變頻器在工業(yè)洗衣機(jī)中的應(yīng)用-wenkub
2023-07-08 22:11:51 本頁(yè)面
【正文】 重點(diǎn)分析了在洗衣機(jī)的洗衣過程中，變頻器多段速功能的多種轉(zhuǎn)速是如何同洗衣機(jī)的控制程序（PLC程序）以及電動(dòng)機(jī)相輔相成，完成洗衣任務(wù)的。前言本文采用三菱FX2N系列可編程邏輯控制器(PLC)和通用系列變頻器為例改造一套傳統(tǒng)的工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。近些年來，工業(yè)洗滌設(shè)備尤其以水洗設(shè)備為主，變頻器的應(yīng)用越來越普及，變頻器也因此為工業(yè)洗滌設(shè)備帶來了全新的技術(shù)革命，從最早的不可調(diào)速的半自動(dòng)洗衣機(jī)到用兩個(gè)雙速電機(jī)來實(shí)現(xiàn)四個(gè)速率的全自動(dòng)洗衣機(jī)，最后發(fā)展到只需一個(gè)電機(jī)就可實(shí)現(xiàn)多段速率的現(xiàn)代洗衣機(jī)。工業(yè)洗衣機(jī)整個(gè)洗滌控制的關(guān)鍵在于低速洗滌時(shí)有很平滑的力矩以及脫水時(shí)有很高的旋轉(zhuǎn)速度。在洗衣機(jī)中PLC的使用提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；變頻器的使用顯著提高了工業(yè)洗衣機(jī)的性能，可用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)從低速到高速大范圍調(diào)節(jié)，滿足低速洗滌大轉(zhuǎn)矩和高速脫水的要求，且傳動(dòng)裝置可做的很小，控制性能和操作性能都大幅提高；另外，變頻器的使用可以節(jié)約大量的水和電。—2—第一章 工業(yè)洗衣機(jī)一 工業(yè)洗衣機(jī)的工作原理洗衣機(jī)是利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來洗滌衣物的清潔電器。洗衣機(jī)按洗滌方式來分，可分為波輪式洗衣機(jī)和滾桶式洗衣機(jī)兩種。電路的工作原理同波輪洗衣機(jī)基本相同，洗衣的程序受程控器控制，因?yàn)橄匆聶C(jī)工作在洗滌狀態(tài)時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度較慢，而工作于脫水狀態(tài)時(shí)，脫水桶要高速旋轉(zhuǎn)，波輪式洗衣機(jī)是通過離合器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)變速，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定的。因此，變頻器在其中充當(dāng)了不可替代的作用！這就要求變頻器供應(yīng)商能提供及時(shí)、完善的服務(wù)，總之，要求變頻器能適應(yīng)工業(yè)洗衣機(jī)特定的洗滌工藝要求和特定客戶群的服務(wù)要求。20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM－VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。 VVVF：改變電壓、改變頻率CVCF：恒電壓、恒頻率?！?—二 變頻器的工作原理我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位：n＝60 f(1－s)/p 式中 n——異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f——異步電動(dòng)機(jī)的頻率；s——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p——電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 ②.電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。輸出容量取決于變頻器的額定輸出電流與變頻器的額定輸出電壓的三相視在輸出功率。在選擇和使用變頻器時(shí)，還應(yīng)考慮對(duì)于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，由于變頻器輸出的電壓、電流中含有高次諧波的影響，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)降低，溫度會(huì)有所增加，同一負(fù)載下電流將增加10％。實(shí)驗(yàn)使用的變—9—頻器既可接單相電源，使用LL2端子，又可以接三相電源，使用LLL3端子。當(dāng)負(fù)載慣量較大或減速時(shí)間短，使變頻器容易過壓跳閘時(shí)使用。（二）控制電路端子說明N2系列變頻器控制電路端子共有15個(gè)，可以用……、15標(biāo)識(shí)，具體的端子符號(hào)和端子功能說明： 端子符號(hào)功能說明1TRIP RELAY故障接點(diǎn)輸出端子接點(diǎn)額定容量：250VAC/A（30VDC/A）23FWD運(yùn)行控制端子FWD—正轉(zhuǎn) REV—反轉(zhuǎn)4REV5COM端子9的公共點(diǎn)6SP1多功能輸入端子7SP28SP39RESET故障復(fù)位端子10SYN負(fù)接點(diǎn)多功能輸出端子端子容量：35VDC/50mA11SYN+正接點(diǎn)12++5V頻率旋鈕（VR）電源端子13模擬量輸入正接點(diǎn)模擬頻率信號(hào)輸入端子14模擬量公共點(diǎn)模擬信號(hào)共同點(diǎn)15FM+模擬量輸出正接點(diǎn)多功能模擬輸出端子—10—鍵盤操作鍵說明 鍵盤頻率設(shè)置旋鈕VR（1）運(yùn)行/停止鍵和正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)鍵當(dāng)變頻器的運(yùn)行由鍵盤控制（F010設(shè)為0）時(shí)，按運(yùn)行/停止鍵，變頻器開始運(yùn)行；若需要轉(zhuǎn)向控制，可以按正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)鍵；再按運(yùn)行/停止鍵，變頻器停止運(yùn)行。當(dāng)再按一次鍵，顯示器顯示功能碼F000時(shí)，變頻器處于編程模式，可以輸入程序。（5）數(shù)據(jù)讀出/寫入鍵—11—監(jiān)視模式下數(shù)據(jù)修改時(shí)，按此鍵確認(rèn)修改的數(shù)據(jù)值；變頻器處于編程模式，顯示功能碼F000時(shí)，按此鍵可以讀出該功能碼下的參數(shù)碼，此時(shí)可以進(jìn)行參數(shù)碼修改，再按此鍵寫入（確認(rèn)）參數(shù)碼。（3）FWD 燈：轉(zhuǎn)向設(shè)為正轉(zhuǎn)，燈會(huì)動(dòng)作（停機(jī)中閃爍，運(yùn)行后一直亮著）。 （7）VOLT 燈：LED數(shù)碼顯示屏顯示電壓時(shí)，燈亮。（2） 功能碼及其參數(shù)碼的顯示按DSP鍵，進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換 ，使變頻器處于編程模式時(shí)，顯示器顯示功能碼F000,；再按READ鍵（數(shù)據(jù)讀出鍵），可顯示對(duì)應(yīng)功能碼下的參數(shù)碼，詳細(xì)功能碼及參數(shù)碼見“功能參數(shù)表”。（3）按READ鍵，讀出該功能碼中原有的參數(shù)碼。如不需繼續(xù)設(shè)置其他功能，則可按RUN鍵，電動(dòng)機(jī)就開始運(yùn)行了。PLC的特點(diǎn)PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無(wú)法相比的特點(diǎn)。三 PLC的基本組成及工作原理 PLC的基本組成CPUU輸入模塊用戶輸入設(shè)備EPROM輸出模塊用戶輸出設(shè)備 總線外圍設(shè)備 RAM I/O接口電源模塊通信接口計(jì)算機(jī)或其他PLC 主機(jī)圖3—1 PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在圖3—1中，PLC的主機(jī)由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（EPROM、RAM）、輸入/輸出模塊、外設(shè)I/O接口、通信接口及電源組成。根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象的需要配備一定的外部設(shè)備，可構(gòu)成不同的PLC控制系統(tǒng)。 ③、 執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序。用戶存儲(chǔ)器用來存放編制的應(yīng)用程序和工作數(shù)據(jù)狀態(tài)。PLC的基本工作原理PLC是一種存儲(chǔ)程序的控制器。（1）輸入采樣 PLC在開始執(zhí)行程序之前，首先掃描輸入端子，按順序?qū)⑺休斎胄盘?hào)，讀入到寄存輸入狀態(tài)的輸入映像寄存器中，這個(gè)過程稱為輸入—16—采樣。再將程序執(zhí)行的結(jié)果寫入寄存執(zhí)行結(jié)果的輸出映像寄存器中保存。目前PLC常用的編程語(yǔ)言有：梯形圖語(yǔ)言、助記符（指令表）語(yǔ)言、功能圖語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言、高級(jí)編程語(yǔ)言等。但兩者有本質(zhì)的區(qū)別：繼電器控制
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