机厂14m皮带机电控资料课件

1.4M皮带机电气系统一、主电路电控系统二、保护电控系统三、电气控制及PLC控制四、变频软启动器五、故障处理变频器的基本原理

异步电动机用变频器传动时如下图所示。整流器将交流电变为直流电，平波电路将直流电平滑，逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电。作为主电路方式有电压型变频器和电流型变频器。电压型的将电压源的直流电变换为交流电的变频器，电流型是指将电流源的直流电变换为交流电的方式。整流器平波电路逆变器控制电路M～在控制方式上同样分为电压控制和电流控制两种。这两种控制方式，不管主电路方式是电压型还是电流型都可以用。变频器的主电路我们生产的变频器是电压型交—直—交变频器，下面是变频器的主电路的基本结构图：二、直—交部分1、逆变管V1-V6；V1-V6组成逆变桥，把整流后的直流电再”逆变“成频率、幅值都可以调的交流电。这是变频器实现变频的执行环节，因而是变频器的核心部分。逆变管用的是绝缘栅双极晶体管（IGBT）。2、续流二极管VD7～VD12，主要功能有；⑴电动机的绕组是电感性的，其电流有无功分量。VD7～VD12为无功电流返回直流电源提供”通道“。⑵当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过VD7～VD12返回直流电路。⑶V1～V6进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管，处于不停的交换导通和截止的状态。在这交替导通和截止的换相过程中，也不时地需要VD7～VD12提供通路。3、缓冲电路，其功能如下：逆变管V1～V6每次由导通状态切换成截止状态的关断瞬间，集电极（C极）和发射极（E极）间的电压ZCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。这过高的电压增长率将导致IGBT管的损坏。因此，C01～C06的功能就是降低V1～V6在每次关断时的电压增长率。V1～V6每次由截止状态切换成导通状态的接通瞬间，C01～C06上所充的电压（等于UD）将向V1～V6放电。此放电电流的初始值将是很大的，并且叠加到负载电流上，导致V1～V6的损坏。因此，R01～R06的功能是限制IGBT管在接通瞬间C01～C06的放电电流。R01～R06的接入，又会影响C01～C06在V1～V6关断时降低电压增长率的效果。VD01～VD06接入后，在VI～V6的关断过程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6的接通过程中，又迫使C01～C06的放电电流流经R01～R06。从而对逆变管（IGBT起到了保护和有效的工作。三、制动电阻和制动单元⑴制动电阻RB：电动机在工作频率下降过程中，异步电动机的转子转速超过此时的同步转速处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险值（击穿电压）。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许范围内。制动电阻RB就是用来消耗这部分能量的。⑵制动单元VB：制动单元VB是由逆变管IGBT及驱动电路构成，是控制流经RB的放电电流IB。变频器的接线与端子功能一、接线

变频器的输入、输出端子，这些端子大体可分为主电路端子、控制电路端子。各端子的符号，名称及用途说明如下：（一）主电路的连接

主电路的端子和连接端子的功能见表1-2。进行主电路连接时应注意以下几点。1）主电路电源端子R、S、T端子经接触器和馈电开关与电源连接。无须考虑相序。2）变频器的保护功能动作时，继电器的常闭触点控制接触器电路，使接触器断开，从而切断变频器主电路的电源。3）请勿以主电路的通断来进行变频器的运行、停止操作。必须用控制面板上的运行键（RUN）和停止键（STOP）或以控制（FWD）（REV）来操作。

4）变频器输出端子（U、V、W）经真空接触器接至三相电动机上，当旋转方向与设定不一致时，请调换U、V、W三相中任意两相。5）变频器的输出端子决不能连接电力电容器或浪涌吸收器。6）直流电抗器连接端子[P1、P（+）]是连接改善功率因数用直流电抗器的端子。7）连接外部制动电阻用端子[P、P（+），DB]。如需同时配置制动单元和制动电阻连接[P（+）、N（-）]端子。若不用制动单元，变频器的[P（+）、N（-）]端子，则使其开路。如果短路或直接接入制动电阻，则会损坏变频器，绝对不要这样做。从安全及降低噪声的需要出发，必须接地，根据电气设备技术标准规定，接地电阻应小于或等于国家标准规定值，且用较粗的短线接到变频器的专用接地端子PE上。端子符号端子名称说明R、S、T主电路电源端子连接三相电源U、V、W变频器输出端子连接三相电动机P1、P（+）直流电抗器连接端子改善因数的电抗器P（+）、DB外部制动电阻器连接端子连接外部制动电阻P（+）、N（-）制动单元连接端子连接外部制动单元PE变频器接地端子变频器机壳的接地端子

表1-2主电路端子、接地端子的功能接上表分类端子符号端子名称功能说明控制输入THR外部报警输入在运转中若THR-CM之间断开，变频器的输出切断（电机自由运转），即输出报警。这个信号在内部自保持，RST输入就被复位，可用于制动电阻过热出厂时，RST-CM之间用短路线连接，在使用时要拆掉。平常连接常闭接点。RST复位RST-CM之间接通，解除变频器跳闸后的保持状态。没有消除故障原因时，不能解除跳闸状态30B，30C内部故障输出30B-30C之间断开，变频器的输出切断（电机自由运转），即输出报故障这个点是内部继电器的常闭点30B-30C之间断开，输出变频器故障，经外部控制BX-CM之间接通，变频器输出切断RQA，RQC变频运行端子RQA-RQC之间接通，变频器输出（电机启动运转），即使2KM接触器吸合RQA-RQC在变频器运转中接通，50HZ后断开。QHA，QHC工频运行端子QHA-QHC之间接通，变频器转如工频运转，即使3KM接触器吸合QHA-QHC在变频器50HZ后接通。FA，FC运行输出端子FA-FC之间接通，变频器输出运转信号（作为返回信号或控制端子）FA-FC之间接通，在这里作为信号返回用于控制电路中CM接点输入公用端接点输入信号的公用端子1）用接点输入时，使用接触器可靠性高的接点2）出厂时，FW-CM用短线连接，变频器的启动按钮即可3）控制电路端子上连接控制继电器时，在励磁线圈的两端连接吸收电涌的二极管4）控制电路端子连接的电线用0.75mm2及以下规格的屏蔽线或绞合在一起的聚乙烯线5）屏蔽线的屏蔽层，如图1-1所示。把一端连接到各自的共用端子（11、CM）上，另一端不要连接。屏蔽线屏蔽线图1-1屏蔽接线示意图FWDCM111213（三）主电路电线选择选择主电路电线的大小与一般的电力线一样，必须对电流、短路保护、电线压降等考虑充分。变频器输入电流的有效值，根据变频器的输入功率因数而定，往往比电动机电流大。功率因数＝直流电压×直流电流/（√3×交流有效电压×交流有效电流）波形因数＝有效值/平均值波顶因数＝最大值/有效值变频器与电动机间的电缆铺设距离长，则电压降大，有时产生电机转矩不足。特别是变频器输出频率低时，其输出电压也低，电压降所占的比例也大。变频器与电机间的压降以额定电压的2%为允许值，可椐此选择电缆。主电路电缆的电阻值必须满足下式；R≤1000×△U/√3LI式中：R——单位长度电缆的电阻值（Ω/km）

接地电线对于单元型与变频器的接地端子连接，变频器安装在箱体内的接地线端子与外壳及接地母线连接。不管哪一种情况，都不能经过其他装置的接地端子或接地母线等连接，必须直接与接地极或接地母线连接。根据电气设备技术标准，接地电线必须用直径1.6mm以上的软铜线。（四）控制电路电线变频器的控制信号为微弱的电压、电流信号，所以与主电路不同，对于电线的选择和敷设要增加防干扰对策和遵守规程，必须细心地加以注意。1、电线的种类，一般来说控制信号的使用聚氯乙烯护套屏蔽电缆。2、电线的粗细，控制线导体的粗细必须考虑机械强度、电压降，通常使用导体截面1.25mm2以上电线。如敷设距离短，可用0.75mm2的电缆。

3、电缆的分开敷设，变频器的控制电缆与主电路或其他电力电缆要分开敷设。相距一般为500mm左右。4、电缆的屏蔽1）电缆不能分开敷设或即使分开也不会有抗干扰的效果时要进行有效的屏蔽。2）电缆的屏蔽利用已接地的金属管或穿在金属管内和带屏蔽的电缆。3）屏蔽电缆的连接方法如图1-2所示，屏蔽电缆端末的处理如图1-3所示。5、绞合电线1）弱电压电流回路（4～20mA，0～5V/1～5V）用电线、特别是长距离的控制电路电线采用绞合线，而且全长都使用屏蔽的铠装电缆。2）绞合线的绞合间距最好尽可能的小。

3)电线的接地在变频器侧进行，使用专设的接地端子，不与其他的接地端共用。4）屏蔽电线的屏蔽层连续到与电线导体同样长。电线在端子箱等中继时，装设屏蔽端子进行互相连接。设备操作说明一、变频软启动器的操作二、安全注意事项三、故障排查故障排查：故障现象