变频器控制方案
变频器控制方案
目录
1.电控系统配电 (2)
2.电控系统设计方案 (3)
3.电气施工组织计划 (7)
4.报价
表 (8)
1. 电控系统配电
1.1 电控系统配电负荷
（1）动力系统3套即：BP-1#=315KW、备用BP-2#=315KW,BP-3#=315KW
（2）PLC控制柜1个，1*10KW=10KW
系统总配电容量为955KW,共分4个配电回路: BP-1#=315KW；备用BP-2#=315KW；BP-3#=315KW；PLC=10KW;
（3）低压配电室到主控制柜的动力电缆、主干桥架以及变频器的采购由甲方负责，不在本报价范围。
（4）本套控制系统包含控制柜内部所需的控制电缆、动力电缆及电气元器件安装。（5）系统配电容量表：
系统名称变频器配电容量(KW) 系统总容量(KW)
BP-1 315 315
BP-2 315 315
BP-3 315 315
PLC 10 10
955
2. 电控系统设计方案
电控系统配置4门控制柜
（1）AR-S-1PLC控制柜，2200*800*600（含200mm高底座）；
（2）AR-S-2变频器控制柜（BP-1#），2200*1200*600（含200mm高底座）；
（3）AR-S-3变频器控制柜备用（BP-2#），2200*1200*600（含200mm高底座）；
（4）AR-S-4变频器控制柜（BP-1#），2200*1200*600（含200mm高底座）；
柜体含底座高2200mm，底座为标准黑色，柜内变频器散热问题通过柜体上安装风扇来解决。
2.1 电控系统控制方案
（1）PLC采用S7-300系列CPU315-2DP.
（2）变频器为丹佛斯FC302系列产品并配备采用PROFIBUS-DP网卡，通过现场总线与PLC 相连，实现变频调速。
（3）在此系统建立一个以PC为基础的人机界面，在人机界面上显示所有系统的工艺流程图、控制器件的流程及状态，并可以随意的修改工艺技术参数，负责输入控制参数、监控系统状态、显示控制参数，显示变频器工作状态、器件故障点等；系统操作具有完善的权限保护措施。
（4）每台变频器带两台132KW电机。
（5）3套系统中，每次运行两套系统，其中一套作为A线或者B线备用系统，用接触器进行切换。
（6）在每台电机上装一个传感器用来检测电机是否正在转动，通过检测到的信号来判断电机故障。
2.2自控系统操作模式
操作方式由安装在PLC控制柜上的“本控/远控”带钥匙的选择开关控制。
（1）“本控”方式
在“本控”状态下，电控系统的主要功能如下：
系统启停，系统切换都是由控制柜上的按钮通过PLC来实现。
（2）“远控”方式
在“远控”状态下，电控系统的主要功能如下：
系统启停，系统切换都是由工控机上的按钮通过PLC来实现的。
2.3人机界面监控系统功能
（1）在人机界面上可进行单机系统启/停选择和多机系统的联动启/停选择。
（2）在人机界面上设定变频器频率和监控电机电流，电机频率，电机功率，电机运行时间，以及累计能耗等等。
（3）系统参数设置、变频器运行参数监控、流程图和工艺参数实时监控等功能。
（4）故障报警，并自动显示报警信息，参数修改，口令保护。
（5）总画面：所有系统和设备的基本信息集中监控显示。
（6）子系统画面：显示单系统动态的工艺流程图，显示系统设备运行状态，以图形、文字及颜色来显示电机、变频器，断路器，等设备的工作状态。
（7）具有控制系统现场总线设备网络诊断功能。
（8）显示系统电流实时趋势图，历史趋势图等。
（9）具有分级故障报警、越线报警画面，在出现故障时故障报警信息自动弹出并具有故障诊断功能。
2.4 控制示意图
2.5 主要元器件选型
(1) PLC各模块及PROFIBUS-DP现场总线，网络配置均采用西门子原装进口，CPU模板为CPU315-2DP.
(2) 主断路器采用 MOELLER系列。
(3) 按钮、选择开关及指示灯采用金钟-默勒产品。
(4) 中间继电器、接线端子、开关电源：PHOENIX公司产品。
(5) 穿线软管及缩紧接头采用胡默尔品牌。
(6) 接近开关选用图尔克公司产品。
变频器容量的确定
1)所带电机的负载类型
由于本方案中变频器所带的电机对应的为输送带传动减速电机，根据其负载特性及变频器的高海拔地区使用的要求，其过载能力按160%高过载选择，同时由于传动减速电机每两台132KW作为一组，需考虑传动同步性，为更好满足其工艺要求，我们选择Danfoss FC302P315KT5作为变频器型号，其重负载工作状态下额定功率为315kw,能充分满足高海拔地区重载使用要求
2)电机电缆长度
电机电缆过长容易形成较大的对地分布电容，引起较大的对地漏电流，造成电机和电机电缆的发热和绝缘老化。Danfoss FC302系列变频器可以连接300米非屏蔽电缆或 150米屏蔽电缆，在方案中部分变频器和电机之间未超过DANFOSS变频器所定的非屏蔽电缆长度为300米的范围，方案中变频器的选择按常规容量选择。
3)输入侧谐波抑制选项
由于Danfoss FC302系列变频器采用标准内置双直流电抗器（标配）替代进线侧交流电抗器，有效的减少了谐波失真（降低40％的谐波电流）。驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。内置镀锡卷板减少了安装工作，并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。
4)通讯总线说明
在FC302系列变频器中缺省内置了RS485通讯接口，配备有丹佛斯公开驱动器协议，同时为了满足各种PLC或DCS控制系统的通讯需要，DANFOSS变频器还提供如下各种总线通讯协议： RS 485接口，配置有丹佛斯公开驱动器协议
Profibus
Modbus+
InterBus
DeviceNet
LonWorks
本方案中采用了plc集中上位控制，PLC采用西门子300系列产品采用PROFIBUS总线，故变频器全部内置PROFIBUS通讯协议卡
5)输入/输出接口指标：
Danfoss变频器提供如下接口：
2路模拟输入 0~10VDC 的模拟量输入和1路4~20mA信号输入
4路数字输入
1路模拟输出
2路继电器输出，可扩展
1路RS485总线通讯接口
并且所有I/O可增加扩展。
变频器详细说明
Danfoss FC302系列变频器采用VVC plus控制和无传感器磁通矢量控制两种控制方式，VVC plus代表了一个崭新的用于感应电机转矩和速度控制的无传感器矢量控制系统。在VVC plus的控制方式下，丹佛斯变频器对电机速度的修正可以在3ms内完成，不仅确保了精确的转速控制，而且具有无与伦比的工艺适应性；而磁通矢量控制在VVC plus的基础上，能提供更好的低频特性和重载运行，其0HZ能达到160%负载输出60s，更好的满足工艺需要
Danfoss变频器符合的标准和认证
a）、符合CE标记：
●低压电气规范
●EMC电磁兼容性规范
b）、符合机械制造业规范
c）、通过C-tick认证
e）、通过UL and cUL认证
f）、通过船用认证: DNV, GL, Rina
g）、完全符合ISO14001和BS7750标准并获得相应证书，是唯一获得环保认证的变频器。Danfoss变频器适应的环境条件
a）、海拔高度：1000m
注：海拔1000m以上安装需要降容使用。
b）、环境温度：按照防护等级为IP54，过载转矩为110%
最高50℃
日平均最高 45℃
最低：-10℃
注：超过温度范围的情况下需要降额使用。
c）、相对湿度：95%
d）、震动：0.7g
Danfoss变频器的主要技术参数
该标书中所有FC302P315KT5E20H2GCA0变频器的选型都满足以下技术参数。
项目名称性能参数描述备注
电气参数额定功率315KW（重负载）
额定输出电流600A(重负载) 400V电压下间歇输出电流（60s）900A(重负载) 400v电压下输出容量415KVA 400V电压下
转矩特性启动转矩1分钟160%
0.5秒180% 该方案所选全部
变频器
加速转矩160% 60s
过载转矩160% 60s
控制特性频率范围0-1000HZ
输出频率分辨率±0.003HZ
系统响应时间3ms
速度控制范围（开环）1：100同步速
速度控制范围（闭环）1：1000同步速转速精度（开环）实际转速的0.5% 转速精度（闭环）实际转速的0.1% 滑差补偿小于0.5%
输入输出接口可编程模拟输入2路 0~24V
PELV隔离可编程模拟输出1路 0/4-20mA
可编程数字输入4路
0-24V DC（PNP）
可编程继电器输出2路
通讯接口PROFIBUS/RS485 全面电气绝缘
变频器
的主要特性和性能
Danfoss FC302变频器和其它变频器相比，除了一般变频器的功能外，更具有以下特性： ●
反应迅速： FC302能够在整个调速范围内进行精确的滑差补偿，并在3ms 内完成。在串
行通讯时对每条指令的响应时间为0.1ms 。 ●
自动电动机适应 (AMA) ：它在电动机稳态（即电机不转的情况下）时测量电动机的参数。
确保电动机具有最佳转矩性能。它补偿了不同电动机电缆带来的影响，优化电动机起动电压，得到最佳的起动性能。特别是在电机电缆较长的情况下，使电机得到最佳的控制状态。而其它变频器在自动适配时，往往电机要运转，需要把电机和负载脱开。 ●
FC302变频器可以驱动任何标准普通电机，而不需要专用变频电机，同时变频器180%的
启动转矩，不需要放大变频器的容量。 ●
FC302变频器体积小巧，具有书本型和紧奏型，同时可以并列安装，侧面不需要预留散
热空间，减少安装成本。 ●
在有刺激性气体、潮湿或者多尘的环境中，具有防腐涂层的电路板可以为内部电子线路
提供完全的保护符合IEC721-3-3 3C3标准。 ●
内置双直流电抗滤波器有效的减少了谐波失真（降低40％的谐波电流），不再需要使用
外接线路电抗器。驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。内置镀锡卷板减少了安装工作，并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。 。
其它
电机电缆长度 屏蔽/铠装 150m 非屏蔽/非铠装 300m
输出电压 0-100%电源电压
效率
>0.98
开关频率4KHZ 以
上会降低
防护等级 IP22
●电镀绝缘：控制卡和功率部分采用电镀绝缘，以保护使用者。绝缘遵守 PELV ，可以抵抗 2000V 的电压击穿。所有控制卡的输入和输出端也经过电镀绝缘处理。这使得变频器不需要另外的设备，就可以安全的连接到 PLC 或者个人电脑上。免去了使用昂贵的绝缘输入/输出模块。
●串口通讯选项:
RS 485接口，配置有丹佛斯公开驱动器协议
Profibus
Modbus+
InterBus
DeviceNet
LonWorks
●PID 调节器：VLT 5000 系列变频器拥有两个集成的 PID 调节器，一个用于速度控制，一个用于过程控制。
●分担负载：扩展的 VLT 5000 变频器内置分担负载选项，提供将多个变频驱动器连接在同一个直流总线上的可能性。
●接地和短路保护：驱动器采取了 100% 短路和接地故障保护措施。如果电动机或者电动机电缆出现故障的话，变频器不会被损坏。
●无限开关变频器输出：开关变频器输出，比如，当使用维修开关时，不会对变频器造成损害。允许越过变频器，将电动机直接挂在电源上运行。变频器不需要其它保护设备。
●相丢失指示：如果失去了电源的某一相，或者电动机的某一相，变频器会发出一个警报信号。
●电源阻抗：由于使用了内置直流镀锡卷板和耐用的预充电电路，不需要为电源添加最小阻抗。其它的变频器常常需要在驱动器前安装最小3％的线路阻抗器或者绝缘变压器，以免其受到瞬间尖峰电流的冲击，尤其在灵活性不好的电源系统中。
●可以连接长达300m的非屏蔽式电缆和150m的屏蔽式电缆。
●具有可以连接两个编码器的接口，而不需要外加选件模块。
●操作计数器：包括一个以kWh为单位计算能量损耗的计数器，和另外两个监视驱动器工
作时间和电动机工作时间的计数器。其它计数器监视不间断电源的数量、过高温度和过高电压。
●数据记录功能：每160ms能在变频器中存储9个重要数据。最新的20次测量数据被保存，
并可以在错误诊断时读出。
●错误记录功能：储存至少10个引起错误的事件，例如，过压或者过流。对于每一被记录
在案的错误，都记录下相应的引起错误的时间和物理量数值，以备进一步分析。
●VLT 对话软件：丹佛斯基于Windows的PC通讯软件 VLT 对话软件（Software Dialog），
丹佛斯公司可以提供，用于对FC302变频器通过RS485通讯口进行编程和操作。该软件使得编程过程简单而快速，特别是当数量众多的变频器需要相同设置的时候。该软件还被用来对变频器及其过程数据进行直接控制和监视。该软件包含有一个引导程序，帮助用户完成编程步骤。
●FC302操作面板荣获2004年度国际IF设计奖，能同时支持13种语言，并提供图形显示
功能
●FC302变频器具有可拆卸的和全兼容的端子，和LCP面板参数拷贝的功能，使得在更换
和新添变频器时可以在很短的时间内完成，减少安装调试时间。
符合的认证要求
标准说明
ISO 9001 QUALITY ASSURANCE
BS5750 I / II QUALITY ASSURANCE
BS7750 : 1994 ENVIRONMENTAL MANAGEMENT SYSTEM
CSA C22.2 NO14-1987 STANDARD FOR SAFETY
500B0432, CURVE F VIBRATION
DANISH HEAVY CURRENT REGULATION DIRECT TOUCHING
DIN 40040 CLASS E AIR HUMIDITY
DIN 40050 ENCLOSURE
EN 50081-1 MAINS SUPPLY INTERFERENCE
EN 50081-2 MAINS SUPPLY INTERFERENCE
EN 60204 INSTALLATION
EN 60555-2 MAINS SUPPLY INTERFERENCE
FCC15 PART 2 EMISSION - RADIO NOISE
IEC 68-2-3 AIR HUMIDITY
IEC 68-2-6 VIBRATION
IEC 68-2-30, 40 C AIR HUMIDITY
IEC 68-2-34 VIBRATION
IEC 68-2-36 VIBRATION
IEC 68-2-37 VIBRATION
IEC 68-2-38 VIBRATION
IEC 335-1 LOW LEAKAGE
IEC 801-2 ELECTROSTATIC DISCHARGE (ESD)
IEC 801-3 RADIATED ELECTROMAGNETICAL FIELD IEC 801-4 EMC IMMUNITY BURST
IEC 801-5 EMC IMMUNITY SURGE (TC65)
SEN 361503 EMC MAINS FREQUENCY TESTING SHOCK UL 508C STANDARD FOR SAFETY
UL 508, SECTION 6 CORROSION
UL 508, SECTION 18 CORROSION
UL PROPOSAL, SUBJECT 508 PAGE B21-B25 DC BUS VOLTAGE AFTER SWITCH OFF VBG-4 DIRECT TOUCHING
VDE 0100 DEFINITION OF MAINS SUPPLY
VDE 0160 MAINS DISTORTION (IMMINITY)
VDE 0160 WARNINGS
VDE 0160/VDE 0106 INSTALLATION
VDE 0100/VDE 0113 INSTALLATION
VDE 0160, 4.2.(1) ACOUSTICAL NOISE
VDE 0160, 4.4, 5.4, 6.4, (7.4) ELECTRICAL CONNECTION
VDE 0160, 4.5, 5.5, 6.5, 7.5 INDIRECT TOUCHING
VDE 0160, 5.1 LABELLING
VDE 0160, 5.2.1.2 AND 7.2.1 AIR HUMIDITY
VDE 0160, 5.2.1.3 AIR PRESSURE
VDE 0160, 5.2.1.4 SUBSTANCES IN THE COOLING AIR
VDE 0160, 5.2.2 AND 7.2.2 VIBRATION AND SHOCK
VDE 0160, 5.3.1.1.1 MAINS DEVIATIONS
VDE 0160, 5.3.1.1.2 CLASS W2 PROTECTION ON MAINS
VDE 0160, 5.3.1.1.2 CLASS W2 MAINS SUPPLY
VDE 0160, 5.3.1.1.3 SHORT TIME MAINS DEVIATIONS
VDE 0160, 5.3.1.2 GARMINICS FROM MAINS
VDE 0160, 5.3.1.3 UNSYMMETRIC MAINS
VDE 0160, 5.3.3 NOMINAL DATA
VDE 0160, 5.3.4 SHORT-CIRCUIT PROOF CLASS 2
VDE 0160, 5.4 GROUND CONNECTION
VDE 0160, 5.5.1.2 DIRECT TOUCHING
VDE 0160, 5.5.1.2.8 DC BUS VOLTAGE AFTER SWITCH OFF VDE 0160, 5.5.3.2.3 CORROSION
VDE 0160, 5.6.3 (PELV) ELECTRICAL ISOLATION
VDE 0160, 5.7 SPACING AND CREAPAGE DISTANCES VDE 0160, 5.8 EXT. TERMINALS, INT.CONNECTIONS
VDE 0160, 7.2.1 HUMIDITY
VDE 0160, 7.2.2 VIBRATION
VDE 0160, 7.2.4 HEAT PROTECTION
VDE 0160, 7.2.5 ACOUSTIC NOISE
VDE 0160, 7.3.1 MAINS VOLTAGE PULSE (IMMUNITY)
VDE 0160, 7.3.1.1 OVER VOLTAGE PROTECTION CLASS 2 VDE 0160, 7.3.2 RFI
VDE 0160, 7.3.3 SHORT-CIRCUIT PROOF CLASS 2
VDE 0160, 7.5 PROTECTION AGAINST ELECTRIC SHOCK VDE 0160, 7.6 INSULATION
VDE 0160, 7.6.4 SAFE SEPARATION (SICHERE TRENNUNG) VDE 0160, 7.7 SPACING AND CREAPAGE DISTANCES VDE 0160, 7.8 CONNECTIONS, LABELLING,
DOCUMENTATION
VDE 0160, 7.9 FUNCTION TEST
VDE 0160, 7.10.1 PROTECTION AGAINST ELECTRICAL
DISTURBANCE
VDE 0875, CURVE N EMC EMISSION WITH RFI OPTION
VDE 0875, CURVE G EMC EMISSION WITHOUT RFI OPTION WAII k-5301143117 SHIPPING CONSI DERATIONS
3.0电气施工组织计划、货期及付款方式
本项目主要内容为:
（1）3台变频器安装以及三台变频器柜的就位。
（2）PLC柜内部元器件成套以及PLC柜就位。
本工程主要电气安装实物量：变频器3台，控制柜4台，以及内部动力电缆敷设及其附件安装。
3.1．施工计划及注意事项
3.2.1施工所需工具
万用表，摇表，压线钳，红外温度计，号码打印机、锯弓、内六角扳手一套，花六角工具、热塑管，扳手，手电钻，电工工具一套等。
3.2.2安装辅材
塑铜线（1mm2）一卷、防水电工胶（黄、绿、红）、插针、号码管、网络电缆50m 等柜内布线（不含输入、输出动力电缆）。
3.2.3施工时间安排
施工安排：
变频器安装和接线时间：5-6天
调试时间为：4天
3.2.4施工人员安排
现场协调人员：1人
电工：2人
普工：4人
技术指导及调试人员：2人
3.2.5安全注意事项：
a.在施工过程中，需要甲方配合，并做安全监护。在断电的过程中，相关设备一定要挂警示牌，并做到通断电双方一定要沟通好，防止意外事故发生。
b.调试中设备区域（包含控制室和风机旁）不允许与本调试无关人员旁观。电柜有电应挂警示牌。
3.2.6货期及质保
变频器矢量控制的优点及应用
变频器矢量控制的优点及应用 矢量控制原理--应用采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。 异步电动机矢量控制变频调速系统的开发，使异步电动机的调速可获得和直流电动机相媲美的高精度和快速响应性能。异步电动机的机械结构又比直流电动机简单、坚固，且转子无碳刷滑环等电气接触点，故应用前景十分广阔。现将其优点和应用范围综述如下：1、矢量控制系统的优点：动态的速响应直流电动机受整流的限制，过高的di/dt是不容许的。异步电动机只受逆变器容量的限制，强迫电流的倍数可取得很高，故速度响应快，一般可达到毫秒级，在快速性方面已超过直流电动机。 低频转矩增大一般通用变频器（VVVF控制）在低频时转矩常低于额定转矩，在5Hz以下不能带满负载工作。而矢鱿控制变频器由于能保持磁通恒定，转矩与it呈线性关系，故在极低频时也能使电动机的转矩高于额定转矩。 控制的灵活性直流电动机常根据不同的负载对象，选用他励、串励、复励等形式。它们各有不同的控制特点和机械特性。而在异步电动机矢量控制系统中，可使同一台电动机输出不同的特性。在系统内用不同的函数发生器作为磁通调节器，即可获得他励或串励直流电动机的机械特性。 使用矢量控制，可以使电机在低速，如（无速度传感器时）1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。 对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁
变频器驱动的电机和普通电机的区别
一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM 型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先，异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较底时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机再转速降低时，冷却风量与转速的三次方成比例减小，致使电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。 二、变频电动机的特点 1、电磁设计 对普通异步电动机来说，再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在
变频改造方案
LG-10.5/8变频改造方案 空压机的加卸载是空压机运行工况的一种重要性能，加载时间和卸载时间是空压机运行的重要参数。变频改造后缩短了系统的加卸载时间，从而节约电能。
计算： 贵公司现有的空压机的规格是：功率为55KW、排气压力为0.80Mpa使用时间为19207小时，加载时间为2169小时,加载率约为11.2%。共计使用800天，螺杆机平均每天运行24小时，生产上不管用气多少，从上班到下班一直如此，气压打满后机组会卸载运行，但卸载运行时机组会有40％的空载损耗，因此一台55KW的普通空压机会浪费40％的电能。那么一台55KW的普通空压机会因此浪费电。也就是说：变频空压机不存在卸载，因此也不存在空载浪费。而变频空压机卸载载时，转速降低，功率下调到最小，消耗电能极少。 A.用不完省电： 88.8%卸载时间*（损耗55 *40%空载损耗）≈19.5KW/时 （一般情况下空压机的实际用气量会小于机组的额定产量，有的是因为购买时考虑的余量，有的是因为局部时间只用一部分的气，有的是因为生产上淡旺季的问题等等，这样的状况属于“用不完”。)
B.低压力省电： “高压低用”这也很浪费，就像“用不完”一样。普通螺杆机始终6-8公斤频繁加卸载工作，实际也就只用了7公斤，那么额外的2公斤频繁爬升会让机组多消耗14％（每爬升l公斤多耗7％的电流)。按频繁爬升时间累计是30％，这样一台55KW的普通空压机会因30％的频繁加载多浪费电。同样如果是变频空压机它始终保持7公斤不变的供气，那么也就不存在这1公斤的爬升损耗了。 11.2%加载时间*（因1公斤爬升55KW * 7%）≈0.42KW/小时 图：变频技术与非变频技术的压力控制对比 1.变频器本身的能耗：55KW/小时*3%≈1.65KW/小时 2.压缩机节约为：19.5KW/小时+0.42 KW/小时-1.65KW/小时= 18.2KW/小时 3.按压缩机一年每日运行24小时，电费1元/度计算，总共1台压缩机每年可 节约的费用约为： 18.2KW/小时*24h*30天*12月*1元/KW*1台 =157248元（平均13104.00/月）
矢量控制变频器工作原理
矢量控制是20世纪70年代由前西德Blaschke等人首先提出来的对交流电动机的一种新的控制思想和控制技术，也是交流电动机的一种理想的调速方法。矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分为产生磁场的电流分量（励磁电流）和与其相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流）并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量，因此这种控制方式称为矢量控制方式。 矢量控制方式使对异步电动机进行高性能的控制成为可能。采用矢量控制方式的交流调速系统不仅在调速范围上可以与直流电动机相匹敌，而且可以直接控割异步毫乏t产生的转矩。所以已经在许多需要进行精密控制的领域得到了应用。 由于在进行矢量控制时需要准确地掌握对象电动机的有关参数，这种控制有式芝云主要用于厂家指定的变频器专用电动机的控制。但是，随着变频调速理论和技术的发曩以及现代控制理论在变频器中的成功应用，目前在新型矢量控制变频器中已经增加了自调整（autotuning）功能。带有这种功能的变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对电动机的参数进行辨识并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而使得对普通的异步电动机进行有效的矢量控制也成为可能。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾默生变频器的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/4c404006.html,/
行车变频改造方案(DOC)
淮北市热电有限公司 #1、#2行车变频改造方案 编制：史拥军 2013年3月8日
淮北市热电有限公司 #1行车变频器与PLC控制改造方案 1 引言 我公司#1行车是5T桥式抓斗行车，由操作台、运行机构和桥架组成的。运行机构是由三个基本独立的拖动系统组成： 1、大车拖动系统。拖动整台桥式抓斗顺着车间做“横向”运动（以操作者的 坐向为准），大车的行走由2 台11kW绕线电机牵引。 2、小车拖动系统。拖动抓斗顺着桥架作“纵向”运动。小车的行走由1台3.7kW 的绕线电机牵引。 3、抓斗吊拖动系统。拖动抓斗作吊起、放下的上下运动及抓斗的放开、闭合 运动。抓斗的升降绳和开闭绳各由1套卷扬机构操纵，卷扬机构的驱动电机为2台30kW绕线电机。 抓斗的所有电机都采用转子串电阻的方法启动和调速。在抓斗的使用过程中存在以下问题： （1）由于采用转子串电阻的方法调速，机械振动大，行车不稳定，定位困难，抓斗摆动严重，容易造成机械设备的损坏。转速随负荷变化，调速效果差，所串电阻因长期发热而使电能消耗较大，效率较低。 （2）抓斗的电机采用绕线电机，经常发生碳刷磨损严重、电机及转子绕线过热，造成维护量大。另外，操作员在抓斗定位时，经常打反车，使电机产生过载现象，影响电机的使用寿命。 （3）由于抓取搬运工作的距离较近，电机处于频繁启动及变速状态，控制电机的时间继电器和交流接触器处于频繁动作状态，电气元件容易损坏。
（4）在抓取原煤后提升时，难以保证升降绳与开闭绳均匀受力，严重影响钢丝绳的使用寿命。 交流变频器调速已广泛应用到许多领域，而PLC可以实现输入、输出信号的数字化，利用编程能实现多种功能，由二者配合构成的数字控制系统，可大大改善原有的控制系统的功能，也可以解决桥式抓斗故障率高的问题。 2#1行车变频加PLC控制改造预期评估： （1）采用变频器及PLC对#1行车改造。控制系统由于省去了切换转子电阻的交流接触器、串联电阻等电气元件，电气控制线路大为简 化。行车启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少了负 载波动，安全性大幅提高。 （2）采用PLC代替原来复杂的接触器、继电器控制系统，电路实现了无触点化，故障率大大降低。 （3）采用变频调速，机械特性硬，负载变化时各档速度基本不变。轻载时也不会因操作不当而出现失控现象。变频器还可根据现场情况， 很方便地调整各档速度和加减速时间，使吊车操作更加灵活迅速。 采用变频调速同时也实现了电机的软起动，避免了机械受大力矩 冲击的损伤和破坏，减少了机械维护及检修费用，提高了设备的 运行效率。 （4）采用变频调速后，电机可以在基本停住的情况下进行抱闸，闸皮的磨损情况将大为改善。 （5）由于用鼠笼电机取代了绕线电机，消除了电刷和滑环经常出的故障。 （6）节能效果好。绕线电机在低速运行时，转子回路的外接电阻消耗大
变频器矢量控制的基本原理分析
变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。
变频器控制电机转速
变频器是怎样控制电机转速 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ *1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min] 4极电机 50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。 另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。 例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？
*1: 工频电源 由电网提供的动力电源（商用电源） *2: 起动电流 当电机开始运转时，变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。 通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。 通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 3. 当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。 当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。 举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。 因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie) 4. 变频器50Hz以上的应用情况 大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的。 如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上。 当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60H z, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速. 这时的转矩情况怎样呢?
变频器安装方案说明
温州市综合材料生态处置中心 焚烧、固化及附属设施设备安装及调试项目变频器施工方案 编制： 审核： 批准：
上海灿州环境工程有限公司、中易建设有限公司（联合体） 二0一五年10月 目录 1、适用范围 2、施工准备 3、安装操作流程 4、安装人员 5、风险分析及预防措施
说明：因变频器是柜体式（配电柜）安装，所以先安装柜体根据成套配电柜及动力开关柜安装施工工艺标准 （HFWX.QB/1-6-009-2004）施工。 1.适用范围： 温州市综合材料生态处置中心焚烧及附属设施设备安装及调试工程电气安装成套配电柜，动力开关柜安装及二次回路接线。 2、施工准备 2.1设备及材料要求 2.1.1设备及材料均要符合国家或部颁发现行行 业技术标准，符合设计要求并有出厂合格证。设备应有铭牌并注明厂家名称，附件备件齐全。 2.1.2安装使用的材料 2.1.2.1型钢应无明显锈蚀，并有材质证明，二次接线导线应有 “长城”标志合格证。 2.1.2.2镀锌螺丝、螺母垫圈、弹簧垫。 2.1.2.3其他材料：防锈漆，尼龙卡贷，绝缘胶垫，电焊条，氧
气，乙炔气，均符合质量要求。 2.2主要机具 2.2.1吊装搬运机具，电瓶车，倒链，麻绳索具等。 2.2.2安装工具：台钻，手电钻，电锤，砂轮，电焊机，气焊工具电工刀，锉刀，套筒扳手等。 2.2.3测试检验工具：水准仪，兆欧表，万用表，水平尺，测试笔，钢直尺，钢圈尺，线锤等。 2.3施工材料准备工期：半天 3、安装操作流程 3.1安装流程 设备开箱检查——设备搬运——基础槽钢制作安装——原接触器开关柜体的拆除搬运——调频器柜体安装及开关柜体安装——调频器的安装——控制调频器接触器、开关的安装——二次回路接线——送电调试变频器——动力电缆施放对接——试验调整——送电联动试车——联动试车成功交付运行 3.2设备开箱检查 3.2.1安装单位，供货单位或建设单位共同进行，并做好检查记录。 3.2.2按照设备清单，施工图纸及设备技术资料核对设备本体及附件，备件的规格型号应符合设计图纸要求。附件备件齐全，产品合格，证件，技术资料说明书齐全。
变频器的VF控制与矢量控制
变频器的V/F控制与矢量控制 U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 矢量控制（VC）方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的，相对不好控制一些。对普通用途。两者一样。 1、矢量控制方式 矢量控制，最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性，就这么简单，至于深入了解，那就得深入了解变频器的数学模型，电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 2、V/F控制方式 V/F控制，就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如，50HZ时输出电压为380V的话，则25HZ时输出电压为190V。 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变
变频器是怎样控制电机转速的
变频器是怎样控制电机转速的 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ 电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机50Hz 3000 [r/min] 4极电机50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例 感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。 另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数 结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。 通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
施工电梯专机变频器改造方案详述
图1、工频电控柜1 图1为现场常用工频施工梯电控柜布置图，到达现场需根据极限开关和端子排确定主接触器、正转接触器、反转接触器、抱闸接触器；通过极限开关，由RST 端子直接接线过来的为主接触器；上、下端有并线，且接线由端子到电机的为正反转接触器；规格较小的，接线由端子到电机尾部抱闸的为抱闸接触器。 也有类似于图2的布置方式，处理方式相同。
抱闸接触器 反转接触器 主接触器 变压器 正转接触器 图2、工频电控柜2 如果现场采用的是升降机变频一体机进行改造的话，可以去除原来的电控柜，将极限开关到原电控柜的电源RST进线接到一体机的 RST进线上，将原电控柜UVW到电机的出线接到一体机的UVW 出线
上，按照一体机接线说明，将操作台和电阻箱的线接到一体机上，根据说明书设置参数，运行，改造完成。 如果是专机进行改造，需要对原电控柜进行少许电路改动，若原电控柜没有主接触器，则需和现场沟通好，需添加主接触器，不然机器存在安全隐患，不安全。 图3、工频改造前电气原理图
图4,、变频专机改造后原理图 根据原理图可知改造时，需将主接触器到正反转接触器（KMU、KMD）上的线去除，将主接触器的线接到变频器专机的RST上，然后去除正反转接触器（KMU、KMD）上到电机的出线，电机的线接到变频器UVW上，接电阻箱线，需在正反转接触器（KMU、KMD）上选一副触点（如1、2），接到控制板上的上升下降端子（x1,x2），抱闸接触器控制线圈中接入正反转接触器辅助常开触点的部分需短接，串入控制板上抱闸继电器，或者将抱闸继电器与正反转接触器辅助触点并连，同时将抱闸接触器主触点上的其他控制点短接，如图 图5、实际现场工频电气图
变频器矢量控制与VF控制区别
变频器矢量控制与VF控制区别 一、V/F控制方式 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式，故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器，自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。 一般有如下百分比数据：5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流；3.7 kW及以下的，空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流；特殊情况时，0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW，空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流；有的0.75 kW功率段，参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大，励磁也越大。 何为矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制，使控制更加精确。 变频器输出电流包括两个值：空载电流和力矩电流，输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。 V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值：即U/F=K（K为常数），P0.12=最大输出电压U，P0.15=基频F。三菱变频器资讯 上图中有个公式，描述转矩、转速、功率之间的关系。变频器在基频以下运行时，随着速度增快，可以输出恒定的转矩，速度增大不会影响转矩的输出；变频器在基频以上运行时，只能保证输出额定的功率，随着转速增大，变频器不能很好的输出足够大的力；有时候变频器速度更快，高速运行时，处于弱磁区，我们必须设置相应的参数，以便让变频器适应弱磁环境。 速度与出力，高速或者低速时，两者不可兼得，这里有个数据概念：调速范围，指满足额定转矩出力的最低频率与最高频率的比值。以前一般的VF控制方式调试范围为1：20~1：40，我司产品V/F控制调速范围可以达到1：100，能够满足更多范围的行业应用。在开环矢量时可以达到1：200，闭环矢量时达到1：1000，接近伺服的性能。 变频器V/F控制系统运行时，有两种方式进行转矩的提升： 1、自动转矩提升： 必须在P0.16=0且P4.00=0时，自动转矩提升才有效。其作用为：变频器V/F控制低频运行时，提高输出电压，抵消定子压降以产生足够的转矩，保证电机正常运行。自动转矩提升与变频器设置“空载电流”和静止学习的“定子电阻”有关系，变频器必须作电机参数静止自整定，才能更好的控制电机运行。变频器作自动转矩提升控制电机时，见上图所示输出电压和频率的线性关系，运行中因为负载变化对电压输出作适当的增减，由于响应时间的快慢，所以会出现出力不稳定因素。 2、手动转矩提升 设置P0.16为某一数值时，或者设置P4.00为非零时，手动转矩提升才有效。手动转矩提升只与变频器设置“空载电流”有关系，受电机其他参数设置影响较小。如下图所示，为手动转矩提升曲线图。变频器输出作手动转矩提升，其转矩出力在原来基础上成线性增加，所以出力稳定，不受负载变化的影响，出力稳定。但是转矩提升不益太大，转矩提升的幅度应根据负载情况适当设定，提升过多，在启动过程中将产生较大的电流冲击。 自动转矩提升只能满足一拖一的输出情况，当涉及一台变频器拖动多台电机时，V/F控制时必须采用手动转矩提升，即设置P0.16为非0值。 V/F控制时的有关性能参数调试： PA.02为V/F控制转差补偿增益，设置此参数时，可以参考电机额定转速P9.02来设定参数。该功能有助于变频器在负载波动及重载情况下保持电机转速恒定，即补偿由于负载波动而导致的电机转速增减，但是由于补偿本身的响应时间问题，导致系统出现不稳定因素增多，在系统波动较大的情况下，此功能码设置为0有一定效果。
变频器控制电机的参数设置
变频器控制电机的参数设置 变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。由于参数设定不当，不能满足生产的需要，导致起动、制动的失败，或工作时常跳闸，严重时会烧毁功率模块IGBT 或整流桥等器件。变频器的品种不同，参数量亦不同。 一般单一功能控制的变频器约50～60个参数值，多功能控制的变频器有200个以上的参数。但不论参数多或少，在调试中是否要把全部的参数重新调正呢？不是的，大多数可不变动，只要按出厂值就可，只要把使用时原出厂值不合适的予以重新设定就可，例如外部端子操作、模拟量操作、基底频率、最高频率、上限频率、下限频率、启动时间、制动时间(及方式)、热电子保护、过流保护、载波频率、失速保护和过压保护等是必须要调正的。当运转不合适时，再调整其他参数。 现场调试常见的几个问题处理 起动时间设定原则是宜短不宜长，具体值见下述。 过电流整定值OC过小，适当增大，可加至最大150％。经验值1.5～2s/kW，小功率取大些；大于30kW，取>2s/kW。按下起动键*RUN，电动机堵转。说明负载转矩过大，起动力矩太小(设法提高)。这时要立即按STOP停车，否则时间一长，电动机要烧毁的。 因电机不转是堵转状态，反电热E=0，这时，交流阻抗值Z=0，只有直流电阻很小，那么，电流很大是很危险的，就要跳闸OC动作。制动时间设定原则是宜长不宜短，易产生过压跳闸OE。 对水泵风机以自由制动为宜，实行快速强力制动易产生严重“水锤”效应。起动频率设定对加速起动有利，尤以轻载时更适用，对重载负荷起动频率值大，造成起动电流加大，在低频段更易跳过电流OC，一般起动频率从0开始合适。起动转矩设定对加速起动有利，尤以轻载时更适用，对重载负荷起动转矩值大，造成起动电流加大，在低频段更易跳过电流OC，一般起动转矩从0开始合适。 基底频率设定基底频率标准是50Hz时380V，即V/F=380/50=7.6。但因重载负荷(如挤出
公司煤气系统变频器改造方案
公司煤气系统变频器改造方案
南川大兴煤化工业有限公司 煤气系统变频器改造方案
重庆杰控电气自动化控制有限公司 关于南川大兴煤化工业有限公司 煤气系统变频器改造方案 一、大兴煤化现状 原煤气输送系统采用155KW罗茨风机向煤气储存罐送气,由于风机采用50HZ,380V全速运行,不能根据实际出气量来决定风机运行转速,同时为了避免负压情况的发生造成事故,还要把煤气罐中的煤气回送到炼炉中,这样造成能源(煤气、电力)大量的损耗。 二、解决方案 本着节约能源的目的,受博赛集团公司委托,经我公司人员的现场考察,经过对南川大兴煤化工业有限公司的超过37KW的电机功率场合(氨水泵、冷却塔的循环泵、压缩机、脱硫塔的贫液泵、加压站、一次供水、污水站、锅炉、气站、破碎机)进行了初步查看,决定最先对煤气输送系统155KW罗茨风机进行变频改造。
原工作电机实测电流110A－120A。如果经过变频控制风机转速的方式,既可实现对输送煤气的自动控制,避免负压情况的发生,并同时能达到显著的节能效果。从工艺最理想情况是保证炼焦炉出口压力在80-90PA之间,以保证整个送气系统工作在一个理想的状态。 三、实现措施 我公司技术人员经过对威钢焦化厂和重钢焦化厂煤气输送系统考察,我们建议采用变频器控制风机转速来实现对送气的自动控制,以保证整个送气系统工作在一个理想状态。这是一种很成熟的控制方式,已在现有焦化厂成功运行(如威钢)。 1、保持原有配电盘及控制系统; 2、从三台焦炉出口采样压力,根据出口压力来实现风机转 速自动控制。 （1）当三台焦炉出口压力过高时,取压力高的来决定应增加风机转速,保证生产的煤气正常输送。 （2）当三台焦炉出口压力过低时,取压力低的来决定应降低风机转速,减少煤气输送,维持出口压力。 （3）当三台焦炉出口压力适当,应保持当前风机转速,使输出压力保持恒定。 3、根据焦炉出口压力,首先变频器启动一台风机,检测出口压力是否在规定工作范围内,若能满足要求,则仅一台风机工作;若不能满足要求,则把当前风机从变频工作方式切换到工频工作
变频器常用的几种控制方式
变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020
变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差
PLC与变频器控制电机(DOC)
渤海船舶职业学院毕业设计(论文) 题目:变频器与PLC控制电机运行 年级专业:电气工程(船舶电气)系 姓名:刘俊亮学号：11G31502 论文完成时间：2014/5/21
摘要 随着生活水平逐渐提高，节能环保的观念越来越深入人心。回望过去30年在变频器上的研发，总结我们投入变频器运用于各行业的实际运用中，随着高性能微解决器的运用以及河南变频器维修掌握技巧的开展，变频器的性能价钱比越来越高，体积越来越小，很多技术先进的公司一直以进步牢靠性为追求完成变频器，为使其更小型轻量化、高性能化和多功用化以及无公害化而做着新的挑战。变频器性能的优劣，一要看其输出交换电压的谐波对电机的影响，二要看对电网的谐波净化和输出功率因数，三要看自身的能量损耗(即效力)如何。变频器还在一直的进步，各厂家都在寻求卓着，这也才是推进行业开展的前提，只有企业永远向前看，行业自但是然会更好。变频器是静止掌握体系中的功率变换器。当今的静止掌握体系是蕴含多种学科的技巧范畴，总的开展趋向是：驱动的交换化，功率变换器的高频化，掌握的数字化、智能化和网络化。因而，变频器作为体系的主要功率变换部件，供给可控的高性能变压变频的交换电源而得到迅猛开展。 于此同时PLC的发展也是非常令人惊讶的，20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 关键词：工作原理，运行方式，基本操作
XX煤矿变频提升电控系统改造方案
某煤矿变频提升电控系统改造方案 一、引言 湖南某煤矿4 矿提升机系统现有主井提升电控系统均为交流绕线式电机转子串电阻调速控制系统。这种系统属于有级调速，低速转矩小，转差功率大，启动电流和换档电流冲击大，中高速运行振动大，制动不安全不可靠，对再生能量处理不力，低速运行到终点时易出现“过卷”现象，故障率高，运行效率低等缺点，矿用生产是24 小时连续作业，即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失。集团公司领导下决心对该提升机电控系统进行改造。 因此该煤矿提升机系统拟对原有提升控制系统进行变频改造，改造后的系统采用变频调速控制，针对此低压变频改造工程，武汉市通益电气有限公司通过对生产工艺流程、现场使用条件的充分调研和反复研讨、论证，认为采用武汉市通益电气有限公司生产的 TYCHON系列高压变频器完 全能满足要求，制定出如下技术方案，此方案具有以下特点： 优良的调速性能，可完全满足生产工艺要求； 良好的节能效果，可提高系统运行效率； 实现电机软启动，减小启动冲击，降低维护费用，延长设备使用寿命； 系统安全、可靠，确保负载连续运行； 控制方便、灵活，自动化水平高，可以灵活的扩充上位机，方便实现DCS空制； 纤小的设备体积，可以有效的缩小设备占地面积，便于集中控制。 二、对高压变频器的要求由于提升类负载对变频器有着不少特殊的要求，所以一般 普通变频器不可能直接用到提升机上。提升机对变频器要求有以下主要特点： （1）要求可靠性高； （2）要求能实现四象限运行，解决能量回馈； （3）要求有完善的数字控制功能； （4）技术指标要求高（例如启动转矩 2 倍以上，150%额定电流以下连续运行，200%额定电流 一分钟保护）； （5）要求适应恶劣的使用环境； （6）要求标准的数字通信接口； （7）运行速度曲线成S形，加减速平滑。 三、原矿山提升机调速系统简介该煤矿4矿提升机系统现有主井提升电控系统均为 交流绕线式电机转子串电阻调速控制系统。 设备存在的问题突出表现在： （1）串联电阻调速，其调速呈跳跃状有级调速，使得减速机齿轮，天轮，矿车与轨道之间，在加减速运行阶段均受到冲击力的作用，使设备易损坏，钢丝绳易疲劳，导致维修量大，检修费用增加。如2007 年年终检修中发现：一矿地面绞车减速箱三档低速齿因受巨大冲击力矩使齿轮崩裂；四矿地面绞车减速箱一档高速齿轮轴齿尖崩裂；仅此两项维修材料费用高达45 万元。 （2）串联电阻调速，使得矿车起动，调速，减速或长时间开慢车时，大部分电能白白消耗在电阻器上；当电动机在电压下降时，力矩下降，转差率增大，如发生斜井掉道时，绞车难以启动，易发生溜车事故，如处理不当极易发生人身伤亡事故。 (3)能耗高，低速时机械特性软。因为转速的降低是通过转子外接电阻消耗能量来实现的，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中的能量比例越大。
变频器对矢量控制的给定及要求
1.矢量控制的给定 现在大部分的新型通用变频器都有了矢量控制功能，如何选择使用这种功能，多用下面两种方法： 1）在矢量控制功能中，选择“用”或“不用”。 2）在选择矢量控制后，还需要输入电动机的容量、极数、额定电流、额定电压、额定功率等。 由于矢量控制是以电动机的基本运行数据为依据，因此电动机的运行数据就显得很重要，如果使用的电动机符合变频器的要求，且变频器容量和电动机容量相吻合，变频器就会自动搜寻电动机的参数，否则就需重新测定。很多类型的变频器为了方便测量电动机的参数都设计安排了电动机参数自动测定功能。通过该功能可准确测定电动机的参数，且提供给变频器的记忆单元，以便在矢量控制中使用。 2．矢量控制的要求 若选择矢量控制模式，对变频器和电动机有如下要求： 1）一台变频器只能带一台电动机。 2）电动机的极数要按说明书的要求，一般以4极电动机为最佳。 3）电动机容量与变频器的容量相当，最多差一个等级。例如，根据变频器的容量应选配11kW的电动机，使用矢量控制时，电动机的容量可是11kW或7.5kW，再小就不行了。 4）变频器与电动机间的连接线不能过长，一般应在30m以内。如果超过30m，需要在连接好电缆后，进行离线自动调整，以重新测定电动机的相关参数。 3．使用矢量控制的注意事项 在使用矢量控制时，一些需要注意的问题如下： 1）使用矢量控制时，可以选择是否需要速度反馈。对于无反馈的矢量控制，尽管存在对电动机的转速估算精度稍差，其动态响应较慢的弱点，但其静态特性已很完美，如果对拖动系统的动态特性无特殊要求，一般可以不选用速度反馈。 2）频率显示以给定频率为好。矢量控制在改善电动机机械特性时，最终是