D094(新14)第四章变频调速的控制
变频调速控制技术的简单介绍

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五、PLC与变频器的连接 PLC与变频器的连接常用3种连接方法。 1.利用PLC的模拟量输出模块控制变频器
2.PLC通过RS—485通信接口控制变频器 3.利用PLC的开关量输入、输出模块控制变频器
下面介绍PLC开关量输入、输出控制变频器的连接过程。 变频器参数的设定 在PU运行模式下,先进行全部清除操作,然后设定如下表 的变频器参数
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(2)模式转换 将变频器运行模式改为外部操作 (Pr.79=2)。
(3)编制PLC程序,调试运行 参考程序梯形 图如图所示。
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接线 将PLC和变频器之间的连接线按图连 接 (5)通电试验 1)通过改变可调电阻,观察电阻的变化和电 动机转速的关系。 2)用秒表测量电动机的上升时间和下降时间。 (6)注意事项 1)切不可将变频器的R、S、T与U、V、W端 子接错,否则,会烧坏变频器。 2)PLC的输出端子只相当于一个触点,不能 接电源,否则会烧坏电源。
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3.通用变频器的铭牌 通用变频器的铭牌如图
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4.变频器的接线 (1)变频器端子接线图
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5、变频器的拆装 (1)前盖板的拆卸与安装
1)拆卸
2)安装 ①将前盖板的插销插入变频器底部的插孔中。 ②以安装插销部分为支点将盖板完全推入机身。
3)注意事项 ①不要在带电的情况下拆卸操作面板。 ②不要在带电时进行拆装。 ③抬起时要缓慢轻拿。
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5)帮助模式 ① 报警记录
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② 报警记录清除 6)全部清除操作
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2.基本功能操作 1)按参数单元的键,可以改变5个监视显示画面,。
2)显示功能操作 如图所示。 ① 监视器显示运转中的指令。 ② EXT指示灯亮表示外部操作。 ③ PU指示灯亮表示PU操作。 ④ EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。 ⑤ 监视显示在运行中也能改变。
变频调速基本原理及控制原理

变频调速基本原理及控制原理1.基本原理:目前使用较多的是“交—直—交”变频,原理如图1所示,将50Hz 交流整流为直流电Ud,再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。
2.控制原理:变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1,交流接触器KM1和变频器VF组成,由安装在配电柜面板上的转换开关SA,复位开关SB;或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB和停止按钮SB2控制VF的运行:(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2,使SA置于启动位置,KM1便带动电触点闭合,来电显示灯HL2亮;此时按下SB,也可以按下现场SB1使KA1带电触点闭合,VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。
(2)需要停止VF时,按下SB2使KA1失电,VF停止运行,此时HL3灭;置SA于停止位置,KM1断开同时HL1亮表示停机。
(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接,KA2带电,KM 带电其触点断开,同时故障指示灯HL3亮并报警。
由于工艺条件复杂,实际运行过程中有多方面不确定因素,为安全其见,每台变频器均加有一旁路接触器 KM2;如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。
变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和CC 端口4~20MA电信号,靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的,使泵流量和实际工艺需求最佳匹配,实现仪表电气联合自动控制体系。
二、实际运用分析1.变频调速实行工艺过程控制,由于生产流程和工艺条件的复杂性;不通过实践有些问题不被人们认识,只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。
在闭环控制回路中,变频器作用类似风开式调节阀,对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率,当仪表装置故障时变频器输出最低频率,保证电机运转,维持工艺流程最低安全量,不至于生产中断。
变频器下限频率设定必须通过实际测试,不能随意变动。
变频调速工作原理

变频调速工作原理
变频调速,即通过改变电机供电频率来调整电机的转速。
其工作原理基于变频器(也称为频率变换器、变频调速器)的控制。
变频器是由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成的电子器件。
它的基本原理是将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电,以控制电机的速度。
具体原理如下:
1. 输入电源经过整流器将交流电转换为直流电,并通过滤波器去除波动。
2. 变频器的控制电路通过调整逆变器的开关频率和占空比,将直流电转换为大小可调的交流电。
3. 变频器通过改变交流电的频率,改变电机的转速。
通过控制电路输入不同的频率信号,可以实现电机转速的精细调节。
4. 控制电路还可以根据电机的工作负载情况,自动调整输出频率和电流,以提高电机的效率和节能性。
总之,变频调速工作原理是通过变频器将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电,从而控制电机的转速。
通过调整变频器输入的频率信号,可以精确地调节电机的运行速度,达到不同工作要求。
变频调速的原理及应用教案

变频调速的原理及应用教案一、引言变频调速是一种通过改变电机的供电频率,来调整电机转速的方法。
在工业控制领域,变频调速技术得到了广泛的应用。
本教案将介绍变频调速的原理及其应用。
二、原理变频调速是通过改变电机供电频率来改变电机转速的一种技术。
其原理基于电机转速和供电频率之间的关系。
常见的电机转速与供电频率之间的关系为:•电机转速与供电频率成正比,即转速随着频率的增加而增加;•电机的转矩与供电频率成正比,即转矩随着频率的增加而增加;•在额定转速以下,电机的转矩与频率的平方成正比,即转矩随着频率的增加平方倍数的增加而增加。
基于以上原理,可以通过改变电机的供电频率来调整电机的转速,从而实现变频调速。
三、应用变频调速技术在许多领域中得到了广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用场景:1.机械加工:在机械加工过程中,不同的工序和材料对转速的要求不同。
通过使用变频调速技术,可以根据需要调整电机的转速,以适应不同的加工需求。
2.风力发电:风力发电机使用变频调速技术可以根据风力的变化调整发电机的转速,从而提高发电效率。
3.空调系统:变频空调系统可以通过调整压缩机的转速,以匹配室内温度的变化,从而实现节能和舒适的空调效果。
4.电梯和升降机:变频调速技术可以提供更平稳和舒适的电梯运行体验,同时还可以降低电梯的能耗和噪音。
5.水泵系统:变频调速技术可以根据不同的供水需求,调整水泵的转速,以提高系统的能效和运行稳定性。
四、实践活动为了加深学生对变频调速原理和应用的理解,可以进行以下实践活动:1.电机转速与供电频率的实验:搭建一个简单的实验装置,通过改变电机的供电频率来观察电机的转速变化。
学生可以手动调整供电频率,然后测量电机的转速,并记录下来。
通过实验结果,学生可以进一步理解电机转速与供电频率之间的关系。
2.变频调速应用案例的研究:让学生选择一个他们感兴趣的领域,研究该领域中应用了变频调速技术的案例。
学生需要描述该案例中的具体应用场景、实现方法和效果等。
变频调速的原理及应用

变频调速的原理及应用1. 什么是变频调速技术?变频调速技术是一种通过改变电机的供电频率来实现电机转速调节的技术。
它通过改变电源输入频率来改变电机的运行速度,从而实现对电机转速的控制。
变频调速技术已广泛应用于各个领域,包括机械、化工、电力、交通等。
2. 变频调速的原理变频调速的原理主要基于电机的运行原理和变频器的工作原理。
•电机运行原理:电机的运行速度和供电频率有直接关系。
电机的转速和供电频率呈线性关系,即供电频率越高,电机的转速也越高。
因此,通过改变电机的供电频率,可以实现对电机转速的调节。
•变频器的工作原理:变频器是一种电子设备,用于改变电源的频率以控制电机的转速。
变频器通过对供电频率进行调整,并提供适当的电压,将电能转换为电机所需的恒定转矩输出。
变频器通过调节电压和频率来控制电机的转速,并可以实现精确的转速调节。
3. 变频调速的应用变频调速技术广泛应用于各个行业,以下是一些常见的应用场景:•工业控制:在工业生产中,变频调速技术可以用于调节各类机械设备的转速,实现生产流程的精确控制。
例如,在输送带上使用变频调速装置可以实现对物料输送的精确控制,提高生产效率。
•电梯和升降机:变频调速技术在电梯和升降机中广泛应用。
通过对电梯和升降机驱动电机的供电频率进行调节,可以实现平稳的起停过程和舒适的乘坐体验。
•空调系统:变频调速技术在空调系统中起到节能降耗的作用。
传统的固定频率空调系统会在达到设定温度后自动停机,待温度下降后再启动,这样会产生能耗的冲击。
而采用变频调速技术的空调系统可以根据室内温度的变化,自动调整运行速度,保持温度的稳定,从而达到节能的效果。
•汽车控制系统:现代汽车中的许多控制系统都采用了变频调速技术。
例如,电动车辆中的电动机控制系统使用变频调速技术来控制电机的转速和动力输出。
•智能家居控制:智能家居系统中的电器设备可以通过变频调速技术实现智能控制和节能运行。
例如,智能风扇可以根据环境温度和人体感应来自动调节运行速度,提供更加舒适的使用体验。
变频调速控制电路控制电路ppt课件

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图2.4
当电动机正常运转时,电源电压过分地降低将引起一些
电器释放,造成控制线路不正常工作,因此需要在电源电 压降到允许值以下时将电源切断,这就是欠电压保护。一 般常用磁式电压继电器实现欠压保护。图2.5中的欠压继 电器KV。
2、过载保护 电动机长期超载运行,会使绕组温升超过其允许值;
电动机的寿命减少,严重时电动机损坏。过载电流越大, 达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热 继电器。
由于热惯性的原因,热继电器不会受电动机短时过载
冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作,所以在使用热 继电器作过载保护的同时,还必须装有熔断器或过流继 电器配合使用。
3〕符号 4〕型号
5〕热继电器的选择原则 热继电器热元件的额定电流原则上按被保护电动机的
额定电流选取,即热元件的额定电流应接近或略大于电 动机的额定电流。对于星形接法的电动机及电源对称性 较好的场合,可选用两相结构的热继电器;对于三角形 接法的电动机或电源对称性不够好的场合,可选用三相 结构或三相结构带断相保护的热继电器。 热继电器热 元件的额定电流原则上按被控制电动机的额定电流选取, 并依此去选择发热元件编号或调节范围。
2、熔断器 1〕功能:在电路中主要起短路保护作用。 2〕构造:熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管
(绝缘座)组成。使用时,熔体串接于被保护的电路中, 当电路发生短路故障时,熔体被瞬时熔断而分断电路, 起到保护作用。
3〕分类 (1〕插入式熔断器:常用于380V及以下电压等级的线 路末端,作为配电支线或电气设备的短路用。
6—常闭触头 7—常开触头 8—复位调节螺钉 9—动触 头 10—复位按钮
变频调速的原理及应用教案
变频调速的原理及应用教案变频调速(Variable Frequency Drive,缩写为VFD)是一种用于调节电机转速的技术,它通过调整电机供电的频率和电压来控制电机的转动速度。
变频调速技术广泛应用于工业领域,如制造业、水泵、风机、压缩机、输送带等。
1.基本构成:变频调速系统由三个部分组成,即电源、变频器和电动机。
电源将交流电转换为直流电,然后经过变频器将直流电转换为可调的交流电,最后通过电动机将电能转换为机械能。
2.频率调节:变频器可以通过改变输出电压的频率来改变电机的转速。
当输出频率增大时,电机的转速也会相应增加;当输出频率减小时,电机的转速也会相应减小。
3.电压调节:变频器还可以通过改变输出电压的幅值来调节电机的转矩。
当输出电压增加时,电机的转矩也会相应增加;当输出电压减小时,电机的转矩也会相应减小。
1.节能:变频调速可以根据实际工作负荷来调节电机的转速,避免了电机运行时的过度能耗,从而实现节能的目的。
2.系统平稳:传统的启停方式容易产生冲击和振动,而变频调速可以使电机平稳启动和停止,减小震动和冲击,延长机械设备的使用寿命。
3.精度控制:变频调速系统可以精确地控制电机的转速,实现对生产过程的精细控制,提高生产效率和产品质量。
4.降噪:由于变频调速使得电机运行平稳,减少了机械设备的震动和噪音,从而改善了工作环境。
5.起重和运输:变频调速广泛应用于起重机和运输设备中,可以实现对货物的平稳提升和运输,提高生产效率和安全性。
6.水泵和风机控制:变频调速可以根据实际需要调节水泵和风机的运行速度,使其在不同负载下工作,提高工作效率和节能效果。
教案设计如下:一、教学目标1.了解变频调速的基本原理和应用。
2.掌握变频调速系统的组成和工作原理。
3.了解变频调速在工业领域的应用。
二、教学内容1.变频调速的原理和基本构成。
2.变频调速系统的工作原理和调节方法。
3.变频调速在工业领域的应用案例。
三、教学过程1.提出问题:请同学们简单介绍一下变频调速的基本原理和应用。
电气自动化控制中变频调速技术的运用
电气自动化控制中变频调速技术的运用随着工业技术的不断发展和进步,电气自动化控制在各个领域都得到了广泛的应用。
在电气自动化控制中,变频调速技术是一项非常重要的技术,它可以实现对电机转速的精确控制,提高设备的运行效率,节约能源,降低生产成本,是现代工业生产中必不可少的一项技术。
本文将从变频调速技术的基本原理、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、变频调速技术的基本原理变频调速技术是指通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速。
传统的交流电机通常是直接接到线路上,其转速是由供电频率所决定的,而变频调速技术则可以通过改变电机的供电频率,使电机达到理想的转速。
变频器是实现变频调速的关键设备,它可以根据用户的需求来调节电机的转速,从而实现精确控制。
变频器的工作原理是利用模拟或数字电路技术将输入的交流电信号转换成一定频率和幅值的交流电信号,并通过控制电路来调节输出信号的频率和幅值,从而改变电机的运行速度。
变频器还具有软启动、动态刹车、过载保护等功能,可以提高电机的安全性和可靠性。
1. 工业生产领域在工业生产领域中,各种机械设备都需要电机来驱动,而不同的工艺需要不同的转速和运行方式。
传统的电机只能以恒定的转速运行,无法满足复杂的工艺要求,而变频调速技术可以方便地实现对电机转速的精确控制,适应各种工艺要求,提高生产效率,降低生产成本。
2. 电梯和风机领域电梯和风机是日常生活中常见的设备,传统的电梯和风机多采用恒速运行,无法根据实际需求进行调整,而变频调速技术可以实现对电梯和风机的智能化控制,提高运行效率,减少能源消耗,延长设备的使用寿命。
3. 输送设备和包装机械领域在输送设备和包装机械领域,需要对输送带和包装机的运行速度进行精确控制,以适应不同产品的生产和包装要求。
采用变频调速技术可以实现对输送带和包装机的精确控制,提高生产效率,降低产品损耗,提高生产率。
三、未来发展趋势随着科学技术的不断进步和工业化的加快推进,电气自动化控制和变频调速技术将会得到更加广泛的应用和发展。
电气自动化控制中变频调速技术的运用
电气自动化控制中变频调速技术的运用
变频调速技术是电气自动化控制中的一种重要技术,它广泛应用于各个行业的电机调
速控制系统中。
本文将从变频调速技术的原理、优势以及应用等方面进行阐述。
变频调速技术是利用变频器对电机的电压和频率进行调节,从而实现电机转速的调控。
传统的电机调速方法主要是通过改变电机绕组的接线方式来实现调速,这种方法调速范围窄,效果不理想。
而变频调速技术则是通过改变电机供电的电压和频率来调节电机转速,
其调速范围广,调速精度高,动态性能好。
变频调速技术的优势主要体现在以下几个方面。
它可以实现电机的平稳启停,避免了
传统的起动冲击。
变频调速技术可以根据负载的要求动态调整电机的转速,使电机能够在
最佳工作状态下运行,提高了系统的效率。
变频器可以通过调节电机的供电电压和频率来
改变电机的转矩,从而满足不同负载条件下的要求。
变频调速技术还可以实现电机的远程
控制和监控,方便了操作和管理。
在实际应用中,变频调速技术被广泛应用于各个行业的电机调速系统中。
在工业生产中,变频器可以根据生产线的要求动态调整电机转速,满足不同工艺要求,提高生产效率。
在风能、水能等新能源领域,变频调速技术可以实现对风力发电机组、水轮发电机组等设
备的调速控制,最大限度地利用可再生能源。
在建筑、交通等领域,变频调速技术也被广
泛应用于电梯、空调、给排水系统等设备中,提高了设备的运行效能和舒适性。
D094(新14)第四章变频调速的控制
第4章变频调速系统的控制4.1变频器的外接主电路4.1.1 外接主电路的配置1.变频器的输入主电路图4-1变频器输入主电路a)主电路接法b)电路图2.变频器的输出主电路图4-2变频器输出主电路a)一控一b )切换主电路c)一控X 3.变频器输出端需要接入电抗器的场合图4-6需要接入输出电抗器的场合a)电动机与变频器距离远b)小变频器带轻载大电动机4.1.2主要电器的选择1.空气断路器图4-3 变频器接通电源a)需要考虑的问题b)接通电源时的电流选择原则IQN ≥(1.3~1.4)IN2.接触器图4-4接触器的触点电流KM1选择:IKM≥INKM2选择:IKM≥1.1IMN3.变频器与电动机之间的导线图4-5 输出电路的电压降要求:ΔU≤(2~3)%UNX4.2电动机的正、反转控制电路4.2.1电动机的起动1.起动方式2.继电器控制图4-7 正转的基本控制方式a)不妥的起动方式b)面板控制c)外接控制图4-8外接继电器控制a)变频器的接线b)继电器控制电路3.自锁控制(三线控制)控制 功能别称:三线运转控制、自保运行。
4.2.2 旋转方向的改变 功能别称: 电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能、转向限制。
图4-9 正反转的自锁控制a )正反转单独控制b )正反转选择控制 图3-14 继电器控制的正、反转电路 a)主电路 b)控制电路图4-10 改变旋转方向的方法a )错误或不妥的方法b )正转控制c )反转控制4.3外接控制端子的应用4.3.1输入控制端子举例1.外接输入端子应用举例图4-11外接输入控制端子应用举例功能别称:输入端子功能选择、开关量输入端子功能、继电器类输入端子功能、智能输入端子功能。
2.多挡转速控制(1)控制要点图4-12多挡转速的控制(2)控制电路图4-13多档转速的控制a)电路图b)操作按钮c)PLC的梯形图4.3.2输出控制端子的应用举例1.报警输出端图4-14跳闸报警输出端子的应用示例2.频率到达与频率检测(1)功能含义图4-15频率到达与频率检测a)频率到达b)频率检测(2)应用举例图4-16粉末传输带的控制a)对频率检测的考虑b)控制示意图4.4多单元拖动系统的同步控制4.4.1同步控制的概念图4-17多单元拖动系统1.前后接续的同步控制图4-18前后接续的同步控制2.继电器同步控制图4-19手动同步控制电路(继电器)a)1单元b)2单元c)3单元d)升速统调e)降速统调图4-20自动同步控制电路a)张力架结构b)控制电路4.5变频与工频的切换控制4.5.1切换控制的要点1.主电路必须可靠互锁图4-21 切换控制的主电路2.切换延时的要求与估算 4.5.2 切换控制举例1.继电器控制图4-22 切换延时的估算a )切换主电路b )延时的估算图4-23 变频与工频的切换电路a )主电路b )继电器控制电路2.工频→变频的切换时序图4-24工频→变频的切换时序a)切换主电路b)切换时序4.5.3水泵的切换控制1.水泵断电后的时间常数图4-25水泵断电后的停机时间a)水泵示意图b)停机过程2.存在问题(1)延时过长工频直接起动(2)延时适宜电动机切断电源后的电磁过渡过程尚未结束图4-26 电动机切断电源后的电磁过渡过程a)转子电流b)电动机的状态c)定子电动势的衰减曲线3.电源电压与定子电动势的相位关系图4-27 电源电压与定子电动势的相位关系a)电源电压与定子电动势同相b)电源电压与定子电动势反相4.“差频同相”切换法图4-28 “差频同相”切换原理4.6变频器的闭环控制4.6.1闭环控制的目的1.空气压缩机的恒压要求图4-29 闭环控制的目的2.空气压缩机恒压控制系统图图4-30 空气压缩机恒压控制系统图3.系统的工作设:XT-目标信号,其大小与所要求的储气罐压力相对应,也称目标值;XF-压力变送器的反馈信号(被控信号),其大小与储气罐的实际压力相对应,也称实际值。
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第4章变频调速系统的控制4.1变频器的外接主电路
4.1.1 外接主电路的配置
1.变频器的输入主电路
图4-1变频器输入主电路
a)主电路接法b)电路图
2.变频器的输出主电路
图4-2变频器输出主电路
a)一控一b )切换主电路c)一控X 3.变频器输出端需要接入电抗器的场合
图4-6需要接入输出电抗器的场合
a)电动机与变频器距离远b)小变频器带轻载大电动机
4.1.2主要电器的选择
1.空气断路器
图4-3 变频器接通电源
a)需要考虑的问题b)接通电源时的电流选择原则IQN ≥(1.3~1.4)IN
2.接触器
图4-4接触器的触点电流KM1选择:IKM≥IN
KM2选择:IKM≥1.1IMN
3.变频器与电动机之间的导线
图4-5 输出电路的电压降要求:ΔU≤(2~3)%UNX
4.2电动机的正、反转控制电路4.2.1电动机的起动
1.起动方式
2.继电器控制图4-7 正转的基本控制方式
a)不妥的起动方式b)面板控制c)外接控制
图4-8外接继电器控制
a)变频器的接线b)继电器控制电路
3.自锁控制(三线控制)控制 功能别称:三线运转控制、自保运行。
4.2.2 旋转方向的改变 功能别称: 电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能、转向限制。
图4-9 正反转的自锁控制
a )正反转单独控制
b )正反转选择控制 图3-14 继电器控制的正、反转电路 a)主电路 b)控制电路
图4-10 改变旋转方向的方法
a )错误或不妥的方法
b )正转控制
c )反转控制
4.3外接控制端子的应用
4.3.1输入控制端子举例
1.外接输入端子应用举例
图4-11外接输入控制端子应用举例
功能别称:输入端子功能选择、开关量输入端子功能、继电器类输入端子功能、智能输入端子功能。
2.多挡转速控制
(1)控制要点
图4-12多挡转速的控制
(2)控制电路
图4-13多档转速的控制
a)电路图b)操作按钮c)PLC的梯形图
4.3.2输出控制端子的应用举例
1.报警输出端
图4-14跳闸报警输出端子的应用示例2.频率到达与频率检测
(1)功能含义
图4-15频率到达与频率检测
a)频率到达b)频率检测
(2)应用举例
图4-16粉末传输带的控制
a)对频率检测的考虑b)控制示意图
4.4多单元拖动系统的同步控制
4.4.1同步控制的概念
图4-17多单元拖动系统
1.前后接续的同步控制
图4-18前后接续的同步控制
2.继电器同步控制
图4-19手动同步控制电路(继电器)
a)1单元b)2单元c)3单元d)升速统调e)降速统调
图4-20自动同步控制电路a)张力架结构b)控制电路
4.5变频与工频的切换控制
4.5.1切换控制的要点
1.主电路必须可靠互锁
图4-21 切换控制的主电路
2.切换延时的要求与估算 4.5.2 切换控制举例
1.继电器控制
图
4-22 切换延时的估算
a )切换主电路
b )延时的估算
图4-23 变频与工频的切换电路
a )主电路
b )继电器控制电路
2.工频→变频的切换时序
图4-24工频→变频的切换时序
a)切换主电路b)切换时序
4.5.3水泵的切换控制
1.水泵断电后的时间常数
图4-25水泵断电后的停机时间
a)水泵示意图b)停机过程
2.存在问题
(1)延时过长工频直接起动
(2)延时适宜电动机切断电源后的电磁过渡过程尚未结束
图4-26 电动机切断电源后的电磁过渡过程a)转子电流b)电动机的状态c)定子电动势的衰减曲线
3.电源电压与定子电动势的相位关系
图4-27 电源电压与定子电动势的相位关系
a)电源电压与定子电动势同相b)电源电压与定子电动势反相4.“差频同相”切换法
图4-28 “差频同相”切换原理
4.6变频器的闭环控制
4.6.1闭环控制的目的
1.空气压缩机的恒压要求
图4-29 闭环控制的目的
2.空气压缩机恒压控制系统图
图4-30 空气压缩机恒压控制系统图
3.系统的工作
设:XT-目标信号,其大小与所要求的储气罐压力相对应,也称目标值;
XF-压力变送器的反馈信号(被控信号),其大小与储气罐的实际压力相对应,也称实际值。
则:变频器输出频率ƒX的大小由合成信号(XT-XF)决定。
如p>pT:
则XF>XT→(XT-XF)<0
→ƒX↓→n M↓
→p↓→XF↓
→直至(XF≈XT)为止。
反之,如p<pT:
则XF<XT→(XT-XF)>0
→ƒX↑→n M↑
→p↑→XF↑
→直至(XF≈XT)为止。
4.6.2PID调节的概念
1.问题的提出
控制的依据:(XT-XF)
控制的目标:(XF≈XT)→(XT-XF)≈0[≦0.7V(静差)]
图2-39比例放大前后各量间的关系
图4-31控制过程存在的问题
2.比例增益环节(P)
图4-32 引入比例增益(P)
表3-2比例增益与静差的关系
图3-33P的大小与振荡
a)P调节的含义b)P调节的结果3.PI调节
(1)基本含义
图4-34PI的含义与作用
a)PI调节的含义b)PI调节的结果
图4-35PD的含义与作用
a)PD调节的含义b)PD调节的结果
5.PID调节
图4-36PID的含义与作用
a)PID调节的含义b)PID调节的结果
功能别称:
闭环控制功能选择、PID功能使能、内藏PID控制、工艺PID控制。
6.PID控制的工作过程
图4-37恒压供气工况
a)恒压供气系统b)PID工作过程
4.6.3变频器的PID功能
1.目标信号与反馈信号的接入
图4-38PID有效后的信号输入与加、减速时间
a)键盘给定b)电位器给定c)加减速时间d)PID决定工作状态
2.PID的控制逻辑
(1)负反馈
图4-39负反馈控制
a)空压机的恒压控制b)频率与反馈值的关系(2)正反馈
图4-40正反馈控制
a)会议室的恒温控制b)频率与反馈值的关系
4.6.4闭环控制的实施
1.传感器的接线
(1)使用远传压力表
图4-41 远传压力表的接法(2)使用压力传感器
图4-42压力传感器接法
2.目标值的描述与确定
例1 目标压力为0.6MPa,传感器量程为1 MPa
图4-43 目标值的确定
a)量程为1Mpa b)目标值的描述例2目标压力为0.6MPa,传感器量程为5 MPa
图4-44 目标值的确定
a)量程为5Mpa b)目标值的描述
4.6.5闭环控制的起动问题(积分饱和)1.起动存在的问题
图4-45风机的恒温控制2.解决方法1-利用温度控制器的PID功能
(1)接线特点
图4-46利用温度控制器的PID功能
(2)比例带的概念
在上限(Y H)和下限(Y L)相同的前提下,按比例变化的区间。
图4-47 比例带与比例增益
3.解决方法2-利用外接端子切换
图4-48闭环与开环控制的切换
4.解决方法3-利用变频器自身的起动功能
安川CIMR-G7A系列:功能码b5-17用于预置“PID指令用加减速时间”。
当PID功能有效时,其起动过程中的加、减速时间将由b5-17功能独立决定。
4.6.6多台变频泵的PID控制
1.基本方法
图4-49多台变频泵的PID控制2.多台变频泵的切换
(1)加泵
设KA1闭合,M1处于运行状态;
当f X1=50Hz,而压力仍偏低时:
KA2闭合,M2起动,投入运行。
(2)减泵
当f X1和f X2都运行在下限频率,而压力仍偏高时:KA1断开,M1减速并停止。
4.7PID控制的应用举例
4.7.1中央空调及其冷却水系统
图4-50中央空调系统示意图4.7.2冷却水的PID控制
1.控制电路
图4-51冷却水的变频控制
2.相关功能
表4-1PID控制相关功能(康沃)。