲機(jī)、滑輪式拉絲機(jī)、常見的有水箱式拉絲機(jī)、直進(jìn)式拉絲機(jī)、滑輪式拉絲機(jī)、倒立式拉絲機(jī)等。拉絲機(jī)主要應(yīng)用在對銅、鋁、鐵、合金倒立式拉絲機(jī)等。拉絲機(jī)主要應(yīng)用在對銅、鋁、鐵、合金等金屬線纜材料的加工，將直徑較大的金屬材料拉制成直等金屬線纜材料的加工，將直徑較大的金屬材料拉制成直徑較細(xì)的金屬絲。徑較細(xì)的金屬絲。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 2. 2. 三肯三肯SAMCO-vm05SAMCO-vm05變頻器在拉絲機(jī)上的應(yīng)用變頻器在拉絲機(jī)上的應(yīng)用 （1 1）卷繞原理）卷繞原理第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用（2 2）卷繞變頻器的內(nèi)部控制功能框圖）卷繞變頻器的內(nèi)部控制功能框

32、圖 由拉絲機(jī)給出的頻率控制信號由拉絲機(jī)給出的頻率控制信號f fx1x1，加到卷繞變頻器的頻率控制端，加到卷繞變頻器的頻率控制端，這個頻率控制信號通過變頻器內(nèi)部的比例增益電路處理，與這個頻率控制信號通過變頻器內(nèi)部的比例增益電路處理，與“卷繞曲卷繞曲線預(yù)測線預(yù)測”信號疊加，生成信號疊加，生成X+X+信號，與張力架位置補(bǔ)正信號疊加，生成信號，與張力架位置補(bǔ)正信號疊加，生成f fx2x2輸出頻率控制信號，控制變頻器逆變電路頻率輸出。輸出頻率控制信號，控制變頻器逆變電路頻率輸出。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 （3）控制電路第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 為了使兩臺變頻器同速

33、運行，將第一臺變頻器其為了使兩臺變頻器同速運行，將第一臺變頻器其中一個多功能輸出指示端子設(shè)置為頻率輸出指示中一個多功能輸出指示端子設(shè)置為頻率輸出指示端子，作為第二臺變頻器的同速信號。端子，作為第二臺變頻器的同速信號。 為了方便穿線作業(yè)，設(shè)置了為了方便穿線作業(yè)，設(shè)置了JOGJOG點動端子；停車時，點動端子；停車時，為了防止卷繞變頻器重量較大的滿盤線軸因慣性為了防止卷繞變頻器重量較大的滿盤線軸因慣性引起的斷線，采取制動電阻引起的斷線，采取制動電阻+ +直流制動的方法，使直流制動的方法，使電動機(jī)馬上停止。以擺動張力傳感器的輸出電壓電動機(jī)馬上停止。以擺動張力傳感器的輸出電壓信號作為反饋信號進(jìn)行內(nèi)部可變

34、信號作為反饋信號進(jìn)行內(nèi)部可變PIDPID補(bǔ)正控制，以補(bǔ)正控制，以三墾變頻器獨特卷繞曲線進(jìn)行速度預(yù)測圖形運轉(zhuǎn)，三墾變頻器獨特卷繞曲線進(jìn)行速度預(yù)測圖形運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)恒線速度收卷，滿足工藝要求。實現(xiàn)恒線速度收卷，滿足工藝要求。 第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.5 變頻器在降速設(shè)備上的應(yīng)用 有時變頻器拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)速很低，如果電動機(jī)不通過減速直接驅(qū)動負(fù)載，則會使變頻器和電動機(jī)的容量大大增加，不能發(fā)揮變頻器的優(yōu)越性。下面分析幾種負(fù)載的特性。 3.5.1負(fù)載特性第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用1. 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載1） 特點：負(fù)載的轉(zhuǎn)矩TL不隨轉(zhuǎn)速n的變化而變化，是一恒定值。但負(fù)載功率隨

35、轉(zhuǎn)速成比例變化。 2） 典型系統(tǒng)：位能性負(fù)載，如電梯、卷揚機(jī)、起重機(jī)、抽油機(jī)等。摩擦類負(fù)載，如傳送帶、攪拌機(jī)、擠壓成型機(jī)、造紙機(jī)等。例如起重機(jī)吊起重物時，3）控制要求：具有低頻轉(zhuǎn)矩提升能力和短時過流能力，變頻器可選通用變頻器，將容量提高一檔，以提高低速轉(zhuǎn)矩；或根據(jù)需要，選用矢量變頻器。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2. 恒功率負(fù)載恒功率負(fù)載1 1） 特點：當(dāng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，特點：當(dāng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，其轉(zhuǎn)矩也隨著變化，而負(fù)載的功率始其轉(zhuǎn)矩也隨著變化，而負(fù)載的功率始終為一恒定值。終為一恒定值。2 2） 典型系統(tǒng)：車床典型系統(tǒng)：車床, , 若工件的直徑若工件的直徑大，則主軸的

36、轉(zhuǎn)速低；若工件的直徑大，則主軸的轉(zhuǎn)速低；若工件的直徑小，則主軸的轉(zhuǎn)速高，保持切削功率小，則主軸的轉(zhuǎn)速高，保持切削功率為一恒定值。卷繞機(jī)，開始卷繞時卷為一恒定值。卷繞機(jī)，開始卷繞時卷繞直徑小，轉(zhuǎn)矩小，則卷繞速度高；繞直徑小，轉(zhuǎn)矩小，則卷繞速度高；當(dāng)卷繞直徑逐漸增大時，轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)卷繞直徑逐漸增大時，轉(zhuǎn)矩增大，則卷繞速度降低，保持卷繞功率為一恒則卷繞速度降低，保持卷繞功率為一恒定值。定值。3 3）一般選用通用變頻器。對于動態(tài)性能和精度要求較高的軋鋼、造紙等）一般選用通用變頻器。對于動態(tài)性能和精度要求較高的軋鋼、造紙等機(jī)械，要選用矢量控制變頻器。機(jī)械，要選用矢量控制變頻器。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三

37、章：變頻器工程應(yīng)用 3.3.平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載 風(fēng)機(jī)、水泵等流體機(jī)械，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，其工作風(fēng)機(jī)、水泵等流體機(jī)械，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，其工作介質(zhì)對葉輪的阻力大致與葉輪的轉(zhuǎn)速的平方成正介質(zhì)對葉輪的阻力大致與葉輪的轉(zhuǎn)速的平方成正比。特性曲線如圖。比。特性曲線如圖。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.5.2 3.5.2 機(jī)械傳動系統(tǒng)機(jī)械傳動系統(tǒng)機(jī)械傳動系統(tǒng)的組成由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和負(fù)載組成。機(jī)械傳動系統(tǒng)的組成由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和負(fù)載組成。最簡單的傳動系統(tǒng)：電動機(jī)、連軸器和負(fù)載，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)最簡單的傳動系統(tǒng)：電動機(jī)、連軸器和負(fù)載，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩矩T TM M ，它與負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩，它與負(fù)載的阻

38、轉(zhuǎn)矩T TL L 大小相等，方向相反，大小相等，方向相反，即即 T TM M =T =TL L當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速當(dāng)電動機(jī)以轉(zhuǎn)速n n運行時，輸出功率為運行時，輸出功率為 電動機(jī)的機(jī)械特性電動機(jī)的機(jī)械特性 ，必須與負(fù)載的機(jī)械特，必須與負(fù)載的機(jī)械特性相匹配，整個傳動系統(tǒng)才能正常工作。性相匹配，整個傳動系統(tǒng)才能正常工作。9550MnTP 第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.5.33.5.3常見傳動機(jī)構(gòu)常見傳動機(jī)構(gòu)1.1.傳動比傳動比圖示圖示4 4種傳動機(jī)構(gòu)中，電動機(jī)和負(fù)載種傳動機(jī)構(gòu)中，電動機(jī)和負(fù)載通過減速裝置傳動，電動機(jī)軸和減速通過減速裝置傳動，電動機(jī)軸和減速輸出軸的轉(zhuǎn)速比稱為傳動比輸出軸的

39、轉(zhuǎn)速比稱為傳動比，T TM M n nM M 為電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；為電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； T TL L n nL L為負(fù)載軸輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速為負(fù)載軸輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速mmmmm()LLLnnnnT nT nTTLL， ，因為： 功率守恒有： 第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2.齒輪傳動機(jī)構(gòu)中各量之間的關(guān)系齒輪傳動機(jī)構(gòu)中各量之間的關(guān)系傳動比：輸入軸轉(zhuǎn)速傳動比：輸入軸轉(zhuǎn)速n n1 1與輸出軸轉(zhuǎn)與輸出軸轉(zhuǎn)速速n n2 2之比之比, ,用用表示，即：表示，即：由傳動比的定義式可知，由傳動比的定義式可知，1 1，為，為升速傳動；升速傳動；1 1為降速傳動；為降速傳動；1 1，為直接傳動。

40、，為直接傳動。121221TTZZnn第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.5.4 3.5.4 傳動方案選擇實例例：已知變頻調(diào)速系統(tǒng)，其負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩為88Nm，調(diào)速范圍為0335r/min，由4極電動機(jī)驅(qū)動，負(fù)載最大功率消耗為Pmax=3.5kW。請選擇驅(qū)動方案。解：電動機(jī)聯(lián)軸器直接驅(qū)動負(fù)載 條件： TM TL 取TM=100 Nm 88Nm ，所需電動機(jī)功率為：P= （kW）因此，選擇的變頻器的功率也應(yīng)為15 kW。15955010014509550MnT9550MnTP （功率公式）第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2. 采用一級齒輪降速傳動采用一級齒輪降速傳動降速齒輪

41、傳動的傳動比：降速齒輪傳動的傳動比： = = 4.3 4.3 取整數(shù)取整數(shù)4 4，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 T TM M = = （NmNm）所需電動機(jī)的功率為：所需電動機(jī)的功率為： 取取P P=3.7=3.7（kWkW）變頻器的功率也應(yīng)為變頻器的功率也應(yīng)為3.73.7（kWkW）。）。當(dāng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速為當(dāng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速為0 0335r/min335r/min，電動機(jī)為，電動機(jī)為0 01340r/min.1340r/min. 結(jié)論：變頻器調(diào)速遇到轉(zhuǎn)速和輸出功率的矛盾時，結(jié)論：變頻器調(diào)速遇到轉(zhuǎn)速和輸出功率的矛盾時，就要考慮具有一定傳動比的降速或升速裝置。就要考慮具有一定傳動比的降速或升速裝置。

42、3351450maxNnn22488LT)kW( 3 . 395502214509550MnTP第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用結(jié)論：結(jié)論：1.1.電動機(jī)是一個恒轉(zhuǎn)矩電器，轉(zhuǎn)速低，輸出功率低，電動機(jī)是一個恒轉(zhuǎn)矩電器，轉(zhuǎn)速低，輸出功率低， 轉(zhuǎn)速高，輸出功率高（轉(zhuǎn)速高，輸出功率高（ ）。）。2.2.當(dāng)變頻器采用變頻調(diào)速時，為了充分利用變頻器和電動機(jī)當(dāng)變頻器采用變頻調(diào)速時，為了充分利用變頻器和電動機(jī)的輸出功率，電動機(jī)盡量工作在高速區(qū)。為了滿足負(fù)載低的輸出功率，電動機(jī)盡量工作在高速區(qū)。為了滿足負(fù)載低速時的轉(zhuǎn)矩要求，可采用降速裝置。降速比速時的轉(zhuǎn)矩要求，可采用降速裝置。降速比根據(jù)電動機(jī)根據(jù)電

43、動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速確定。的額定轉(zhuǎn)速和負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速確定。9550MnTP 第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.63.6變頻器控制電路要點變頻器控制電路要點 1.1.變頻器的正反轉(zhuǎn)控制電變頻器的正反轉(zhuǎn)控制電路路 設(shè)計思想：設(shè)計思想： QFQF隔離開關(guān)，一般情況下隔離開關(guān)，一般情況下必接；必接； KMKM接觸器，控制電動機(jī)的接觸器，控制電動機(jī)的通斷電和故障斷電，一般通斷電和故障斷電，一般情況下必接；情況下必接； 先通電，后運行，先停機(jī)，先通電，后運行，先停機(jī)，后斷電是安全工作的保障后斷電是安全工作的保障。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2.2.不良案例不良案例

44、該電路是某企業(yè)的實用電路。該電路是某企業(yè)的實用電路。起動：按下起動：按下SB2SB2，KA1KA1閉合，閉合，F(xiàn)WDFWD閉合，閉合，KTKT延時，延時，KMKM吸合吸合變頻器通電運行；變頻器通電運行；按下按下SB1SB1，KA1KA1斷開，斷開，F(xiàn)WDFWD斷開，斷開，KTKT延時，延時，KMKM斷電斷電釋放，變頻器斷電。釋放，變頻器斷電。錯在：錯在：通電即運轉(zhuǎn)，不安全；通電即運轉(zhuǎn)，不安全；用運行開關(guān)控制變頻器的通、用運行開關(guān)控制變頻器的通、斷電，對變頻器非常不利。斷電，對變頻器非常不利。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 1. 1. 頻繁開頻繁開/ /關(guān)時，會導(dǎo)致充電電阻損壞。關(guān)

45、時，會導(dǎo)致充電電阻損壞。 2.2.電動機(jī)自由停止時，會產(chǎn)生過電壓（因制動電動機(jī)自由停止時，會產(chǎn)生過電壓（因制動選件已停止工作），容易炸直流濾波電容或擊選件已停止工作），容易炸直流濾波電容或擊穿逆變模塊。穿逆變模塊。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.73.7變頻器同速控制變頻器同速控制 變頻器的速度控制有操作面板（或操作面板上的變頻器的速度控制有操作面板（或操作面板上的電位器）、外接模擬控制端子和外接升降速數(shù)字電位器）、外接模擬控制端子和外接升降速數(shù)字端子三種控制方法。操作面板不適應(yīng)變頻器的聯(lián)端子三種控制方法。操作面板不適應(yīng)變頻器的聯(lián)動控制。動控制。 1. 1. 開環(huán)同速控制開環(huán)

46、同速控制 開環(huán)同速是開環(huán)同速是“準(zhǔn)同步準(zhǔn)同步”運行，在多臺變頻器同速運行，在多臺變頻器同速運行時不需要反饋環(huán)節(jié)，在要求不高的系統(tǒng)中多運行時不需要反饋環(huán)節(jié)，在要求不高的系統(tǒng)中多被采用。實現(xiàn)開環(huán)同步方法可以采用共電位控制、被采用。實現(xiàn)開環(huán)同步方法可以采用共電位控制、升降速端子控制和電流信號控制等。升降速端子控制和電流信號控制等。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 1 1）共電位控制）共電位控制 共電位控制框圖如圖所示，共電位控制框圖如圖所示，3 3臺變頻器的電壓模擬調(diào)速端臺變頻器的電壓模擬調(diào)速端子上所加的是同一調(diào)速電壓，子上所加的是同一調(diào)速電壓，3 3臺變頻器的臺變頻器的“頻率增益頻率增

47、益”和和“頻率偏置頻率偏置”功能參數(shù)要進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置。通過同一電位功能參數(shù)要進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置。通過同一電位器控制器控制3 3臺變頻器同速運行。臺變頻器同速運行。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 2 2）升降速端子控制）升降速端子控制 升降速端子控制框圖如圖所示，圖中升速端子由同一繼電升降速端子控制框圖如圖所示，圖中升速端子由同一繼電器控制，降速端子也由同一繼電器控制，由這兩個繼電器器控制，降速端子也由同一繼電器控制，由這兩個繼電器分別控制變頻器的升速和降速。每個變頻器的升降速端子分別控制變頻器的升速和降速。每個變頻器的升降速端子上分別并聯(lián)上一個點動開關(guān)上分別并聯(lián)上一個點動開關(guān)SBSB，分

48、別用它們進(jìn)行每個變頻，分別用它們進(jìn)行每個變頻器的速度微調(diào)。因為升降速端子是數(shù)字控制，工作穩(wěn)定沒器的速度微調(diào)。因為升降速端子是數(shù)字控制，工作穩(wěn)定沒有干擾。有干擾。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3 3）電流信號控制）電流信號控制 電流信號控制是應(yīng)用變頻器的電流信號控制是應(yīng)用變頻器的IRFIRF電流調(diào)速端子（電流調(diào)速端子（4 420mA20mA），進(jìn)行串聯(lián)控制，以得到同速運行，如圖所示。它），進(jìn)行串聯(lián)控制，以得到同速運行，如圖所示。它的優(yōu)點是構(gòu)成簡單，可以有較長的連接距離，抗干擾能力的優(yōu)點是構(gòu)成簡單，可以有較長的連接距離，抗干擾能力比較強(qiáng)。缺點是需要一個電流源，且每臺設(shè)備都需要有微比

49、較強(qiáng)。缺點是需要一個電流源，且每臺設(shè)備都需要有微調(diào)控制，操作比較麻煩。調(diào)控制，操作比較麻煩。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 4 4）利用變頻器的頻率輸出指示端子做同步信號）利用變頻器的頻率輸出指示端子做同步信號 由第一臺變頻器的模擬輸出指示端子作為第二臺變頻器的由第一臺變頻器的模擬輸出指示端子作為第二臺變頻器的同步信號，使兩臺變頻器同步運行。同步信號，使兩臺變頻器同步運行。 該同速控制不能準(zhǔn)確同步。因該同速控制不能準(zhǔn)確同步。因FMAFMA是二次信號，它輸是二次信號，它輸出的精度、與輸出頻率的比率存在一定的誤差，也容易引出的精度、與輸出頻率的比率存在一定的誤差，也容易引進(jìn)干擾。進(jìn)干

50、擾。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用2閉環(huán)同速控制閉環(huán)同速控制閉環(huán)同速控制用于控制精度要求比較高的場合。在有上位機(jī)存在的系閉環(huán)同速控制用于控制精度要求比較高的場合。在有上位機(jī)存在的系統(tǒng)中，同速控制可以有不同的構(gòu)成形式。一種為將各變頻器的反饋信統(tǒng)中，同速控制可以有不同的構(gòu)成形式。一種為將各變頻器的反饋信號輸入到上位機(jī)，由上位機(jī)作總閉環(huán)控制計算，由上位機(jī)分別給出控號輸入到上位機(jī)，由上位機(jī)作總閉環(huán)控制計算，由上位機(jī)分別給出控制變頻器運行的信號，如圖所示。此閉環(huán)控制方式計算速度快，控制制變頻器運行的信號，如圖所示。此閉環(huán)控制方式計算速度快，控制電路簡單，但由于采用電壓及電流反饋形式，傳輸距

51、離有所限制，其電路簡單，但由于采用電壓及電流反饋形式，傳輸距離有所限制，其分布范圍不能很大。分布范圍不能很大。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 另一種控制方法是采用單機(jī)就地自閉環(huán)的方法，上位機(jī)輸另一種控制方法是采用單機(jī)就地自閉環(huán)的方法，上位機(jī)輸出相同給定信號，如圖所示。此閉環(huán)控制方式的優(yōu)點是動出相同給定信號，如圖所示。此閉環(huán)控制方式的優(yōu)點是動態(tài)響應(yīng)快，分布距離可以較遠(yuǎn)。復(fù)雜的控制由上位機(jī)來完態(tài)響應(yīng)快，分布距離可以較遠(yuǎn)。復(fù)雜的控制由上位機(jī)來完成，一些系統(tǒng)監(jiān)測信號直接連到上位機(jī)。成，一些系統(tǒng)監(jiān)測信號直接連到上位機(jī)。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.7.2應(yīng)用實例 該電路

52、為4臺變頻器比例運行。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用1.光電耦合器控制電路光電耦合器控制電路第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 （1 1）統(tǒng)一調(diào)試，升）統(tǒng)一調(diào)試，升SB1R, SB1R, 降降SB1D SB1D （2 2）局部調(diào)試，升）局部調(diào)試，升SB2R, SB2R, 降降SB2DSB2D；升；升SB3R, SB3R, 降降SB3DSB3D。從該局部調(diào)試的該單元以后各單元同時生。從該局部調(diào)試的該單元以后各單元同時生降速。降速。 （3 3）單元調(diào)試，由每臺機(jī)的）單元調(diào)試，由每臺機(jī)的SBSB點動開關(guān)進(jìn)行微調(diào)。點動開關(guān)進(jìn)行微調(diào)。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用

53、2.PLC控制第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用從各種被控量（壓力、溫度、流量、液位等）從各種被控量（壓力、溫度、流量、液位等）的變送器中得到上限和下限信號，控制變頻器的的變送器中得到上限和下限信號，控制變頻器的升速和降速，形成自動恒量控制，較升速和降速，形成自動恒量控制，較PIDPID控制接控制接線、調(diào)試簡單，在控制精度要求一般的場合得到線、調(diào)試簡單，在控制精度要求一般的場合得到廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.8 3.8 多擋速控多擋速控制制 1.1.主要問題是主要問題是將三端子控制將三端子控制轉(zhuǎn)換為分檔控轉(zhuǎn)換為分檔控制，才能適應(yīng)制，才能適應(yīng)工

54、程應(yīng)用工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.9 變頻器在提升機(jī)上的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是煤礦、鐵礦、有色金屬等礦生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備。提升機(jī)的安全、可靠運行，直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟(jì)效益。煤礦井下采煤，采好的煤通過斜井用提升機(jī)將煤車拖到地面上來。在井口有一絞車提升機(jī)，由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，卷筒拉動鋼絲繩，由鋼絲繩將煤車?yán)降孛妫ㄒ妶D6-27）。這種拖動系統(tǒng)要求電動機(jī)頻繁的正、反轉(zhuǎn)起動，減速制動，而且電動機(jī)的轉(zhuǎn)速按一定規(guī)律變化。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 2.多擋速PIC控制第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.多擋速控制并不一定所有檔

55、速都用，要根據(jù)具多擋速控制并不一定所有檔速都用，要根據(jù)具體情況，以滿足需要為前提，靈活選用。體情況，以滿足需要為前提，靈活選用。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用左圖是一個升降機(jī)電路， 由外端子控制段速及運行時間，設(shè)置和執(zhí)行步驟為：設(shè)置運行控制模式設(shè)置具體的控制端子設(shè)置各段速頻率用控制端子確定各段速運行時間。 第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用圖中：圖中：STST，停止按鈕，控制，停止按鈕，控制KAFKAF和和KARKAR繼電器斷電；繼電器斷電；SFSF，正轉(zhuǎn)按鈕，控，正轉(zhuǎn)按鈕，控制制KAFKAF閉合，使閉合，使FWDFWD和和X1X1端子閉合；端子閉合；SRSR，反轉(zhuǎn)按鈕

56、，控制，反轉(zhuǎn)按鈕，控制KARKAR閉合，使閉合，使REVREV和和X1X1端子閉合。行程開關(guān)端子閉合。行程開關(guān)SQ2SQ2控制控制X2X2閉合，閉合，SQ3SQ3控制控制X3X3閉合。閉合。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用運行運行：按下：按下SFSF，KAFKAF得電（得電（XIXI接通），電動機(jī)按接通），電動機(jī)按一檔速一檔速正轉(zhuǎn)運行，在運行中，正轉(zhuǎn)運行，在運行中，碰觸碰觸SQ1SQ1，接通反轉(zhuǎn)運行的自鎖電路，為反轉(zhuǎn)降速作準(zhǔn)備。在運行中，碰，接通反轉(zhuǎn)運行的自鎖電路，為反轉(zhuǎn)降速作準(zhǔn)備。在運行中，碰觸觸SQ2SQ2，接通，接通X2X2（此時此時XIXI、X2X2同時閉合同時閉合），電動

57、機(jī)以），電動機(jī)以第三檔第三檔轉(zhuǎn)速運行；轉(zhuǎn)速運行；運行中碰觸運行中碰觸SQ3SQ3（此時此時XIXI、X2X2、X3X3都閉合都閉合），以），以第七檔速第七檔速運行（此時降運行（此時降速，速，7 7檔和檔和1 1檔速度相同），碰觸檔速度相同），碰觸SQ4SQ4，KAFKAF斷電，停機(jī)。斷電，停機(jī)。 按下按下SRSR，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，仍以，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，仍以7 7檔速運行（因檔速運行（因SQ2SQ2和和SQ3SQ3還在閉合），碰還在閉合），碰SQ4SQ4使其復(fù)位，碰使其復(fù)位，碰SQ3SQ3，X2X2斷，以第斷，以第3 3檔速運行；碰檔速運行；碰SQ2SQ2，以第，以第1 1檔速運行，碰檔速運行，碰SQ1

58、SQ1，停機(jī)。在運行中，利用了，停機(jī)。在運行中，利用了3 3個檔速端子，控制個檔速端子，控制2 2種轉(zhuǎn)速。種轉(zhuǎn)速。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用3.10 3.10 變頻器在提升機(jī)上的應(yīng)用變頻器在提升機(jī)上的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是煤礦、鐵礦、有色金屬等礦生礦井提升機(jī)是煤礦、鐵礦、有色金屬等礦生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備。提升機(jī)的安全、可靠運行，產(chǎn)過程中的重要設(shè)備。提升機(jī)的安全、可靠運行，直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟(jì)效益。煤礦井直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)狀況和經(jīng)濟(jì)效益。煤礦井下采煤，采好的煤通過斜井用提升機(jī)將煤車拖到下采煤，采好的煤通過斜井用提升機(jī)將煤車拖到地面上來。在井口有一絞車提升機(jī)，由電動機(jī)經(jīng)地

59、面上來。在井口有一絞車提升機(jī)，由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，卷筒拉動鋼絲繩，由鋼絲減速器帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，卷筒拉動鋼絲繩，由鋼絲繩將煤車?yán)降孛妫ㄒ娤聢D）。這種拖動系統(tǒng)要繩將煤車?yán)降孛妫ㄒ娤聢D）。這種拖動系統(tǒng)要求電動機(jī)頻繁的正、反轉(zhuǎn)起動，減速制動，而且求電動機(jī)頻繁的正、反轉(zhuǎn)起動，減速制動，而且電動機(jī)的轉(zhuǎn)速按一定規(guī)律變化。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速按一定規(guī)律變化。第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 絞車示意圖第三章：變頻器工程應(yīng)用第三章：變頻器工程應(yīng)用 3.10.1 3.10.1 運行控制分析運行控制分析 目前，大多數(shù)中、小型礦井采用斜井絞車提升，傳統(tǒng)斜井目前，大多數(shù)中、小型礦井采用斜井絞車提升，傳統(tǒng)

60、斜井提升機(jī)普遍采用交流繞線式電動機(jī)串聯(lián)電阻調(diào)速，電阻的提升機(jī)普遍采用交流繞線式電動機(jī)串聯(lián)電阻調(diào)速，電阻的投切用繼電器投切用繼電器交流接觸器控制。這種控制系統(tǒng)由于調(diào)速交流接觸器控制。這種控制系統(tǒng)由于調(diào)速過程中交流接觸器動作頻繁，交流接觸器主觸點頻繁切換，過程中交流接觸器動作頻繁，交流接觸器主觸點頻繁切換，使觸點燒蝕而引發(fā)接觸不良，造成設(shè)備故障。另外，提升使觸點燒蝕而引發(fā)接觸不良，造成設(shè)備故障。另外，提升機(jī)在減速和爬行階段，速度控制性能較差，使停車位置不機(jī)在減速和爬行階段，速度控制性能較差，使停車位置不準(zhǔn)確。提升機(jī)頻繁的起動調(diào)速和制動，在轉(zhuǎn)子外電路所準(zhǔn)確。提升機(jī)頻繁的起動調(diào)速和制動，在轉(zhuǎn)子外電路所