变频调速技术课程设计

1、苏 州 市 职 业 大 学课程设计说明书 名称 变频调速技术课程设计 2012年 6月 4日至2012年 6月10日共 1 周院 系 电子信息工程系 班 级 10电气自动化4 姓 名 徐小冬 系 主 任 张红兵 教研室主任 邓建平 指导教师 冯 惕 目 录第一章 绪论1第二章 课程设计主要仪器的介绍21 .THZDH-2C变频调速实训考核装置21.1 MM420变频器介绍21.2 测速显示反馈装置3第三章 设计原理和调试过程51.闭环变频调速控制系统组成和工作原理51.1电机调速系统的组成51.2变频调速的工作原理52.变频器参数的设置62.1快速调试62.2模拟输入的设置72.3 PID参数

2、的设置73.连接与调试步骤73.1系统的连接73.2基于要求的调试8第四章 结论91.测试条件和结果92.理论分析93.课程设计总结9第一章 绪论电流双闭环调速系统(简称双闭环调速系统)是由单闭环调速系统发展而来的。单闭环调速系统可以实现转速调节无静差，但单闭环调速系统中用一个调节器综合多种信号，各参数间相互影响，难于进行调节器动态参数的调整，而用两个调节器分别调节转速和电流，构成转速、电流双闭环调速系统，则可以获得近似理想的过渡过程。双闭环直流调速系统的原理双闭环直流调速系统具有良好的稳态和动态性能，它已经成为应用非常广泛的一种调速系统。其系统原理图如图所示。了获得良好的静、动态性能，转速和

3、电流两个调节器一般都采用具有输入、输出限幅电路PJ调节器，且转速与电流都采用负反馈闭环。由于调整系统的主要参量为转速，故将转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。在双闭环直流调速系统中设置了两个调节器，转速调节器的输出当作电流调节器的输入，电流调节器的输出控制晶闸管整流器的触发装置。电流调节器在里面称作内环，转速调节器在外面称作外环，这样就形成转速、电流双闭环调速系统。第二章 课程设计主要仪器的介绍1 .THZDH-2C变频调速实训考核装置THZDH-2C变频调速实训考核装置包括西门子MM420变频器、电源电压表、电源电流表、操作按钮、告警，复位、

4、漏电断路器和直流开关电源、负载电阻、仪表（直流数字电压表、直流数字电压电流、转矩表、转速表、交流数字电压表、交流数字电流表）、触摸屏等。1.1 MM420变频器介绍西门子MM420是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。该系列有多种型号，从单相电源电压，额定功率120W 到三相电源电压，额定功率11KW 可供用户选用。MM420变频器电路方框图如图2-1所示。进行主电路接线时，变频器模块面板上的L1、L2插孔接单相电源，接地插孔接保护地线；三个电动机插孔U、V、W连接到三相电动机（千万不能接错电源，否则会损坏变频器）。MM420变频器模块面板上引出了MM420的数字输入点：DIN1（端子）；

5、DIN2（端子）；DIN3（端子）；内部电源+24V（端子）；内部电源0V（端子）。数字输入量端子可连接到PLC的输出点（端子接一个输出公共端，例如2L）。当变频器命令参数P0700=2（外部端子控制）时，可由PLC控制变频器的启动/停止以及变速运行等。图2-1 MM420变频器方框图1.2 测速显示反馈装置 1.2.1直流数字电压表直流数字电压表0-1000V，将待测的直流流电压用导线接入1.2.2直流数字电流表直流数字电流表0-2000mA，将待测的直流流电流用导线接入1.2.3转速表测量电动机的转速，通过计算转速，输出对应的电压（1500转对应5V），用于做闭环实验.将编码器的4根线（发

6、电机和电动机实验台上已经注明线的定义，不要接错）接入转速信号处，电压输出用于做反馈实验。第三章 设计原理和调试过程1.闭环变频调速控制系统组成和工作原理1.1电机调速系统的组成如图3-1所示：图3-1 MM420组成闭环变频调速控制系统1.2变频调速的工作原理1.2.1 PID控制原理简单说明MM4变频器的闭环控制，是应用PID控制，使控制系统的被控量迅速而准确地接近目标值的一种控制手段。时时地将传感器反馈回来的信号与被控量的目标信号相比较，如果有偏差，则通过PID的控制作用，使偏差为0，适用于压力控制，温度控制，流量控制等。1.2.2 MM440变频器PID控制原理图MM440变频器PID控

7、制原理图如图3-2所示:图3-2 MM440变频器PID控制原理图2.变频器参数的设置2.1快速调试快速调试如图3-3所示: 2.2模拟输入的设置模拟输入的设置如图3-4所示:图3-4 模拟输入的设置2.3 PID参数的设置P0700=1 P0761=0 死区P0756=0 P0757=0 最低VP1000=1 P0758=0% 最低fP2200=1(闭环),0(开环) P0759=10 最大UP2253=2250 P0760=100% 最高fP2264=755.0P2265=5P2280=0.5P2285=15P2274=03.连接与调试步骤3.1系统的连接按图3-5所示连接电机，接线等设备

8、。图3-5 闭环变频调速控制系统3.2基于要求的调试按图连接好电动机等设备，设置模拟输入，设置PID参数，设置P2200=1闭环控制，未加负载和加负载做一次，观察并记录数据；设置P2200=0开环控制，未加负载和加负载做一次，观察并记录数据。改变P和I的值，观察数据的变化。第四章 结论1.测试条件和结果P=1，I=10时，闭环空载和负载电机的转速:空载508601701负载5026017002.理论分析根据测试结果反馈的数据观察到，电机负载空载的速度基本差不多，满足P=1闭环控制系统的要求，验证了实验是闭环控制系统调速。3.课程设计总结从开始学交流变频到后来的实验课，再到现在的课程设计，对闭环变频调速控制系统有了更深的了解，能够熟练的运用变频器来调节控制电机的调速。但中途由于忽视了一些细节，导致实验