PLC在礦井空壓機(jī)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目： 礦井空壓機(jī)控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 學(xué)生姓名： 所在院系： 所學(xué)專業(yè)： 導(dǎo)師姓名： 完成時(shí)間： 2013 年 5 月 28 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 摘 要 針對礦井舊空壓機(jī)控制系統(tǒng)中存在的體積龐大、接線復(fù)雜、機(jī)械觸點(diǎn)多、排除故障困難、可靠性差、自動化程度低、浪費(fèi) 電能 等缺陷 ,設(shè)計(jì)了一種基于先進(jìn)變頻器控制技術(shù)的礦井空壓機(jī)控制系統(tǒng) ,詳細(xì)討論了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制方案、工作原理、硬件與軟件設(shè)計(jì)方法。該控制系統(tǒng)具有功能完善 ,運(yùn)行穩(wěn)定 ,可靠性高 ,便于維護(hù) ,節(jié)能效果明顯等特 點(diǎn) ,提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 ,具有很好的應(yīng)用前景。同時(shí)該控制系統(tǒng)若配置相應(yīng)的通信模塊和上位計(jì)算機(jī) ,可方便地組成集散式控制系統(tǒng) ,對現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 ,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 ,提升企業(yè)生產(chǎn)的自動化程度。 關(guān)鍵詞： 礦井，空壓機(jī)， 頻器，壓力檢測 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ in he in of in is is so on on LC s of in to be is is is so on if on to s 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 目 錄 摘 要 . I . 緒論 . 1 2 電機(jī)的調(diào)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 3 電機(jī)調(diào)速方式 . 2 速控制節(jié)能分析 . 2 用的調(diào)速方式 . 3 級對數(shù)調(diào)速 . 4 頻調(diào)速 . 4 控硅串級調(diào)速 . 5 臺空壓機(jī)恒壓控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題 . 6 文的主要研究內(nèi)容 . 6 4 變頻調(diào)速恒壓提供壓縮空氣系統(tǒng)能耗機(jī)理分析 . 7 心式空壓機(jī)及其工況點(diǎn)確定的研究 . 8 壓機(jī)分類 :. 8 壓機(jī)工況點(diǎn)分析 . 8 壓機(jī)的調(diào)速度方式 . 9 壓機(jī)的高效調(diào)度方式 . 9 速范圍的確定 . 11 頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)分 析 . 11 5 變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 12 統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及具體要求 . 12 統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) . 12 制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要求為： . 13 壓機(jī)控制總體設(shè)計(jì)方法 . 13 統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) . 14 件電路設(shè)計(jì) . 14 統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì) . 15 統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及變頻器主要功能的預(yù)置 . 16 6 結(jié)束語 . 18 致謝 . 19 參考文獻(xiàn) . 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 1 緒論 煤礦礦井空壓機(jī)是煤礦礦 井生產(chǎn)的重要組成部分，它生產(chǎn)壓縮空氣，用以帶動鑿巖機(jī)、風(fēng)動裝巖機(jī)等設(shè)備及其他 氣 動工具。煤礦礦井空壓機(jī)能否正常工作與礦井其它機(jī)器能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、生產(chǎn)效率的提高密切相關(guān)。隨著我國政府對各行各業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管力度的不斷加強(qiáng)，尤其對煤礦安全生產(chǎn)的要求越來越高，對礦井空壓機(jī) 系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，提高其運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)能降耗等勢在必行。 目前在煤礦礦井空壓機(jī)控制系統(tǒng)中，大多仍采用繼電接觸器控制系統(tǒng)，但這種控制系統(tǒng)存在著體積大機(jī)械觸點(diǎn)多接線復(fù)雜、可靠性低、排除故障困難等很多的缺陷 ;且因工作空壓機(jī)一直高速運(yùn)行，備用機(jī)停止，且 空壓機(jī)的工作效率不高，不能輪休工作，易使工作空壓機(jī)產(chǎn)生故障，降低使用壽命，并且浪費(fèi)嚴(yán)重。 針對上述一系列問題，本課題采用 變頻器控制技術(shù)對其進(jìn)行改造。保留其原有的手動控制系統(tǒng)，分別增加一臺 變頻器及輔助控制單元，與壓力傳感器一起組成了各自的閉環(huán)控制系統(tǒng)。并通過與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、管理與狀態(tài)監(jiān)控，每天 24 小時(shí)不間斷按預(yù)先設(shè)定的管網(wǎng)壓力恒定地向礦井提供 恒定壓力的 壓縮空氣，保證了礦區(qū)的不間斷生產(chǎn)。利用壓力檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦井 空壓機(jī) 系統(tǒng)的自動控制，根據(jù)所需壓力的大小自動調(diào) 節(jié)空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高了空壓機(jī)的效率，使主機(jī)和備用機(jī)輪換工作，提高了礦井空壓機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性，節(jié)能效果顯著，且 制系統(tǒng)具有對驅(qū)動 空壓 機(jī)的電機(jī)過熱保護(hù)，故障報(bào)警等功能特點(diǎn)為煤礦礦井空壓機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造提供了一條新途徑。 通過該項(xiàng)目的應(yīng)用，不僅能夠節(jié)約電資源，降低了生產(chǎn)成本，減少設(shè)備維護(hù)，降低維修成本 ;而且提高了整個(gè)礦區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度管理水平，減輕工人勞動強(qiáng)度，有效的提高了生產(chǎn)率。由于礦井空壓機(jī)的自動化技術(shù)改造在我國有著廣泛的應(yīng)用前景，本控制系統(tǒng)具有較大的發(fā)展?jié)摿洼^高的推廣價(jià)值。 2 電機(jī)的調(diào)控技 術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 在國內(nèi)外 礦區(qū)、 工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn) 品加工制造業(yè)中，空壓機(jī)設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛。其電能消耗和諸如閥門等 相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護(hù)、維修費(fèi)用占到生產(chǎn)成本的 7%是一筆不小的生產(chǎn)費(fèi)用開支。因此如何做到在既滿足生產(chǎn)要求的同時(shí)，又能達(dá)到降低能耗的目的，則成為國內(nèi)外研究的主要議題 ,而八十年代初發(fā)展起來的變頻調(diào)速技術(shù)，正是順應(yīng)了工業(yè)生產(chǎn)自動化發(fā)展的要求，開創(chuàng)了一個(gè)全新的節(jié)能 調(diào)速 時(shí)代。從 80 年代初通用變頻器問世以來，經(jīng)過近 20 年，通用變頻器更新?lián)Q代了五次 :第一代是 80 年代初模擬式通用變頻器，第二代是 80 年代中期數(shù) 字式通用變頻器 ;第三代是 90年代初智能型通用變頻器 ;第四代是 90年代中買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 期的多功能型通用變頻器，最近研制上市第五代集中通用變頻器。目前國外變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展較快，性能也非常好，在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，如日本富士、瑞典 國西門子等變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。國內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展較慢，產(chǎn)品性能較差，很難滿足連續(xù)化工生產(chǎn)的需求，而且無法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動控制。因此國內(nèi)使用單位主要以進(jìn)口為主，很少使用國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品。對風(fēng)機(jī)類機(jī)器的控制以前多采用繼電器 障率高，可靠性低，而近年來隨著控制技術(shù)的不斷 發(fā)展，利用 替繼電器 前， 統(tǒng)已朝向人機(jī)界面更加友好，網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng)，開放性和互操作性大大發(fā)展，處理功能進(jìn)一步增強(qiáng)，與以太網(wǎng)的融合的方向發(fā)展 1。 3 電機(jī)調(diào)速方式 速控制節(jié)能分析 空壓機(jī)的設(shè)計(jì)負(fù)荷是按最不利條件下最大時(shí)流量及相應(yīng) 壓力 設(shè)定的。但實(shí)際運(yùn)行中空壓機(jī)每天只有很短的時(shí)間 用氣 最大，其壓縮空氣量隨外界用氣情況在變化。因此空壓機(jī)不能總保持在一個(gè)工況點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。通常采用的方法有閥門控制和調(diào)速控制。閥門控制是通過增加 管道的阻抗而達(dá)到控制流量的目的，因而浪費(fèi)了能量 ;而電動機(jī)調(diào)速控制可以通過改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來變更空壓機(jī)的工況點(diǎn)，使其空縮空氣量適應(yīng)管網(wǎng)用氣量的變化，維持壓力恒定，從而達(dá)到節(jié)能效果。 由流體力學(xué)可知，空壓機(jī)給管網(wǎng)供氣時(shí)，空壓機(jī)的輸出功率 P 與管網(wǎng)的氣壓H 及氣流量 Q 的乘積成正比 ;空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 與空氣 流 量 Q 成正比 :管網(wǎng)的氣壓H 與壓縮空氣量 Q 的平方成正比。由上述關(guān)系有，空壓機(jī)的輸出功率 P 與轉(zhuǎn)速 : （ 1） （ 2） 23 （ 3） 3 （ 4） 式中 k, 比例常數(shù)。 當(dāng)系統(tǒng)壓縮空氣量減小時(shí)，通過變頻調(diào)速裝置將空壓機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)小， 則空壓機(jī)的輸出功率將隨轉(zhuǎn)速的變化而減小。變頻調(diào)速節(jié)能原理圖如圖 1 所示。圖中曲線1, 2, 3 為管網(wǎng)阻力特性曲線，曲線 4 為電機(jī)轉(zhuǎn)速為 的運(yùn)行特性曲線，曲線 5為空壓機(jī)轉(zhuǎn)速為 的運(yùn)行特性曲線。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 圖 1 變頻調(diào)速節(jié)能原理圖 空壓機(jī)原來的工作點(diǎn)為曲線 3 和曲線 4 的交點(diǎn) A，此時(shí)壓縮空氣量為 網(wǎng)壓力為 電機(jī)轉(zhuǎn)速為 當(dāng)系統(tǒng)的壓縮空氣量減小到 統(tǒng)管網(wǎng)特性為曲線 1，曲線 1 和曲線 4 的交點(diǎn) B 為運(yùn)行工作點(diǎn)。此時(shí)管網(wǎng)壓力為 泵的輸出功率正比于 2。由于 1高出的壓力能量被浪費(fèi)了，同 時(shí)過高的壓力對管網(wǎng)和設(shè)備還可能造成危害。如采用變頻調(diào)速裝置，將此時(shí)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至 線 5 和曲線 2 的交點(diǎn) C 為空壓機(jī)的運(yùn)行工作點(diǎn)。調(diào)速后管網(wǎng)的壓力仍保持為 縮空氣量為 壓機(jī)的輸出功率正比于 2 級。從圖中可見陰影部分正比于浪費(fèi)的功率輸出。例如，當(dāng) 80%時(shí)，通過調(diào)速將0%則空壓機(jī)的輸出功率 1的 如不采用調(diào)速控制， 能量將被浪費(fèi)?？梢娮冾l調(diào)速的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀 2。 用的調(diào)速方式 空壓機(jī)多配用交流異步電機(jī)拖動，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí) ，既可節(jié)約能量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 : )1(60)1(0 Sp (5) 式中， 異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速， r/ n 一異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 r/P 一電動機(jī)的磁極對數(shù) ; f 一電源頻率，電動機(jī)定子電壓頻率 ; S 轉(zhuǎn)速差 ， S=00n 100% 改變電動機(jī)極對數(shù) P、改變轉(zhuǎn)速差 S 及改變電源頻率 f 都可以改變轉(zhuǎn)速。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 在電源頻率一定的情況下，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與極對數(shù)成反比，改變電動機(jī)極對數(shù)，就可以改變轉(zhuǎn)速。通過改變定子繞阻的接線方法來改變極對數(shù)，如圖 2。 以電動機(jī)一相繞組為例，電流方向都是由 ，只要改變定子繞組的連接方法，就可以成倍地改變磁極對數(shù) P。如果使 P =1, 2. 3等，就可以得到 000, 1500, 1000( r / 不同的同步轉(zhuǎn)速，從而得到不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。這種調(diào)控方式控制簡單，投資省，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專門的變極電機(jī)，是有極調(diào) 速，而且級差比較大，只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機(jī)器 3。 圖 2 變極原理圖 頻調(diào)速 變頻調(diào)速是將電網(wǎng)交流電經(jīng)過變頻器變?yōu)殡妷汉皖l率均可調(diào)的交流電，然后供給電動機(jī)，使其可在變速的情況下運(yùn)行。改變電動機(jī)定子頻率就可以平滑地調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速 應(yīng)地也就改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n，而轉(zhuǎn)差率 S 可保持不變或很小。但對電動機(jī)來說，定子頻率改變后，其運(yùn)行影響，如果電壓不變，頻率增加時(shí)，磁通減少，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，嚴(yán)重時(shí)會使電機(jī)堵轉(zhuǎn)；頻率減少，磁通增加，會使磁路飽和，勵(lì)磁電流上升，導(dǎo)致鐵芯損失急劇增加而發(fā)熱，是不允許的。因此， 在實(shí)用上，要求調(diào)頻的同時(shí)，改變定子電壓，保持磁通基本不變，既不使鐵芯發(fā)熱，又保持轉(zhuǎn)矩不變。 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)壓的變頻器 有兩種 :交一直一交變頻器，交一交變頻器 4，見圖 3所示 。 （ 1） 交一直一交變頻器 它是 由 三個(gè)環(huán)節(jié)組成 :可控硅整流電路，其作用是將 定電壓、定頻率的交流電 變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流電 ;可控硅逆變電路，其作用是將整流電路輸出的直流電變換為頻率可調(diào)的交流電 ;濾波環(huán)節(jié)，它在整流電路和逆變電路之間，一般是利用無電源電容或電抗器對整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 圖 3 變頻器的種類 在交一直一交變頻器中，根據(jù) 濾波方式不同，又有電壓型變頻器和電流型變頻器。 近年來，由于電力電子器件和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，脈沖寬度調(diào)制型 (簡稱變頻器技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展。 頻器也有電壓型和電流型兩種，目前以電壓為主，由不可控整流電路、濾波電容及逆變電路組成。他不僅可改變逆變器輸出電壓，而且具有抑制諧波功能，是一種比較理想的方式。 （ 2) 交一交變頻器 它是由兩組反并聯(lián)的整流電路組成，直接將電網(wǎng)的交流電通過變頻電路同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和頻率，變成電壓和頻率可調(diào)的交流電輸出。 交一交變頻器由于直接交換，減少換流電路減少損耗 ，效率高，波 形 好，但調(diào)速范圍小，控制線路復(fù)雜，功率因數(shù)低，目前較少采用。 變頻技術(shù)對空壓機(jī)電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速，以獲得 良 好 的運(yùn)行特性和明顯的節(jié)能效果，是目前常用的技術(shù)。 控硅串級調(diào)速 它是把異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電勢經(jīng)過整流 一逆變后回饋給電網(wǎng)差功率。當(dāng)改變逆變角時(shí)，逆變電勢、轉(zhuǎn)差功率、 轉(zhuǎn)差率都將隨之改變，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 如 圖 4 示 出晶閘管串級調(diào)速原理圖。由圖可見，異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電勢 2S，再由晶閘管逆變器將 率經(jīng)變壓器 不用 直接反饋給交流 電網(wǎng)。這時(shí)逆變器端電壓 f，控制逆變角 就可改變 就是改變了引入轉(zhuǎn)子電路的電勢 而實(shí)現(xiàn)了異步電動機(jī)的串級調(diào)速。 圖 4 也表明了功率轉(zhuǎn)換過程。如忽略損耗，異步電動機(jī)的輸入功率就是電磁功率 出機(jī)械功率為 （ 1差功率為 饋給電網(wǎng)的功率為 P=即可調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 圖 4 串級調(diào)速原理圖 串級調(diào)速的最大優(yōu)點(diǎn)是由于它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)速性能也好， 但出于線路過于復(fù)雜，還需一臺與電動機(jī)相匹配的變壓器，增 加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗，帶來了成本高，占地面積大等缺點(diǎn)而影響它的推廣價(jià)值。 臺空壓機(jī)恒壓控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題 交流異步電動機(jī)直接起動所產(chǎn)生的電流沖擊和轉(zhuǎn)矩沖擊會給供電系統(tǒng)和拖動系統(tǒng)帶來不利影響，故對于容量較大的異步電動機(jī)一般都要采用軟起動方案。采用變頻器帶動電機(jī)從零速開始起動，逐漸升壓升速，直至達(dá)到其額定轉(zhuǎn)速或所需的轉(zhuǎn)速，此時(shí)變頻器同時(shí)承擔(dān)了軟啟動的任務(wù)。變頻軟起動的優(yōu)點(diǎn)是由于采用電壓 /頻率按比例控制方法，所以不會產(chǎn)生過電流，并可提供等于額定轉(zhuǎn)矩的起動力矩。 多臺空壓機(jī)恒壓供氣系統(tǒng)為了提高變頻器的 使用效率，減少設(shè)備的投入費(fèi)用，常采用一臺變頻器拖動多臺電機(jī)變頻運(yùn)行的方案。當(dāng)變頻器帶動電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，就要將電動機(jī)切換到工頻電網(wǎng)直接供電運(yùn)行，變頻器可以再去起動其他的電動機(jī)。這樣就不可避免地要進(jìn)行電網(wǎng)和變頻器之間的相互切換操作 . 礦井用空壓機(jī)，在不同時(shí)段的用氣量具有明顯的差異，負(fù)荷變化較大，為保障正常供氣，必須解決壓力不斷減弱和不穩(wěn)定問題。目前通常采用恒速空壓機(jī)組切換加壓供氣的方式。在這種式作方式中，因供氣空壓機(jī)拖動電機(jī)一直處于高速運(yùn)行而造成較大的能量損耗。因而在設(shè)計(jì)思想上以查詢方式為主，中斷方 式為輔，采用模糊控制法對系統(tǒng) 數(shù)進(jìn)行整定，這樣大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性，使用戶減少了調(diào)試的工作 量 ，同時(shí)系統(tǒng)的體積很小，抗干擾能力大大增強(qiáng) 5。 文的主要研究內(nèi)容 經(jīng)過系統(tǒng)的調(diào)研和分析，并結(jié)合礦區(qū)的生產(chǎn)實(shí)際，本次研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)是基于 單臺變頻器拖動多臺電機(jī)變頻運(yùn)行的恒壓供氣自適應(yīng)平衡控制買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 系統(tǒng)的研制，該系統(tǒng)利用變頻器實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)電機(jī)的軟起動和調(diào)速，代替了原有的自藕降壓起動裝置，同時(shí)把電機(jī)控制納入自動控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的操作控制實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動化管理，設(shè)備管理達(dá)到最優(yōu)效果，運(yùn)行調(diào)節(jié)達(dá)到最佳節(jié) 能，運(yùn)行參數(shù)有記錄。具體而言，論文包括以下內(nèi)容 : （ 1） 對空壓機(jī)電機(jī)的調(diào)控技術(shù)進(jìn)行分析和比較，并對多臺空壓機(jī)恒壓 控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了論述 ;在此基礎(chǔ)上，提出了本文的主要研究內(nèi)容和研究方法。 （ 2） 從空壓機(jī)理論和管網(wǎng)特性曲線分析入手，討論 空壓機(jī)工作點(diǎn) (工況點(diǎn) )的確定方法和空壓機(jī)工況調(diào)節(jié)的幾種常用方法。在變頻調(diào)速恒壓 控制 系統(tǒng)中，空壓機(jī)工況的調(diào)節(jié)是通過改變空壓機(jī)性能曲線得以實(shí)現(xiàn)的。本文重點(diǎn)對變頻調(diào)速恒壓供氣系統(tǒng)中空壓機(jī)能耗機(jī)理進(jìn)行深入研究，得出一些有益的結(jié)論。 （ 3） 介紹了基于 變頻調(diào)速恒壓自動控 制供氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一臺變頻器拖動多臺空壓機(jī)電機(jī)變頻運(yùn)行。壓力傳感器采樣管網(wǎng)壓力信號經(jīng) 理傳送給變頻器，變頻器根據(jù)壓力大小調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速， 改變空壓機(jī)性能曲線來實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)壓縮空氣量的調(diào)節(jié)， 保證管網(wǎng)壓力恒定。重點(diǎn)對變頻調(diào)速恒壓 控制 系統(tǒng)的構(gòu)成和工作過程，控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和 序設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。 （ 4） 通過對 制器的基本原理的介紹， 簡要 的分析德國 司的 00 系列 的 法的實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用 程軟件設(shè)計(jì)一個(gè)用于系統(tǒng)壓力控制的 制器，并通過 現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)，調(diào)整和檢驗(yàn) 4 變頻調(diào)速恒壓提供壓縮空氣系統(tǒng)能耗機(jī)理分析 空壓機(jī)已經(jīng)成為礦井正常生產(chǎn)所必備的設(shè)備之一，我國礦區(qū)生產(chǎn)已普遍采用了高效 空壓 機(jī)，但實(shí)際運(yùn)行效率并不高，其主要原因之一是空壓機(jī)的調(diào)速性能差，二是運(yùn)行點(diǎn)遠(yuǎn)離空壓機(jī)的最高效率點(diǎn)。這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中，很難精確地計(jì)算出管網(wǎng)的阻力，并考慮長期運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，通常是把系統(tǒng)所需最大空氣壓力作為選擇空壓機(jī)和電機(jī)的設(shè)計(jì)值。但空壓機(jī)的型號和系列是有限的，往往選用不到合適的空壓機(jī)型號時(shí)，只好往大機(jī)號上靠。這樣，空壓機(jī)的效率自然就不會高了。為了解決礦井空壓機(jī)供壓不穩(wěn)及節(jié)能等問題，我們設(shè)計(jì)了基于 制 系統(tǒng)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)若采用變頻調(diào)速技術(shù)來改變流量，可節(jié)約 2050%，其節(jié)能效果相當(dāng)可觀 3。采用變頻調(diào)速恒壓供氣系統(tǒng)和傳統(tǒng)恒速供氣系統(tǒng)相比，具有氣壓穩(wěn)定、維護(hù)方便、占地面積小、節(jié)約能源和減少對空壓機(jī)組設(shè)備的沖擊等優(yōu)點(diǎn) 4。在討論變頻調(diào)速恒壓供氣的節(jié)能機(jī)理之前，有必要討論分析空壓機(jī)機(jī)及空壓機(jī)機(jī)工況調(diào)節(jié)等相關(guān)理論。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 心式空壓機(jī)及其工況點(diǎn)確定的研究 壓機(jī)分類 : 空壓機(jī)分為螺桿式空壓機(jī) ， 螺桿式空壓機(jī)又分為單螺桿空壓機(jī)及雙螺桿空壓機(jī) ， 離心式空壓機(jī) ， 活塞式空壓機(jī) ， 滑片式空壓機(jī) ， 渦旋式空壓機(jī) ， 旋葉式空壓機(jī) 。 離心式空壓機(jī)具有帶葉片的工作輪，當(dāng)工作輪轉(zhuǎn)動時(shí)，葉片就帶動 氣體運(yùn)動或者使氣體得到動能，然后使部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能從而提高氣 體的壓力。這種壓縮機(jī)由于它工作時(shí)不斷地將空氣吸入，又不斷地沿半徑方向被甩出去，所以稱這種型式的壓縮機(jī)為離心式壓縮機(jī)。 壓機(jī)工況點(diǎn)分析 按照液體機(jī)械的相似定律，空壓機(jī)的流量 Q、 壓力 H、軸功率 32121221212121 ; (5) 離心式空壓機(jī)在變速調(diào)節(jié)的過程中，如果不考慮系統(tǒng)管道阻力 風(fēng)壓 成平方規(guī)律變化，則空壓機(jī)的效率可在一定范圍內(nèi)保持最高效率不變（只有在負(fù)荷率低于 80%是才略有下降）。圖 5示出了離心式空壓機(jī)不同調(diào)節(jié)方式耗電特性比較，圖 6示出了采用風(fēng)門調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)， 空壓機(jī) 的效率 流買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 量曲線。 由圖 6可知：在空壓機(jī)的風(fēng)量由 100%下降到 50%時(shí)，變速調(diào)節(jié)與風(fēng)門調(diào)節(jié)方式相比，空壓機(jī)的效率平均高 30%以上。因而，從節(jié)能的觀點(diǎn)來看，變速調(diào)節(jié)方式為最佳調(diào)節(jié)方式。同時(shí)，采用變 速調(diào)節(jié)以后，可以有效地減輕葉輪和軸承的磨損，延長設(shè)備使用壽命，降低噪聲，大改善起動性能。工藝條件的改善也能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益 6。 壓機(jī)的調(diào)速 方式 空壓機(jī)的流量和壓力調(diào)節(jié)方式可分為非變速調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)兩大類，非變速調(diào)節(jié)方式有節(jié)流調(diào)節(jié)，分流調(diào)節(jié)，前 導(dǎo)葉調(diào)節(jié)等，非變速調(diào)節(jié)不是本文討論的主要內(nèi)容，這里不加詳細(xì)敘述。 各種調(diào)速方式的差別，主要表現(xiàn)在對轉(zhuǎn)差率的處理上 。 空壓機(jī)的常用變速調(diào)節(jié)方式如下： 1 轉(zhuǎn)差功率消耗型（屬低效調(diào)速方式） （ 1） 液力耦合器調(diào)速； （ 2） 液力調(diào)速離合器（離合器）調(diào)速； （ 3） 電磁轉(zhuǎn)差離合器（滑差電動機(jī)）調(diào)速； （ 4） 鼠籠式異步電動機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速； （ 5） 繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。 2 轉(zhuǎn)差功率回饋型（屬高效調(diào)速方式） 繞線式異步電動機(jī)的串極調(diào)速。 3 轉(zhuǎn)差功率不變型（屬高效調(diào)速方式） （ 1） 變極調(diào)速（多速電機(jī)）； （ 2） 變頻調(diào)速； （ 3） 直流電動機(jī)調(diào)速。 壓機(jī)的高效調(diào)度方式 由電機(jī)學(xué)原理可知，交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 極對數(shù) 0 60（ r/ （ 7） 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)差率 000 1 （ 8） 則可得異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ )1(60)1( 10 sP （ 9） 可見，要調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以通過下述三個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)： （ 1） 改變定子繞組的磁極對數(shù) P（變極調(diào)速）； （ 2） 改變供電電源的頻率 頻調(diào)速 )； （ 3） 改變異步電動機(jī)轉(zhuǎn)差率 改變定子繞 組磁極對數(shù)的調(diào)速方式稱為變極調(diào)速；改變電源頻率的調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速，都是高效調(diào)速方法。而改變異步電動機(jī)轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方法則稱為能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速（串級調(diào)速除外），它是一種低效的調(diào)速方法，因?yàn)檎{(diào)速過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差功率都變成熱量消耗掉了，繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和定子調(diào)壓調(diào)速就屬于這種調(diào)速方式。 本文主要討論變頻調(diào)速方式，其它 調(diào)速方式 不做詳細(xì)敘述。在變頻調(diào)速恒壓控制 系統(tǒng)中，通過變頻器來改變電源的頻率 以使空壓機(jī)性能曲線改變，達(dá)到調(diào)節(jié)水泵工況 的 目的。 當(dāng)管網(wǎng)負(fù)載減小時(shí)，通過 低交流電的頻率，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 從 低到 外根據(jù)離心式空壓機(jī)工作原理和相似理論，改變轉(zhuǎn)速 n，可使空壓機(jī)壓縮空氣流量 Q,壓力 H 和軸功率 P 以相應(yīng)規(guī)律改變。 1212 （ 10） 21212 11） 從上述比例律公式中消去 n2/得到式 (12) 222211即 2 （ 12） 式 （ 12） 2 是頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的二次拋物線族的方程，在這種拋物線上的各點(diǎn)具有相似的工作狀況，所以稱為相似工況拋物線。 在變頻調(diào)速恒壓供氣系統(tǒng)中，單臺空壓機(jī)工況的調(diào)節(jié)是通過變頻器來改變電源的頻率 f 來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n，從而改變空壓機(jī)性能曲線得以實(shí)現(xiàn)的。其工況調(diào)節(jié)過程可由圖 7 來 表示 。 如圖 7 所示 :空壓機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn) 1 的交點(diǎn)。用閥門控制時(shí)由于要減小流量而關(guān)小閥門，使閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從 R 移到 ，壓力則從 到 量從 小到 運(yùn)行工況點(diǎn)從 點(diǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 圖 7 變頻調(diào)速恒壓供氣空壓機(jī)工況調(diào)節(jié)圖 用調(diào)速控制時(shí)，阻力曲線 R，原樣小變，空壓機(jī)的特性取決于轉(zhuǎn)速，如果把速度從 1，特性曲線也從 1。 結(jié)果運(yùn)行工況點(diǎn)從 點(diǎn)，壓力從 3,流量從 1。 根據(jù)公式求出運(yùn)行在 A 點(diǎn)、 C 點(diǎn)空壓機(jī)的軸功率之差為 : 1 0 2)( 311 （ 13） 也就是說用閥門控制流量時(shí)有 P 功率是被浪費(fèi)掉的。而且隨著閥門不斷關(guān)小這個(gè)損耗還要增加。用轉(zhuǎn)速控制時(shí)流量 Q、壓力 H、 功率 P 和轉(zhuǎn)速 N 之間的關(guān)系可由 公 式 （ 6） 表示。即可概括為 :流量 Q 與轉(zhuǎn)速 n 成正比 ;壓力 H 與轉(zhuǎn)速 軸功率 P 與轉(zhuǎn)速 n 的立方成正比。由以上分析可知，利用變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)恒壓供氣，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降，與恒速供氣方式中用閘閥增加阻力的節(jié)流方式相比，在一定程度上可以減少能量損耗，能夠明顯節(jié)能 7。 速范圍的確定 空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的工況調(diào) 節(jié)必須限制在一定范圍之內(nèi)，也就是不要使變頻器頻率下降得過低，避免空壓機(jī)在低效率段運(yùn)行。空壓機(jī)的調(diào)速范圍由空壓機(jī)本身的特性和用戶所需壓力規(guī)定，當(dāng)選定某型號的空壓機(jī)時(shí)即可確定此空壓機(jī)的最大調(diào)速范圍，在根據(jù)用戶所需求的最大空氣壓力確定具體最低調(diào)速范圍。 頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)分析 空壓機(jī)的工作點(diǎn)就是同一坐標(biāo)系中空壓機(jī)的性能曲線和管路性能曲線的交點(diǎn)，由于空壓機(jī)工作點(diǎn)是空壓機(jī)運(yùn)行的理想工作點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)空壓機(jī)的工作點(diǎn)并非總是固定不變的。本章討論了空壓機(jī)工作點(diǎn) (工況點(diǎn) )的確定方法。在變頻調(diào)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 速恒壓供氣系統(tǒng)中，空壓機(jī)工況的 調(diào)節(jié)是通過改變空壓機(jī)性能曲線得以實(shí)現(xiàn)的。通過對變頻調(diào)速恒壓提供控制系統(tǒng)中空壓機(jī)能耗機(jī)理進(jìn)行深入研究，得出了以下結(jié)論 : （ 1） 在 空壓機(jī) 變頻調(diào)速恒壓 控制 系統(tǒng)中，單臺空壓機(jī)工況的調(diào)節(jié)是通過變頻器來改變電源的頻率 f 來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n，從而改變空壓機(jī)性能曲線得以實(shí)現(xiàn)的。 （ 2） 分析空壓機(jī)工況點(diǎn)閥門調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)能耗比較圖，可以看出利用變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)恒壓供氣，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降，與恒速方式中用閘閥增加阻力的節(jié)流方式相比，在一定程度上可以減少能量損耗，能夠明顯節(jié)能。 （ 3） 空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的工況調(diào)節(jié)需要限制在一 定范圍之內(nèi)，也就是不要使變頻器頻率下降得過低，避免空壓機(jī)在低效率段運(yùn)行。 5 變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及具體要求 統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 由前面的分析， 為保障礦區(qū)正常生產(chǎn)，必須解決壓力不斷減弱和不穩(wěn)定問 題。目前通常采用恒速空壓機(jī)組切換加壓供氣的方式， 這種 運(yùn)行 方式，因空壓機(jī)拖動電機(jī)一直處于高速運(yùn)行而造成較大的能量損耗。為了解決礦井空壓機(jī)能夠提供壓力穩(wěn)定的壓縮空氣及節(jié)能等問題，我們設(shè)計(jì)了基于 空壓機(jī)恒壓控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模糊控制算法，將 交流變頻調(diào)速技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)礦 井空壓機(jī)控制系統(tǒng)的節(jié)能改造。 圖 8 空壓機(jī)恒壓供氣系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 1、 吸風(fēng)口； 2、空氣濾清器； 3、閥門； 4、空氣壓縮機(jī)、 5 止回閥； 6、壓力傳感器 采用 4臺變頻調(diào)速裝置構(gòu)成一個(gè)完整的微機(jī)控制恒壓供氣系統(tǒng)，如圖 8所示。系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)壓縮空氣量，保證管網(wǎng)壓力恒定（誤差 實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)恒壓變量控制方式，從而達(dá)到節(jié)能的目的，滿足礦井用氣的需要。 制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要求為： （ 1） 4 臺空壓機(jī)能自動變頻軟起動，并根據(jù)壓縮空氣用量大小自動調(diào)節(jié)開啟空壓機(jī)的 臺數(shù)。 （ 2） 電控自動狀態(tài)時(shí)， 4 臺空壓機(jī)自動輪換變 頻運(yùn)行，工作空壓機(jī)故障時(shí)備用空壓機(jī)自動投人，可轉(zhuǎn)換自動或人工手動開、停機(jī)。 （ 3） 設(shè)備具有缺相、欠壓、過壓、短路、過載等多種電氣保護(hù)功能，具有相序保護(hù)防止空壓機(jī)反轉(zhuǎn)，并具有故障報(bào)報(bào)警停機(jī)的功能。 （ 4） 有設(shè)備工作、停機(jī)、報(bào)警指示。 壓機(jī)控制總體設(shè)計(jì)方法 采用一臺變頻器控制 4 臺空壓機(jī)的“一控四”切換方案。以西門子 的 30 系列風(fēng)機(jī)和泵類專用型變頻器 為控制核心，采用變頻率控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過對用戶管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并與設(shè)定壓力值 比較，根據(jù)壓力偏差來控制變頻空壓機(jī)的 轉(zhuǎn) 速及定量空壓機(jī)的起、停，實(shí)現(xiàn)恒壓變量的提供壓縮空氣，從而更好地達(dá)到節(jié)能的效果。當(dāng)用戶管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，控制器通過壓力傳感器檢測，輸出控制信號起動其中一臺空壓機(jī)作變頻運(yùn)行，通過控制變頻空壓機(jī)使管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力值相符。如用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 氣量較大，變頻器輸出頻率為 50 頻空壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最高，管網(wǎng)壓力仍低于設(shè)定壓力，控制器將變頻空壓機(jī)切換成工頻運(yùn)行，待變頻器輸出頻率下降至最低值時(shí)再接通另一臺空壓機(jī)，由一臺工頻和一臺變頻空壓機(jī)同時(shí)提供壓縮空氣。經(jīng)過變頻空壓機(jī)的調(diào)節(jié)，如果管網(wǎng)壓力 仍低于設(shè)定值，控制器以同樣的方式將運(yùn)行頻率為 50 變頻空壓機(jī)切換成工頻運(yùn)行，而后繼續(xù)起動另外一臺空壓機(jī)作變頻運(yùn)行，直至管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力值相符。 當(dāng)?shù)V井用氣量較少，變頻空壓機(jī)轉(zhuǎn)速降到一定程度時(shí)，控制器自動停止最先運(yùn)行的空壓機(jī)，并根據(jù)管網(wǎng)壓力調(diào)整變頻空壓機(jī)轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)壓力始終保持恒定。這樣每臺空壓機(jī)的起動均經(jīng)變頻器控制，全部機(jī)組實(shí)現(xiàn)循環(huán)軟起動，即每臺空壓機(jī)的起動頻率都從設(shè)定的最低頻率開始逐漸上升，并遵循“先開的先停，先停的先開”的原則。當(dāng)外來管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力值時(shí)，則控制器完全停止各空壓機(jī)工作，由外界 管網(wǎng)和儲氣罐向礦井供氣。 統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 件電路設(shè)計(jì) 圖 9 系統(tǒng)硬件電路圖 （ 1） 本系統(tǒng)的硬件電路如圖 9 所示，它由 4 臺離心式空壓機(jī)，一臺智能型電控柜（包括西門子變頻器、 流接觸器、繼電器等），一套壓力傳感器、斷相相序保護(hù)裝置以及供電主回路等構(gòu)成。該系統(tǒng)的核心是 30。 30 是泵 和風(fēng)機(jī)類 專用變頻器，擴(kuò)展功能強(qiáng) 成了 14 點(diǎn)輸入 10 點(diǎn)輸出，共有 24 點(diǎn)數(shù)字量 I/0，其模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適 應(yīng)性和靈活性，且安裝方便，滿足設(shè)計(jì)需要。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ （ 2） 系統(tǒng)主電路 圖 10 系統(tǒng)主電路 如圖 10 所示，該系統(tǒng)有 4臺電動機(jī)，分別拖動 4臺空壓機(jī)。合上空氣開關(guān)后，當(dāng)交流接觸器 觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動機(jī)為工頻運(yùn)行；當(dāng) 觸點(diǎn)閉合時(shí)，電動機(jī)為變頻運(yùn)行。 4 個(gè)熱繼電器別對 4 臺電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)，避免電動機(jī)在過載時(shí)可能產(chǎn)生的過熱損壞。 統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì) （ 1） 系統(tǒng)控制電路 圖 11 系統(tǒng)控制電路 如圖 11 所示， 出軟繼電器觸 點(diǎn)，其中 制變頻運(yùn)行電路； 制工頻運(yùn)行電路。 轉(zhuǎn)換開關(guān)，實(shí)現(xiàn)手動、自動控制切換。當(dāng) 在手動位時(shí)，通過 鈕分別起動 4 臺水泵工頻運(yùn)行 ,鈕分別停止 4 臺空壓機(jī)工頻運(yùn)行當(dāng)自動位時(shí)，由 制水泵進(jìn)行變頻或工頻狀態(tài)的起動、切換、停止運(yùn)行。 （ 2） 變頻器控制模塊電路 變頻器控制模塊是本系統(tǒng)的核心，它包括時(shí)間控制電路、故障報(bào)警保買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 護(hù)電路、斷相相序保護(hù)電路 。 如圖 12（見下頁） 所 示 ， 時(shí)間繼電器 。 統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及變頻器主要功能的預(yù)置 本系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是 序的合理性、可行性和變頻器功能的預(yù)置問題 。 圖 12 變頻器控制模塊電路 序設(shè)計(jì) （ 1） 輸入、輸出地址及功能表（ I/O 表），如表 1 所示。 表 1 輸入輸出地地址及功能（ I/O 表） 輸入地址 功 能 輸出地址 功 能 動 作（ 1#變頻） 擬調(diào)節(jié)上限 作（ 1#工頻） 擬調(diào)節(jié)下限 作（ 2#變頻） 位 作（ 2#工頻） 控信號輸入 作（ 3#變頻） 作（ 3#工頻） 作（ 4#變頻） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 作（ 4#工頻） （ 2） 程序設(shè)計(jì)思路 由于空壓機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)慣性較大無法突變的系統(tǒng)，不需要過高的響應(yīng)速度，因而在設(shè)計(jì)思路上以查詢方式為主，中斷方式為輔，采用模糊控制法對系統(tǒng) 樣大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性，使用戶減少了調(diào)試 的工作，同時(shí)系統(tǒng)的體積很小，抗干擾能力大大增強(qiáng)。 本系統(tǒng) 制程序由主程序和 4 個(gè)子程序組成，如圖 13 所示。 圖 13 制主程序流程圖 頻器主要功能的預(yù)置 雖然空壓機(jī)對系統(tǒng)調(diào)速的精度要求不高，但要使系統(tǒng)運(yùn)行性能穩(wěn)定，工作可靠，就必須正確設(shè)置變頻器的各種性能。變頻器功能的設(shè)定通過變頻器操作面板上的相關(guān)按鍵確認(rèn)。 1 頻率功能的預(yù)置 （ 1） 最高頻率 空壓機(jī)屬于平方律負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過其額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩將按平方規(guī)律增加，導(dǎo)致電動機(jī)嚴(yán)重過載。因此，變頻器的工作頻率是不允許超過額定頻率的 ，其最高頻率只能與額定頻率相等，即 50（ 2） 上限頻率 一般說來，上限頻率以等于額定頻率為宜。但有時(shí)也可以預(yù)置得略低一些，原因有二：一是變頻器內(nèi)部有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能，同在 50情況下，空壓機(jī)在變頻運(yùn)行時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速要高于工頻運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速，從而增大了空壓機(jī)和電動機(jī)的負(fù)載二是變頻調(diào)速系統(tǒng)在 50 運(yùn)行時(shí)，還不如直接在工頻下買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀論文設(shè)計(jì)，答辯無憂，值得下載！ 運(yùn)行，可以減少變頻器本身的損失。因此，將上限頻率預(yù)置為 49 （ 3） 下限頻率 在空壓機(jī)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速過低，會出現(xiàn)空壓機(jī)的出口壓力小于實(shí)際壓 力，形成空壓機(jī)“空轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象。所以，下限頻率不能太低。 （ 4） 起動頻率 空壓機(jī)在起動時(shí)，如果從 0始起動，空壓機(jī)沒有壓力輸出，為減少調(diào)節(jié)時(shí)間，應(yīng)預(yù)置起動頻率值為 15 20設(shè)置變頻器 出值的下限為最大值的 30% 40%。 2 升速、降速時(shí)間 由于空壓機(jī)電動機(jī)不需頻繁的起、停，對于起、停時(shí)間無嚴(yán)格要求。整定變頻器的升、降速時(shí)間時(shí)主要考慮升、降速時(shí)間過短，變頻器可能因過流或過壓而跳閘；升、降速時(shí)間過長，則會使變頻器調(diào)速系統(tǒng)反應(yīng)遲