三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

名稱：三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)名稱：三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：變頻器是交流電氣傳動系統(tǒng)的一種,是將交流工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓、頻率均可變的適合交流電機(jī)調(diào)速的電力電子變換裝置，英文簡稱VVVF(VariableVoltageVariableFrequencPLC關(guān)鍵詞：異步電機(jī)變頻器 PLC 調(diào)速Abstract:TheinverterisapowerelectronicconversiondeviceofACelectrictransmissionsystem,whichconvertsACpower-frequencyvoltageandfrequencytobefitforACmotorspeedcontrol,andiscalledVVVF(VariableVoltageVariableFrequency).ThedesignisbasedonthatthePLCcontrolstheinverter,andthentheinvertercontrolsthespeedofthemotor's.Keywords:inductionmotorinverter PLC speedcontrol引言異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，但是效率很高、性能最好、應(yīng)用最廣的是變頻調(diào)速，它可以構(gòu)成高動態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)來取代直流調(diào)速系統(tǒng)，是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向。目前變頻器不但在傳統(tǒng)的電力拖動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且已擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，以及空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱等家電中。與其它交流電機(jī)調(diào)速方式對比，變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)：平滑軟啟動，降低啟動沖擊電流，減少變壓器占有量，確保電機(jī)安全；在機(jī)械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度；無級調(diào)速，調(diào)速精度大大提高；電機(jī)正反向無需通過接觸器切換；非常方便接入通訊網(wǎng)絡(luò)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制；變頻器總體來說用在啟動頻繁的馬達(dá)上，節(jié)能效果明顯。一、變頻器的概述變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。其中1控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。二、三相異步電動機(jī)原理當(dāng)向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1n1（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動電動機(jī)。三、變頻器基本原理:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的“”“”逆變器”。變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流。裝置容量小時(shí)，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時(shí)間和電壓波形。（“算電路“驅(qū)動電路”“”組成。的輸出電壓、頻率。電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。2:(tgplg等)路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。動機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。四、變頻調(diào)速基本原理變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。當(dāng)在定子繞組上接入三相交流電時(shí)，在定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對運(yùn)動，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，出現(xiàn)感應(yīng)電流，此電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來。電機(jī)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用N表示：N=60f/p(r/min)（1）p=1?？梢姶艠O對數(shù)pN轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速n比磁場的同步轉(zhuǎn)速N要慢一點(diǎn)，所以稱為異步電機(jī)，這個(gè)差別用轉(zhuǎn)差率s表示：s=[n1－n）/n1]×100%（2）當(dāng)加上電源轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動瞬間，n=0，這時(shí)s=1；起動后的極端情況n=N，則s=0，即s在0～1之間變化。一般異步電機(jī)在額定負(fù)載下的s=（1～6）%。綜合式（1）和式（2）可以得出n=60f（1－s）/p （3）由式（3）可以看出，對于成品電機(jī)，其磁極對數(shù)p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)調(diào)速的目的。3作相應(yīng)調(diào)節(jié)。變頻器就是在調(diào)整頻率VariableFrequenc）的同時(shí)還要調(diào)整電壓VariableVoltag，故裝置。通過電工理論分析可知，轉(zhuǎn)矩與磁通量（最大值）成正比，在轉(zhuǎn)子參數(shù)值一定時(shí)，轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。五、設(shè)計(jì)方案1、在實(shí)驗(yàn)板上固定好變頻器，然后把變頻器的端口一一連接到實(shí)驗(yàn)板上對應(yīng)的端口。實(shí)驗(yàn)板上的端口是為了方便之后的插線而準(zhǔn)備的。2、把異步電機(jī)連接到實(shí)驗(yàn)板相對應(yīng)的端口上，電機(jī)自身采用Y（采用Y的額定電壓是220。3、把兩個(gè)繼電器分別連接到變頻器的控制正反轉(zhuǎn)的端口上，另一端都接電源，繼電器的開斷由PLC的Y0、Y1口控制。變頻器端口4、檢查好電路之后，通電，開始設(shè)置變頻器的參數(shù)。P006=1,由外部控制端子FWDREV“1”B001=0，當(dāng)頻率是5、10、20、30、40、50Hz時(shí)，分別記錄下當(dāng)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)4變頻器頻率f(Hz)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）理論轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）514915010296300206136003087990040118412005014731500對比電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)和理論轉(zhuǎn)數(shù)，發(fā)現(xiàn)還是有誤差的。原因是：轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速n比磁場的同步轉(zhuǎn)速N要一點(diǎn)，用轉(zhuǎn)差率s來表示誤差，s=[n1－n）/n1]×100% 。5、軟件設(shè)計(jì)SETY0SETY1SETM5RSTY0LDX1SETM3SETY0LDX4RSTY1SETY1ANDM2RSTY0ANDM4RSTM2SETM5RSTM3RSTM4SETM4RSTM3RSTM5RSTM2LDX2LDX2ANDM4ANDM5ANDM3ANIM2SETY1ANIM3RSTY0SETY1SETM2RSTY0LDX3SETM2ANDM4LDX3SETY1ANDM5RSTY0ANIM3SETM3END5六、設(shè)計(jì)心得通過這次的設(shè)計(jì)，我收獲了很多，無論是對電力電子和PLC六、設(shè)計(jì)心