變頻器綜合應(yīng)用-課件

第8章變頻器綜合應(yīng)用本章要點：變頻器在工業(yè)中的各種運用。專用變頻器特殊功能的運用。變頻器電路的分析方法。技能目標(biāo)：能閱讀并分析變頻器的應(yīng)用電路。能設(shè)計簡單的變頻器調(diào)速控制電路。能初步檢修變頻調(diào)速系統(tǒng)。

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8.1變頻器在恒壓供水中的應(yīng)用8.1.1恒壓供水技術(shù)隨著變頻調(diào)速技術(shù)和可編程控制器的飛速發(fā)展，以及其應(yīng)用面廣、功能強大、使用方便，它已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要裝置之一，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛使用，在其他領(lǐng)域(如民用和家庭自動化)的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。由于變頻調(diào)速技術(shù)和可編程序控制器的應(yīng)用靈活方便，在恒壓供水系統(tǒng)中亦得到廣泛的應(yīng)用。采用PLC作為中心控制單元，利用變頻器與PID結(jié)合，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力，達到恒壓供水的目的，提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到了良好的控制效果及明顯的節(jié)能效果。

2ppt課件8.1.2節(jié)能原理供水管網(wǎng)及水泵的運行特性曲線如圖8.1所示。圖8.1管網(wǎng)及水泵的運行特性曲線3ppt課件

當(dāng)采用閥門控制時，若供水量高峰期水泵工作在E點，此時水泵流量為Q1，揚程為H0；當(dāng)供水量從Q1減小到Q2時，必須關(guān)小閥門，此時閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從b3移到b1，揚程則從H0升至H1，運行工況點從E點移到F點，此時水泵輸出功率用圖形表示為(0，Q2，F(xiàn)，H1)圍成的矩形部分，其值為:4ppt課件

當(dāng)采用調(diào)速控制時，若采用恒壓(H0)變速泵(n2)供水，管阻特性曲線為b2，揚程特性變?yōu)榍€n2，工作點從E點移到D點。此時水泵輸出功率用圖形表示為(0，Q2，D，H0)圍成的矩形面積，其值為:

可見，當(dāng)采用閥門控制流量時有ΔP功率被浪費，且隨著閥門的不斷關(guān)小，閥門的摩擦阻力不斷變大，管阻特性曲線上移，運行工況點也隨之上移，導(dǎo)致被浪費的功率隨之增加。

改用調(diào)速控制可節(jié)約的能耗為由(H0，D，F(xiàn)，H1)圍成的矩形面積，其值為:5ppt課件

根據(jù)水泵變速運行的相似定律，變速前、后的流量Q、揚程H、功率P與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為:

式中：Q1、H1、P1為變速前的流量、揚程、功率；Q2、H2、P2為變速后的流量、揚程、功率。由上面公式可知，與閥門控制方式相比，調(diào)速控制方式的供水功率要小得多，節(jié)能效果顯著。6ppt課件8.1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖8.2所示。它主要有PLC、變頻器、壓力變送器、液位傳感器、動力及控制線路以及泵組組成。

圖8.2變頻恒壓供水系統(tǒng)原理7ppt課件8.1.4工作原理該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式。手動方式時，按下按鈕啟動和停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#～3#泵的啟停，該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動有故障和檢修時使用。自動運行時，首先由1#水泵變頻運行，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時PID調(diào)節(jié)器把接收的信號與給定壓力比較運算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，變頻器輸出一個上限頻率到達信號給PLC，PLC接收到信號后經(jīng)延時，1#泵變頻迅速切換為工頻，2#泵變頻啟動，若壓力仍達不到設(shè)定壓力，則2#泵由變頻切換成工頻，3#泵變頻啟動；如用水量減少，PLC控制從先啟動的泵開始切除，同時根據(jù)PID調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行，始終保持管網(wǎng)壓力。

8ppt課件8.1.5PLC控制系統(tǒng)泵組切換示意圖如圖8.3所示。圖8.3泵組切換示意圖9ppt課件8.1.6注意事項

1．變頻、工頻切換時間T

切換時間T在PLC程序中設(shè)定，設(shè)置T時為了確保在加泵時，泵由變頻轉(zhuǎn)換為工頻過程中，同一臺泵的變頻運行和工頻運行各自對對應(yīng)的交流接觸器不會同時吸合，而損壞變頻器，同時為了避免工頻啟動時啟動電流大而對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，所以在允許的范圍內(nèi)時間T必須盡可能小。

2．上、下限頻率持續(xù)時間TH和TL

變頻器運行的頻率隨管網(wǎng)用水量增大而升高，本系統(tǒng)以變頻運行的頻率是否達到上限(下限)，并保持一定的時間來判斷是否加、減泵，這個判斷時間就是TH(TL)，如果設(shè)定值過大，系統(tǒng)就不能迅速地對管網(wǎng)用水量的變化做出反應(yīng)；如果設(shè)定值過小，管網(wǎng)用水量變化時就很可能引起頻繁的加、減喔泵工作。10ppt課件

8.2變頻器在家用空調(diào)中的應(yīng)用8.2.1家用空調(diào)概述家用空調(diào)分為移動式、窗式和分體式。過去一般房間的空調(diào)是采用ON/OFF控制方式，用籠型電動機帶動壓縮機來調(diào)節(jié)冷暖氣，但它存在著下述問題。

(1) 根據(jù)地區(qū)氣候、房屋的朝向等估計一年中最大負(fù)載，從而選擇恰當(dāng)?shù)目照{(diào)機比較困難。

(2) 由于是ON/OFF方式運行，室內(nèi)溫度和濕度會發(fā)生波動，引起不舒適感。

(3) 在50/60Hz地區(qū)產(chǎn)生較大差別。

(4) 壓縮機在啟動時有很大的沖擊電流，因此需要比連續(xù)運行時更大的電源容量。

(5) 由于壓縮機轉(zhuǎn)速恒定，外面溫度變化會引起冷暖空調(diào)能力的變化(特別在暖氣運行時，外面氣溫下降會導(dǎo)致暖氣效果下降)。11ppt課件8.2.2變頻器解決方案將變頻器應(yīng)用于房間空調(diào)可連續(xù)地控制籠型電動機的轉(zhuǎn)速，可解決上述問題，變頻器控制框圖如圖8.4所示。圖8.4變頻器控制框圖12ppt課件

室內(nèi)部分以室內(nèi)控制部為中心，由遙控、傳感器、顯示器和風(fēng)機電動機驅(qū)動回路組成。溫度和濕度數(shù)據(jù)及運行模式等設(shè)定以序列信號的形式送往室外部分。室外部分以系統(tǒng)控制部為中心，由整流單元、逆變單元、電流傳感器、室外風(fēng)機電動機及閥門控制部分組成。使用變頻器控制空調(diào)可以達到以下效果。

(1) 利用變頻器控制節(jié)能。

(2) 壓縮機ON/OFF損耗減少。

(3) 舒適性改善。

(4) 消除50/60Hz的地區(qū)的能力差。

(5) 啟動電流減小。13ppt課件

8.3中央空調(diào)的變頻調(diào)速8.3.1中央空調(diào)的構(gòu)成中央空調(diào)的結(jié)構(gòu)如圖8.5所示，中央空調(diào)系統(tǒng)主要由冷凍主機和冷卻水塔、外部熱交換系統(tǒng)等部分組成。圖8.5中央空調(diào)系統(tǒng)的組成14ppt課件2．外部熱交換系統(tǒng)

1．冷凍主機與冷卻水塔

1) 冷凍主機

2）冷卻水塔2．外部熱交換系統(tǒng)外部熱交換系統(tǒng)由以下幾個系統(tǒng)組成。

1) 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)

2) 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

3)冷卻風(fēng)機

(1) 盤管風(fēng)機。安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水盤管冷卻了的空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換。

(2) 冷卻塔風(fēng)機。用于降低冷卻浴中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。15ppt課件8.3.2循環(huán)水系統(tǒng)的特點1．循環(huán)水的特點如圖8.6所示，在水循環(huán)系統(tǒng)中，所用的水是并不消耗的。圖8.6循環(huán)水系統(tǒng)16ppt課件2．調(diào)速特點在循環(huán)水系統(tǒng)中，當(dāng)通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量時，有以下兩個特點。

(1) 水在封閉的管路中具有連續(xù)性，即使水泵的轉(zhuǎn)速很低，循環(huán)水也能在管路中流動。

(2) 在水泵轉(zhuǎn)速為“0”的狀態(tài)下，回水管與出水管中的最高水位永遠是相等的。因此，水泵的轉(zhuǎn)速只是改變水的流量，而與揚程無關(guān)。所以在循環(huán)水系統(tǒng)中，用揚程來描繪水泵的做功情形是不夠準(zhǔn)確的。3．壓差的概念循環(huán)水系統(tǒng)的工作情形與電路十分相似，水泵的做功情形也可通過水泵出水與回水的壓力差來描繪，即式中：P1為出水壓力；P2為回水壓力；PD壓差。17ppt課件4．功率計算與電路的工作情形相類似，循環(huán)水系統(tǒng)中流量的大小與PD成正比，即:式中：P1、P2為水泵轉(zhuǎn)速前、后的功率；n1、n2為水泵轉(zhuǎn)速前、后的轉(zhuǎn)速。式中：R為循環(huán)水路的管阻。用水泵做功的功率P可計算如下，即:

由于流量和轉(zhuǎn)速成正比，所以在循環(huán)水系統(tǒng)里，水泵的功率與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，即:18ppt課件8.3.3冷卻水系統(tǒng)的變頻調(diào)速

1．控制的主要依據(jù)

1) 基本情況；2)溫度控制；3)溫差控制，

4) 溫差與進水溫度的綜合控制。

圖8.7冷卻水的溫差控制圖8.8目標(biāo)值范圍

19ppt課件2．控制方案變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能，兼顧節(jié)能效果和冷卻效果的控制方案如圖8.9所示。圖8.9控制方案

2)目標(biāo)信號目標(biāo)信號是一個與進水溫度有關(guān)的，并與目標(biāo)溫差成正比的值，如圖8.8所示。1)反饋信號反饋信號是由溫差控制器得到的與溫差成正比的電流或電壓信號。20ppt課件8.3.4冷凍水系統(tǒng)的變頻調(diào)速

1．冷凍水系統(tǒng)的變頻調(diào)速控制的主要依據(jù)在冷凍水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方案中，提出的變頻控制依據(jù)主要有兩個。

1) 壓差控制，如圖8.10中的虛線所示。

2) 溫度或壓差控制

圖8.10冷凍水的控制21ppt課件2．冷凍水系統(tǒng)變頻調(diào)速的控制方案

(1) 壓差為主、溫度為輔的控制。以壓差信號為反饋信號，進行恒壓差控制。而壓差的目標(biāo)值可以在一定范圍內(nèi)根據(jù)回水溫度進行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)房間溫度較低時，使壓差的目標(biāo)值適當(dāng)下降一些，減小冷凍泵的平均轉(zhuǎn)速，提高節(jié)能效果。這樣一來，既考慮到了環(huán)境溫度的因素，又改善了節(jié)能效果。

(2) 溫度(差)為主、壓差為輔的控制。以溫度(或溫差)信號為反饋信號，進行恒溫度(差)控制，而目標(biāo)信號可以根據(jù)壓差大小作適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)壓差偏高時，說明負(fù)荷較重，應(yīng)適當(dāng)提高目標(biāo)信號，增加冷凍泵的平均轉(zhuǎn)速，確保最高樓層具有足夠的壓力。22ppt課件

8.4變頻器在電梯中的應(yīng)用

8.4.1電梯概述

(1) 電梯分類：乘客電梯、載貨電梯、住宅電梯、病床電梯、觀光電梯。

(2) 電梯的發(fā)展：直流恒速拖動電梯→交流雙速電梯→交流調(diào)壓調(diào)速電梯→交流變頻調(diào)速。

(3) 變頻調(diào)速電梯的特點：能夠?qū)崿F(xiàn)安全性，變頻器有完善的硬件及其保護功能，可靠性高；舒適性，低速時有較大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩波動小，低噪聲；經(jīng)濟性，程序控制功能完善，無需外加設(shè)備。23ppt課件8.4.2616G5變頻器調(diào)速系統(tǒng)

1．616G5變頻器

2．調(diào)速系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)如圖8.11所示，變頻器完成拖動電動機的調(diào)速功能，電梯運行中的邏輯控制由PLC或單片機來完成。圖8.11電梯變頻控制系統(tǒng)24ppt課件3．系統(tǒng)運行過程

PLC發(fā)出運行及高速運行信號→變頻器按照設(shè)定的加速曲線啟動→啟動時間3s左右，然后維持50Hz運行→換速信號到來，PLC撤銷高速信號，輸出爬行信號(爬行輸出頻率為6Hz)→變頻器按照設(shè)定的減速曲線減速到6Hz(時間3s之內(nèi))→變頻器以6Hz的速度爬行→到達平層時機箱給出平層信號，PLC撤銷運行及爬行信號→變頻器減速為0，變頻器零速輸出點斷開，通過PLC發(fā)出電動機抱閘和自動開門信號。

25ppt課件8.4.3變頻器功率及制動電阻的選擇

1．功率選擇變頻器功率選擇原則如下。

(1) 變頻器容量必須大于負(fù)載所要求的輸出，即:

(2)變頻器容量不能低于電動機容量，即:

(3)變頻器電流應(yīng)大于電動機電流，即:(4)啟動時變頻器容量應(yīng)滿足:26ppt課件2．制動電阻的選擇制動電阻過大，會使制動力矩不足；制動電阻過小，會使電流過大，電阻發(fā)熱。對于提升高度較大、電動機轉(zhuǎn)速較高的情況，可適當(dāng)減小電阻阻值，但不能低于制造商規(guī)定的最低值。若最小值不能滿足制動力矩，要更換大一級功率的變頻器。

8.4.4電梯用變頻器的主要功能

(1) 標(biāo)準(zhǔn)操作順序。

(2) S曲線加減速。

(3) 4種電梯專用運行方式：樓層距離學(xué)習(xí)方式；檢修方式；減速點控制方式；復(fù)位運行方式。

(4) 減速時失速防止：應(yīng)設(shè)為無效。

(5) 制動電阻過熱保護：電子熱繼電器。

(6) 瞬停再啟功能：無效。27ppt課件(7) 轉(zhuǎn)矩限制功能：轉(zhuǎn)矩設(shè)定值設(shè)為電動機額定轉(zhuǎn)矩輸出的參考值。

(8) 通信功能。

(9) 互鎖功能：開/關(guān)安全互鎖，保證變頻器與機械制動的銜接準(zhǔn)確無誤。

(10)保護功能：除一般變頻器的保護功能外，還具有過速保護功能。8.4.5變頻器的噪聲抑制

(1) 安裝過濾裝置，使用無噪聲變頻器(開關(guān)頻率高于聲頻)。

(2) 在輸入端加入AC扼流圈，控制諧波電流對電源的影響，使電能有再生功能。

(3) 在電源輸入端安裝噪聲過濾裝置或者零相扼流圈，以降低高頻噪聲對樓內(nèi)設(shè)備和裝置的影響。28ppt課件8.4.6常見問題

(1) 輸入了運行信號，電動機不轉(zhuǎn)：設(shè)定端子控制方式、方向指令和頻率指令。

(2) 電動機旋轉(zhuǎn)方向相反：調(diào)換電動機的任意兩相電源線，交換編碼器AB方向。

(3) 下行正常，上行時減速不正常：制動電阻值過大。

(4) 上、下行減速異常：檢查電動機功率、電流、級數(shù)設(shè)置、輸入電壓及是否缺相。

(5) 下行正常，上行運行較遠時出現(xiàn)過電壓保護：制動電阻值偏大。

(6) 電動機過熱：長期低速高轉(zhuǎn)矩運行；沒有進行自學(xué)習(xí)而設(shè)定的參數(shù)差異太大；檢修運行或爬行運行沒有在零速抱閘。29ppt課件(7) 電流不大，但漏電保護斷路器容易動作：換為專用型或漏電流檢出值較高的斷路器。

(8) 啟動與停止振動：方向指令、頻率指令、抱閘控制的時間配合與制造商推薦值相差較大；編碼器安裝不正常；電動機軸承與減速箱老化。

(9) 高速運行振動：編碼器安裝不正常；導(dǎo)靴安裝太緊。

(10)加速完成與減速開始有沖擊感：加、減速參數(shù)設(shè)置不正常。

(11)電動機完全失控：運行指令與頻率給定異常；RUN狀態(tài)與控制器進行聯(lián)鎖控制。

(12)變頻器干擾工頻電源：加入交流電抗器；減小載波頻率。

(13)變頻器過熱：變頻器風(fēng)扇損壞；機房溫度高；輸出電流異常。30ppt課件8.5變頻器在疊壓供水中的應(yīng)用8.5.1國內(nèi)、外供水現(xiàn)狀第1階段：底部設(shè)給水箱、水泵，屋頂設(shè)高位水箱的水箱水泵聯(lián)合供水方式，這種方式應(yīng)用最早，技術(shù)最成熟。第2階段：由于經(jīng)濟的發(fā)展，用水量增大，原本能供上水的多層建筑上部出現(xiàn)了水壓不夠的情況，也就產(chǎn)生了一時頗為流行的氣壓罐代替屋頂水箱的供水方式，也就是當(dāng)時所謂的“無塔上水器”。第3階段：變頻調(diào)速技術(shù)的不斷改進提高，應(yīng)用于水泵控制后出現(xiàn)了變頻調(diào)速水泵替代過去普通水泵、屋頂水箱聯(lián)合供水的新方式。第4階段：給水加壓方式在經(jīng)歷了以上發(fā)展過程后，在此基礎(chǔ)上又改進產(chǎn)生了現(xiàn)在的變頻無負(fù)壓的給水方式。31ppt課件8.5.2疊壓供水系統(tǒng)組成及原理變頻疊壓供水控制系統(tǒng)的原理如圖8.12所示。圖8.12疊壓供水控制系統(tǒng)原理32ppt課件

系統(tǒng)對3臺泵恒壓供水的基本控制要求如下。

(1) 系統(tǒng)開始供水時，變頻運行。

(2) 3臺水泵根據(jù)恒壓的需要，采取“先開先?！钡脑瓌t接入和退出。

(3) 在用水量小的情況下，如果一臺水泵連續(xù)運行時間大于3h，則要切換到下一臺水泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，可避免某一臺水泵過長時間工作。

(4) 3臺水泵啟動時有延時，減小電流過大對其他用電設(shè)備的沖擊。

(5) 需有完善的報警功能。

(6) 對電機的操作有手動和自動兩種控制功能。33ppt課件8.5.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的控制框圖如圖8.13所示。

圖8.13系統(tǒng)控制框圖

系統(tǒng)軟件設(shè)計的思路如下：在用戶管道的壓力最低點處安裝壓力檢測元件，該壓力數(shù)值經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號后送入到PLC模擬量輸入通道。PLC將實際輸入壓力與設(shè)定壓力相比較得到偏差量，經(jīng)PID運算后得出工頻運行的電機臺數(shù)和變頻運行的電機轉(zhuǎn)速，分別由數(shù)字量輸出通道和模擬量輸出通道送到變頻器的輸入端。變頻器將該信號轉(zhuǎn)換為各電機對應(yīng)的頻率信號后調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。

34ppt課件8.5.4節(jié)能分析傳統(tǒng)設(shè)有地下水池的供水系統(tǒng)是將市政管網(wǎng)中10～20m的余壓泄為零后再進行二次增壓。而管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)可以充分利用市政管網(wǎng)的余壓疊加進行供水，較傳統(tǒng)的二次增壓供水模式可以節(jié)能30%～50%，對節(jié)約整個城市的供水能耗經(jīng)濟效益明顯。按平均利用10m管網(wǎng)壓力計算，每1000t/日供水規(guī)模，一年就可節(jié)約用電約15000kW·h，按1kW·h為0.52～0.86元計算，一年每套設(shè)備可以節(jié)約資金約1萬元。如果全面推廣該技術(shù)，由此帶來的經(jīng)濟效益是無法估量的，因此而產(chǎn)生的社會效益也是非常巨大的。

35ppt課件8.6PLC與變頻器連接實現(xiàn)多擋轉(zhuǎn)速控制變頻器的多段速控制有著廣泛的應(yīng)用，如車床主軸變速、龍門刨床的主運行、高爐加料料斗的提升等，因此所有的變頻器都具有多段速功能。8.6.1用旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制如表8.1所示。

36ppt課件8.6.2用PLC控制多段速運行用PLC控制變頻器的分段速運行，使用方便，運行可靠。1．控制系統(tǒng)電路如圖8.14所示。

圖8.14PLC多段速運行控制電路37ppt課件2．PLC控制原理根據(jù)控制系統(tǒng)所要完成的控制動作，設(shè)定輸入/輸出控制信號，其輸入/輸出地址分配如表8.2和表8.3所示。

38ppt課件39ppt課件PLC控制梯形圖如圖8.15所示，其對應(yīng)的控制程序如表8.4所示。

圖8.15PLC多段速運行控制梯形圖40ppt課件41ppt課件

在PLC多段速運行控制梯形圖中，各邏輯行所實現(xiàn)的功能如下：

000：控制變頻器的主電路接通。按下SB0時，X000閉合(當(dāng)Y004未工作時)，Y010置位，KM得電，變頻器通電。

003：控制變頻器在停止運行狀態(tài)下的主電路斷開。按下SB1時，X001閉合(當(dāng)Y004未工作時)，Y010復(fù)位，KM斷電釋放。當(dāng)Y004工作時，其動斷觸點斷開，Y010既不能閉合，也不能復(fù)位。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障保護時，X005輸入，使Y010復(fù)位，KM斷電釋放。

007：控制變頻器開始運行。按下SB2時，X002閉合，Y004置位，啟動變頻器。

010：控制變頻器停止運行。按下SB3時，X003閉合，Y004復(fù)位，變頻器運行停止。42ppt課件012：控制變頻器復(fù)位。按下SB4時，X004接通，Y003輸出，對變頻器進行復(fù)位。

014：變頻器故障報警。在變頻器出現(xiàn)故障時，30A、30B觸點閉合，通過X005輸入報警信號，Y11和Y12動作即可進行聲光報警。

017：多段速輸入。在X010～X017中選擇輸入所需的段速，通過Y000～Y002進行輸出，即可得到所需的轉(zhuǎn)速。

035～039：PLC對變頻器的輸出。43ppt課件8.7刨臺運動的變頻調(diào)速改造8.7.1變頻調(diào)速系統(tǒng)及設(shè)計要點

1．變頻調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成刨臺的拖動系統(tǒng)采用變頻調(diào)速后，主拖動系統(tǒng)的只需要一臺異步電動機就可以了，與直流電動機調(diào)速系統(tǒng)相比，新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得簡單多了，如圖8.16所示。

圖8.16刨臺的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖44ppt課件2．采用變頻調(diào)速的主要優(yōu)點

(1) 減小了靜差度。

(2) 具有轉(zhuǎn)矩限制功能。

(3) “爬行”距離容易控制

(4) 節(jié)能效果可觀。8.7.2刨臺往復(fù)運動的控制

1．對刨臺控制的要求

(1) 控制程序。

(2) 轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

(3) 點動功能。

(4) 聯(lián)鎖功能。

① 與橫梁、刀架的聯(lián)鎖。

② 與油泵電動機的聯(lián)鎖。45ppt課件2．變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路如圖8.17所示。

圖8.17刨臺往復(fù)運動的控制46ppt課件

其控制特點如下。

(1) 變頻器的通電。當(dāng)空氣斷路器合閘后，由按鈕SB1和SB2控制接觸器KM，進而控制變頻器的通電與斷電，并由指示燈HLM進行指示。

(2) 速度調(diào)節(jié)。

① 刨臺刨削速度和返回速度分別通過電位器RP1和RP2來調(diào)節(jié)。

② 刨臺步進和退步的轉(zhuǎn)速有變頻器與之的點動頻率決定。

(3) 往復(fù)運動的啟動。通過按鈕SF2和SR2來控制，具體按哪個按鈕，須根據(jù)刨臺的初始位置來決定。47ppt課件(4) 故障處理。一旦變頻器發(fā)生故障，觸點KF閉合，一方面切斷變頻器的電源，同時指示燈HLT亮，進行報警。（5)油泵故障處理。一旦變頻器發(fā)生故障，繼電器KP閉合，PLC將使刨臺在往復(fù)周期結(jié)束之后停止刨臺的繼續(xù)運行。同時指示燈HLP亮，進行報警。

(6) 停機處理。正常情況下按ST2，刨臺應(yīng)在一個往復(fù)周期結(jié)束之后才切斷變頻器的電源，如遇緊急情況，則按ST1，使整臺刨床停止運行。48ppt課件3．電動機的選擇

(1) 原刨臺電動機的數(shù)據(jù)為：

(2) 異步電動機容量的確定。

圖8.18變頻后有效轉(zhuǎn)矩曲線(3) 異步電動機的選型，一般來說，以選用變頻調(diào)速專用電動機為宜。

49ppt課件4．變頻器的選型

(1) 變頻器的型號?？紤]到龍門刨床本身對機械特性的硬度和動態(tài)響應(yīng)能力的要求較高。近年來，龍門刨床常常與銑削或磨削兼用，兩銑削和磨削時的進刀速度約只有刨削時的1%，故要求拖動系統(tǒng)具有良好的低速運行性能。

(2) 日本安川公司生產(chǎn)的CIMR-G7A系列變頻器，其逆變電路由于采用了三電平控制方式，因而具有以下主要優(yōu)點。

① 減少了對電動機絕緣材料的沖擊。

② 減少了由載波頻率引起的干擾。

③ 減少了漏電流。50ppt課件5．變頻器的功能預(yù)置

1) 頻率給定功能

2) 運行指令

3) 升、降速特性

(1)升、降速時間。

(2)升降速方式。

(3 ）升降速自處理

(4)轉(zhuǎn)矩限制功能。

(5)過載保護功能。51ppt課件6．主電路其他電器的選擇（1）由變頻器的額定電流為128A，可得空氣開關(guān)的額定電流。(2) 接觸器的額定電流。

選(3) 制動電阻與制動單元。

① 制動電阻的值應(yīng)根據(jù)說明書選?。孩谥苿与娮璧娜萘俊Ｕf明書提供的參考容量是120W，但考慮到刨頭的往復(fù)運動十分頻繁，故制動電阻的容量應(yīng)比一般情況下的容量加大1～2擋。故選52ppt課件8.8空氣壓縮機的變頻調(diào)速及應(yīng)用8.8.1空氣壓縮機變頻調(diào)速機理空氣壓縮機是一種把空氣壓入儲氣罐中，使之保持一定壓力的機械設(shè)備，屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其運行功率與轉(zhuǎn)速成正比，即：式中：PL為空氣壓縮機的功率；TL為空氣壓縮機的轉(zhuǎn)矩；nL為空氣壓縮機的轉(zhuǎn)速。8.8.2空氣壓縮機加、卸載供氣控制方式存在的問題

1．空氣壓縮機加、卸載供氣控制方式的能量浪費

(1)壓縮空氣壓力超過所消耗的能量。

(2)減壓閥減壓消耗的能量。

(3)卸載時調(diào)節(jié)方法不合理所消耗的能量。53ppt課件2．加、卸載供氣控制方式其他損失

(1) 靠機械方式調(diào)節(jié)進氣閥，使供氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)用氣量不斷變化時，供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動，從而供氣壓力精度達不到工藝要求，就會影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成廢品。再加上頻繁調(diào)節(jié)進氣閥，會加速進氣閥的磨損，增加維修量和維修成本。

(2) 頻繁地打開和關(guān)閉放氣閥，會導(dǎo)致放氣閥的壽命大大縮短。

54ppt課件8.8.3空氣壓縮機變頻調(diào)速的設(shè)計

1．空氣壓縮機變頻調(diào)速系統(tǒng)概述空氣壓縮機采用變頻調(diào)速技術(shù)進行恒壓供氣控制時，系統(tǒng)原理框圖如圖8.19所示。

圖8.19系統(tǒng)原理框圖

55ppt課件2．變頻器的選擇由于空氣壓縮機是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器應(yīng)選用通用型的。所選變頻器的容量與所驅(qū)動的電動機容量相同即可。3．變頻器的運行控制方式由于空氣壓縮機的運轉(zhuǎn)速度不宜太低，對機械特性的硬度無什么要求，故可采用U/f控制方式。4．空氣壓縮機變頻調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖空氣壓縮機變頻調(diào)速系統(tǒng)電