變頻器的工程應用實例

變頻器的工程應用

西門子公司標準通用型變頻器主要包括MM4、MM3系列變頻器和電動機變頻器一體化裝置三大類。其中，MM4系列變頻器包括MM440矢量型通用變頻器、MM430節(jié)能型通用變頻器、MM420基本型通用變頻器和MM410緊湊型通用變頻器四個系列，這也是目前應用較為廣泛的變頻器。下面重點介紹MM440變頻器的操作方法及應用注意事項。MM440變頻器的電氣安裝

在變頻器與電動機和電源線連接時必須注意以下幾點：1）變頻器必須接地。2）在變頻器與電源線連接或更換變頻器的電源線之前，應完成電源線的絕緣測試。3）確信電動機與電源電壓的匹配是正確的。4）不允許把MM440變頻器連接到電壓更高的電源上。MM440的開關量運行

MM440變頻器有6個數字輸入端口，用戶可根據需要設置每個端口的功能。從P0701～P0706為數字輸入1功能至數字輸入6功能，每一個數字輸入功能設置參數值范圍均從0～99，工廠默認值為1，下面列出其中幾個參數值，并說明其含義。（1）參數值為1：ON接通正轉，OFFl停車。（2）參數值為2：ON接通反轉，OFFl停車。（3）參數值為3：OFF2（停車命令2），按慣性自由停車。（4）參數值為4：OFF3（停車命令3），按斜坡函數曲線快速降速（5）參數值為9：故障確認。

（6）參數值為10：正向點動。（7）參數值為11：反向點動。（8）參數值為17：固定頻率設定值。（9）參數值為25：直流注入制動。MM440變頻器數字輸入控制端口開關量運行接線如圖所示。在圖中SBl～SB4為帶自鎖按鈕，分別控制數字輸入5～8端口。端口5設置為正轉控制，其功能由P0701的參數值設置。端口6設為反轉控制，其功能由P0702的參數值設置。端口7設為正向點動控制，其功能由P0703的參數值設置。端口8設為反向點動控制，其功能由P0704的參數值設置。頻率和時間各參數在變頻器的前操作面板上直接設置。

系統(tǒng)操作步驟如下：（1）連接好電路，檢查線路正確后合上變頻器電源空氣開關Q。（2）恢復變頻器工廠默認值。按下P鍵，變頻器開始復位到工廠默認值。（3）設置電動機參數，然后設P0010＝0，變頻器當前處于準備狀態(tài)，可正常運行。（4）設置數字輸入控制端口開關操作運行參數，1）電動機正向運行。當按下按鈕SB1時，變頻器數字輸入端口5為“ON”，電動機按P1120所設置的5s斜坡上升時間正向起動，經5s后穩(wěn)定運行在560r/min的轉速上。此轉速與Pl040所設置的20Hz頻率對應。松開按鈕SB1，數字輸入端口5為“OFF”，電動機按P1121所設置的5s斜坡下降時間停車，經5s后電動機停止運行。2）電動機反向運行。如果要使電動機反轉，則按下按鈕SB2，變頻器數字輸入端口“6”為“ON”，電動機按P1120所設置的5s斜坡上升時間反向起動，經5s后反向運行在560r/min的轉速上。此轉速與P1040所設置的20Hz頻率對應。松開帶鎖按鈕SB2，數字輸入端口6為“OFF”，電動機按P1121所設置的5s斜坡下降時間停車，經5s后電動機停止運行。3）電動機正向點動運行。當按下正向點動按鈕SB3時，變頻器數字輸入端口7為“ON”，電動機按P1060所設置的5s點動斜坡上升時間正向點動運行，經5s后正向穩(wěn)定運行在280r/min的轉速上。此轉速與P1058所設置的10Hz頻率對應。當松開按鈕SB3時，數字輸入端口7為“OFF”，電動機按P1061所設置的5s點動斜坡下降時間停車。4）電動機反向點動運行。當按下反向點動按鈕SB4時，變頻器數字輸入端口8為“ON”，電動機按P1060所設置的5s點動斜坡上升時間反向點動運行，經5s后反向穩(wěn)定運行在280r/min的轉速上，此轉速與P1058所設置的10Hz頻率對應。當松開按鈕SB4時，數字輸入端口8為“OFF”，電動機按P1061所設置的5s點動斜坡下降時間停車。MM440模擬量運行行MM440變頻器可以以通過6個數字輸入入端口對電電動機進行行正反轉運運行、正反反轉點動運運行方向控控制，可通通過基本操操作板BOP或高級操作作板AOP來設置正反反向轉速的的大小；也也可以由數數字輸入端端口控制電電動機的正正反轉方向向，由模擬擬輸入端控控制電動機機轉速的大大小。MM440變頻器為用用戶提供了了兩對模擬擬輸入端口口，即端口口3、4和端口10、11，如下圖所所示。模擬信號操操作時的接接線圖中，通過過設置P0701的參數值，，使數字輸輸入5端口具有正正轉控制功功能；通過過設置P0702的參數值，，使數字輸輸入6端口具有反反轉控制功功能；模擬擬輸入3、4端口外接電電位器，通通過3端口輸入大大小可調的的模擬電壓壓信號，控控制電動機機轉速的大大小，即由由數字輸入入端控制電電動機轉速速的方向，，由模擬輸輸入端控制制轉速的大大小。由圖可知，，MM440變頻器的1、2輸出端為轉轉速調節(jié)電電位器RP1提供＋10V直流穩(wěn)壓電電源。為了了確保交流流調速系統(tǒng)統(tǒng)的控制精精度，MM440變頻器通過過1、2輸出端為用用戶的給定定單元提供供了一個高高精度的直直流穩(wěn)壓電電源操作步驟（1）連接電路路，檢查接接線正確后后合上變頻頻器電源空空氣開關Q。（2）恢復變頻頻器工廠默默認值。按按下P鍵，變頻器器開始復位位到工廠默默認值。（3）設置電動動機參數。。設P0010＝0，變頻器當當前處于準準備狀態(tài)，，可正常運運行。（4）設置模擬擬信號操作作控制參數數。1）電動機正轉轉：按下電動動機正轉按按鈕SB1，數字輸入入端口5為“ON”，電動機正正轉運行，，轉速由外外接電位器器RP1來控制，模模擬電壓信信號從0V～＋10V變化，對應應變頻器的的頻率從0～50Hz變化，通過過調節(jié)電位位器RP1改變MM440變頻器3端口模擬輸輸入電壓信信號的大小小，可平滑滑無級地調調節(jié)電動機機轉速的大大小。當松松開按鈕SB1時，電動機機停止。通通過P1120和P1121參數，可設設置斜坡上上升時間和和斜坡下降降時間。2）電動機反轉轉：當按下電電動機反轉轉按扭SB2時，數字輸輸入端口6為“ON”，電動機反反轉運行，，與電動機機正轉相同同，反轉轉轉速的大小小仍由外接接電位器RP1來調節(jié)。當當放開按鈕鈕SB2時，電動機機停止。［例1］西門子MM440變頻器的AOP面板僅能存存儲一組參參數。處理方法：：變頻器選選型手冊中中介紹AOP面板中能存存儲10組參數，但但在用AOP面板做第二二臺變頻器器參數的備備份時，顯顯示“存儲儲容量不足足”。其解解決辦法如如下：（1）在菜單中中選擇“語語言”項。。（2）在“語言言”項中選選擇一種不不使用的語語言。（3）按Fn＋A鍵選擇刪除除，經提示示后，按P鍵確認。這樣，AOP面板就可以以存儲10組參數。造造成這種現現象的原因因可能是設設計時AOP面板中的內內存不夠。。MM440的維護實例例［例2］MM440變頻器調試試過程中發(fā)發(fā)現只有參參數P003和P004能被修改，，其余參數數都是只讀讀，不能修修改。處理方法：：這是由于于用戶在調調試過程中中修改了參參數P927（該參數用用于定義修修改參數的的接口）造造成的。其定義如下下：Bit00：PROFIBUS/CBBit01：BOPBit02：BOP鏈路的USSBit03：COM鏈路的USS某位為“1”時，表示該該位有效。。Bit01為“1”表示用戶可可通過BOP修改參數。。變頻器顯示示面板7段顯示結構構圖如圖所所示。變頻器顯示示面板7段顯示結構構圖［例3］怎樣實現現用編碼器器作為速度度給定？處理方法：：編碼器裝裝在與紗錠錠相連的測測速軸上，，作為變頻頻器MM440的速度給定定，如圖所所示。用編碼器作作為速度給給定，需要要做以下參參數設置：：（1）P1300不能為21或23，即不能為為閉環(huán)速度度或閉環(huán)轉轉矩控制。。（2）P0400設為1或2，激活編碼碼器對速度度進行檢測測，如表所所示。（3）P1070設定為63。編碼器的連連接MM440變頻器在料料車卷揚調調速系統(tǒng)中中的應用料車機械傳傳動系統(tǒng)示示意圖1．交流電動動機的選用用煉鐵高爐主主卷揚機變變頻調速拖拖動系統(tǒng)在在選擇交流流異步電動動機時，需需要考慮以以下問題：：應注意低低頻時有效效轉矩必須須滿足的要要求；電動動機必須有有足夠大的的起動轉矩矩來確保重重載起動。。針對本系系統(tǒng)100m3的高爐，選選用Y280S-8的三相交流流感應電動動機，其額額定功率為為37kW，額定電流流為78.2A，額定電壓壓為380V，額定轉速速為740r/min，效率為91%，功率因數數為0.79。本系統(tǒng)選用用西門子MM440，額定功率率55kW，額定電流流110A的變頻器。。該變頻器器采用高性性能的矢量量控制技術術，具有超超強的過載載能力，能能提供持續(xù)續(xù)3s的200%過載能力，，同時提供供低速高轉轉矩輸出和和良好的動動態(tài)特性。。（2）制動單元元。從上料卷揚揚運行速度度曲線可以以看出，料料車在減速速或定位停停車時，應應選擇相應應的制動單單元及制動動電阻，使使變頻器直直流回路的的泵升電壓壓UD保持在允許許范圍內。。可編程序控控制器選用用西門子S7-300，這種型號號的PLC具有通用性性應用、高高性能、模模塊化設計計的性能特特征，具備備緊湊設計計模塊。由由于使用了了MMC存儲數據和和程序，系系統(tǒng)免維護護。電源模模塊為PS-3072A，插入1號槽。CPU為CPU315-2DP（保留PROFIBUS-DP接口，為今今后組成網網絡作準備備），型號號6ES7315-1AF03-0AB0，插入2號槽。數字字輸入模塊塊選SM321DI16×DC24V，型號6ES7321-1BH02-0AA0兩塊，一塊塊插入4號槽內，地址址范圍為I0.0～I0.7及I1.0～I1.7；另一塊插入入5號槽內，地址址范圍為I4.0～I4.7及I5.0～I5.7。數字輸出模模塊選SM322DO16××DC24V/0.5A，6ES7322-1BH01-0AA0型一塊，插入入6號槽內，地址址范圍為Q8.0～Q8.7及Q9.0～Q9.7。MM440參數設置表

參數號設置值說明P01000功率以kW表示，頻率為50HzP03001電動機類型選擇（異步電動機）P0304380電動機額定電壓（V）P030578.2電動機額定電流（A）P030737電動機額定功率（kW）P030991電動機額定效率（%）P031050電動機額定頻率（Hz）P0311740電動機額定轉速（r/min）P07002命令源選擇“由端子排輸入”P07011ON接通正轉，OFF停止P07022ON接通反轉，OFF停止P070317選擇固定頻率（Hz）

參數號設置值說明P070417選擇固定頻率（Hz）P070517選擇固定頻率（Hz）P073152.3變頻器故障P10003選擇固定頻率設定值P100150設置固定頻率f1＝50HzP100220設置固定頻率f2＝20HzP10046設置固定頻率f3＝6HzP10800電動機運行的最低頻率（Hz）P108250電動機運行的最高頻率（Hz）P11203斜坡上升時間（s）P11213斜坡下降時間（s）P130020變頻器為無速度反饋的矢量控制MM440運行頻率率表固定頻率Q8.5對應16端口Q8.4對應8端口Q8.3對應7端口MM440頻率參數MM440頻率（Hz）高f1001P100150中f2010P100220低f3100P10046MM440在離心機調速速系統(tǒng)中的應應用其工藝步驟分分為三步：（1）慢速階段2～3min，使混凝土分分布鋼模內壁壁四周而不塌塌落。（2）中速階段0.5～1min，防止離心過過程混凝土結結構受到破壞壞，這是從低低速到高速的的一個短時過過渡階段；（3）高速階段6～15min，將混凝土沿沿離心力方向向擠向內模壁壁四周，達到到均勻密實成成型，并排除除多余水分。。各階段的運運行速度和運運行時間視不不同規(guī)格和型型號的電桿而而有所不同，，其運行速度度圖如圖所示示根據第3章變頻器容量量的選擇方法法進行計算，，可選用37kW，額定電流75A的變頻器?？伎紤]到改進設設計方案的可可行性、調速速系統(tǒng)穩(wěn)定性性及性價比，，采用西門子子MM440，37kW，額定電流為為75A的通用變頻器器。該變頻器器采用高性能能矢量控制技技術，提供低低速高轉矩輸輸出和良好的的動態(tài)特性，，同時具備超超強的過載能能力，可以控控制電機從靜靜止到平滑起起動期間提供供3s，200%的過載能力。。變頻器的各項項參數設置參數號參數值說明P01000歐洲/北美設定選擇P03001電機類型選擇（異步電機）P0304380電機額定電壓P030569.9電機額定電流P030737電機額定功率P03080.87電機額定功率因數P03090.925電機額定效率P031050電機額定頻率P03111480電機額定轉速P07002變頻器通過數字量控制P100023變頻器頻率設定值來源于固定頻率和模擬量疊加P10800電機運行的最小頻率P108245電機運行的最大頻率P11205斜坡上升時間P112120斜坡下降時間P10605點動斜坡上升時間P10615點動斜坡下降時間P130020變頻器的運行方式為無速度反饋的矢量控制P070116Din1選擇固定頻率1運行參數號參數值說明P070216Din2選擇固定頻率2運行P070316Din3選擇固定頻率3運行P07051Din5控制變頻器的啟/停P070610Din6正向點動P100120固定頻率1，20HzP100230固定頻率2，30HzP100340固定頻率3，40HzP105810正向點動頻率，10HzP073152.3變頻器故障指示P39003快速調試基于變頻器與與PLC的恒壓供水控控制系統(tǒng)設計計將通往用戶的的用水水管中中的壓力變化化經壓力傳感感器采集給變變頻器，再通通過變頻器與與變頻器中的的設定值進行行比較，根據據變頻器內置置的PID功能進行數據據處理，將數數據處理的結結果以運行頻頻率的形式進進行輸出。當供水的壓力力低于設定壓壓力，變頻器器就會將運行行頻率升高，，反之則降低低，并且可以以根據壓力變變化的快慢進進行差分調節(jié)節(jié)。由于本系系統(tǒng)采取了負負反饋，當壓壓力在上升到到接近設定值值時，反饋值值接近設定值值，偏差減小小，PID運算會自動減減小執(zhí)行量，，從而降低變變頻器輸出頻頻率的波動，，進而穩(wěn)定壓壓力。供水系統(tǒng)方案案系統(tǒng)主電路圖圖PLC接線圖FR-A540變頻器參數設設定表參數號設定值設定范圍注解Pr.1282010.11.20.21PID控制為4端輸入，起負作用Pr.1291000.1～1000PID比例常數設定為100%Pr.1300.50～3600sPID積分常數設定為0.5sPr.1340.50.01～10sPID積分常數設定為0.5sPr.183140～99.9999RT端子功能設定為“PID控制有效端”Pr.19340～199.9999OL端子功能設置為“Pr.50的頻率檢測（上限頻率）”Pr.19450～199.9999FU端子功能設置為“Pr.42的頻率檢測（下限頻率）”Pr.42100～400Hz下限標志頻率為10HzPr.50490～400Hz上限標志頻率為49HzPLC程序流程變頻器在行車車上的應用行車和龍門吊吊車是目前工工廠使用最多多的起重設備備，在行車的的使用過程中中，經常出現現驅動大車行行走的2臺電動機在運運行中不同步步，造成行車車整個車體相相對于軌道出出現偏移，使使行車在行走走中輪子擠壓壓軌道，發(fā)出出噪聲，車體體出現抖動，，嚴重時使軌軌道移位。為為此，需要定定時對行車軌軌道進行調整整和校正，以以保證行車的的安全運行。。行車大車在行行走過程中出出現車體偏轉轉，其原因是是大車左右兩兩邊的輪子運運行速度不一一致，而兩邊邊輪子的速度度分別取決于于各自的驅動動電機速度和和傳動機構速速比。由于制制作工藝的限限制，很難使使兩邊速度完完全一致。為為此要消除車車體偏移，較較好的辦法是是在運行過程程中及時調整整電動機的速速度來矯正偏偏轉，使兩邊邊輪子運行速速度保持一致致。矯正行車偏偏轉的方法法有幾種：：行車兩大大車電機中中，一臺采采用交流繞繞線電動機機來調速，，另一臺可可采用直流流電動機或或轉子滑差差電動機來來調速，或或者仍采用用繞線電動動機，但通通過串級調調速來實現現行車兩邊邊輪子的同同步。在上上述方法中中，采用直直流電動機機調速，系系統(tǒng)需增設設一臺整流流調壓裝置置，且直流流電動機存存在換向火火花等問題題，不宜采采用；采用用轉子滑差差電動機調調速，控制制簡單，但但電機本身身體積較大大，行車上上的安裝位位置不夠；；采用串級級調速時，，系統(tǒng)需增增設逆變變變壓器和整整流逆變裝裝置，控制制較復雜。。在上述三三種調速方方法中，還還需用可編編程控制器器(PLC)來實現繼電電器線路與與調速裝置置部分的邏邏輯連鎖控控制，整個個系統(tǒng)線路路復雜，投投資費用高高。采用變變頻器來矯矯正行車電電動機不同同步，只需需對原控制制線路稍作作改動，投投資費用低低，安裝、、維修方便便，且系統(tǒng)統(tǒng)的可靠性性非常高。。行車構成示示意圖行車兩大車車電動機仍仍采用原來來的繞線式式異步電動動機，其中中電機M2原控制方法法不變，電電機M1在原控制線線路的基礎礎上增設1臺變頻器，，實現對該該電機的變變頻調速，，來調整行行車的運行行偏轉。為為測量行車車運行過程程中的偏轉轉，分別在在行車車身身左右兩端端靠近軌道道處裝設兩兩個接近開開關。在行行車前進過過程中，如如果右邊輪輪子運行速速度較慢，，則車身偏偏轉，接近近開關KA1發(fā)出信號，，說明此時時電機M1需提速；反反之，在前前進過程中中，當右邊邊輪子運行行速度較快快時，車身身偏移，使使接近開關關KA2發(fā)出信號，，說明此時時電機M1需減速。為實現上述述功能，選選用ABB公司生產的的200V系列變頻器器，型號為為ACS143-4K1-1，變頻器矯正正行車電機機不同步接接線圖KM1、KM2分別為大車車前進、后后退控制用用接觸器，，其常開觸觸點用來控控制變頻器器的起停和和正反轉，，KA2、KA1為左、右端端接近開關關，變頻器器D13、D14接線端用于于連接變頻頻器的速度度給定信號號，由接近近開關控制制。給定速速度設置如如表所示。。當KA1、KA2都無信號輸輸出時，說說明行車運運行正常，，變頻器保保持輸出頻頻率50Hz不變。在行行車前進過過程中(KM1為ON)，當KA1閉合時，D13=1、D14=0，說明電機機M1速度過慢，，此時變頻頻器輸出頻頻率增至55Hz，電機M1提速；反之之，當KA2閉合時，D13=0、D14=1，變頻率輸輸出頻率為為45Hz，電機M1減速。當KA1、KA2同時閉合時時，D13=1、D14=1，說明系統(tǒng)統(tǒng)出現故障障，變頻器器報警。當當行車后退退時，KA1、KA2的閉合與M1的增減速對對應關系與與前進時的的對應關系系相反D13D14輸出00正常50Hz01減速45Hz10加速55Hz11故障報警在本控制線線路中，通通過變頻器器D18、D19運行端控制制中間繼電電器KA5，實現與另另一大車電電動機運行行的連鎖，，防止出現現一臺電動動機運行、、另一臺電電動機停止止而造成大大的故障。。依照本方法法對大噸位位行車的控控制系統(tǒng)進進行改進，，行車在運運行過程中中能根據位位置檢測信信號，實現現對大車一一臺電機的的實時變頻頻調速，可可以有效地地克服行車車運行中的的不同步現現象。實驗證明，，這種改造造方法效果果良好，可可靠性高，，成本低，，有較大推推廣價值。。線材卷繞機機的變頻調調速某鋼鐵公司司連續(xù)線材材軋制線由由荒軋、飛飛剪、一中中間軋、二二中間軋、、精軋及卷卷線機等機機組組成。。其中精軋軋部分分四四條線，每每條線有兩兩臺卷線機機，輪流將將線材卷成成盤卷。線線材軋機的的平面布置置如圖1所示。軋制制原材料為為60mm××60mm、長12m、單重330kg的鋼坯，產產品為￠6.5mm的線材。軋軋制線上原原來的主傳傳動系統(tǒng)都都是直流調調速系統(tǒng)。。精軋機組組出口的最最高軋制速速度為29.8m/s。卷線機的的作用是把把精軋機出出來的成品品線材卷成成盤卷送出出。卷線機機為鐘罩式式，其傳動動系統(tǒng)如圖圖2所示線材軋機的的平面布置置圖卷線機的傳傳動系統(tǒng)示示意圖卷線機將精精軋機組出出來的線材材，通過轉轉動的鐘罩罩，成圈地地按松卷方方向放到滑滑板上卷成成盤，再由由推卷裝置置推到運輸輸機上。盤盤卷內徑約約850mm，外徑約1150mm；盤卷大小小與卷線機機轉速有關關。當精軋軋轉速一定定時，卷繞繞機轉速高高，則盤卷卷直徑小，，反之則大大。為保證證盤卷外觀觀整齊和減減少精軋與與卷線機之之間堆積鋼鋼材，要求求卷線機的的轉速能良良好地跟隨隨精軋機的的轉速變化化。卷線機的原原拖動系統(tǒng)統(tǒng)是由電子子管，磁放放大器，水水銀整流器器變流裝置置組成的直直流調速系系統(tǒng)，控制制線路十分分復雜，同同時，由于于卷線機所所處的環(huán)境境溫度高、、振動大，，故系統(tǒng)故故障率高，，維修頻繁繁。采用交交流異步電電動機變頻頻調速系統(tǒng)統(tǒng)代替直流流拖動系統(tǒng)統(tǒng)，對原有有系統(tǒng)進行行技術改造造后，基本本上解決了了上述問題題。變頻調速系系統(tǒng)的器件件選型1主電動機選擇主電動動機容量，，主要考慮慮以下因素素：(1)原直流電動動機由于長長期工作在在基速以上上(弱磁狀態(tài))，所采用的的“調磁調調速電動機機”為了增增加轉矩，，加大了電電樞的直徑徑與長度，，其尺寸比比同容量的的普通電動動機大得多多；(2)電動機安裝裝的周圍環(huán)環(huán)境溫度高高，且無法法外加通風風冷卻裝置置；(3)交流電動機機在基準頻頻率以下工工作時，其其本身的散散熱功能變變差；(4)交流電動機機的短時過過載能力不不如直流電電動機；(5)卷線機調速速范圍大，，對過載能能力要求較較高。基于以上考考慮，技改改時將交流流電動機容容量加大為為原直流電電動機的2倍左右考慮到變頻頻器的性能能價格比，，采用日本本富士公司司生產的G9S系列變頻器器,根據系統(tǒng)的的控制要求求，設計出出系統(tǒng)的基基本線路如如圖所示變頻器調速速系統(tǒng)的主主要特點有有：(1)采用一臺變變頻器控制制一臺電動動機的工作作方式，即即“一拖一一”；(2)不需速度反反饋裝置；；(3)保留原控制制系統(tǒng)的操操作方式、、速度給定定方式和信信號顯示方方式；(4)省去原控制制系統(tǒng)的整整流變壓器器，保留原原系統(tǒng)的直直流平波電電抗器作為為變頻器的的直流電抗抗器，用來來改善功率率因數；(5)不需外加制制動單元。。變頻器的參參數預置及及調試1最高頻率、、基本頻率率與上限頻頻率的預置置卷線機的額額定轉速為為1500r/min，超速保護護轉速為1650r/min。故基本頻頻率預置為為50Hz，最高頻率率預置為60Hz，上限頻率率預置為55Hz。2頻率增益的的預置為保證卷線線機的轉速速準確跟隨隨精軋機的的轉速，兩兩者的給定定信號實際際為同一信信號。原直直流調速系系統(tǒng)的速度度給定信號號按每伏200r/min設計，7.5V對應1500r/min，給定信號號為0～8.5V。變頻器的的給定信號號為0～10V，10V時對應60Hz。當給定信信號為7.5V時，對應的的給定頻率率為45Hz，對應的同同步轉速為為1350r/min，達不到原原系統(tǒng)的調調速范圍。。故將頻率率增益預置置為125%。3升速時間的的預置精軋直流調調速系統(tǒng)起起動時，轉轉速從0上升到1500r/min的給定積分分時間為10s。原卷繞機機直流調速速系統(tǒng)的給給定積分時時間為8s。改為變頻頻調速后，，經動態(tài)測測試，升速速時間預置置為5s為宜。4降速時間的的預置由于卷線機機轉動慣量量大，如減減速時間小小于20s，會引起過過電壓跳閘閘。經多次次調試，將將降速時間間預置為30s，不但滿足足了生產工工藝的要求求，同時不不需選用制制動器件。。5拖動轉矩、、制動轉矩矩極限值的的預置通過多次調調試，把拖拖動轉矩限限值預置為為150%、制動轉矩矩限值預置置為30%較為合適。。6轉差補償的的預置為提高系統(tǒng)統(tǒng)的調速精精度，本系系統(tǒng)適當加加入了轉差差補償。在在調試過程程中，轉差差補償大于于1Hz時，容易產產生過電壓壓跳閘。實實際預置為為0.8Hz，完全可以以滿足調速速精度的要要求。7輸出頻率信信號的預置置由于卷線機機并無速度度反饋裝置置，為了使使操作臺有有一個電動動機轉速的的指示，在在操作臺上上設置了一一塊轉速表表。此轉速速表實際上上是0～10V的直流電壓壓表，接在在變頻器的的輸出信號號端“FMA”與“11”之間。當變變頻器輸出出最高頻率率時，FMA端輸出+10V。表上的刻刻度是和變變頻器控制制的電動機機的同步轉轉速成正比比的。調試試中，為使使操作臺轉轉速表的顯顯示值和變變頻器顯示示的轉速一一致，將FMA端輸出的直直流電壓調調整比預置置為125%。卷線機變頻頻調速系統(tǒng)統(tǒng)經調試投投入運行后后，系統(tǒng)性性能穩(wěn)定，，且完全能能滿足工藝藝控制要求求，穩(wěn)定性性優(yōu)于原來來的直流調調速系統(tǒng)，，基本上做做到了無故故障運行，，維護工作作大為減少少。變頻器在在銑床中中的應用用某廠用于于機械零零件加工工的龍門門銑床調調速系統(tǒng)統(tǒng)，原來來采用三三相半控控橋不可可逆直流流拖動，，分工作作臺、左左主軸和和右主軸軸三個進進給方向向。其電電氣控制制系統(tǒng)由由于運行行時間太太長，直直流調速速插板已已嚴重老老化，同同時，由由于插板板之間原原來的連連接線較較多，由由導線虛虛接造成成的故障障日漸增增大，維維修工作作量不斷斷加大，，龍門銑銑床的調調速系統(tǒng)統(tǒng)急待技技術改造造。變頻器的的控制方方式龍門銑床床技術改改造的對對象是進進給機構構，其工工作臺進進給和左左、右主主軸進給給均屬于于恒轉矩矩負載。。原來的的直流調調速系統(tǒng)統(tǒng)的調速速范圍D=50，改造后后的變頻頻系統(tǒng)要要達到50∶1的調速比比，必須須選用帶帶有矢量量控制功功能的高高性能通通用變頻頻器。矢量控制制變頻器器組成交交流調速速系統(tǒng)可可以有兩兩種方案案，一是是使用速速度傳感感器，檢檢測出電電機轉速速，再反反饋給變變頻器；；一是使使用無速速度傳感感器的矢矢量控制制變頻器器，其調調速范圍圍可達到到100∶∶1。無速度度傳感器器矢量控控制是通通過轉矩矩電流的的變化量量的積分分運算來來推算電電機的轉轉速，有有一定的的推算誤誤差。如如果要求求進一步步提高調調速范圍圍和精度度，就必必須選用用帶速度度傳感器器的矢量量控制變變頻器。。目前，，市場上上出售的的帶速度度傳感器器的矢量量控制變變頻器，，調速范范圍可達達1000∶1考慮到普普通籠型型電機安安裝速度度傳感器器，不但但增加工工藝難度度，而且且加大了了技術成成本，而而無速度度傳感器器矢量控控制變頻頻器的主主要技術術指標。。已基本本能滿足足技改的的設計要要求，所所以初步步決定選選用日本本春日KVFZ4110型無速度度傳感器器矢量控控制變頻頻器。該該型號變變頻器的的幾項主主要技術術指標如如下：(1)調速范圍圍。無速速度傳感感器矢量量控制調調速范圍圍為100∶∶1。(2)起動轉矩矩。1Hz時150%額定轉矩矩；(3)頻率精度度。頻率率精度為為最高頻頻率的0.1%。變頻器的的容量計計算及參參數設定定1變頻器容容量計算算在變頻器器容量計計算前，，要確定定拖動負負載的電電機容量量。由于于有原直直流電機機作參考考依據，，所以不不必進行行詳細的的轉矩換換算，只只需選擇擇與原直直流電機機容量相相對應的的籠型電電機容量量。由于于工作臺臺拖動電電機容量量均大于于左、右右主軸進進給電機機容量，，所以變變頻器容容量的計計算以工工作臺的的電機為為主要依依據。原工作臺臺直流電電機參數數為：PN=10kW，nN=1000r/min。通過查查電機手手冊，與與原直流流電機數數據對應應的籠型型電機數數據為：：電機型型號Y160L--6，額定功功率PN=11kW，轉速nN=970r/min，額定電電流IN=24.6A。根據前面面的分析析，變頻頻器連續(xù)續(xù)運行時時，其額額定輸出出電流IINV應大于或或等于電電動機實實際最大大電流的的1.1倍。根據據原來測測試的數數據換算算，工作作臺進給給的最大大負載轉轉矩為81N··m，換算到到Y160L--6電機上的的最大負負載電流流Imax≈19A，這樣，，變頻器器的額定定輸出電電流應大大于或等等于1.1××19=20.9A。查春日日變頻器器手冊，，選擇KVFZ4110型，其額額定電流流為24A，能滿足足上述要要求。此外，由由于KVFZ4110型變頻器器不帶標標準制動動電阻，，所以還還需要根根據實際際情況進進行計算算，選用用合適的的阻值和和容量。。查春日日變頻器器設計手手冊，制制動電阻阻選100%制動轉矩矩時的標標準配置置62Ω，4kW。常規(guī)設計計的自冷冷式異步步電動機機，在額額定工況況及規(guī)定定的環(huán)境境濕度范范圍內，，是不會會超過額額定溫升升的，但但在變頻頻調速系系統(tǒng)中，，情況有有所不同同。自冷冷式異步步電動機機在20Hz以下頻率率運行時時，轉子子風葉的的散熱能能力變差差，如果果再在恒恒轉矩負負載條件件下長期期運行，，勢必造造成電機機溫升增增加，使使調速系系統(tǒng)的特特性變壞壞。所以以，當自自冷式異異步電動動機在低低頻運行行并拖動動恒轉矩矩負載時時，必須須采取強強制冷卻卻措施，，改善電電機的散散熱能力力。變頻器的的功能參參數設定定變頻器在在出廠時時，所有有的功能能碼一般般都已設設定為出出廠設定定值。但但是，龍龍門銑床床調速系系統(tǒng)有些些功能要要求，與與變頻器器的出廠廠設定不不盡相同同，這些些功能參參數需重重新設定定，具體體如下。。(1)控制模式式選擇(功能碼F01)：設定為為矢量控控制方式式；(2)電機額定定電壓(功能碼F03)：380V；(3)電機額定定電流(功能碼F04)：24.6A；(4)電機額定定頻率(功能碼F05)：50Hz；(5)電機額定定轉速(功能碼F06)：970r/min；(6)最高頻率率(功能碼F08)：50Hz；由于機機床的進進給機構構屬恒轉轉矩負載載，所以以電機只只能在額額定頻率率以下的的恒轉矩矩控制區(qū)區(qū)使用；；(7)失速電平平設置(功能碼F46)：150%；在矢量量控制方方式下，，該參數數設置表表示變頻頻器輸出出最大電電流的限限幅值，，為了獲獲得大的的輸出轉轉矩，應應將該參參數設為為較大值值。(8)過負荷報報警水平平(功能碼F71)：110%；(9)過負荷報報警延遲遲時間(功能碼F70)：3s；(10)電源投入入再啟動動(功能碼F75)：OFF；(11)自動調諧諧(功能碼F07)：在上述述參數設設定后，，將F07設定為RUN，等待約約5秒鐘，變變頻器會會自動測測定電機機內部參參數，以以完成矢矢量運算算與控制制。如果果自動測測試中發(fā)發(fā)生異常常報警，，須參閱閱春日變變頻器產產品說明明書。(12)加減速時時間的設設定：加加減速時時間可用用第三章章介紹的的加減速速時間計計算公式式計算求求得；若若計算時時有實際際困難，，也可采采用以下下方法：：先將加加減速時時間都設設定為較較大值，，待變頻頻器試運運行后，，關掉失失速電平平功能，，再逐步步減小設設定值，，以使變變頻器不不發(fā)生報報警的最最后的值值為最佳佳設定值值。加減減速時間間設定完完后，失失速電平平功能恢恢復為ON狀態(tài)。變頻器的的連接技改設計計中，PLC選用日本本立石株株式會社社的模塊塊式C200H產品，該該型號PLC的CPU單元為CPU01-E，存儲器器選4k容量EEPROM，型號為為ME431，兩個輸輸入單元元均為16點的ID212，三個輸輸出單元元分別為為12點的OC222，8點的OC221，獨立接接點8點的OC224。變頻器器的接線線原理圖圖如圖由圖可知知，龍門門銑床的的工作臺臺進給、、左主軸軸進給和和右主軸軸進給，，是通過過控制變變頻器輸輸出側的的接觸器器來實現現的。如如果在變變頻器正正常輸出出時切換換輸出側側的接觸觸器，將將會在接接觸器觸觸點斷開開的瞬間間產生很很高的過過電壓，，這樣很很容易損損壞變頻頻器中的的逆變器器件。因因此，切切換變頻頻器輸出出側的接接觸器，，一定要要等到所所控制的的電機完完全停止止以后才才能進行行。試運行及及PLC調試變頻器系系統(tǒng)功能能參數設設定完后后，就可可試運行行。用操操作盤上上的速度度給定電電位器設設定5Hz左右的低低頻率，，再按下下正、反反轉按鈕鈕，觀察察電機轉轉向是否否正確，，電機運運轉是否否平穩(wěn)，，加減速速是否平平滑。電電機空載載運轉幾幾分鐘后后，如無無異常情情況，再再依次選選擇10、20、35、50Hz等幾個頻率率點試運行行。試運行行正常以后后，變頻器器調速系統(tǒng)統(tǒng)即可投入入正式運行行。在變頻器最最佳加減速速時間確定定后，要重重新設定進進行變頻器器輸出切換換控制的PLC程序中的定定時器TIM002和TIM003的時間值。。這兩個時時間設定值值相等，但但必須略大大于變頻器器的最佳減減速時間。。順便說明的的是，PLC程序試運行行前，應先先將編程器器上的狀態(tài)態(tài)轉換開關關撥至監(jiān)控控位(MONITOR)，在監(jiān)控狀狀態(tài)下，可可進行PLC運行狀態(tài)的的監(jiān)視、觸觸點的強制制輸出、定定時器/計數器的設設定值或當當前值的變變更等。用通用變頻頻器代替原原來的直流流調速系統(tǒng)統(tǒng)，對龍門門銑床進行行技術改造造后，經過過實際運行行發(fā)現，該該系統(tǒng)不但但調速的各各頂性能指指標達到了了原直流系系統(tǒng)的調速速水平，而而且線路大大大簡化，，日常維修修量減少，，而且由于于變頻器和和PLC完善的故障障診斷功能能，使系統(tǒng)統(tǒng)的可靠性性大幅度提提高。變頻器在窯窯爐溫度控控制中的應應用在陶瓷工業(yè)業(yè)生產中，，窯爐是關關鍵性的生生產設備，，陶瓷產品品質量的好好壞，很大大程度上取取決于窯爐爐燒成的質質量。傳統(tǒng)統(tǒng)的窯爐采采用繼電器器一接觸器器控制系統(tǒng)統(tǒng)，存在控控制溫差大大、燒成周周期長、能能耗高、勞勞動條件差差等缺點。。某陶瓷廠廠對該廠一一座3.7m3、1750℃℃高溫自控燃燃油抽屜窯窯進行技術術改造，采采用變頻器器、微機溫溫控器和精精密計量泵泵組成溫度度控制系統(tǒng)統(tǒng)，自動調調節(jié)窯內工工況，自動動控制燃燒燒過?？諝鈿庀禂担故垢G內燃燒燒始終處于于最佳狀態(tài)態(tài)，減少了了廢氣帶走走的熱量，，降低了窯窯內溫差，，縮短了燒燒成時間，，提高了產產品質量，，降低了油油耗，經100多窯次燒成成驗證，該該窯的溫控控系統(tǒng)設計計合理，節(jié)節(jié)約能源達達5%～10%。系統(tǒng)組成1變頻器本系統(tǒng)選用用FVR-G7S富士變頻器器。FVR-G7S是以32位雙CPU為核心的交交-直-交(VVVF)型脈寬調制制變頻調速速器，其中中一個CPU用于計算高高速轉矩，，另一個用用于數據處處理。變頻頻器配有參參數設置面面板，可讀讀寫各種參參數，顯示示屏可監(jiān)視視變頻器的的運行狀況況，并能實實現轉矩限限定、轉差差補償控制制、瞬間停停電故障后后平衡恢復復、加/減速控制、、錯誤診斷斷等多項功功能。2M900型微機機溫控器該溫控器采采用MCS51系系列單片微微處理機(8位)作作為核心，，采用16位A/D、14位位D/A轉轉換器及相相關電路作作為輸入、、輸出，具具有自動穩(wěn)穩(wěn)零、冷端端補償、高高分辨率PID算法法、16段段溫度程序序曲線、軟軟件線性化化等功能。。3燃油計計量泵此泵是四缸缸窯用精密密計量油泵泵，采用直直列式柱塞塞，把燃油油從低壓變變成高壓，，然后按各各缸次序定定量、均勻勻地送入燒燒嘴，噴入入窯內燃燒燒。油泵轉轉速越高，，供油量越越大，反之之則越小。。工作原理從圖可以看看出，窯爐爐設前、后后兩個溫度度控制區(qū)，，每個溫控控區(qū)的一側側窯墻上安安裝兩只燒燒嘴(上、下排列列)，而對面一一側安裝熱熱電偶，中中間部分為為火道，兩兩組燒嘴和和熱電偶交交錯排列。。每個溫控區(qū)區(qū)由熱電偶偶將窯溫變變換成相應應的熱電勢勢信號(測量值)送入M900微機溫控器器，與預先先輸入溫控控器的產品品燒成升溫溫工藝曲線線(給定值)進行比較，，得出偏差差值，偏差差值再經運運算后，輸輸出帶有連連續(xù)PID調節(jié)規(guī)律的的4～20mADC電流。此電電流經屏蔽蔽電纜輸入入到變頻器器的電流輸輸入端(C1端和11公共端)。變頻器的的調速范圍圍設定為：：(1)當溫控器輸輸出為4mA時，對應設設定變頻器器輸出為5Hz(下限頻率)，而變頻電電機轉速為為96r/min(此時計量泵泵為最低轉轉速)，供油量最最小。(2)當溫控器輸輸出為20mA時，變頻器器輸出為50Hz(上限頻率)，電機轉速速為960r/min(此時計量泵泵為最高轉轉速)，供油量最最大。從而實現大大范圍的供供油自動調調節(jié)(閉環(huán)控制)。當窯溫在某某一干擾作作用下(如窯門啟閉閉或輸入能能量波動等等)降低時，溫溫控器經比比較運算輸輸出給變頻頻器的信號號電流增加加，使輸出出頻率增大大，電動機機轉速升高高，由電動動機帶動的的四缸計量量泵轉速升升高，噴向向窯內的供供油量增大大，使窯溫溫升高。所所以系統(tǒng)只只經短暫的的衰減振蕩蕩后，偏差差即被消除除，進入新新的穩(wěn)定狀狀態(tài)。只要要溫控器的的PID調節(jié)參數選選擇得當，，就能達到到較為理想想的調節(jié)效效果。微機溫控器器的主要功功能參數設設定值為：：比例帶P為120s，積分系數數I為4s，微分系數數D為1s。變頻器的主主要功能參參數設定值值為：上、、下限頻率率分別為50Hz和5Hz；啟動頻率率為5Hz；電子熱繼繼電器門限限值35A；加/減速時間分分別為7s和5s；基準頻率率為50Hz；電動機極極數6極。由變頻器、、溫控器和和計量泵等等組成的窯窯溫自控系系統(tǒng)，結構構簡單，總總成本僅為為進口同類類窯自控部部分的1/3左右，運行行過程中溫溫度穩(wěn)定，，經實地測測量：窯內內溫差為±3～±5℃。該窯與傳傳統(tǒng)倒焰窯窯相比，單單位能耗可可節(jié)省約50%，產品質量量提高10%，燒成周期期縮短近一一半。對其其他如輥道道窯、隧道道窯等連續(xù)續(xù)化工業(yè)窯窯爐的溫控控系統(tǒng)，也也可用變頻頻器進行改改造。9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December21,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。21:51:4821:51:4821:5112/21/20229:51:48PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2221:51:4821:51Dec-2221-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。21:51:4821:51:4821:51Wednesday,December21,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年