【正文】 當(dāng)線路電流增大后 , 雙金屬元件受熱彎曲到一定程度推動滑板 , 并通過補(bǔ)償雙金屬元件與推桿將常閉觸頭分開 ，常開觸點(diǎn)閉合 。 即 IKN? IN 選用交流接觸器的型號為 C J 20 □ □ /□ □ 其相應(yīng)的注釋為 C：接觸器 J：交流 ， 20：設(shè)計代號 。 ③保護(hù)作用：（變頻器輸入側(cè)發(fā)生短路）在出現(xiàn)過電流或欠電壓等保護(hù)。 壓力 變送 器的選擇 ：標(biāo)準(zhǔn)型壓力變送器 EVT100A ： EVT100A標(biāo)準(zhǔn)型工業(yè)用壓力變送器采用國際上最先進(jìn)的硅壓阻技術(shù)及精密補(bǔ)償技術(shù)，并融合獨(dú)特的 ASIC技術(shù)，組成完美的放大輸出的壓力變送器。本設(shè)計中 PID相關(guān)參數(shù)設(shè)置見下 文附錄 A表 (2)軟件型：使用離散形式的 PID控制算法在可編程序控制器 (或單片機(jī) )上做 PID控制器 此次使用硬件型控制形式，并且本 系統(tǒng)的 PID調(diào)節(jié)器內(nèi)置于變頻器中。 積分（ I）調(diào)節(jié)的特點(diǎn)： ① 調(diào)節(jié)可以消除靜差 ② 積分調(diào)節(jié)動作緩慢，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。 68A， 37KW 電機(jī) 變頻器選擇 ②電源電壓 3AC 400V 功率 45KW 調(diào)制脈沖頻率4KHZ 75A，輸入電壓范圍 3AC (380~480)V177。 PID 控制信號作用下，最多可以控制三臺輔助電動機(jī)。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機(jī)運(yùn)行的噪聲。 （ 6） 具有遠(yuǎn)程輸出、簡單磁通矢量控制功能等豐富功能。對于恒速運(yùn)轉(zhuǎn)中的過電流，也進(jìn)行同樣的控制。 ⑵ 異步電動機(jī)的保護(hù) 1）過載保護(hù)。 4）瞬時停電保護(hù)。交流器的輸出電流達(dá)到異常值，也同樣停止逆變器運(yùn)轉(zhuǎn)。 控制電路主要包括： ① 運(yùn)算電路 將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、功率。裝置容量小時，如果電源和主電路的構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。而控制指令則根據(jù)外部的運(yùn)轉(zhuǎn)指令進(jìn)行運(yùn)算獲得。當(dāng)需要將變頻器上下布置時，應(yīng)在變頻器之間安裝隔板，并形成各自獨(dú)立的風(fēng)道，防止下方變頻器的出風(fēng)成為上方變頻器的進(jìn)風(fēng)，影響整體的散熱效果。常用的低壓電器設(shè)備有刀開關(guān)、熔斷器、低壓斷路器、各種繼電器等。當(dāng)啟動結(jié)束時，軟啟動器的啟動結(jié)束繼電器 KA2 觸點(diǎn)閉合，中間繼電器 KA4 線圈通電， KA4 常開觸點(diǎn)閉合使旁路接觸器 KM7 線圈通電 并自鎖，此時 KM2 和 KM7 均接通。通過設(shè)計適當(dāng)?shù)碾娐房梢詫崿F(xiàn)對多臺電動機(jī)軟啟動、軟停車控制，但不能同時啟動或停機(jī)多臺電機(jī)，只能一臺一臺的分別啟動或停機(jī)。電動機(jī)按設(shè)定的啟動方式啟動，當(dāng)啟動完成后， 內(nèi)部繼電器KA2 常開觸點(diǎn)閉合， KM2 接觸器線圈吸合，電動機(jī)通過接觸器由電網(wǎng)直接供電。 KAl 為可編程輸出繼電器，可設(shè)置成故障繼電器或隔離繼電器。 軟啟動器控制系統(tǒng)的過程分析 （ 1） 一臺軟啟動器控制一臺電動機(jī)的軟啟動、軟停車或自由停車控制線路 如圖 所示型號為 Y2280S4 的 電動機(jī)利用軟啟動器啟動的控制線路圖。 圖 業(yè)補(bǔ)給水泵 系統(tǒng) 主回路接線圖 (一控二 ) 圖 工業(yè)補(bǔ)給水泵系統(tǒng)工作原理 電機(jī)有兩種工作情況：在工頻電下運(yùn)行和在變頻電下運(yùn)行。 KM KM KM5 分別為電動機(jī) M1 、 M2 、 M3 變頻運(yùn)行時接通電源的控制接觸器， KM KM4 、 KM6 、KM KM8 、 KM9 分別為電動機(jī) M M M3 工頻運(yùn)行時接通電源的控制接觸器。硬件設(shè)備選型、變頻器選型 及相關(guān)電器 ，繪制系統(tǒng)硬件連接圖?？刂乒駪?yīng)留有信號接口，能夠把每臺電機(jī)的運(yùn)行信號、過載信號、運(yùn)行電流、變頻器頻率、主管網(wǎng)壓力返回控制室。同時用于電機(jī)速度控制的變頻器也存在一定的滯后效應(yīng)。在實施能耗制動時，軟啟動器向電動機(jī)定子繞組通人直流電，由于軟啟動器是通過晶閘管對電動機(jī)供電，因此很容易通過改變晶閘管的控制方式而得到直流電。傳統(tǒng)的控制方式大都采用這種方法。 隨著軟啟動器控制技術(shù)的發(fā)展，目前它大多采用轉(zhuǎn)矩控制 方式，也有采用電 流控制方式，即電流斜坡控制 及恒流升壓啟動方式。圖 同時給出啟動過程中轉(zhuǎn)矩 T、電壓 U、電流 I 和電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的曲線，其中轉(zhuǎn)速曲線為恒加速度上升。這種啟動方式斷開電流反饋，屬開環(huán)控制方式。其基本原理是利用晶閘管的移相控制原理，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角 來 改變其輸出電壓，達(dá)到通過調(diào)壓來控制啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩的目的。但是，單一地調(diào)節(jié)電源頻率，將導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行性能惡化。而轉(zhuǎn)差功率等于轉(zhuǎn)差率與電磁功率的乘積。 中水提升泵系統(tǒng)（一控三） 中水提升泵要求變頻泵定時循環(huán)運(yùn)行，一周自動切換一次，當(dāng)變頻泵不能滿足要求時，自動啟動一臺工頻泵。 變頻柜功能 變頻柜控制方式分為：手動操作、自動運(yùn)行兩種。當(dāng)下次用水時，隨著用水量的增加，管網(wǎng)壓力降低，變頻器開始由低頻啟動，直到運(yùn)行在滿足用水壓力要求的相應(yīng)頻率下。其中 3 臺中水提升泵配備一臺變頻器，采用一面變頻柜； 2 臺工業(yè)補(bǔ)給水泵配備一臺變頻器，采用一面變頻柜；在綜合水泵房安裝一套雙電源切換裝置，為兩套變頻調(diào)速系統(tǒng)供電。而在我國這十幾年的變頻技術(shù)發(fā)展期間，我們走的是集成化的道路，從先學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)到自主的創(chuàng)新研發(fā)。當(dāng)變頻泵不能滿足要求時，自動啟動另一臺工頻小泵。75KW 大泵只能工頻手動控制，不參與變頻自動控制。我國自主研發(fā)變頻器的生產(chǎn)地區(qū)主要集中于南方地區(qū)，且主要集中為低壓變頻器，但多數(shù)國外跨國企業(yè)在我國變頻技術(shù)占有 主導(dǎo)地位，不僅是低壓變頻方面，還包括了高壓變頻方面。 中水提升泵變頻調(diào)速系統(tǒng)可由現(xiàn)場集控系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，根據(jù)運(yùn)行工況按設(shè)定程序，實現(xiàn)對中水提升泵電動機(jī)轉(zhuǎn)速控制。 另外兩臺水泵作為工頻備用泵，當(dāng)變頻水泵達(dá)到額定頻率且人不滿足系統(tǒng) 用水要求時，自動啟動 1 臺工頻備用泵。具體功能描述如下： 操作方式選擇功能 系統(tǒng)的操作方式由設(shè)置在變頻控制柜上的轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇。 ） 4 工業(yè)補(bǔ)給水泵系統(tǒng)（一控二） 工業(yè)補(bǔ)給水泵變頻柜只控制兩臺 37KW 小泵， 75KW 大泵只能工頻手動控制，不參與變頻自動控制。又因為電磁功率等于 轉(zhuǎn)矩乘以角速度，所以若負(fù)載不變則電磁功率等于常數(shù)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)了各種性能良好、工作可靠的變頻調(diào)速電源裝置，它們促進(jìn)了 變頻 技術(shù)的發(fā)展?？刂齐娐钒搭A(yù)定的啟動方式，通過檢測主電路的反饋電流，控制其輸出電壓，可以實現(xiàn)不同的啟動特性。在電動機(jī)啟動過程中，電壓線性逐漸增加，在設(shè)定的時間內(nèi)達(dá)到額定電壓。 在電動機(jī)啟動過程中，保持恒定的轉(zhuǎn)矩使電動機(jī)轉(zhuǎn)速以恒定加速度上升，實現(xiàn)平穩(wěn)啟動。 此種方式間接控制電動機(jī)電流來達(dá)到控制轉(zhuǎn)矩目的，與轉(zhuǎn)矩控制方式相比啟動效果略差，但控制相對簡單。但許多應(yīng)用場合，不允許電動機(jī)瞬間停機(jī)。如圖 ，一般可設(shè)定制動電流加入的幅值 I1L 和時間 t1 ， 但制動開始到停車時間不能設(shè)定，時間長短與制動電流有關(guān)，應(yīng)根據(jù)實 際應(yīng)用情況，調(diào)節(jié)加入的制動電流幅值和時間來調(diào)節(jié)制動時間。 (2)管網(wǎng)中因為有管道內(nèi)部的摩擦阻力、水錘效應(yīng)等因素的影響，同時又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化與管道內(nèi)水壓的變化成正的比例關(guān)系，所以水泵變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是一個線性系統(tǒng)。壓力設(shè)定由控制柜上的壓力設(shè)定電位器完成。采用變頻器的分級控制，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn)行，） 11 并自動調(diào)整泵組的運(yùn)行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。 具體為：接觸器 KM1 閉合時， KM KM5 均為斷開，電動機(jī) M1 變頻運(yùn)行。 KM KM 分別為電動機(jī) M1 、 M2 變頻運(yùn)行時接通電源的控制接觸器， KM KM4 、 KM6 、 KM7分別為電動機(jī) M M2 工頻運(yùn)行時接通電源的控制接觸器。圖中實線框所 示為軟啟動器，其中 C 和 400 為軟啟動器控制電源進(jìn)線端子； L L L3 為軟啟動器供電電源的進(jìn)線端子； T T T3 為連接電動機(jī)的出線端子。若 KAl 設(shè)置為故障繼電器，則當(dāng)軟啟動器控制電源上電時， KAl 閉合；當(dāng)軟啟動器發(fā)生故障時， KAl 斷開。但此） 14 時電動機(jī)需要加過載、缺相等保護(hù)，所以需要加熱繼電器。在這里考慮到要想實現(xiàn)一臺軟啟動器對多臺電動機(jī)既能軟啟動又能軟停車，其設(shè)計的控制線路相對較復(fù)雜一 些，而且還要使用軟） 15 啟動器內(nèi)部的一些特殊功能，所以下面僅介紹使用一臺軟啟動器對 2 臺電動機(jī)進(jìn)行軟啟動、自由停車控制的電路，如圖 所示。軟啟動器旁路后，使輸出繼電器 KAl 觸點(diǎn)斷開、 KA3 線圈斷電， KA3 觸點(diǎn)斷開使接觸器 KM2 線圈自鎖回路斷開，使得電動機(jī)從軟啟動器上切除，啟動結(jié)束后輸出繼電） 16 器 KA2 觸點(diǎn)也斷開，中間繼電器 KA4 線圈斷電，但此時接觸器 KM7 線圈支路自鎖，電動機(jī)直接由電網(wǎng)供電。 考慮到機(jī)械強(qiáng)度的要求，選出的導(dǎo)線應(yīng)有最小截面的限制，一般情況主干線鋁芯不小于 35 mm2 ，銅芯不小于 25 mm2 ；支線鋁芯不小于 25 mm2 ，銅芯不小于 16 mm2 。 配電柜內(nèi)設(shè)備的冷卻 可考慮采用在變頻器散熱器外加強(qiáng)迫水暖，水冷或強(qiáng)迫油循環(huán)等方法，以隔絕腐蝕性氣體 。對于需要更精密速度或快速響應(yīng)的場合， 運(yùn)算還應(yīng)包含由變頻器主電路和傳動系統(tǒng)檢測出來的信號和保護(hù)電路信號，即防止因變頻器主電路的過電壓、過電流引起的損失外，還應(yīng)保護(hù)異步電動機(jī)及傳動系統(tǒng)等 圖 變頻器的構(gòu)成 變頻器的 主電路 給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。 ③ 逆變器 同整流器相反，逆變器的作用是將直流功率變換為所需要頻率的交流功率，根據(jù)PWM 控制信號使 6 個開關(guān)器 件導(dǎo)通、關(guān)斷，就可以得到三相頻率可變的交流輸出。 ② 電壓 /電流檢測電 路 與主電路電位隔離，檢測電壓、電流等。 2）過載保護(hù)。對于數(shù)毫秒以內(nèi)的 瞬時停電，控制電路工作正常。過載檢出裝置與逆變器保護(hù)共用，但考慮低速運(yùn)轉(zhuǎn)的過熱時，在異步電動機(jī)內(nèi)埋入溫度傳感器，或 者利用轉(zhuǎn)在逆變器內(nèi)的電子熱保護(hù)來檢出過熱。 2）防止失速再生過電壓。 （ 7） 具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，內(nèi)置 USB 通信接口，方便連接 FRConfigurator 變頻器設(shè)置軟件。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機(jī)提供了良好的保護(hù)。整個系統(tǒng)包括一臺用變頻器控制速度的水泵和三臺輔助水泵。 10% （內(nèi)置 A級濾波器） 訂貨號 6SE6430 2AD345EA0 高： 650mm，寬： 275mm，深： 245mm。 ） 25 ③ 減小積分時間，雖可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 目前國內(nèi)外軟啟動器產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展很快，產(chǎn)品的型號很多，比較有代表性的有ABB 公司的 PSA、 PSD 和 PS— DH 型；法國 TE 公司的 Altistart4 Altistart48 型；德） 26 國西 O 門子公司的 3RW22 型；英國 CT 公司的 SX 型等。該產(chǎn)品結(jié)合多項新技術(shù)，具有全溫范圍補(bǔ)償及相應(yīng)的線性補(bǔ)償，保證產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性。 一般變頻器允許的過載能力為 150%， 1min 為避免誤動作，低壓斷路器額定電流IQN應(yīng)選： IQN? （ ~） IN在電動機(jī)工頻與變頻切換控制電路中，斷路器應(yīng)按電動機(jī)在工頻下的起動電流來選擇， IQN? NM (INM為電動機(jī)額定電流 ) 電機(jī)功率 75KW，額定電流 140A，低壓斷路器額定電流 IQN應(yīng)選： 350A 電機(jī)功率 37KW，額定電流 68A，低壓斷路器額定電流 IQN應(yīng)選： 170A. ） 28 低壓斷路器（自動空氣開關(guān)）的分類 萬能式低壓斷路器 主要型號 DW10和 DW15兩個系列，用于配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。 具體為 75KW選擇 CJ20150， 37KW選擇 CJ20100。電動機(jī)斷相、過載有效得到保護(hù) ，并輸出過載信號 。 其 功能結(jié)構(gòu) 具有 ① 斷相保護(hù)； ② 整定電流連續(xù)可調(diào)裝置； ③ 溫度補(bǔ)償； ④ 動作指示；⑤ 測試機(jī) 構(gòu)； ⑥ 停止按鈕； ⑦ 手動與自動復(fù)位按鈕； ⑧電氣上可分的一常開和一常閉觸頭 . 工作原理 ： 熱繼電器的雙金屬元件串聯(lián)在主電路中。 2. 接觸器 KM 的 選擇 ： ⑴輸入側(cè)接觸器的選擇：主觸頭的額定電流 IKN大于或等于變頻器的額定電流 IN即可。 開關(guān)電源 DC 24 V壓力變送器 420m A水泵U V W 10 11 9 5MM430撥碼開關(guān) ON圖 壓力變送器的接線圖 其它電氣元件 1. 低壓斷路器 QF的作用： ①接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路 ②隔離作用：維修時，使變頻器與電源隔離。 ? 啟動電流可調(diào)節(jié)范圍：額定值的 2— 5 倍之間； ? 啟動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)范圍：額定值的 0． 15— 1． 0 倍之間； ? 加速力矩斜坡時間可調(diào)節(jié)范圍： l 一 60s； ? 減速力矩斜坡可調(diào)節(jié)范圍： 1— 60s； ? 制動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)范圍：額定值 0— 100％； ? 電壓提升脈沖幅值可調(diào)節(jié)范圍：額定電壓的 50％一 100％； ? 電動機(jī)運(yùn)行時過流跳閘值可調(diào)節(jié)范圍：