机厂14m皮带机电控资料

1、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

2、面是变频器的主电路的基本结构图：,一、交直部分 1、整流电路：整流电路由VD1VD6组成三相不可控的整流桥，将电源的三相交流电全波整流成直流。 电源的线电压为UL，三相全波整流后平均直流电压UD的大小是： UD=1.35UL 1140V1.35=1539V 2、滤波电容器CF：整流电路输出的整流电压是脉动的直流电压，加滤波电容器CF的作用是，除了滤除整流后的电压纹波外，还在整流电路与逆变器之间起去耦作用，以消除相互干扰，这就给作为感性负载的电动机提供必要的无功功率。因而，中间直流电容器的容量较大，起储能作用。可称为储能电容器。 3、限流电阻RL与开关SL：由于储能电容大，加之在接入电源时电容器

3、两端的电压为零，故当变频器刚合上电的瞬间，滤波电容器CF的充电电流是很大的。过大的冲击电流能使三相整流桥的二极管损坏。 为此，在电路内串入限流电阻RL，其作用是将电容器的充电电流限制到允许的范围内。开关SL的功能是：当CF充电到一定程度时，令SL接通，将限流电阻短路掉。 由于CF的容量较大，在变频停电时放电的时间可长达数分钟。又由于电容上的电压较高，所以必须当放电完成后方可检查。,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、

4、续流二极管VD7VD12，主要功能有； 电动机的绕组是电感性的，其电流有无功分量。VD7VD12为无功电流返回直流电源提供”通道“。 当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过VD7VD12返回直流电路。 V1V6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VD7VD12提供通路。,3、缓冲电路，其功能如下： 逆变管V1V6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，C01C

5、06的功能就是降低V1V6在每次关断时的电压增长率。 V1V6每次由截止状态切换成导通状态的接通瞬间， C01C06上所充的电压（等于UD）将向V1V6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V1V6的损坏。因此，R01R06的功能是限制IGBT管在接通瞬间C01C06的放电电流。 R01R06的接入，又会影响C01C06在V1V6关断时降低电压增长率的效果。VD01VD06接入后，在VIV6的关断过程中，使R01R06不起作用；而在V1V6的接通过程中，又迫使C01C06的放电电流流经R01R06。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

6、 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。 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。,变频器的控制简述,主要有以下己方面控制： 1、主控电路板：即实现变频器控制的微电脑处理系统。 2、直流电源板：为控制系统提供控制电源。 3、驱动控制板：控制逆变管（IGBT）导通、关断。 4、,变频器的接线与端子功

7、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

8、，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。,表1-2 主电路端子、接地端子的

9、功能,（二）控制电路端子 表1-3示出控制电路端子的功能说明。,接上表,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,FWD,CM,11,12,13,（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

10、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； R1000U/3 LI 式中：R单位长度电缆的电阻值（/km）,U容许线间电压降（V） L电缆的铺设距离（M） I电流（A） 主电路的接地回路必须按电气设备技术标准规定接地。如图所示

11、，主要目的是防止漏电及干扰侵入或辐射出去。变频器接地方式图 a）专用地线（好） b）共用地线（可） c）共用地线（不可）,a）,b）,c）,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

12、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（420mA，05V/15V）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。,6、敷设路线 1）电磁感应干扰的大小与电线的长度成比例，所以尽可能地以最短的路线敷设。 2）与频率表接线端子连接的电线长度取200M以下（电线容许长度因机种而不同，可根据说明书等确认）。敷设距离长，频率表的指示误差将越大。 3）大容量变压器和电机的漏磁对控制电线直接产生感应干扰，确定电线的路线一定要离开这些设备敷设。 4）弱电压电流回路用电线的路线不要接近有很多断路器和继电器的盘。这样易干扰。 7、电线的接地 1）弱电压电流回路（420m