變頻調(diào)速技術(shù)課程設(shè)計

1、蘇 州 市 職 業(yè) 大 學課程設(shè)計說明書 名稱 變頻調(diào)速技術(shù)課程設(shè)計 2012年 6月 4日至2012年 6月10日共 1 周院 系 電子信息工程系 班 級 10電氣自動化4 姓 名 齊國昀 系 主 任 張紅兵 教研室主任 鄧建平 指導教師 馮 惕 目錄目錄1第一章 緒論2第二章 主要儀器介紹41 .THZDH-2C變頻調(diào)速實訓考核裝置41.1 MM420變頻器41.1.1 MM420變頻器介紹41.1.2 MM420特點51.1.3 MM420可選項61.2 同步發(fā)電機71.2.1 同步發(fā)電機工作特性71.2.2同步發(fā)電機空載特性71.1.3負載運行特性81.1.4 同步發(fā)電機工作原理81.

2、3 異步電動機91.3.1工作原理91.3.2 結(jié)構(gòu)101.4光電編碼器121.5轉(zhuǎn)速表12第三章 設(shè)計原理和調(diào)試過程131.閉環(huán)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)組成和工作原理131.1 系統(tǒng)原理圖131.2變頻調(diào)速的工作原理132. 變頻器參數(shù)的設(shè)置132.2快速調(diào)試133. 實驗步驟144. 測試條件和結(jié)果154.1 變頻器帶電機空載運行154.2 帶載試運行154.3測試結(jié)果16第四章 實驗總結(jié)18第一章 緒論在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當被控對象的結(jié)

3、構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。 比例(P)控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error）。 在積分(I)控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)

4、系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。在微分(D)控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存

5、在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。MM420變頻器的閉環(huán)控制，是應(yīng)用PID控制，使控制系統(tǒng)的被控量迅速而準確

6、地接近目標值的一種控制手段。實時地將傳感器反饋回來的信號與被控量的目標信號相比較，如果有偏差，則通過PID的控制作用，使偏差為0，適用于壓力控制，溫度控制，流量控制等。閉環(huán)控制系統(tǒng)(closed-loop control system)的特點是系統(tǒng)被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負反饋，若反饋信號與系統(tǒng)給定值信號相反，則稱為負反饋( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負反饋，又稱負反饋控制系統(tǒng)。 第二章 主要儀器介紹1 .THZDH-2C變頻調(diào)速實訓考核裝置1.1 MM420變頻

7、器1.1.1 MM420變頻器介紹MM420 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，從單相電源電壓，額定功率120W 到三相電源電壓，額定功率11KW 可供用戶選用。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。其額定參數(shù)如下：電源電壓：220V230V，單相交流額定輸出功率：0.75KW額定輸入電流：9.9A額定輸出電流：3.9A操作面板：基本操作板（BOP

8、），如圖1 圖1 操作面板（BOP）MM420變頻器電路方框圖如圖2所示。圖2 MM420變頻器進行主電路接線時，變頻器模塊面板上的L1、L2插孔接單相電源，接地插孔接保護地線；三個電動機插孔U、V、W連接到三相電動機（千萬不能接錯電源，否則會損壞變頻器）。MM420變頻器模塊面板上引出了MM420的數(shù)字輸入點（圖3）：DIN1（端子）；DIN2（端子）；DIN3（端子）；內(nèi)部電源+24V（端子）；內(nèi)部電源0V（端子）。數(shù)字輸入量端子可連接到PLC的輸出點（端子接一個輸出公共端，例如2L）。當變頻器命令參數(shù)P0700=2（外部端子控制）時，可由PLC控制變頻器的啟動/停止以及變速運行等。圖3

9、MM420變頻器方框圖1.1.2 MM420特點 主要特性：易于安裝；易于調(diào)試；牢固的EMC 設(shè)計；可由IT（中性點不接地）電源供電；對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復的；參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進行配置；電纜連接簡便；采用模塊化設(shè)計，配置非常靈活；脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動機運行的噪音低；詳細的變頻器狀態(tài)信息和信息集成功能；有多種可選件供用戶選用：用于與PC 通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP），高級操作面板（AOP），用于進行現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS 通訊模塊。性能特征：磁通電流控制（FCC），改善了動態(tài)響應(yīng)和電動機的控制特性；快速電流限制（FCL）功能，實現(xiàn)正常狀

10、態(tài)下的無跳閘運行；內(nèi)置的直流注入制動；復合制動功能改善了制動特性；加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能；具有比例，積分（PI）控制功能的閉環(huán)控制；多點V/f 特性。1.1.3 MM420可選項 、A 級/B 級 EMC 濾波器； 、LC 濾波器； 、進線電抗器 ；、輸出電抗器； 、密封蓋； 、對變頻器進行參數(shù)化的 BOP 基本操作板 ；、具有多種文本顯示功能的高級操作板 AOP ；、適合亞洲地區(qū)使用的高級操作板 A A O P，帶有漢語和英語解釋的文本顯示； 、通訊模塊 PROFIBUS DeviceNet CANopen ； 、PC 連接組合件； 、控制柜門上安裝操作板的組合件； 、PC

11、調(diào)試工具，在 windows95/98 和 NT/2000 /XP Professional 下運行 ；、 與 Drive ES 的 TIA 集成。1.2 同步發(fā)電機作發(fā)電機運行的同步電機，是一種最常用的交流發(fā)電機。在現(xiàn)代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機發(fā)電。由于同步發(fā)電機一般采用直流勵磁，當其單機獨立運行時，通過調(diào)節(jié)勵磁電流，能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機的電壓。若并入電網(wǎng)運行，因電壓由電網(wǎng)決定，不能改變，此時調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié)了電機的功率因數(shù)和無功功率。同步發(fā)電機的定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發(fā)電機中電樞繞組采用單相。 圖4 同步發(fā)

12、電機結(jié)構(gòu)圖1.2.1 同步發(fā)電機工作特性表征同步發(fā)電機性能的主要是空載特性和負載運行特性。這些特性是用戶選用發(fā)電機的重要依據(jù)。1.2.2同步發(fā)電機空載特性 發(fā)電機不接負載時，電樞電流為零，稱為空載運行。此時電機定子的三相繞組只有勵磁電流If感生出的空載電動勢E0（三相對稱），其大小隨If的增大而增加。但是，由于電機磁路鐵心有飽和現(xiàn)象，所以兩者不成正比。反映空載電動勢E0與勵磁電流If關(guān)系的曲線稱為同步發(fā)電機的空載特性。1.1.3負載運行特性主要指外特性和調(diào)整特性。外特性是當轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流和負載功率因數(shù)為常數(shù)時，發(fā)電機端電壓U與負載電流I之間的關(guān)系,如圖5所示。調(diào)整特性是轉(zhuǎn)速和

13、端電壓為額定值、負載功率因數(shù)為常數(shù)時,勵磁電流If與負載電流I之間的關(guān)系，如圖6所示。圖5中還顯示出電阻性、電容性和電感性3種負載的情況。由于電樞反應(yīng)磁場影響的不同，三者的曲線也不一樣。 圖5 同步發(fā)電機的調(diào)整特性 圖6 同步發(fā)電機的外特性同步發(fā)電機的電壓變化率約為2040。一般工業(yè)和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。圖6所示為 3種不同性質(zhì)負載下的調(diào)整特性。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負載，它是上升的，而在容性負載下，一般是下降的。1.1.4 同步發(fā)電機工作原理同步發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的?，F(xiàn)代交流發(fā)電機通常

14、由兩部分線圈構(gòu)成為了提高磁場的強度一部分線圈繞在一個導磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內(nèi)壁的凹槽內(nèi)這個圓筒固定在機座上稱為定子。定子內(nèi)的線圈可輸出感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流所以又稱其為電樞。發(fā)電機的另一部分線圈則繞在定子圓筒內(nèi)的一導磁率強的金屬片疊成的圓柱體的凹槽內(nèi)稱為轉(zhuǎn)子。一根軸穿過轉(zhuǎn)子中心并將其緊固在一起軸兩端與機座構(gòu)成軸承支撐。轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉(zhuǎn)動。這叫做旋轉(zhuǎn)磁場式結(jié)構(gòu)的無刷同步發(fā)電機。 工作時轉(zhuǎn)子線圈通以直流電形成直流恒定磁場在柴油機的帶動下轉(zhuǎn)子快速旋轉(zhuǎn)恒定磁場也隨之旋轉(zhuǎn)定子的線圈被磁場磁力線切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢發(fā)電機就發(fā)出電來。轉(zhuǎn)子及其恒定磁場被柴油機帶動快速旋轉(zhuǎn)時在

15、轉(zhuǎn)子與定子之間小而均勻的間隙中形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場稱為轉(zhuǎn)子磁場或主磁場。平常工作時發(fā)電機的定子線圈即電樞都接有負載定子線圈被磁場磁力線切割后產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過負載形成感應(yīng)電流此電流流過定子線圈也會在間隙中產(chǎn)生一個磁場稱為定子磁場或電樞磁場。這樣在轉(zhuǎn)子、定子之間小而均勻的間隙中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場這兩個磁場相互作用構(gòu)成一個合成磁場。發(fā)電機就是由合成磁場的磁力線切割定子線圈而發(fā)電的。由于定子磁場是由轉(zhuǎn)子磁場引起的且它們之間總是保持著一先一后并且同速的同步關(guān)系所以稱這種發(fā)電機為同步發(fā)電機。同步發(fā)電機在機械結(jié)構(gòu)和電器性能上都具有許多優(yōu)點。1.3 異步電動機又稱“感應(yīng)電動機”，即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，

16、在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個轉(zhuǎn)動力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導體，通常多呈鼠籠狀。定子是電動機中不轉(zhuǎn)動的部分，主要任務(wù)是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機械方法來實現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中，使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變，故相當于一個旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動機并不像直流電動機有電刷或集電環(huán)，依據(jù)所用交流電的種類有單相電動機和三相電動機，單相電動機用在如洗衣機，電風扇等；三相電動機則作為工廠的動力設(shè)備。圖7 三相異步電動機1.3.1工作原理當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開

17、始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）。由于導子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(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)。通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成

18、電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。1.3.2 結(jié)構(gòu)、定子（靜止部分）：（1）、定子鐵心 作用：電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。構(gòu)造：定子鐵心一般由0.350.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。定子鐵心槽型有以下幾種：半閉口型槽：電動機的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機中。(2）、定子繞組作用

19、：是電動機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。構(gòu)造：由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：（保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。a:對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。b:相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。c:匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。電動機接線盒內(nèi)的接線：電動機接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三個接線樁自左至右排列的

20、編號為6（W2）、4（U2）、5（V2），.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應(yīng)按這個序號排列。(3)、機座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護、散熱等作用。構(gòu)造：機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內(nèi)外的空氣可直接對流，以利于散熱。、轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）：(1)、三相異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心：作用：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來

21、安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動機（轉(zhuǎn)子直徑在300400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。(2)、三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機旋轉(zhuǎn)。構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。a:鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。b:繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個

22、對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集流環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。特點：結(jié)構(gòu)較復雜，故繞線式電動機的應(yīng)用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起、制動性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。1.4光電編碼器光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)

23、，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原理示意圖如圖8所示；通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。圖8 光電編碼器原理示意圖1.5轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表是機械行業(yè)必備的儀器之一，用來測定電機的轉(zhuǎn)速、線速度或頻率。常用于電機、電扇、造紙、塑料、化纖、洗 衣機、汽車、飛機、輪船等制造業(yè)。 大多常用的為手持離心式轉(zhuǎn)速表。轉(zhuǎn)速儀測量在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，都是必不可少的。轉(zhuǎn)速表是將接收的數(shù)字脈沖信號（由傳感器發(fā)出的），處理后直接讀入cpu的計數(shù)口，經(jīng)軟件計算出轉(zhuǎn)速、和指針相應(yīng)的位置，再通過cpu的控制口，放大后驅(qū)動步進電機正負方向旋轉(zhuǎn)，指示相應(yīng)轉(zhuǎn)速值（指針直接安裝在

24、步進電機的旋轉(zhuǎn)軸上），步進電機走一步僅為1/3度。第三章 設(shè)計原理和調(diào)試過程1.閉環(huán)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)組成和工作原理1.1 系統(tǒng)原理圖圖9 用MM420組成閉環(huán)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)測試原理圖1.2變頻調(diào)速的工作原理當頻率f連續(xù)可調(diào)時（一般P為定數(shù)），電動機的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)。又因為異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比同步轉(zhuǎn)速略低一些，所以，當同步轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)時，異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也是連續(xù)可調(diào)的。變頻器就是通過改變f（電流的頻率）來使電動機調(diào)速的。2. 變頻器參數(shù)的設(shè)置2.1模擬輸入以及PID參數(shù)的設(shè)置P0003=3 P0010=1（快速調(diào)試） P0700=1 P0756=0 P0757=0 P0758=0

25、 P0759=10 P0760=100 P0761=0 P1000=1（選擇頻率設(shè)定值） P2200=1(1為閉環(huán)，0為開環(huán)) P2253=2250 P2264=755.0 P2265=5 P2280=0.5 P2285=152.2快速調(diào)試 圖10 快速調(diào)試步驟3. 實驗步驟首先按照實驗原理圖接好線，但是在此次實驗中，老師考慮到我們的實驗時間及實驗安全幫我們接好了。按照實驗要求設(shè)置好所有的參數(shù)，按下啟動按鈕啟動電機，然后調(diào)節(jié)頻率是電機空載速度達到500r/min，待其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，加上負載，觀察其轉(zhuǎn)速的變化，再記錄電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)頻率，改變轉(zhuǎn)速，多測試幾組數(shù)據(jù)。4. 測試條件和結(jié)果4

26、.1 變頻器帶電機空載運行 1）設(shè)置電機的基本額定參數(shù)，要綜合考慮變頻器的工作電流。2）設(shè)定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設(shè)置轉(zhuǎn)矩特性。v/f 類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉(zhuǎn)矩類型等項目。最高頻率是變頻器電動機系統(tǒng)可以運行的最高頻率，由于變頻器自身的最高頻率可能較高，當電動機容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時,應(yīng)按電動機及其負載的要求進行設(shè)定?；绢l率是變頻器對電動機進行恒功率控制和恒轉(zhuǎn)矩控制的分界線， 應(yīng)按電動機的額定電壓進行設(shè)定。 轉(zhuǎn)矩類型指負載是恒轉(zhuǎn)矩負載還是變轉(zhuǎn)矩負載。為 了改善變頻器啟動時的低速性能，使電機輸出的轉(zhuǎn)矩能滿足生產(chǎn)負載啟動的要求，要調(diào)整啟動轉(zhuǎn)矩。在異步電機變頻調(diào)速系

27、統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩的控制較復雜。在低頻段，由于電阻、漏電抗的影響不容忽略，若仍保持 v/f 為常數(shù)，則磁通將減小，進而減小了電機的輸出轉(zhuǎn)矩。 為此，在低頻段要對電壓進行適當補償以提升轉(zhuǎn)矩。3）變頻器的頻率設(shè)置及運行控制均為鍵盤模式，按運行鍵、停止鍵，觀察電機 是否能正常地啟動、停止。4）電子熱繼電器的門限值定義為電動機和變頻器兩者的額定電流的比值，通常用百分數(shù)表示。當變頻器的輸出電流超過其容許電流時，變頻器的過電流保護將切斷變頻器的輸出。因此，變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。4.2 帶載試運行1）手動操作變頻器面板上的運行停止鍵，觀察電機運行停止過程及變頻器的監(jiān) 視，看是

28、否有異?，F(xiàn)象。2）如果啟動、停止電機過程中變頻器出現(xiàn)過流保護動作，應(yīng)重新設(shè)定加速、減速時間。電機在加、減速時的加速度取決于加速轉(zhuǎn)矩，而變頻器在啟、制動過程中的頻率變化率是用戶設(shè)定的。 若電機轉(zhuǎn)動慣量或電機負載變化，按預(yù)先設(shè)定的頻率變化率升速或減速時，有可能出現(xiàn)加速轉(zhuǎn)矩不夠，從而造成電機失速，即電機轉(zhuǎn)速與變頻器輸出頻率不協(xié)調(diào)，從而造成過電流或過電壓。因此，需要根據(jù)電 機轉(zhuǎn)動慣量和負載合理設(shè)定加、減速時間，使變頻器的頻率變化率能與電機轉(zhuǎn)速變化率相協(xié)調(diào)。檢查此項設(shè)定是否合理的方法是先按經(jīng)驗選定加、減速時間進行設(shè)定，若在啟動過程中出現(xiàn)過流，則可適當延長加速時間；若在制動過程中出現(xiàn)過流，則適當延長減速時間。另一方面，加、減速時間不宜設(shè)定太 長，時間太長將影響生產(chǎn)效率，特別是頻繁啟、制動時。3）如果變頻器仍然存在運行故障，應(yīng)嘗試增加最大電流的保護值，但是不能取消保護，應(yīng)留有至少 1020的保護余量。 4）如果變頻器帶動電機在啟動過程中達不到預(yù)設(shè)速度，可能有下述兩種情況。（1）系統(tǒng)發(fā)生機電共振，可以從電機運轉(zhuǎn)的聲音進行判斷。采用設(shè)置頻率跳躍值的方法，可以避開共振點。一般變頻器能設(shè)定三級跳躍點。v/f 控制的變頻器驅(qū)動異步電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩，嚴重時系統(tǒng)無