【正文】 在系統(tǒng)運(yùn)行之前，可以先用手動(dòng)模擬的方式對(duì)PID功能進(jìn)行初步調(diào)試。(2)電位器給定法。(1)變頻器的輸出頻率 只根據(jù)反饋信號(hào) 和目標(biāo)信號(hào) 比較的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，故頻率的大小與被控量之間并無對(duì)應(yīng)關(guān)系?！?”—PID正邏輯(負(fù)反饋、負(fù)作用)。 基本PID控制框圖PID調(diào)節(jié)功能（1）比例增益環(huán)節(jié)(P)。3．直流制動(dòng) (1)直流制動(dòng)動(dòng)作頻率(=0～120Hz)。 3個(gè)回避區(qū) 啟動(dòng)、升速、降速、制動(dòng)功能啟動(dòng)1)啟動(dòng)頻率啟動(dòng)頻率是指電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)的頻率。 起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)預(yù)置 頻率控制功能1．上、下限頻率 上限頻率和下限頻率是指變頻器輸出的最高、最低頻率，常用fmax和fH來表示。 3)通信給定。② 直接電壓(或電流)給定。 在遠(yuǎn)距離控制中，給定信號(hào)的范圍常用4～20mA，其“零”信號(hào)為4mA。 “0”——DC0～5V。以電壓大小作為給定信號(hào)的稱電壓信號(hào)。（1）模擬量給定方式當(dāng)給定信號(hào)為模擬量時(shí)，稱為模擬量給定方式。 電壓型三相全橋逆變電路波形圖。 電壓型和電流型逆變電路 。當(dāng)交流側(cè)接有電源，即接在電網(wǎng)上，稱為有源逆變。 帶穩(wěn)壓電容的單相不可控整流橋電路 三相不可控整流橋電路 三相不可控整流橋電壓波形 中 間 電 路 變頻器的直流側(cè)是連接變頻器整流電路和逆變電路的中間電路部分，主要實(shí)現(xiàn)濾波和制動(dòng)兩大功能。交—直—，主電路包括3個(gè)組成部分：整流電路、中間電路和逆變電路。 (6) 對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。 ；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。 (2) 變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。 換流問題LCI同步調(diào)速系統(tǒng)在起動(dòng)和低速時(shí)存在換流問題， 低速時(shí)同步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不夠大不足以保證可靠換流；當(dāng)電機(jī)靜止時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，根本就無法換流。 對(duì)于經(jīng)常在高速運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備，定子常用交直交電流型變壓變頻器供電，其電機(jī)側(cè)變換器（即逆變器）比給異步電動(dòng)機(jī)供電時(shí)更簡(jiǎn)單，可以省去強(qiáng)迫換流電路，而利用同步電動(dòng)機(jī)定子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)換相。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。該等效電路通常用于分析直接轉(zhuǎn)矩控制。該等效電路用于分析以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制是非常方便的,是一個(gè)精確的模型,而不是近似的忽略了轉(zhuǎn)子漏感的等效電路。(3) T T2 動(dòng)態(tài)等效電路當(dāng)時(shí),即為 T型動(dòng)態(tài)等效電路,如圖 。根據(jù)恒功率原則,其方程為 = ()其中轉(zhuǎn)子的電壓乘以系數(shù),轉(zhuǎn)子電流除以,功率保持不變。定子磁鏈為勵(lì)磁磁鏈與定子漏磁鏈之和。 根據(jù)上述公式可畫出電機(jī)定轉(zhuǎn)子以及氣隙磁鏈?zhǔn)噶繄D,如圖 。又由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應(yīng)的原理來產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，因而異步電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，為了克服負(fù)載的阻力轉(zhuǎn)矩，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n總是略低于同步轉(zhuǎn)速n1，以便氣隙的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能夠切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流，從而能夠產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩來拖動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)(1)三相異步電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 三相電流流入三相定于繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，并在氣隙中產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。端蓋上的軸承室里安裝了軸承來支持轉(zhuǎn)子，以使定子和轉(zhuǎn)子得到了較好的同心度，保證轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)膛里正常轉(zhuǎn)動(dòng)。勵(lì)磁電流是無功電流，因而勵(lì)磁電流越大，功率因素越低。(3)氣隙 異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是很小的，~2mm。繞線使轉(zhuǎn)子繞組是用絕緣導(dǎo)線組成，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的三相對(duì)稱繞組。與定子鐵心沖片不同的是，轉(zhuǎn)子鐵心是在沖片的外圓上開槽，疊裝后的轉(zhuǎn)子鐵心外圓柱面上均勻地形成許多相同的槽，用以放置轉(zhuǎn)子繞組。定子三相繞組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，在異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中起著很重要的作用，是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的關(guān)鍵部分。但是其調(diào)速性能差，功率因素低。研究環(huán)保型整流器，使其不產(chǎn)生諧波，且實(shí)現(xiàn)功率雙向流動(dòng)是國(guó)內(nèi)外目前研究的熱點(diǎn)問題。軟開關(guān)技術(shù)可以減小甚至完全消除變換器中開關(guān)器件在開關(guān)過程中的損耗，使緩沖吸收電路成為多余，提高了開關(guān)器件的工作頻率，減小了開關(guān)器件的散熱體積，提高了變頻器工作的可靠性和效率。 實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)化。 實(shí)現(xiàn)變頻器的高頻化提高變頻器開關(guān)頻率是抑制諧波、提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵之一。變頻器的技術(shù)規(guī)格已統(tǒng)一成國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)用戶的需要實(shí)現(xiàn)靈活的配置。全數(shù)字控制使硬件簡(jiǎn)化，柔性的控制算法使控制靈活、可靠，易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，便于故障診斷和監(jiān)視。各種高性能變頻控制都是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，其未來主要的發(fā)展方向是: 實(shí)現(xiàn)變頻器的人工智能化對(duì)于交流電機(jī)這樣多變量、強(qiáng)耦合的參數(shù)非線性時(shí)變的復(fù)雜被控對(duì)象，要獲得良好的控制性能較為困難。功率部分國(guó)產(chǎn)，數(shù)字控制裝置進(jìn)口，包括開發(fā)應(yīng)用軟件。功率裝置國(guó)內(nèi)配套，自行開發(fā)的控制裝置只有模擬式的，數(shù)字裝置需進(jìn)口，自己開發(fā)應(yīng)用軟件。自行開發(fā)的控制器多為模擬控制，近年來主要采用進(jìn)口數(shù)字控制器配國(guó)產(chǎn)功率裝置。很多最先進(jìn)的產(chǎn)品從發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，在我國(guó)運(yùn)行良好，滿足了我國(guó)生產(chǎn)和生活需要。(2)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)電氣傳動(dòng)產(chǎn)業(yè)始于1954 年。目前，在模塊額定電流10到600 A 范圍內(nèi)，通用變頻器均有采用IPM 的趨向。近年來，高電壓、大電流的SCR、GTO、IGBT、IGCT 以及智能模塊IPM (Intelligent Power Module) 等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。從20 世紀(jì)30 年代開始，人們就致力于交流調(diào)速技術(shù)的研究。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，已由過去簡(jiǎn)單的起?？刂?，以提供動(dòng)力為目的發(fā)展為對(duì)其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)進(jìn)行精確控制，使被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)符合預(yù)想的要求。靜止無功發(fā)生器代表著動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的發(fā)展方向。它具有靜止型和響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),但由于其鐵心需磁化到飽和狀態(tài),損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調(diào)節(jié)以補(bǔ)償負(fù)載的不平衡,所以未能占據(jù)靜止無功補(bǔ)償裝置的主流。 　　(2)功率因數(shù)補(bǔ)償 　　早期的方法是采用同步調(diào)相機(jī),它是專門用來產(chǎn)生無功功率的同步電機(jī),利用過勵(lì)磁和欠勵(lì)磁分別發(fā)出不同大小的容性或感性無功功率。方法是: 　　,這樣可抑制開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了正關(guān)損耗。重?cái)?shù)越多,波形越接近正弦,但電路結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。 　　電力電子器件普及應(yīng)用之后,運(yùn)用有源電力濾波器進(jìn)行諧波補(bǔ)償成為重要方向。 　　（1）諧波與電磁干擾的對(duì)策 　　諧波抑制 　　為了抑制電力電子裝置產(chǎn)生的諧波,一種方法是進(jìn)行諧波補(bǔ)償,即設(shè)置諧波補(bǔ)償裝置,使輸入電流成為正弦波?！　?電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變,不但大大降低了系統(tǒng)的功率因數(shù),還引起了嚴(yán)重的諧波污染。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實(shí)現(xiàn)靜音化,而且利用高速運(yùn)行能實(shí)現(xiàn)快速冷凍。 　　 20世紀(jì)70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現(xiàn)了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調(diào)、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應(yīng)加熱)飯堡、變頻洗衣機(jī)等。它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。但是,這種控制方式在低頻時(shí),由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。起初,變頻技術(shù)只局限于變頻不能變壓。 　　高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國(guó)電力電子技術(shù)發(fā)展新熱點(diǎn)。MCT因進(jìn)展不大而引退而IGCT的發(fā)展使其在電力電子器件的新格局中占有重要的地位。 　　許多國(guó)家都在努力開發(fā)大容量器件，國(guó)外已生產(chǎn)6000V的IGBT。第一代電力電子器件主要是可控硅整流器(SCR)，我國(guó)70年代將其列為節(jié)能技術(shù)在全國(guó)推廣。變頻技術(shù)是交流調(diào)速的核心技術(shù)，電力電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)又是變頻技術(shù)的核心，而電力電子器件是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)。調(diào)速 Abstract The inerter is a power electronic conversion device of AC electric transmission system, which converts AC powerfrequency voltage and frequency to be fit for AC motor speed control ,and is called VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) .The design is based on the controls the inverter, and then the inverter control the speed of the motor. Based on S72 200 PLC, the variable frequency s peed2 adjusting experi ment system is intr oduced withthe constituti on and contr olling scheme and signal2 dis posalmethods of this system, and the hardware circuit, relatedtrapezoid chart and dis p laying p rogram of t ouch screen is designed aswell . The debugging results show that the systemis si mp le and p ractical . Students can better master the rrinci p le and the app licati on of PLC and variable frequencys peed2 adjusting system thr ough the p ractice and exercise of general designing experi ment or curriculum design . Fur2thermore, they can also use the t ouch screen skillfully, which will lay a good foundati on for their future design work inthis filed . The paper p r oves t o be of high value for reference in the other related research .Key words: induction motor。通過該綜合設(shè)計(jì)型試驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐、鍛煉,可使學(xué)生進(jìn)一步掌握 PLC和變頻調(diào)速控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用 ,熟使用觸摸屏 ,為將來進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。摘要變頻器是交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的一種，是將交流工頻電源轉(zhuǎn)換成電壓，頻率均可變的適合交流電機(jī)調(diào)速的電力電子變頻裝置，英文簡(jiǎn)稱VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）。調(diào)試應(yīng)用表明,該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用。變頻器。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和啟、制動(dòng)性能被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 電力電子器件的發(fā)展 上世紀(jì)50年代末晶閘管在美國(guó)問世，標(biāo)志著電力電子技術(shù)就此誕生。當(dāng)前，IGBT以其優(yōu)異的特性已成為主流器件，容量大的GTO也有一定地位。瑞士ABB公司已經(jīng)推出的IGCT可達(dá)4500一 6000V，3000一 3500A?？梢韵嘈?，采用GaAs、SiC等新型半導(dǎo)體材料制成功率器件，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)“理想器件”的追求，將是21世紀(jì)電力電子器件發(fā)展的主要趨勢(shì)。電力電子器件的更新促使電力變換 　　技術(shù)的不斷發(fā)展。 　　VVVF變頻器的控制相對(duì)簡(jiǎn)單,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)化成等效直流電動(dòng)機(jī),因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。其次,空調(diào)器使用變頻后,擴(kuò)大了壓縮機(jī)的工作范圍,不需要壓縮機(jī)在斷續(xù)狀態(tài)下運(yùn)行就可實(shí)現(xiàn)冷、暖控制,達(dá)到降低電力消耗,消除由于溫度變動(dòng)而引起的不適感。四、電力電子裝置帶來的危害及對(duì)策 。我國(guó)政府也制定了限制諧波的有關(guān)規(guī)定。此外,它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。 　　大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術(shù):將多個(gè)方波疊加以消除次數(shù)較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。 　 電磁干擾抑制 　　解決EMI的措施是克服開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(guān)(ZCS)和零電壓開關(guān)(ZVS)電路。 　　目前較常用的軟