【正文】 ...... 9 水泵變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)構(gòu)成 ......................................................................... 10 水泵變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng) 的控制策略 ............................................................... 10 兩系統(tǒng)的 主電路接線圖 .........................................................................................11 軟啟動器控制系統(tǒng)的過程分析 ............................................................................. 13 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計 ............................................................................................................. 17 變頻控制柜的組成 ......................................................................................................... 17 變頻器 .......................................................................................................................... 18 變 頻器的構(gòu)成 ...................................................................................................... 18 變頻器的主電路 .................................................................................................. 18 變頻器的控制電路 ............................................................................................... 19 變頻器的特點與比較 ........................................................................................... 21 變頻器的選型 ...................................................................................................... 22 變頻器的外部運行操作 ........................................................................................ 23 ） IV PID 調(diào)節(jié)器 ................................................................................................................... 24 軟啟動器的選擇 ............................................................................................................. 25 壓力變送器的選擇 ......................................................................................................... 26 其它電氣元件 ................................................................................................................ 27 第四章 MM430 系列變頻器的快速調(diào)試 ...................................................................................... 32 參數(shù)復(fù)位 ....................................................................................................................... 32 快速調(diào)試 ....................................................................................................................... 33 功能調(diào)試 ....................................................................................................................... 34 總結(jié) ........................................................................................................................................... 35 參考文獻 .................................................................................................................................... 36 附錄 A ........................................................................................................................................ 37 致謝 ........................................................................................................................................... 41 ） 1 第一章 引言 研究背景 變頻技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀 近年來電力電子器件的材料開發(fā)和制造工藝水平不斷提高，尤其是高壓大容量絕緣柵雙極型晶體管 IGBT、集成門極換向晶閘管 IGCT 器件的成功開發(fā)，與此同時 伴隨著微型 計算機控制技術(shù)及電 機拖動控制 系統(tǒng) 理論 的發(fā)展 ，使大功率變頻技術(shù)得以迅 速發(fā)展，性能日臻 完善。 本科生畢業(yè)設(shè)計 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 電廠綜合水泵房水泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計 ） I 電廠綜合水泵房水泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要 本論文 是 根據(jù) 某電廠綜合水泵房工藝 要求， 現(xiàn)擬對中水提升泵和工業(yè)補給水泵兩套系統(tǒng)進行變頻調(diào)速改造。如今 我國 每年大約 60%的 發(fā)電量是 由 電動機消耗掉的，因此如何利用電機調(diào)速技術(shù)進行電機運行方式的改造以節(jié)約電能，受到 了 國家和業(yè)界人士的重視?？梢钥闯觯壳霸趪鴥?nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計中，對于能適應(yīng)不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性 (EMC)的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制研究得不夠。具體如下：以母管壓力為自動控制依據(jù)，根據(jù)運行情況，設(shè)定母管壓力實現(xiàn)恒壓供水。 為了保證水系的安全用水，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計變頻器故障旁路功能。 設(shè)備狀態(tài)指示功能 控制柜上設(shè)有每臺供水泵的啟動、停止按鈕及設(shè)備運行狀態(tài)指示燈顯示功能。當(dāng)一路斷電時，另一路能立即投入。 改變電機極對數(shù)調(diào)速的調(diào)控方式控制簡單，投資省，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專門的變極電機，是有級調(diào)速，而且級差比較大，即變速時轉(zhuǎn)速變化較大，轉(zhuǎn)矩也變化大，因此只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機器。其主要特點具有軟 起動和軟停車功能，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)，另外還有電動機過載保護等功能。一般軟啟動器可以通過改變參數(shù)設(shè)定得到不同的啟動特性，以滿足不同的負載特性要求。 啟動階段力矩限幅 T1L，力矩斜坡上升時間 t1 和啟動電流限幅 I1L 。當(dāng)負載較輕或空載啟動時，所需啟動轉(zhuǎn)矩較低，可使斜坡緩和一些。在啟動開始階段，晶閘管在極短時間內(nèi)按設(shè)定升壓幅值啟動，可得到較大的啟動轉(zhuǎn)矩，此階段結(jié)束后 ，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩控制及啟動電流限制啟動。如圖 所示為轉(zhuǎn)矩控制軟停車特性曲線。變頻調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的恒壓供水方式與曾經(jīng)的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投入量和運行的經(jīng)濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、快速性等方面都擁有無可比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。 (5)當(dāng)意外的情況 (如突然停水、斷電、泵、變頻器或軟啟動器故障等 )出現(xiàn)時，系統(tǒng)能根據(jù)泵及變頻器或軟啟動器的狀態(tài)，電網(wǎng)狀況及管網(wǎng)壓力等工況自動進行切換，保證管道內(nèi)部壓力恒定。三 臺水泵 或兩臺水泵 中只有一 臺水泵在變頻器控制下作變速運行，其余水泵做恒速運行。 兩系統(tǒng)的 主電路接線圖 兩套系統(tǒng)的主電路圖大致相同，控制電路圖略有不同。當(dāng)啟動 1 臺工頻備用泵仍不滿足系統(tǒng)用水要求是再啟動另外一臺工頻備用泵，以滿足系統(tǒng)用水要求。當(dāng)變頻泵調(diào)整為某一合適的頻率時，切除備用泵，改為變頻調(diào)節(jié)。三線制控制，要求輸入信號為脈沖輸入型；二線制控制，要求輸入信號為電平輸入型；通信遠程控制時，將 PL 與 STOP 端子短接，啟停要使用通信口遠程控制。 KAl 設(shè)置為隔離繼電器。按鈕 SB3 為緊急停車用，當(dāng)按下 SB3時，接觸器 KMl失電，軟啟動器內(nèi)部的 KAl 和 KA2 觸點復(fù)位，使 KM2 失電，電機自由停轉(zhuǎn)。 圖 一臺軟啟動器對 2 臺電動機進行軟啟動、自由停車的主電路圖 工作原理如下：將 KAl設(shè)置為隔離繼電器。為防止軟啟動器帶兩臺電動機同時 啟動， KM2 和 KM4 線圈回路增加有互鎖觸點。 變頻器的安裝方式和空間 變頻器必須垂直安裝，保證空間需滿足散熱冷卻的要求，變頻器上，下部空間最小尺寸應(yīng)不小于 300mm，其間不允許安裝其他器件，以免影響進風(fēng)和排風(fēng)。 。可用兩組晶體管交流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)。如圖 所示，控 制電路由以下電路組成，頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓 /電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”。 ⑤ 保護電路 檢測主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。 3）再生過電壓保護。但為了確保人身安全，需要轉(zhuǎn)設(shè)漏電斷路器。 （ 3）其他保護 1）防止失速過電流。 （ 3） 適合風(fēng)機、泵類負載使用。 在采用變頻器的出廠設(shè)定功能和缺省設(shè)定值時， MICROMASTER 430變頻器特別適合用于水泵和風(fēng)機的驅(qū)動。 控制功能：線性 V / F 控制 ，并帶有增強電機動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制 （ FCC）；多點 V/F 控制特性；快速電流限制（ FCL）功能，避免運行中不應(yīng)有的跳閘；起始和結(jié)束段帶平滑圓??；積分和微分（ PID）控制功能的閉環(huán)控制 。綜合各方面的考慮，設(shè)計者最終決定選擇西門子變頻器。更確切地說，要求端子板上的 DIP 開關(guān)也必須設(shè)定為正確的位置。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時 間的負載系統(tǒng) 。通過人機對話操作盤或通過 PC 機與通信接口連接，可顯示和修改系統(tǒng)配置、參數(shù)。 %FS 長期漂移 %FS/年（非累計值） 重復(fù)性 滿量程的 % 過載壓力 2FS 破壞 壓力 3FS 工作溫度 40℃～ 80℃ 存儲溫度 40℃～ 80℃ 補償溫度 10℃～ 70℃ 零點溫漂 177。 [3] 本設(shè)計中選擇裝置式低壓斷路器 ， 其 產(chǎn)品型號為 DZ 20 □ □ □ /□ □ □ ， 其相應(yīng)的注釋為 DZ：塑料外殼式斷路器 20：設(shè)計序號 具體為： 75KW選擇 DZ 20Y400極數(shù)為 3P高： 276mm，寬： 155mm，深： 150mm中的斷路器額定電流為 350A的。 ） 29 選擇中間繼電器 KA的型號為 JZ7— 44觸點額定電壓 500V 觸點額定電流 5A，觸電對數(shù) 4對常開， 4對常閉；吸引線圈電壓選用 380V 4. 熱繼電器 FR的作用：對三相交流電機長期過載保護， 缺相和斷相保護， 不能進行瞬時