【正文】 在系統(tǒng)運(yùn)行之前，可以先用手動模擬的方式對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 和目標(biāo)信號 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 (1)直流制動動作頻率(=0～120Hz)。 3個回避區(qū) 啟動、升速、降速、制動功能啟動1)啟動頻率啟動頻率是指電動機(jī)開始啟動時的頻率。 起點和終點坐標(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，給定信號的范圍常用4～20mA，其“零”信號為4mA。 “0”——DC0～5V。以電壓大小作為給定信號的稱電壓信號。（1）模擬量給定方式當(dāng)給定信號為模擬量時，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，主要實現(xiàn)濾波和制動兩大功能。交—直—，主電路包括3個組成部分：整流電路、中間電路和逆變電路。 (6) 對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，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)用時的方式方法。 換流問題LCI同步調(diào)速系統(tǒng)在起動和低速時存在換流問題， 低速時同步電動機(jī)感應(yīng)電動勢不夠大不足以保證可靠換流；當(dāng)電機(jī)靜止時，感應(yīng)電動勢為零，根本就無法換流。 對于經(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）比給異步電動機(jī)供電時更簡單，可以省去強(qiáng)迫換流電路，而利用同步電動機(jī)定子中的感應(yīng)電動勢實現(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)子磁場定向的矢量控制是非常方便的,是一個精確的模型,而不是近似的忽略了轉(zhuǎn)子漏感的等效電路。(3) T T2 動態(tài)等效電路當(dāng)時,即為 T型動態(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)電勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，因而異步電動機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)。當(dāng)異步電動機(jī)作為電動機(jī)運(yùn)行時，為了克服負(fù)載的阻力轉(zhuǎn)矩，三相異步電動機(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)磁場能夠切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流，從而能夠產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩來拖動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。風(fēng)扇：冷卻電動機(jī)(1)三相異步電機(jī)作為電動機(jī)運(yùn)行 三相電流流入三相定于繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢，并在氣隙中產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場。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。勵磁電流是無功電流，因而勵磁電流越大，功率因素越低。(3)氣隙 異步電動機(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機(jī)的電路部分，在異步電動機(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，且實現(xiàn)功率雙向流動是國內(nèi)外目前研究的熱點問題。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。 實現(xiàn)軟開關(guān)化。 實現(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)一成國際性標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)用戶的需要實現(xiàn)靈活的配置。全數(shù)字控制使硬件簡化，柔性的控制算法使控制靈活、可靠，易實現(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內(nèi)外研究的熱點，其未來主要的發(fā)展方向是: 實現(xiàn)變頻器的人工智能化對于交流電機(jī)這樣多變量、強(qiáng)耦合的參數(shù)非線性時變的復(fù)雜被控對象，要獲得良好的控制性能較為困難。功率部分國產(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)字控制器配國產(chǎn)功率裝置。很多最先進(jìn)的產(chǎn)品從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口，在我國運(yùn)行良好，滿足了我國生產(chǎn)和生活需要。(2)國內(nèi)現(xiàn)狀 我國電氣傳動產(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。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，電動機(jī)在實際應(yīng)用中，已由過去簡單的起?？刂疲蕴峁﹦恿槟康陌l(fā)展為對其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)進(jìn)行精確控制，使被驅(qū)動的機(jī)械運(yùn)動符合預(yù)想的要求。靜止無功發(fā)生器代表著動態(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,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),利用過勵磁和欠勵磁分別發(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。重數(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。 　?。?）諧波與電磁干擾的對策 　　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、實現(xiàn)靜音化,而且利用高速運(yùn)行能實現(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機(jī)的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。但是,這種控制方式在低頻時,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)是近期美國電力電子技術(shù)發(fā)展新熱點。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。 　　許多國家都在努力開發(fā)大容量器件，國外已生產(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70年代將其列為節(jié)能技術(shù)在全國推廣。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)計型試驗或課程設(shè)計的實踐、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)計工作打下基礎(chǔ)。摘要變頻器是交流電氣傳動系統(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，英文簡稱VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）。調(diào)試應(yīng)用表明,該系統(tǒng)簡單、實用。變頻器。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和啟、制動性能被國內(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，實現(xiàn)人們對“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。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變頻器的控制相對簡單,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它不需要將交流電動機(jī)化成等效直流電動機(jī),因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算。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)行就可實現(xiàn)冷、暖控制,達(dá)到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。四、電力電子裝置帶來的危害及對策 。我國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