项目7 变频器工程应用实例

《变频器工程应用实例》

——PPT项目7项目7变频器工程应用实例【教学目标】知识目标：1.掌握搅拌机的变频调速控制电路；2.熟悉多单元同步运行变频调速控制系统3.掌握普通车床的变频调速控制电路；4.掌握恒压供水系统的变频调速控制电路；5.掌握常规起重运输设备的变频调速控制电路技能目标：1.能根据搅拌机的实际工作情况，安装、调试及维护电气控制电路；2.能对普通车床的电气控制电路进行变频改造；3.能根据恒压供水的要求，安装调试变频控制电路；4.能对起重运输设备的变频调速控制电路进行安装、调试及维护。任务7.1搅拌机的变频调速控制系统1.搅拌机变频调速装置的功能及优点：（1）搅拌机变频调速装置为开环调节；（2）变频器的软启动功能可大大减小启动冲击电流；（3）变频器已带有智能保护，故障时自动停机并记录；（4）可根据不同的工艺、不同的物料及时给定不同的转速，提高产品质量；（5）通过变频调速可降低损耗实现节能。任务7.1搅拌机的变频调速控制系统2.搅拌机变频调速实施方案

保留搅拌机原工频系统，并与搅拌机的变频系统互为备用，可相互切换使用，工频与变频之间相互联锁。由于搅拌机对转速的精度要求并不高，变频器可选用专用型或普通型。

搅拌机根据工艺过程的实际需要，常常要求对转速范围进行限制。(1)上、下限频率设置(2)上限频率与最高频率的关系

上限频率小于最高频率

（3）升、降速时间升、降速时间的设定，要根据具体情况调试而定，调试的依据主要有：①从工作效率要求来说，升、降速时间越短越好；②从启动性能来说，希望整个启动过程电流要平稳，为此升速时间要适当延长。③因为搅拌机的阻力很大，对制动过程要求不高。拖动系统的要求是：

（1）在调速时,各单元必须同时调节；

（2）各单元的运行线速度必须步调一致,即实现同步运行。

任务7.2多单元同步联动的变频控制1.系统主控方案任务7.2多单元同步联动的变频控制1.系统主控方案

各单元变频器均采用外接给定方式，将所有控制单元变频器的外接电压给定电路并联，由同一个可调直流电源提供公共给定信号Xg，使各控制单元电动机的转速同步升降。任务7.2多单元同步联动的变频控制

主机是主令单元，不需要进行微调。各从动单元变频器的工作频率（从动电动机的转速）除了接受主给定信号的统一控制外（动态跟踪），还将接受反馈信号控制。PID闭环调节电路（1）对于张力型生产机械的控制方案：若被加工物有足够大的张力，可在前后两单元之间加入一根滑棍，滑棍可带动无触点电位器RP上下滑动。任务7.2多单元同步联动的变频控制PID闭环调节电路（2）对于非张力型或张力较小生产机械的控制方案

利用增量式光电编码器来检测主(前)机与从(后)机的转速，经过脉冲信号处理、加减计数器、译码器、数模转换及比例放大，产生一个负反馈信号Xf，再与目标信号Xg相比较，构成

PID闭环调节控制。任务7.3普通车床变频调速的控制1.变频器的选择(1)变频器容量的选择

考虑到车床在低速车削毛坯时，常常会出现较大的过载现象，而且过载时间有可能超过1分钟。因此，变频器的容量应比正常的配用电动机功率加大一档。(2)变频器控制方式的选择

无速度反馈矢量控制方式能够克服V/F控制方式的缺点，故是一种最佳的选择2.变频器的频率给定（1）无级调速频率给定无级调速频率给定可以直接通过变频器的面板进行调速，也可以通过外接电位器进行调速。任务7.3普通车床变频调速的控制2.变频器的频率给定（2）分段调速频率给定

（3）与PLC配合实现多段速频率给定任务7.4恒压供水变频控制系统7.4.1单泵恒压供水控制系统目标值XT的大小选择依据是：（1）确定所需的水压大小，假设为0.2Mpa；（2）根据压力传感器参数及配套电路模块，计算出（最好是实测）当压力为0.2Mpa时，压力变送器SP产生的电流信号大小（百分比）；（3）根据电压与电流百分比相同的原则计算出目标信号电压的大小。变频器基本参数设置：任务7.4恒压供水变频控制系统7.4.1单泵恒压供水控制系统（1）最高频率由于泵类负载的功率与转速的三次方成正比，因此变频器的工作频率是不允许超过额定频率的，其最高频率最多只能与额定频率相等，即fmax=fN=50HZ（2）上限频率

一般来说，上限频率也应该等于额定频率为宜，但考虑到某些场合在50HZ时，电机的实际转速有可能高于额定转速，并且变频调速系统在50HZ下运行，还不如直接在工频运行下为好，所以，将上限频率设置（pr.1)在49HZ左右为好。（3）下限频率

在供水系统中，转速过低，压力过小，会造成水泵空转现象，一般情况下，下限频率设定（pr.2)为30HZ左右为宜。（4）启动频率起动频率的大小要根据电机的功率与水压扬程决定（现场调试），依据是起动电流不能太大。

（5）升降速时间一般以起动（制动）过程电流平稳为原则。任务7.4恒压供水变频控制系统7.4.2多泵并联恒压供水控制系统1.多泵并联恒压供水控制方案（1）初期投资较省，但节能效果较差，当2、3号水泵输出水压高于1号泵时，会产生湍流损耗（2）多台水泵并联恒压供水，采用信号串联方式，只用一个传感器

因为系统只有一个控制信号，即使3台泵投入不同，但工作频率却相同（即同步），压力亦一致，这样湍流损耗为零，所以节电效果最佳。变频调速系统中，减小基底（基本频率）是提高起动转矩最有效的方式任务7.5起重运输设备的变频控制7.5.1起重机吊钩变频控制电路任务7.5起重运输设备的变频控制7.5.2大惯量有轨运输车