畢業(yè)看論文-臥式粗磨機電氣系統(tǒng)改造

1、長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）中文題目： 臥式粗磨機電氣系統(tǒng)改造 英文題目：Shallow Theory about Practice of Quality Improvement of Basic Management Personnel 畢業(yè)專業(yè)： 汽車機械制造技術(shù) 學(xué)生姓名： 準(zhǔn)考證號： 指導(dǎo)教師： 二零一四 年 八 月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校 或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。論文作者簽名： 簽字日期： 年 月 日學(xué)

2、位論文版權(quán)使用授權(quán)書本論文作者完全了解 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定。特授權(quán) 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 可以將論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。（保密的論文在解密后適用本授權(quán)說明）論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日中文摘要變頻調(diào)速可以使用標(biāo)準(zhǔn)電機如不需維護的籠型電動機，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)點是啟動電流小，加減速度可調(diào)節(jié)，電機可以高速化和小型化，防爆容易，保護功能齊全等，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

3、。由于PLC的功能強大、使用容易、可靠性高，常常被用來作為現(xiàn)場數(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工具，在工控機上可開發(fā)出友好的人機界面，通過PLC可以對自動化設(shè)備進行“智能化”控制。電動機交流變頻調(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，推動技術(shù)進步的一種主要手段。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)點而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。關(guān)鍵詞：變頻器 電動機 節(jié)能AbstractFrequency can be used as a standard motor maintenan

4、ce-cage motor, speed can be continuously changed the direction of rotation can be changed by an electronic circuit realization phase sequence. The advantage is starting current, acceleration and deceleration can be adjusted, the motor can speed and miniaturization, explosion easy, protection functio

5、ns, etc., with the development of control technology and power electronics technology, the application of variable frequency technology more widely . As the function of PLCs powerful, easy to use, high reliability, is often used as a control field data collection and equipment. Configuration softwar

6、e technology as user-customizable features of the software platform tools on the IPC can develop user-friendly interface, you can automate device intelligent control by PLC. AC variable speed motors in todays energy-saving technology, improve the process to improve product quality and improve the en

7、vironment, and promote a primary means of technological progress. Frequency of its excellent speed performance and smooth starting and braking performance, high performance, high power factor and energy-saving effect, a wide range of application and many other advantages of being at home and abroad

8、recognized as the most promising approach speed.key word: Drive Electric motor Energy Saving目 錄 第一章 臥式粗磨機電氣系統(tǒng)改造提出原因1第二章 概述22.1粗磨機工作原理概述22.2 對臥式粗磨機改造前存在的問題分析2第三章 三相電動機變頻調(diào)速33.1 變頻器簡介.3 3.1.1 變頻器的工作原理3 3.1.2 變頻器的構(gòu)成與功能43.2 變頻器的控制方式53.3 變頻器調(diào)速的控制方式6 3.3.1 基頻以下調(diào)速6 3.3.2 基頻以上調(diào)速7第四章 電動機變頻調(diào)速原理及方法84.1 三相異步電動機的

9、基本原理94.2 三相異步電動機變頻調(diào)速原理10第五章 硬件的選擇115. 變頻器的選擇12第六章 改造方案的實施與成果13 6.1 設(shè)計思路13 6.2 具體實施13 6.3 成果14第七章 結(jié)束語15參考文獻15致謝16第1章 臥式粗磨機電氣系統(tǒng)改造提出原因本文針對目前的實際需要，對本廠的臥式粗磨機，三相異步電動機拖動的卡具小車進行技術(shù)改造，對原有的工作方式進行了分析與對比。對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率具有重要意義。另一方面，在節(jié)能減排的大環(huán)境下，節(jié)約電能是21世紀(jì)的共同話題，具有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全世界用電量中約有60%是通過電動機來消耗的，考慮起動、過載、安全系統(tǒng)等原因，高效的電動機經(jīng)常

10、在低效狀態(tài)下運行，采用變頻器對交流異步電動機進行調(diào)速控制，可使電動機重新回到高效的運行狀態(tài)，這樣可節(jié)省大量的電能。發(fā)展低碳經(jīng)濟已成全球共識。節(jié)能能源、降低消耗，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已是當(dāng)今社會發(fā)展的一個永恒的話題。這場綠色革命的浪潮中，節(jié)能環(huán)節(jié)是極具邊際經(jīng)濟效益和推廣價值的。相較于清潔能源在全球能源供應(yīng)端較低的占比和較高的邊際成本，節(jié)能仍是綠色革命中最具推廣意義和邊際經(jīng)濟效益的領(lǐng)域。無論是消費電子還是在工業(yè)領(lǐng)域，利用變頻技術(shù)達到節(jié)能的目的成為人們追求的目標(biāo)。在超市中，一排排的變頻空調(diào)、變頻風(fēng)扇吸引消費者的目光；在工廠中，伺服電機、變頻器現(xiàn)身生產(chǎn)線上，正為企業(yè)達到節(jié)能降耗的指標(biāo)作出貢獻

11、。第二章 概述2.1粗磨機工作原理概述 臥式粗磨機的用途：我廠為一汽大眾配套生產(chǎn)捷達車發(fā)動機缸體，為此引進兩臺臥式粗磨機用來對缸體進行端面毛刺磨削清理。電氣系統(tǒng)主要采用PLC控制，由輸送鏈條拖動缸體隨行夾具，載著缸體通過兩個高速旋轉(zhuǎn)的砂輪磨頭，對缸體的兩個對稱端面進行磨削加工，以清理掉缸體端面的毛刺。兩臺磨床工作原理基本一致，只是加工位置有所差異。這2臺磨床在我車間針對06A/EA111缸體進行加工。一旦出現(xiàn)故障將影響全生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。臥式粗磨機的流程：在原位裝上缸體夾具夾緊鏈條輸送磨削橫端面輸送到終點吊件到另一臺磨床同時輸送返回另一臺磨床夾具夾緊輸送磨削側(cè)端面輸送到終點卸下工件到下一工序同

12、時輸送返回。2.2對臥式粗磨機改造前存在的問題分析2010年，我廠根據(jù)市場需求調(diào)整了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，分別新增了EA888，050，4G6等缸體產(chǎn)品，試制投產(chǎn)后，這些產(chǎn)品在清理工序反映出了非常嚴(yán)重的問題。新產(chǎn)品與老產(chǎn)品相比，外形尺寸有所增大，端面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，毛刺突出。經(jīng)過磨床加工時，由于加工端面面積增大，毛刺吃刀量增大，頻繁發(fā)生卡件悶車現(xiàn)象，經(jīng)常悶停磨頭砂輪，和輸送電機。每次卡件，因為都是悶停單側(cè)砂輪，另一側(cè)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)磨削，都會磨偏造成一件廢品，造成成本上的很大浪費。磨頭電機電機和輸送電機燒毀現(xiàn)象時有發(fā)生。經(jīng)過分析，設(shè)備的輸送鏈條是由一臺7.5KW的異步電動機拖動缸體進行磨削加工，現(xiàn)在產(chǎn)品磨削負(fù)荷增大，原

13、來的輸送環(huán)節(jié)已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求。也就是說這臺設(shè)備沒有對新產(chǎn)品加工的能力。而新產(chǎn)品已經(jīng)投產(chǎn)，根本沒有替代的加工設(shè)備。由于清理加工的設(shè)備都屬于非標(biāo)，專機性質(zhì)，如果根據(jù)新產(chǎn)品新購進設(shè)備，從配套設(shè)計到交付使用，需要非常長的周期。生產(chǎn)根本等不起。面對眼前的現(xiàn)實問題，只能從原設(shè)備身上去尋求解決辦法。隨著我廠生產(chǎn)缸體品種的增加，產(chǎn)量的加大，由以前每月幾千個缸體到現(xiàn)在每月3萬多缸體，要求設(shè)備長時間連續(xù)工作。而且，電氣控制系統(tǒng)要有很高的可靠性和效率，無故障運行和很好的維護性。這些要求該設(shè)備的控制系統(tǒng)很難達到，因此，對該設(shè)備的改造成為必然。車間作業(yè)工人采用計件工資，車間作業(yè)工人采用計件工資，并且產(chǎn)量由人工計

14、數(shù)，每生產(chǎn)一件都采用粉筆劃“正”字計數(shù)方式，不僅耽誤生產(chǎn)也分散精力，因此提出安裝計數(shù)器讓工人一目了然得到車間工人的認(rèn)同，省時省力。第3章 三相電動機變頻調(diào)速3.1 變頻器簡介3.1.1 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)動異步電機，實現(xiàn)無級調(diào)速。3.1.2 變頻器的構(gòu)成與功能結(jié)構(gòu)：變頻器實際上就是一個逆變器.它首先是將交流電變?yōu)橹绷麟?然后用電子元件對直流電進行開關(guān).變?yōu)榻涣麟?

15、一般功率較大的變頻器用可控硅.并設(shè)一個可調(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的調(diào)速中.變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(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，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐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

16、。整流電路一般都是單獨的一塊整流模塊.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倍頻率脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈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)，一般通用變頻器電源的直流部分對主電路而言有余量，故省去電感而采用簡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位單片機或DSP為控制核心，從而實現(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“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”。運算電路的控制信號送至“驅(qū)動

17、電路”以及逆變器和電動機的“保護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。功能：1、變頻節(jié)能變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量。當(dāng)電機不能在滿負(fù)荷下運行時，除達到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風(fēng)機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開

18、度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。2、功率因數(shù)補償節(jié)能無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。3、軟啟動節(jié)能電機硬啟動對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動

19、功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。3.2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機的轉(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，然后以電動機速度與轉(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。然而要達到自動控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制，還達不到良好的動態(tài)性能。矢量控制矢量控制，也稱磁場定向控制。它是70年代初由西德F.Blass

20、chke等人首先提出，以直流電機和交流電機比較的方法闡述了這一原理。由此開創(chuàng)了交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic。通過三相-二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1、Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機的勵磁電流 ， It1相當(dāng)于直流電動機的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換實現(xiàn)對異步電動機的控制。矢量控制方法的出現(xiàn)，使異步電動機變頻調(diào)速在電動機的調(diào)速領(lǐng)域里全方位的處于優(yōu)勢地位。但是，

21、矢量控制技術(shù)需要對電動機參數(shù)進行正確估算，如何提高參數(shù)的準(zhǔn)確性是一直研究的話題。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，控制上對除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的實現(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)載多數(shù)負(fù)載具有恒轉(zhuǎn)矩特性，但在轉(zhuǎn)速精度及動態(tài)性能等方面要求一般不高，例如擠壓機，攪拌機，傳送帶，廠內(nèi)運輸電車，吊車的平移機構(gòu)，吊車的提升機構(gòu)和提升機等。選型時可選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。要求控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)，靜

22、態(tài)性能由于被控對象的千差萬別，性能指標(biāo)要求的各不相同，變頻器的選擇及配置遠不如上述所列幾種。要做到熟練應(yīng)用還應(yīng)在工程實踐中認(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到資源的最佳配置，具有重要的意義。3.3 變頻調(diào)速的基本控制方式在進行電機調(diào)速時，常須考慮的一個重要因素是：希望保持電機中每極磁通量 m 為額定值不變。如果磁通太弱，沒有充分利用電機的鐵心，是一種浪費；如果過分增大磁通，又會使鐵心飽和，從而導(dǎo)致過大的勵磁電流，嚴(yán)重時會因繞組過熱而損壞電機。對于直流電機：勵磁系統(tǒng)是獨立的，只要對電樞反應(yīng)有恰當(dāng)?shù)难a償， m 保持不變是

23、很容易做到的。對于交流異步電機：磁通 m 由定子和轉(zhuǎn)子磁勢合成產(chǎn)生，要保持磁通恒定就需要費一些周折了。定子每相電動勢 式中Eg氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動勢的有效值（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)；m每極氣隙磁通量（Wb）。由式可知，只要控制好 Eg 和 f1 ，便可達到控制磁通m 的目的，對此，需要考慮基頻（額定頻率）以下和基頻以上兩種情況。3.3.1 基頻以下調(diào)速由上式可知，要保持 m 不變，當(dāng)頻率 f1 從額定值 f1N 向下調(diào)節(jié)時，必須同時降低 Eg ，使 即采用恒電動勢頻率比的控制方式。然而，繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢值較高

24、時，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 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，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補償定子壓降。帶定子壓降補償?shù)暮銐侯l比控制特性示于下圖中的 b 線，無補償?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線3.3.2 基頻以上調(diào)速在基頻以上調(diào)速時，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)于直流電機弱磁升速的情況。把基頻以下和基頻以上兩種

25、情況的控制特性畫在一起，如下圖所示。如果電機在不同轉(zhuǎn)速時所帶的負(fù)載都能使電流達到額定值，即都能在允許溫升下長期運行，則轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，按照電力拖動原理，在基頻以下，磁通恒定時轉(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 異步電機變壓頻調(diào)速的控制特性曲線 第四章 電動機變頻調(diào)速原理及方法4.1 三相異步電動機的基本原理三相繞組接通三相電源產(chǎn)生的磁場在空間旋轉(zhuǎn)，稱為旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)速的大小由電動機極數(shù)和電源頻率而定。轉(zhuǎn)子在磁場中相對定子有相對運動，切割磁楊，形成感應(yīng)電動勢。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

26、場中受到力的作用。轉(zhuǎn)子就會旋轉(zhuǎn)起來。第一：要有旋轉(zhuǎn)磁場，第二：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同，第三：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須小于同步轉(zhuǎn)速，否則導(dǎo)體不會切割磁場，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，無轉(zhuǎn)矩，電機就要停下來，停下后，速度減慢，由于有轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)子又開始轉(zhuǎn)動，所以只要旋轉(zhuǎn)磁場存在，轉(zhuǎn)子總是落后同步轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)動。 4.2 三相異步電動機變頻調(diào)速原理交流異步電動機是電氣傳動中使用最為廣泛的電動機類型。根據(jù)統(tǒng)計，我國異步電動機的使用容量約占拖動總?cè)萘康陌顺梢陨?，因此了解異步電動機的調(diào)速原理十分重要。交流異步電動機是電氣傳動中使用最為廣泛的電動機類型。根據(jù)統(tǒng)計，我國異步電動機的使用容量約占拖動總?cè)萘康陌顺梢陨?，因此了解異步電?/p>

27、機的調(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到調(diào)速的目的的，但定子繞組上接入三相交流電時，定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，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。使電動機轉(zhuǎn)起來。電機磁場轉(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； 為磁極對數(shù)。當(dāng) =1是， =3000rmin； =2時， =1500rmin。由上式可知磁極對數(shù) 越多，轉(zhuǎn)速 就越慢，轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速 比磁場的同步轉(zhuǎn)速 要慢一點，所以稱為異步電動機，這個差別用轉(zhuǎn)差率 表示： （3-2）三相異步電動機的變頻開環(huán)調(diào)速實驗面

28、板如圖3： 圖3 三相異步電動機的變頻開環(huán)調(diào)速實驗面板第五章 硬件的選擇5.1 變頻器的選擇 根據(jù)我車間其他設(shè)備也使用的品牌型號。我選取了富士電機生產(chǎn)的FRENIC 5000G11S 型通用變頻器。（比輸送鏈條7.5KW電機大一個等級），技術(shù)資料統(tǒng)一，便于維護，備件統(tǒng)一，便于備件管理，遇到問題時可以用替換法相互替換排除故障，提高遇到問題時快速反應(yīng)能力。變頻器功能參數(shù)：控制特性控制方式可選樣V/F控制或自動轉(zhuǎn)矩提升控制(柔性PWM控制/高載波頻率PwM控制)輸出頻率范圍0.5至120Hz(啟動頻率0至60Hz可變)頻率設(shè)定分辨率模擬輸入最大設(shè)定頻率的l/500(DC5V輸入時)，1/1000(D

29、Cl0V，DC4至20mA輸入時)數(shù)字輸入0.1Hz(未滿100Hz)，1Hz(100Hz以上)頻率精度模擬輸入最大輸出頻率的1%以內(nèi)(2510)數(shù)字輸入設(shè)定輸出頻率的0.5%以內(nèi)(使用設(shè)定撥盤)啟動轉(zhuǎn)矩150%(6Hz時)，在使用自動轉(zhuǎn)矩提升的情況下加/減速時間設(shè)定0，0.1至999秒(可分別設(shè)定加速和減速時間)，可選擇直線型或S-型加/減速模式制動轉(zhuǎn)矩再生(注1)0.2K-150%，0.4K，0.75K-100%，1.5K-50%直流制動運行頻率(0-120Hz)，運行時間(010秒)，運行電壓(0-15%)輸入信號頻率設(shè)定信號(0-5(10)VDC)；4-20mA，用撥盤進行數(shù)字設(shè)定，啟

30、動信號，出錯復(fù)位，多段速選擇，第二功能選擇，輸出停止，電流輸入選擇，外部熱繼電器輸入，Pu運行/外部運行切換運行功能上下限頻率設(shè)定，頻率凋變運行，外部熱繼電器選擇，瞬時掉電后重起，正反轉(zhuǎn)運行保護，滑差補償，運行模式選擇，PID控制，計算機連接運行(RS-485)(注5)輸出信號運行功能可以從以下幾種信號中選擇一種集電極開路的輸出：頻率到達，頻率檢測，過載報警，零電流檢測，輸出電流檢測，PID上限，PID下限，PID正反作用，準(zhǔn)備完畢，最小誤差，以上信號可選擇一個觸點輸出(1C觸點，230VAC 0.3A，30VDC 0.3A)指示儀表可從輸出頻率和電機電流中選擇一種，模擬輸出(DC0-5V，l

31、mA)保護報警功能過電流斷路(正在加速，減速，恒速)，再生過電壓斷路(正在加速，減速，恒速)，電壓不足(注2)，過負(fù)荷斷路(電子過電流保護)，失速防止，散熱片過熱，風(fēng)扇故障(注4)，PU脫落(注5)，啟動時接地出錯保護(注7)，外部熱繼電器輸入(注6)，再試次數(shù)溢出，通信出錯(注5)，CPU出錯。環(huán)境周圍溫度與濕度-10十50(不結(jié)冰)，(-10+40企封閉結(jié)構(gòu)規(guī)格)，90%RH以下(不結(jié)露)保存溫度(注3)-20至+65周圍環(huán)境屋內(nèi)(應(yīng)沒有腐蝕氣體，易燃氣體，油霧，塵埃等)海拔高度，振動最高海拔，1000m以下，5.9m/S2(0.6C)以下(JIS C 0911標(biāo)準(zhǔn))1.表中所示的制動轉(zhuǎn)矩

32、是電機本身從60Hz起減速時的平均轉(zhuǎn)矩(隨電機的損耗而變)，不是連續(xù)再生轉(zhuǎn)矩，如果從高于基頻的情況下減速,制動轉(zhuǎn)矩會低于這個平均值2.當(dāng)電壓不足，瞬時停電時，異敘顯示和輸出不動作，變頻器自保護。根據(jù)運行狀態(tài)負(fù)荷的大小等，再次通電時，過電流保護,再生過電壓保護等有可能動作第6章 改造方案實施與成果6.1設(shè)計思路通過更改PLC程序和變頻器參數(shù)設(shè)定，降低大負(fù)荷工件加工時的輸送速度.頻率設(shè)定在工頻以下(40HZ)。磨削加工后，通過變頻調(diào)速實現(xiàn)輸送鏈條快退（70HZ）,提高生產(chǎn)效率安裝計數(shù)器：隨著我廠生產(chǎn)缸體品種的增加，產(chǎn)量的加大，由以前每月幾千個缸體到現(xiàn)在每月3萬多缸體，人工計數(shù)不僅耽誤生產(chǎn)也分散精力，更不精確。因此安裝電子計數(shù)器，目視化顯示。滿足管理需求，完善設(shè)備功能。6.2具體實施第一步：變頻器R.S.T端直接接至自動空氣開關(guān)下端，原運行接觸器取消。第二步：修改PLC程序，增加工件選擇開關(guān)。選擇原工件時工頻輸送磨削，選擇大負(fù)荷工件時，利用變頻器多步速度功能，E02,C06參數(shù)設(shè)定頻率為40HZ，實現(xiàn)低速輸送磨削，穩(wěn)定磨削負(fù)荷。第三步：加工結(jié)束后執(zhí)行快退返回。設(shè)定變頻器E01,C05參數(shù)，設(shè)置為70HZ。實現(xiàn)快速回車，提高生產(chǎn)效率。第四步：變頻器控制接口及PC機接口設(shè)計圖（見附圖）變頻器參數(shù)設(shè)定 （基本頻率，頻率設(shè)定，端子功能）功能碼參數(shù)解釋設(shè)定值功能碼參數(shù)解釋設(shè)定值F0