14绕弦机(变频器)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,PLC,可编程控制技术,湖北三峡职业技术学院,精品课,机电工程系,10/4/2024,琴弦绕丝机的运行控制,项 目 十四,PLC,与变频器,10/4/2024,一、项目说明,当机架处于起点位置且钢丝被拉紧时，按下起动按钮，绕丝机开始工作，机架高速向左行走；当机架行走到减速传感器位置时，主轴减至最低速；机架继续向左行走，到终点传感器位置时，主轴电机停止工作；主轴电机停止工作,3,秒后，主轴电机反转，带动机架中速向右行走，行走到起点位置时，主轴电机停止，机架停止于起点位置处，准备进入下一个循环。,10/4/2024,1,机架向左或者向右行走即要求三相异步电动机要能实现正转和反转控制,；,2,机架运行过程中，要求主轴变速，即要求实现三相异步电动机的速度控制,一、项目分析,10/4/2024,1.,变频器的调速原理和作用,三相异步电动机的转速公式,式中,n0,同步转速；,电源频率，单位为,HZ,；,p,电动机极对数。,s,电动机转差率。,从公式可知，改变电流频率即可实现调速。,为了维持磁通量不变，三相异步电动机在变频调速时必须同时改变定子电压，即必须通过变频器获得电压和频率均可调节的供电电源。,【,知识准备,1】,-,变频器控制,10/4/2024,2.,变频器的基本构成,变频器分为交,交和交,直交两种形式。交交变频器是直接将工频交流转换成频率、电压均可控制的交流；交直交变频器则是先把工频交流通过整流器转换成直流，然后再把直流转换,(,逆变,),成频率、电压均可控制的交流电,(,由直流转换成交流的装置也常称为逆变器。,10/4/2024,3.,变频器的额定值和频率指标,（,1,）输入侧的额定电压和相数。,380V/50Hz,（三相，用于绝大多数电器）,200,230V/50Hz,（单相，家用电器）,200,230V/60Hz,（三相，某些进口设备）,（,2,）输出侧的额定值,输出电压,U,N,电动机额定频率时的输出电压值,.,变频器变频的同时也要变压，,U,N,是指输出电压中的最大值。通常，输出电压的额定值总是和输入电压相等。,输出电流,I,N,-,允许长时间输出的最大电流，是用户选择变频器时的主要依据。,输出容量（,kVA,）,S,N,，,S,N,与,U,N,、,I,N,关系为,配用电动机容量（,Kw,）,P,N,，配用电动机容量，仅适合于长期连续负载，,且通常是针对四极电动机的。,过载能力，变频器的过载能力是指其输出电流超过额定电流的允许范围和时间。大多数变频器都规定,150%IN,、,60s,，,180%IN,、,0.5s,。,10/4/2024,（,3,）频率指标,频率范围,变频器能够输出的最高频率,max,和最低频率,min,。通常，最低工作频率为,0.1Hz,1Hz,，最高工作频率为,120Hz,60Hz,。,频率精度，指变频器输出频率的准确度。,由变频器的实际输出频率与设定频率之间的最大误差与最高工作频率之比的百分数来表示。,频率分辨率,指输出频率的最小改变量，即每相邻两档频率之间的最小差值。一般分模拟设定分辨率和数字设定分辨两种。,10/4/2024,4.,通用变频器基本参数,1),频率限制,2),加减速时间,3),转矩提升,4),电子热过载保护,5),加减速模式选择,6),回避频率,7),多段速频率设置,8),直流制动设置,10/4/2024,变频器的基本参数,上下限频率（,Pr.1,、,Pr.2,）,-,为,防止误操作或外接频率信号源故障，保护功能,Pr.1,上限频率，,Pr.1,变频器,Fmax,，通常设定为电动机的额定频率,Pr.2,下限频率,Pr.2,变频器,Fmin,基准频率电压,V/F,（,Pr.3,、,Pr.19,）,Pr.3,基准频率，通常设定为电动机的额定频率,Pr.19,与基准频率对应的电压，一般为电机,U,N,启动频率,Pr.13,电机开始启动时的频率,Pr.13,运行设定频率,10/4/2024,变频器的基本参数,加减速时间设定（,Pr.7,、,Pr.8,、,Pr.20,、）,Pr.20,加减速基准频率，多数情况下与,Pr.3,相同,Pr.7,加速时间，从,0HZ,加速到,Pr.20,设定频率的时间；,Pr.8,减速时间，从,Pr.20,设定频率减速到,0HZ,的时间；,应,将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸,应防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸,10/4/2024,多段速度设定（,Pr.4,Pr.6,、,Pr.24,Pr.27,）,Pr.4,、,Pr.5,、,Pr.6,分别设定（高,RH,、中,RM,和低,RL,）三速运行的频率；,Pr.24 Pr.7,分别设定,47,段速度运行的频率,10/4/2024,Pr.232 Pr.239,分别设定,815,段速度运行的频率,10/4/2024,过电流保护,Pr.9,通常设定为电动机的额定电流。,Pr.0,转矩提升，改善变频器的低频启动性能,Pr.0,过大，电机易过热，,Pr.0,过小，启动力矩不够，根据电机容量设定,运行模式（,Pr.79,）,Pr.79,，外部,/PU,切换模式，电源投入时为外部操作模式，但可操作面板切换为,PU,操作模式；,Pr.79,1,，为,PU,操作模式；,Pr.79,，为外部操作模式；,Pr.79,，组合操作模式,1,（起、停由外部端子控制，频率由操作面板控制）；,Pr.79,，组合操作模式,2,（起、停由操作面板控制，频率由外部信号控制）；,10/4/2024,适用负荷选择（,Pr.14,）,用于选择与负载特性最适宜的输出特性（,V/F,特性）,Pr.14,，定转矩负载（如运输机械、台车等）；,Pr.14,，变转矩负载（如风机、水泵等）；,Pr.14,，提升类负载（反转时转矩提升为,0%,）；,Pr.14,，提升类负载（正转时转矩提升为,0%,）。,点动运行频率（,Pr.15,、,Pr.16,）,外部或面板操作,Pr.15,点动运行频率,Pr.16,点动加减速时间,10/4/2024,Pr.77-,参数写入选择（禁止或允许），主要用于参数被意外改写,参数号,设定值,功,能,Pr.77,0,PU,操作模式下、停止状态时中可以写入,1,不可写入参数。,Pr.75,，,Pr.77,和,Pr.79,“,操作模式选择”可写入,2,即使运行时也可以写入,10/4/2024,变频器外部端子,外接频率给定端子,外接输入控制端子,外接输出控制端子,10/4/2024,变频器外部端子,外接频率给定端子,外接输入控制端子,外接输出控制端子,10/4/2024,示范项目设计,设计方案：,三相异步电动机的正反转以及多速运行，采用外部控制端子和变频器的三速运行来控制；变频器的外部控制端子和变频器的多段速运行信号通过,PLC,的输出端子来提供，即通过,PLC,控制变频器的,RL,、,RM,、,RH,以及,STR,、,STF,端子与,SD,端子的通和断来实现控制三相异步电动机的正转、反转及多速运行。,10/4/2024,分配,PLC,的,I/O,地址，绘制,I/O,接线图,10/4/2024,编制,PLC,控制程序,该控制要求是一个典型的顺序控制，用状态转移图来设计系统程序。,10/4/2024,【,程序调试,】,系统接线,根据系统接线图进行接线,变频器参数设定,通过变频器面板进行参数设定,10/4/2024,设定参数,转矩提升,Pr0=6,；,上限频率,Pr1=50Hz,；下限频率,Pr2=0Hz,；,基底频率,Pr3=50Hz,；基底频率电压,Pr19=380Hz,加速时间,Pr7=5S,；减速时间,Pr8=4S,；,加减速基准频率,Pr20=50Hz,电子过电流保护,Pr9=,电机的,IN,0.5A,；,多段速度设定（高速,RH,）,Pr4=50Hz,；,多段速度设定（低速,RL,）,Pr5=30Hz,；,多段速度设定（中速,RM,）,Pr6=20Hz,；,操作模式选择（组合）,Pr79=3,（,2,、,4,也可以实现）；,10/4/2024,【,知识拓展,】,-,变频器的外部频率给定,模拟电压控制端子通过改变输入模拟电压值，即可改变变频器的输出频率,。,通过参数设置可以改变,模拟输入的种类和大小。,10/4/2024,应用实例电动机的启动,/,停止控制,10/4/2024,（,3,）几点说明,接入接触器,KM,的好处。,一般不允许在运行状态下切断电源，必须在停止输出状态下进行。,（电源突然断电，变频器立即停止输出，运行中的电动机失去了降速时间；电源突然断电，变频器内部的大功率开关管也容易被烧坏）,10/4/2024,变频器的直流制动,Pr.10,直流制动时的动作频率,Pr.11,直流制动时的作用时间,Pr.12,直流制动时的电压,可提高停止的准确度,10/4/2024,频率跳变的设置,频率跳转功能可以使电机连续运行时进行自动避开系统出现振荡的频率点，以保证系统能正常的运行。,FR-E740,变频器有三个跳跃频率点，它们分别由参数,Pr.31,、,Pr.32,、,Pr.33,、,Pr.34,、,Pr.35,、,Pr.36,等组成，它们两个为一组，共同来完成频率跳转功能。,10/4/2024,参数含义和设定范围,10/4/2024,频率跳转的设定实例,10/4/2024,实训项目,异步电机的多段速度控制和制动控制,【,项目说明,】,三相异步电机启动后每隔,10s,变换一级速度，共有,7,级运行速度，且要求停机时有制动控制（电磁抱闸断电制动）,10/4/2024,提示：电动机,抱闸,制动控制,设置,Pr.191=4,（输出频率检测）,设置,Pr.42=10,10/4/2024,10/4/2024,设置参数,除常规参数外，需设置,Pr4-Pr6,，,Pr24-Pr27,设置,Pr.191=4,（输出频率检测）,设置,Pr.42=10,10/4/2024,