变频器在生产线传送带上的应用
变频器在电机控制中的作用
变频器在电机控制中的作用变频器在电机控制中起着至关重要的作用，它能够有效地调节电机的转速和旋转方向，实现电机的精确控制。
本文将详细介绍变频器在电机控制中的作用及其应用。
一、变频器的基本原理变频器是一种通过改变电源频率来控制电机转速的装置。
其基本原理是将电源输入的交流电通过整流电路转换为直流电，然后再通过逆变电路将直流电转换为调制波频率可调的交流电。
通过调节变频器的输出频率，可以控制电机的转速。
二、变频器在电机控制中的作用1. 调速功能：变频器能够根据需求调整电机的转速。
通过调节变频器输出的频率，可以使电机的转速精确地满足工作需求。
这在很多领域中都非常重要，如工业生产线、机械加工等。
传统的电阻或齿轮传动方式往往无法满足精密控制的要求，而变频器可以提供更加精确和可靠的控制。
2. 节能效果：变频器可以根据负载的大小和工作需求智能地调整电机的运行频率，从而实现节能的效果。
相比传统的工作方式，变频器可以有效避免无谓的能量浪费，提高电机的运行效率，降低能源消耗。
这对于长时间运行的电机来说，能够带来显著的经济效益。
3. 启动与制动控制：变频器还可以实现电机的软启动和制动控制，避免了传统方式下电机启动时的冲击和传动设备的损坏。
通过逐步增加启动频率，变频器能够缓解电机和负载的压力，延长设备的使用寿命。
同样地，变频器还可以实现电机的快速制动，提高了设备操作的稳定性和安全性。
4. 转矩控制：变频器还具有转矩控制的功能，可以根据负载的需求来调整电机的输出转矩。
这对于一些需要精确控制转矩的应用来说尤为重要，如起重机、卷板机等。
通过变频器的控制，可以使电机输出的转矩稳定可靠，提高设备运行的准确性和安全性。
三、变频器在实际应用中的案例1. 工业生产线：在工业生产线中，需要对电机进行精确控制，以满足产品的生产要求。
变频器可通过调节输出频率，控制电机的转速和运行状态，实现自动化生产线的调速控制。
2. HVAC系统：变频器在暖通空调系统中也有广泛应用。
《变频器应用技术》课程标准
《变频器应用技术》课程标准一、教学对象适用于电气自动化技术专业学生。
二、建议学时及学分建议学时：32学分：2三、先修和后续课程先修课程：《电机与电气控制技术》《电力电子技术》《PLC应用技术》后续课程：《过程控制技术》《生产实习》《顶岗实习》四、课程性质《变频器应用技术》是电气自动化技术专业的一门专业核心课程。
本课程旨在培养学生变频器操作能力，变频器选用、安装、维护能力，运用PLC技术控制变频器运行能力，简单变频器控制系统设计能力、变频器技术资料阅读与利用能力。
五、教学目标1、变频器操作能力通过学习和动手操作，使学生具备正确操作变频器的能力。
2、变频器的选用、安装与维护能力通过了解变频器控制方式的性能特点、变频器的防护等级、容量选择原则，使学生具备正确选择变频器的能力；通过训练以及故障分析与处理的学习，使学生具备安装、维护变频器的能力。
3、运用PLC技术控制变频器运行的能力通过具体项目实践，使学生具备运用PLC技术控制变频器运行的能力。
4、简单变频器控制系统设计能力通过学习变频器典型工程应用实例，使学生具备举一反三，能设计简单变频器控制系统的能力。
5、变频器技术资料阅读与利用能力在项目/任务完成的过程中，逐步培养学生阅读变频器技术资料、从而利用技术资料的能力。
六、能力要求1、变频器操作能力具备熟练操作MM420变频器的能力。
（1）熟练MM420变频器键盘操作；（2）熟知MM420变频器控制功能，熟悉其参数代码，平均10秒设定一条参数；（3）熟悉变频器接线端子，能根据控制任务接线图快速完成接线。
2、变频器的选用、安装与维护能力（1）能够根据负载特性、安装环境准确选用变频器；（2）能够正确布线，特别是屏蔽线和接地线；（3）能够根据干扰源及干扰信号的传播方式，实施适宜的抗干扰措施。
（4）能够根据变频器故障现象，分析出故障原因并实施维修。
3、运用PLC技术控制变频器运行能力（1）能够根据电动机控制要求完成PLC与变频器的连接；（2）正确编制PLC控制程序。
变频器在各行业的应用
变频器在各行业的应用变频器应用于冶金、采油、石化、化工、塑胶、纺织、矿山、卷烟、医药、造纸、建材、饮料等行业1、轴承行业代替中频发电机组，2、电厂1）锅炉送风机、引风机 2）锅炉给水泵3）排粉风机 4）循环水泵5）低压疏水泵 6）凝结水泵水位控制7）冷却塔用给水泵 8）灰浆（渣）泵9）给煤（粉）机3、钢铁行业VVVF调速精度高，节电效果好，并可以频繁起动、制动，控制灵活，容易形成闭环。
因此在轧机辊道、转炉、圆盘给料机、振动给料机、拉丝机、风机、水泵、卸车机、软水供水等多处应用。
4、有色冶金行业与钢铁行业相同，有色冶金行业也大量地采用交流技术，除风机、水泵外，已应用到转炉、球磨机、泥浆泵、给料（矿）自控等领域，效果均很显著。
5、油田行业在我国的各大油田，交流技术已广泛应用于油田的大量的泵站，比如采油中的脱水泵、潜油电泵，输油的输油泵，输气管道中的风机、压缩机等中。
6、炼油行业对器有广泛的需求，如各类泵、供水、搅拌装置和锅炉引风机、送风机、输煤、送水以及污水处理等等，均有显著的经济效益。
7、化工塑胶行业除将器用于风机、水泵外，各工艺生产线，各类搅拌机、挤压机、挤出机、注塑机、卷取辅机等用量也非常大，可在抽丝、纺丝、切片、造粒、烘干等生产工艺中替代滑差电机、换向器电机等传统设备。
8、纺织行业纺织印染对VVVF有大量的需求，除大量的风机水泵外，精纺机、整经机、经编机以及印染设备等采用后，效果非常理想。
9、医药行业除风机水泵外，大量的搅拌机、翻动机、离心机等均需器调速。
10、造纸行业1) 造纸机流水线主频调速2) 造纸机分布传动自动控制11、卷烟行业我国卷烟行业中不少卷烟机，只有低、高两档速度，在由低速向高速转换时，往往将纸拉断，还要重新起动，再由低速向高速转换，影响香烟的产量和质量。
即使进口的卷烟机，也是如此。
当采用后，实现无级调速和软起动性能，出现明显的效果。
12、水工业水工业关系着工业生产和人民生活。
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用_1
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用发布时间：2023-04-26T03:21:44.347Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：祝海龙[导读] 变频调控技术在煤矿主皮带运输系统的应用中需要与主皮带运输系统本身的机械工作步骤相结合。
第一步骤就是主皮带运输系统的初级阶段，即运输机起步阶段，运输机的开启时间对运输机系统的静态电阻驱动滚筒的实施效果产生二级影响，在机器启动过程中，静阻力会随着时间的推移逐渐降低并进一步转化为动阻力，运输机的传送带会随之发生振动现象，增加了机器横截面的张力，影响整体传送速度。
陕西陕煤黄陵矿业有限责任公司一号煤矿陕西西安 727300摘要：变频调速技术，具体来说便是优化交流电电动机，使得调速的目标得以实现。
变频调速有一定的环保性，不会消耗大量的能源资源，且调速较为简单，故障发生率低。
所以，该项技术在煤矿主皮带运输系统中有着广泛的应用。
本文先介绍了变频调速系统的构成及其工作原理，然后分析了运用变频调速技术的必要性以及变频调速技术应用优势，最后对变频调速技术在煤矿主皮带运输系统中的实际应用进行了探讨。
关键词：煤矿；主皮带运输系统；变频调速；应用1变频调速系统的构成及其工作原理变频调速系统的构成及工作原理如图1所示。
变频器的主体、辅助件、电抗器三个部分构成了变频调速系统，变频调速系统运用各个部分协助控制电机速度。
除此之外，变频调速系统还有自动调控功能特点，实现多个电机的驱动功率平衡，提高了变频调速系统稳定性。
变频调速系统的比例－积分－微分控制器能够保障电机工作，并且控硅整流的方式应用在变频器的主体，增进了变频调速系统节能性，另外，通过循环软启方式应用在变频调速系统中，大大降低电机功率和负载，实现电机平稳调节运行。
图1 变频调速系统构成和工作原理2运用变频调速技术的必要性利用电机进行拖动是传统皮带运输系统主要运行方式，如水泵等装备，运用电机进行拖动维护成本高，缩短主皮带运输系统使用寿命。
变频器在工业中的应用
变频器在工业中的应用在工业和民用上都有很多的电机拖动系统，例如：风扇、水泵、机床、卷绕机、电梯、传送带、起重机、卷扬机、注塑机等。
这些负载有的偏重要求电机转速、有的要求转矩、有的要求功率，变频器能够在满足这些要求的同时，还能改善拖动系统的性能，这就是变频器能够在市场上广泛应用的原因。
变频器的（原始）功能是将频率、电压都固定的交流电变换成频率、电压都连续可调的三相交流电源。
在电机上的应用就是通过改变电源频率而改变电机速度，因为电机的速度公式是：其中，n是转速，f是频率；在拖动系统中，变频调速有以下优点：1，节能；节能是变频器应用最典型的例子，诸如风机、泵类、卷扬机等负载。
（空调用送风机、压缩机）2，省力化、自动化及提高生产效率；传送带的防止跌落，闭环控制自动调整风压等，相对于直流调速、齿轮箱更有明显的优势。
3，提高质量；电梯的平滑启动，卷绕机的斜线缠绕及张力控制等。
中国变频器市场分析变频器自20世纪60年代问世，到20世纪80年代在主要工业化国家已广泛使用。
20世纪90年代以来，随着人们节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及，广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中，变频器产品也从以大功率双极晶体管(GTR)为主的时代发展为以绝缘栅晶体管(IGBT)为主的时代。
国际知名的“ARC机构”研究统计1998年世界交流电动机实施调速控制的传动产品的销售额为48.5亿美元，其中北美占21％，日本占27％，日本之外的亚洲占12％，欧洲、中东及非洲占39％，拉丁美洲占1％。
1999年，国际大功率交流调速装置的销售额为24亿美元。
目前，我国电机的总装机容量已达4亿kW，年耗电量占全国用电量的近60％，但我国电机驱动系统的能源利用率却非常低，基本上要比国外平均水平低20％，70％的电机只相当于国际20世纪50年代的技术水平，电机驱动系统能效比国外低20％左右，节能潜力巨大。
市场现状：相对于工业化国家来说，我国变频器行业起步比较晚，到20世纪90年代初，国内企业才开始认识变频器的作用，并开始尝试使用，国外的变频器产品正式涌进中国的市场。
变频器在胶带输送机中的应用
变频器在胶带输送机中的应用胶带输送机是一种常见的工业设备，用于将物品从一个地方转移到另一个地方。
传统的胶带输送机使用电动机驱动传送带的运动，但通过使用变频器，可以实现更高的运输效率和更精确的控制。
变频器是一种电力调节设备，可以将电源的频率和电压转换成匹配负载需求的输出。
在胶带输送机中，变频器的作用是通过调整电动机的功率和速度来实现传送带的运动控制。
使用变频器控制胶带输送机的优势之一是可以实现变速运行。
传统的胶带输送机通常只能在固定的速度下运行，而使用变频器，可以根据实际需求调整传送带的运行速度，以适应不同的物品和工艺需求。
在自动化装配线上，物品可能需要在不同的工作站之间进行传送，而每个工作站的处理时间可能不同。
通过调整传送带的运行速度，可以确保物品在每个工作站上都能得到适当的处理时间。
变频器还可以实现精确的起停控制。
在传统的胶带输送机中，电动机通常需要通过启动器或者刹车器来实现起停控制，但是这样的控制方式通常不够精确。
使用变频器，可以通过调整电动机的运行频率和电压来实现精确的起停控制，从而确保传送带在需要时可以迅速启动或停止，提高生产效率和安全性。
变频器还可以通过调整传送带的张力来保证传送带的稳定运行。
传统的胶带输送机通常需要使用调速器或者滚轮来调节传送带的张力，但这种方式往往不够精确和稳定。
使用变频器，可以通过调整电动机的功率和速度来实现精确的张力控制，从而保证传送带的稳定运行和物品的平稳传输。
变频器在胶带输送机中的应用可以实现变速运行、精确的起停控制和稳定的张力控制，从而提高生产效率和安全性。
随着自动化技术的不断发展，变频器在胶带输送机及其他工业设备中的应用也将越来越广泛。
变频器工作的常用模式
变频器工作的常用模式变频器是一种常见的电器控制装置，用于调节电动机的速度和频率。
在工作过程中，变频器可以通过选择不同的工作模式来满足各种应用需求。
本文将介绍变频器工作的常用模式。
1. 恒定转速模式恒定转速是变频器最基本的工作模式之一，适用于需要保持电机恒定转速的场景。
变频器通过控制输出频率，使电机稳定地运行在设定的转速上。
该模式广泛应用于传送带、风机等需要稳定运转的设备。
2. 变频调速模式变频调速模式是变频器最常用的工作模式之一，适用于需要实现精细调速的场景。
通过改变输出频率，变频器可以调节电机的转速，实现从低速到高速的连续调节。
这种模式在机械加工、液压系统等领域得到广泛应用。
3. 节能运行模式节能运行模式是一种针对节约能源的工作模式。
在这个模式下，变频器根据实际需求调整电机的转速和负载，以达到最佳能效。
例如，当负载较轻时，变频器会适当降低电机的运行频率，降低能耗。
这种模式在节能的要求日益提高的环境中得到广泛应用。
4. 同步控制模式同步控制模式是一种多电机协同运行的工作模式。
通过变频器的同步控制功能，可以实现多台电动机的协同运行，保持各个电机的同步性和一致性。
这种模式在车间生产线、物流系统等需要多电机配合的场景中得到应用。
5. 故障检测与保护模式故障检测与保护模式是变频器工作中非常关键的一个模式。
变频器通过内置的故障检测与保护机制，对电机运行过程中的异常情况进行监测，并及时采取相应的措施，以避免设备损坏或人身安全事故的发生。
这种模式在电机运行安全保障方面起着重要作用。
总结：变频器作为一种重要的电气控制设备，可以通过不同的工作模式来满足各种应用需求。
无论是恒定转速、变频调速还是节能运行，每种模式都有其独特的应用场景。
而同步控制模式和故障检测与保护模式则分别在多电机协同和安全保障方面发挥着重要的作用。
通过灵活应用变频器的不同工作模式，可以更好地实现电机的控制和优化运行。
变频器和PLC在传送带多种速度控制中的应用
变频器和PLC在传送带多种速度控制中的应用一、本文概述随着工业自动化程度的不断提升，传送带作为物料运输的核心设备，其运行效率与稳定性对于生产线的顺畅运作至关重要。
在传送带的运行过程中，速度控制是关键因素之一，它直接影响到生产线的生产效率和产品质量。
近年来，随着变频器与PLC（可编程逻辑控制器）技术的快速发展和应用，它们在传送带速度控制中发挥着越来越重要的作用。
本文旨在探讨变频器和PLC在传送带多种速度控制中的应用，分析它们的工作原理、优势以及在实际生产中的应用案例，以期为相关领域的工程技术人员提供有益的参考和启示。
二、变频器的基本原理与功能变频器是一种能够调整电机运行频率的设备，它通过改变电源的频率和电压，实现对电机转速的精确控制。
变频器主要由整流器、滤波器和逆变器三部分组成。
整流器将输入的交流电转换为直流电，滤波器则用于平滑直流电压，消除谐波干扰，而逆变器则将直流电转换回交流电，其频率和电压可以根据需要进行调整。
变频器的基本工作原理是通过改变逆变器的开关模式，从而改变输出交流电的频率和电压。
当变频器接收到来自PLC或其他控制器的指令时，它会根据指令调整输出电压和频率，进而改变电机的转速。
通过这种方式，变频器能够实现电机的平滑调速，提高设备的运行效率和稳定性。
除了基本的调速功能外，变频器还具有多种保护功能，如过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等。
这些保护功能可以确保电机在出现异常情况时能够及时停机，避免设备损坏或事故发生。
变频器还可以通过与PLC等设备的通讯，实现远程监控和控制，提高设备的自动化程度和运行效率。
在传送带速度控制中，变频器发挥着至关重要的作用。
通过精确控制电机的转速，变频器可以实现传送带的平稳运行和多种速度切换。
变频器还可以与PLC等设备配合，实现对传送带速度的自动调整和监控，提高生产线的自动化程度和运行效率。
三、（可编程逻辑控制器）的基本原理与功能可编程逻辑控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
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任务目标
(1)了解传送带的输送特点及对变频器的要求。
(2)掌握PLC和变频器多段调速频率联机操作方法。
(3)掌握变频器在分拣和传送机构上的应用。
任务引入
应用变频器可以提高设备工艺要求、提升产品质M，同时也减轻了人工的劳动强度、提高了生产效率，可以说，变频器在机床、电梯、纺织、食品、饮料、包装、造纸等行业的应用前景和发展潜力都不可小觑。
在很多的生产线中，都要用到皮带传送机，它可以快速地传送生产过程中的产品和配件等，能够使产量和生产效率大大提高。
例如在自动化生产线的分拣单元结构中，传送带是不可或缺的部分，而在传送带上应用变频工艺控制系统具有以下三个优点。
(1)提高生产效率，通过设定变频器的频率，可控制传送带生产线的速度，从而达到提高生产率的目的。
(2)可利用现有设备，可利用现有传送带上的齿轮马达和现有的传送带进
行改动。
(3)可用一台变频器来控制多数电动机的驱动，这些电动机均并接到一台
变频器上，通过变频器的频率设定可以保证多台电动机的同步运行。
现以分拣和传送机构说明变频器在生产线传送带上的应用:传送带是把机械输送过来的加工好的工件进行传输，输送至分拣区。
相关知识点
1.传送带
运输用的传送带有多种类别，如链式、带式、螺旋式、滚筒式、振动式、铲斗式等。
(1)按运行方式分。
连续输送式:输送机连续地以恒速运行，如输煤机、生产流水线等。
间歇输送式:输送机在工作时，运行和停止不断地交替。
如部分生产流水线，每隔一段时间，所有工件同时向下一个工位移动。
通常，运行的时间和停止时间都是一定的。
(2)按负载的变化情形分。
负载恒定式:在传输过程中，负载的大小基本不变。
多数生产流水线属于这一类。
负载变动式:输送物料的多少是不断变动的，如输煤机、输矿机等。
此外，有的装配生产线的输送机，随着装上部件的不断增加，负载也加大。
2.光电传感器
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，由三部分构成，它们分别为发送器、接收器和检测电路，如图5-1所示。
图5-1光电传感器
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源、发光二极管(LED)和激光二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器由光电
二极管或光电三极管组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜、光圈等。
在其后面是检测电路，它能过滤出有效信号和应用信号。
3.变频器
(1)控制电机的启动电流。
当电机通过工频直接启动时，它将会产生7一8倍的电机额定电流。
而变频调速则可以在零速零电压启动(当然可以适当加转矩提升)。
一旦频率和电压的
关系建立，变频器就可以按照V/F或矢量控制方式带动负载进行工作。
使用变
频调速能充分降低启动电流，提高绕组承受力，用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低、电机的寿命则相应增加。
(2)可控的加速功能。
变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行光滑地加速，而且也可以选择其加速曲线(直线加速、S形加速或者半S形加速)。
而通过工频启动时对电机
或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动。
这种振动将进一步加剧机械的磨损和损耗，降低机械部件和电机的寿命。
另外，变频启动还能应用在类似灌装线上，以防止瓶子倒翻或损坏。
(3)可调的运行速度。
运用变频调速能优化设备的工艺过程，并能根据设备的工艺过程迅速改变，还能通过遥控PLC或其他控制器来实现速度变化。
MM440变频器可以通过六个数字输人端口(DIN I一DING)，及端口“5”“6”“7”“8”“16”“17”每个数字输人端LI功能很多，可根据需要进行设置。
P0701一P0706为数字输人1
功能至数字6功能，每个数字输人功能设置参数值范围均为0一99。
六个数字输人端口，哪个作为电动机运行、停止控制，哪个作为多段频率控制，是可以由用户任意确定的。
一旦确定了某一数字输人端口的控制功能，其内部参数的设置值必须与端口的控制功能相对应。
(4)变频器的选择。
对于流水生产线类很少过载的输送机，变频器的容量只需与电动机容量相符即可;传送机要求在整个速度范围内具有恒转矩特性，且要求有较大的启动转矩和过载能力，所以，最好选择用具有无反馈矢量控制功能的变频器。
艾米克变频器
文章来源：深圳市艾米克电气有限公司。