【正文】 培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考、探求真理、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求學(xué)態(tài)度。四．實(shí)驗(yàn)步驟 1．合上三相交流電源開關(guān)QS1,按下SB1,此時(shí)KM1的常開觸點(diǎn)閉合，變頻器通電。⑸工頻起動(dòng)時(shí)噪音比較大，變頻起動(dòng)時(shí)，電機(jī)是平穩(wěn)起動(dòng)，噪音小。(1).切換的目的：某些生產(chǎn)機(jī)械在工作過程中是不允許長時(shí)間停機(jī)的，因此當(dāng)通用變頻器發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)將電動(dòng)機(jī)切換到工頻電源上，以保證電力拖動(dòng)系統(tǒng)連續(xù)工作。其最大讀數(shù)應(yīng)稍大于電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)圓盤切割磁力線，在圓盤中產(chǎn)生渦流。1)主回路的接線檢查：以U相為例（參見圖3—1），V相、W相檢查同U相。接線柱在控制板的下部剩余空間。表4—3負(fù)荷開關(guān)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號極數(shù)額定電流（A）額定電壓（V）可控制電動(dòng)機(jī)最大容量（KW）220V380VHK115215220HK130230220HK160260220HK115315380HK130330380HK160360380理論上主回路應(yīng)該選用HK130型的負(fù)荷開關(guān)，考慮到具體情況，所以采用了HK230／3型的負(fù)荷開關(guān)。MICROMASTER440 變頻器具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)時(shí)，它是為簡單電動(dòng)機(jī)變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置。 　輸出容量：三相情況下的額定輸出電壓與額定輸出電流決定的三相視在功率。(3)控制線路的優(yōu)化根據(jù)基本控制要求，先做出電動(dòng)機(jī)變頻和工頻控制線路的初步設(shè)計(jì)如圖32所示。圖31 主電路圖本系統(tǒng)控制電路主要包括自鎖、互鎖、聯(lián)鎖等基本控制環(huán)節(jié)。用兩個(gè)接觸器KMKM2分別對變頻調(diào)節(jié)、工頻運(yùn)行進(jìn)行控制。電氣原理圖是根據(jù)電路工作原理，用規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制出來的表示各個(gè)電器連接關(guān)系的線路圖。目前這類變壓變頻器在國內(nèi)外都已有研制產(chǎn)品出現(xiàn)。因此按照單相集中繞組就可說明改變電動(dòng)機(jī)磁極對數(shù)的問題。又由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電動(dòng)勢和電流是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的，所以異步電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)不需要變頻運(yùn)行可以通過轉(zhuǎn)換按鈕使電動(dòng)機(jī)在工頻下運(yùn)行。例如：變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用。SPWM變頻器調(diào)壓調(diào)頻一次完成，整流器無需控制，簡化了電路結(jié)構(gòu)，而且由于以全波整流代替了相控整流，因而提高了輸入端的功率因數(shù)，減小了高次諧波對電網(wǎng)的影響。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，從早期提出的電壓源型變頻器開始，相繼發(fā)展了電流源型，脈寬調(diào)制等各種變頻器。但在這種技術(shù)還沒完全掌握時(shí)，要求從事異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行人員要不斷提高專業(yè)技術(shù)水平。該系統(tǒng)的電路原理圖。通過本次設(shè)計(jì)使我加強(qiáng)了異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的認(rèn)識，使我在課堂上所學(xué)的知識得到鞏固、補(bǔ)充和發(fā)展，提高獨(dú)立分析解決問題的能力。由于晶閘管具有體積小、重量輕、響應(yīng)快、管壓低等一系列優(yōu)點(diǎn)，交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)有了飛躍發(fā)展，出現(xiàn)了交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速等系統(tǒng)。這些變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴于大功率半導(dǎo)體器件的制造水平。隨著工業(yè)實(shí)用化的高性能、高可靠性變頻調(diào)速器的不斷出現(xiàn)，交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速傳動(dòng)愈來愈得到廣泛應(yīng)用。圖1—3 設(shè)計(jì)框圖異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=（60f1/p）(1－s),當(dāng)其轉(zhuǎn)差率s變化不大時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n基本上與電源頻率f1成正比。電動(dòng)機(jī)對軸上的機(jī)械負(fù)載作功，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。改變定子的極對數(shù)，通常用改變定子繞組的接法來實(shí)現(xiàn)。其最高輸出頻率不超過電網(wǎng)頻率的，一般主要用于軋機(jī)主傳動(dòng)、球磨機(jī)、水泥回轉(zhuǎn)窯等大容量低轉(zhuǎn)速的調(diào)速系統(tǒng)，供電給低速電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)時(shí)，可以省去龐大的齒輪減速箱。這些調(diào)速方法的共同特點(diǎn)是在調(diào)速過程中都產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)差功率。本系統(tǒng)采用普通的繼電接觸控制，因此采用一般設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而工作的電器。此時(shí)可以通過自耦調(diào)壓器來起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。圖34元件安裝布置圖第4章 變頻調(diào)速系統(tǒng)元器件的選擇 　首先必須充分認(rèn)識到使用變頻器的目的是什么；變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用在什么場合及負(fù)載特性的具體情況，并從容量、輸出電壓、輸出頻率、保護(hù)構(gòu)造、電壓／頻率模式、電網(wǎng)→逆變器的切換、瞬停再啟動(dòng)等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而選擇滿足要求的 機(jī)種、機(jī)型。② 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用電壓／頻率模式。開關(guān)的選用：，這種開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，其刀式動(dòng)觸頭和靜夾座易被電弧灼傷引起接觸不良，因此不易用于操作頻繁的電路，具體選用方法如下：1)用于照明和電熱負(fù)載時(shí)，選用額定電壓220V或250V，額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開關(guān)。變頻器位于控制板的中央位置。檢查時(shí)，應(yīng)選用倍率適當(dāng)?shù)碾娮钃?，并進(jìn)行校零，以防發(fā)生短路故障。m渦流測功機(jī)2臺電動(dòng)機(jī)同軸負(fù)載2JD2322三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)2臺3T25V型交流電壓表3個(gè) 4T25A型交流電流表3個(gè)5D26W型單相功率表2個(gè)6BX716滑線變阻器4個(gè)量程為300歐姆，本實(shí)驗(yàn)采用渦流測功機(jī)作為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載，簡介如下：這種測功機(jī)利用渦流產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較為普遍，其優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)較為穩(wěn)定，調(diào)節(jié)方便，也有較高的準(zhǔn)確度。 表62 Ⅰ號電機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號P(w)I(A)U(V)If(A)Uf(V)N(r/min)T（kg退出：在出現(xiàn)故障或報(bào)警的情況下，按此鍵可以對它進(jìn)行確認(rèn)并將操作板上顯示的故障或報(bào)警信號復(fù)位?！　、茻o論工頻或調(diào)頻運(yùn)行，調(diào)電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，定子電流應(yīng)不要超過額定值。⑷ 按下 進(jìn)入?yún)?shù)訪問級，按或 達(dá)到所需要的數(shù)值。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，掌握異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理及其配套設(shè)備的性能，并學(xué)會(huì)分析并解決工程實(shí)際問題的方法，真正做到了理論與實(shí)際相結(jié)合。在設(shè)計(jì)中，我深刻認(rèn)識要想做一名合格的工程人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計(jì)算機(jī)應(yīng)用，英語等方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。4．按下 進(jìn)入?yún)?shù)訪問級，按或 達(dá)到所需要的數(shù)值,按下確認(rèn)并存儲(chǔ)參數(shù)的數(shù)值。電機(jī)學(xué)有一個(gè)基本公式n=60f/p,式中電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對數(shù)p一定，改變電源頻率f，即可改變電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速，異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速總低于同步轉(zhuǎn)速，而且隨著同步轉(zhuǎn)速而變化，電源頻率增加，同步轉(zhuǎn)速n增加，實(shí)際轉(zhuǎn)速也增加，電源頻率下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也下降，這種通過改變電源頻率實(shí)現(xiàn)的速度調(diào)節(jié)過程稱為變頻調(diào)速。、變頻工頻運(yùn)行的切換步驟如下： (1)．合上三相交流電源QS1,按下SB1,此時(shí)KM1的常開觸點(diǎn)閉合，變頻器通電?！? ⑶轉(zhuǎn)速表不能長時(shí)間持續(xù)工作，每次讀數(shù)后即應(yīng)取下，以減小齒輪磨損與發(fā)熱。改變勵(lì)磁電流大小，使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩改變，被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載也隨之改變。(2)．了解實(shí)驗(yàn)過程中電流，電壓，功率的變化．實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號型號名稱數(shù)量1JO2322三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)2臺2T25V型交流電壓表3個(gè)3T25A型交流電流表3個(gè)4D26W型功率表2個(gè)5TSGC12/三相調(diào)壓器1臺．實(shí)驗(yàn)方法及步驟圖61三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)空載實(shí)驗(yàn)接線圖(1).分別對兩臺電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)，兩臺電機(jī)繞組均為△接法（Un=220V），渦流測功機(jī)不接。(3) 根據(jù)控制電路圖33及電動(dòng)機(jī)的實(shí)際位置在控制板上確定線路走向，做好布線準(zhǔn)備。按鈕的觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A，因此，一般情況下，它不直接控制主電路（大電流的電路）的通斷，而是在控制回路中發(fā)出指令或信號，控制接觸器、繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝?，功能轉(zhuǎn)化和電器聯(lián)鎖。 調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及其主要設(shè)備系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示:2號電動(dòng)機(jī)1號電動(dòng)機(jī)渦流測功機(jī)渦流測功機(jī)電源變頻器 圖4—1 調(diào)速系統(tǒng)框圖調(diào)速系統(tǒng)采用的主要設(shè)備有三相異步電動(dòng)機(jī)、調(diào)壓變壓器、渦流測功機(jī)。通常將變頻器功率選的比實(shí)際配用電動(dòng)機(jī)功率大些。控制線路的工作過程利用了復(fù)合按鈕先斷后通的特點(diǎn)，如要求電動(dòng)機(jī)由變頻工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ゎl時(shí)，直接按工頻起動(dòng)按鈕SB2，這時(shí)SB2的常閉觸點(diǎn)先斷開，接觸器KM1線圈斷電，然后其常開觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2線圈通電，其常開主觸點(diǎn)及自鎖觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入工頻運(yùn)行狀態(tài)。由于主電路采用了四個(gè)接觸器，其中通過接觸器KM1來接通變頻器，接觸器KM2接通工頻電源（經(jīng)調(diào)壓器），接觸器KM3和KM4在變頻器或調(diào)壓器接通的情況下來起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。同理，當(dāng)接觸器KM4的主觸點(diǎn)閉合時(shí)2電動(dòng)機(jī)可以起動(dòng)。主電路即電氣一次回路，它用來描述包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備在內(nèi)的主系統(tǒng)構(gòu)成及其電氣主接線的原理。一般設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，為充分利用鐵心材料，都把磁通量數(shù)值選為接近磁路飽和值。變頻調(diào)速的主要問題是要有符合調(diào)速性能要求的變頻電源。(1)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)如果轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，且0nn1，也就是說0s1，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。圖1－4系統(tǒng)框圖第2章 三相式鼠籠電機(jī)的變頻調(diào)速原理 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和運(yùn)行狀態(tài)異步電動(dòng)機(jī)是電力拖動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種電機(jī)。由于風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，所以，采用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法對風(fēng)量和風(fēng)壓實(shí)施控制是最合理經(jīng)濟(jì)的。SPWM的調(diào)制原理是使變頻器的輸出脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)面積相等，改變調(diào)制波的頻率和幅值即可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。常用的交交變壓變頻器輸出的每一相都是一個(gè)由正、反兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)的可逆線路。本論文由王廣惠老師審稿，在編寫過程中編者做了許多努力，同組的其他同學(xué)也提出了許多寶貴意見和建議。六、主要參考資料《電機(jī)與拖動(dòng)》（電力版）《電力拖動(dòng)與控制》（機(jī)工版）《電機(jī)調(diào)速的原理及系統(tǒng)》（電力版）《電力電子變流技術(shù)》（機(jī)工版）《電氣變頻調(diào)速設(shè)計(jì)技術(shù)》（電力版）《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》（勞動(dòng)社會(huì)保障版）《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》（機(jī)工版）《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》（電力版）《自動(dòng)控制原理》（電力版）《電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》七、進(jìn)度要求周次工作內(nèi)容地點(diǎn)1熟悉任務(wù)書，收集資料自定2~4工程設(shè)計(jì)（確定方案、選擇變頻設(shè)備），設(shè)備購置；熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并選擇實(shí)驗(yàn)用儀器、備件。 4KW異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試【摘要】異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速是交流變頻調(diào)速的一種。早期的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法，如采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、籠型異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速，在定子繞組串電抗器調(diào)速等都存在效率低，不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺所用變頻器就是交直交變壓變頻器。微機(jī)數(shù)字控制：微機(jī)控制或稱數(shù)字控制，其優(yōu)點(diǎn)是：使硬件簡化，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。同時(shí)，利用實(shí)驗(yàn)室閑置的自耦調(diào)壓器與變頻器配合使用，可以實(shí)現(xiàn)變頻和工頻之間的相互轉(zhuǎn)換。在感應(yīng)電動(dòng)勢作用下，閉合的轉(zhuǎn)子繞組中便有電流流過。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式為 （2—3）由以上表達(dá)式可以看出，決定轉(zhuǎn)速n大小的參數(shù)有電機(jī)極對數(shù)p、電源頻率f1和轉(zhuǎn)差率s。2) 交—交變壓變頻交—交變壓變頻器只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，把恒壓恒頻（CVCF）的交流電源直接變換成VVVF輸出，因此又稱直接式變壓變頻器。詳細(xì)分析可知，由額定頻率往下調(diào)時(shí)，是能使頻率和電壓按比例配合調(diào)節(jié)的；但從額定頻率往上調(diào)時(shí)，必須保持電壓不變，此時(shí),f1越高， φm越弱，這相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的弱磁調(diào)速?？傊?，電氣安裝接線圖應(yīng)畫的明確、清楚和容易檢查接線有無錯(cuò)誤。所以降壓起動(dòng)時(shí)，為了順利起動(dòng)并盡量縮短起動(dòng)時(shí)間，電動(dòng)機(jī)一般空載或輕載起動(dòng)?；ユi的具體方式是在變頻和工頻起動(dòng)控制線路中，將接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)串入了接觸器KM1的線圈電路中，將接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)串入了接觸器KM2的線圈電路中，這樣任何一個(gè)接觸器通電后，其自身常閉觸點(diǎn)斷開。 電氣元件安裝布置圖電氣安裝布置圖是一種采用簡化的外形符號(框形符號),表示的屏面設(shè)備布置位置簡圖，它是屏的一種正面視圖。進(jìn)行頻率的選擇時(shí)，根據(jù)逆變器的使用目的來確定最高輸出頻率，選擇機(jī)種時(shí)，可將此作為一個(gè)選擇根據(jù)。(3) 三相調(diào)壓變壓器本次實(shí)驗(yàn)采用的調(diào)壓器變壓器型號是TSGC12／。（3）、電氣設(shè)備及元器件清單在此次調(diào)速系統(tǒng)中用的設(shè)備及元器件有三相異步電動(dòng)機(jī)兩臺,與電動(dòng)機(jī)同軸的渦流測功機(jī),為防止全壓啟動(dòng)的三相調(diào)壓器和控制回路用的接觸器, :表4—6電氣設(shè)備及元器件清單序號設(shè)備名稱型號符號數(shù)量備注1三相異步電動(dòng)機(jī)JD2322M2鼠籠型，三角形連接2渦流測功機(jī)TB2電動(dòng)機(jī)的同軸負(fù)載3三相調(diào)壓器TSGC12/T14負(fù)荷開關(guān)HK215/2QS11通斷交流電源HK230/2QS21通斷直流電源HK215/2QS315按鈕LA3911DSB01控制回路斷電（紅）SB11變頻啟動(dòng)準(zhǔn)備（紅）SB21工頻啟動(dòng)準(zhǔn)備（黃）SB311電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)（綠）SB412電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)（綠）6接觸器GMC22KM1~KM44 7熔斷器RT1822FU11組熔芯電流20ART1822FU2~FU43組熔芯電流6A8熱繼電器JR3620FR