【文章內(nèi)容簡介】 機 特 性 。 日 本 富 士 公 司 的 FRENIC5000G7/P G9/P 三肯公司的SAMCOL 系列屬于此類。也有采用普通功能型變頻器的例子。為了實現(xiàn)大調(diào)速比的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，常采用加大變頻器容量的辦法。對于要求精度高、動態(tài)性能好、響應快的生產(chǎn)機械（如造紙機械、軋鋼機等），應采用矢量控制高功能型通用變頻器。安川公司的 VS616G5 系列、西門子公司的 6SET 系列變頻器屬于此類。 大多數(shù)變頻器容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機功率和額定容量。其中后兩項，變頻器生產(chǎn)廠家由本國或本公司生產(chǎn)的標準電動機給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都很難確切表達變頻器的能力。選擇變頻器時 ，只有變頻器的額定電流是一個反映半導體變頻裝置負載能力的關鍵量。負載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。需要著重指出的是，確定變頻器容量前應仔細了解設備的工藝情況及電動機參數(shù)，例如潛水電泵、繞線轉(zhuǎn)子電動機的額定電流要大于普通籠形異步電動機額定電流，冶金工業(yè)常用的輯道用電動機不僅 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 40 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 額定電流大很多，同時它允許短時處于堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，且轆道傳動大多是多電動機傳動。應保證在無故障狀態(tài)下負載總電流均不允許超過變頻器的額定電流。 2) 變頻器的選擇型號及性能概述 根據(jù)水泵的額度功率 ，選擇的變頻器型 號為富士的 CX。具體參數(shù)如下（表 28） : 表 28 變頻器型號 CX 標準適配電動機（ KW） 額度電壓 (V) 380 額度電流 (A) 13 額度過載電流 (A) 150%額定輸出電流 1 分鐘， 200% 秒 150%額定輸出電流 1 分鐘，180% 秒 電壓頻率允許波動 電壓 :+10V\15%(相間不平衡率(*5):≤ 2%),頻率： +5V\5% 冷卻方式 風扇冷卻 防護結(jié)構(gòu) (IEC60529) IP40 全封閉 重量（ KG） 性能概述 : 1. 動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制 動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制是一種先進的驅(qū)動控制技術。控制系統(tǒng)高速計算電機負載所需功率，最佳控制電壓和電流矢量，最大限度發(fā)揮電機輸出轉(zhuǎn)矩。 按照動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式，能配合負載實現(xiàn)在最短時間內(nèi)平穩(wěn)地加減速 使用高速 CPU能快速響應急變負載和及時檢知再生功率，設有控制減速時間的再生回避功能，實現(xiàn)無跳閘自動減速過程 采用富士獨自開發(fā)的控制方式，在 200%高起動轉(zhuǎn)矩（ 22KW以下）， 30KW以上為 180% 2. 帶 PG反饋更高性能的控制系統(tǒng) 帶 PG反饋卡 （選件）構(gòu)成帶 PG反饋的矢量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)更高性能、更高精度的運行 速度控制范圍： 1： 1200 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 40 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 速度控制精度：177。 % 速度響應： 40HZ 電機低轉(zhuǎn)速時脈動大大減小 采用動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，結(jié)合富士專有的 AVR，實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速（ 1HZ）運行時的轉(zhuǎn)速脈動比以前機種減小 1/2以上 3. 優(yōu)良的環(huán)境兼容性 采用低噪聲控制電源系統(tǒng)，大大減小對周圍傳感器等設備的噪聲干擾影響 標準裝有連接抑制高次諧波電流的 DC電抗器端子 連接選件 EMC濾波器后能符合歐洲 EMC指令 4. 節(jié)能功能的提高 標準設有風機、 泵等最佳自動節(jié)能運行方式。采用使電機損耗降至最小的新控制方式，取得更好的節(jié)能效果 5. 更方便使用的鍵盤面板 標準設有復寫功能，能方便地將 1臺變頻器的功能碼數(shù)據(jù)復寫至其他變頻器 可選擇三種語言（中、日、英），便于國內(nèi)外配套使用 可簡單地由面板或外部信號進行點動（ JOG）運行操作 使用延伸電纜選件（ CBIII10R..可簡單）地實現(xiàn)遠程操作 6. 符合國際標準 標準系列符合適用于歐洲地區(qū)、北美地區(qū)和加拿大地區(qū)的 CE、 TUV（ 22KW以下）、 UL、 CUL 規(guī)格。 各種通信功能 標準內(nèi)裝 RS485接口， 由此可由個人計算機向變頻器輸入運行命令和設定功能碼數(shù)據(jù)等。 設有萬用 DI/DO功能，輸入 /輸出端子狀態(tài)能傳送至上位機受其監(jiān)控，簡化 FA系統(tǒng) 可連接現(xiàn)場總線： ProfibusDP、 InterbusS 、 Device Net、 Modbus Plus（選件）等 7. 豐富的實用功能 用于風機、泵等： PID控制功能、變頻器風扇 ON/OFF功能、商用電切換順序 用于搬運、傳送設備：可選擇預設 16種速度運行、程序運行（ 7步，每步最長 6000S，可連續(xù)、單循環(huán)或單循環(huán)終結(jié)速繼續(xù)運行） 8. 無 沖擊瞬停再起動運行 采用富士獨自開發(fā)的變頻器頻率追蹤（引入運行）功能，變頻器可瞬時停車后跟蹤再起動 保護功能的充實 能設定電子熱繼電器的熱時間常數(shù)，因此可適用各種電機 設有輸入缺相保護，防止電源斷線損壞變頻器 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 40 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 能用 PTC熱敏電阻保護電機 9. 豐富的維護功能 面板能顯示和確認運行狀態(tài)、輸入 /輸出狀態(tài)和跳閘時的詳細參數(shù)，由此能較易進行異常原因分析和提出對策 I/O端子檢查功能 主電路電容器壽命 累計運行時間記錄、顯示 運行狀態(tài)監(jiān)視 跳閘時詳細數(shù)據(jù)記錄 10. 其他功能 控制電源輔助輸入電路，斷開主電源時能保持異常輸出信號 接點輸入控制端子（ 9點）、開路集電極晶體管輸出（ 4點）、繼電器輸出（ 1點） 設有主動驅(qū)動過程，判斷變頻器負載狀態(tài)，為防止跳閘、自動延長加速時間、繼續(xù)加速運行保證強有力而不跳閘的加速過程 負載過大的場合可選擇變頻器不跳閘繼續(xù)運行（防失速）或跳閘停止運行 3) 使用過程中的注意事項 。 (*1)額定輸出電壓按 440V計算，電源電壓降低時，額定容量亦下降。 (*2)不能輸出比電源電壓高的電壓。 (*3)驅(qū)動低阻抗的高頻電動機等場合，允許輸出電流可能比額定值小。 (*4)當電源電壓大與 380/398V/50Hz、 380/430V/60Hz時，必須切換變頻器內(nèi)部的分接頭。 (*5)3相電壓不平衡率大與 2%時，應使用功率因數(shù)改善用直流電抗器 (DCR) (*6)按 JEMA規(guī)定的標準負載條件 (相當標準適配電動機 85%負載 )下的試驗值。 (*7)按富士電機公司規(guī)定條件下的計算值。 (*8)按標準適配電動機負載和使用直流 電抗器 (DCR)(≤ 55KW為選件 )條件下的數(shù)據(jù)。 (*9)為了保護變頻器，對應周圍溫度和輸出電流情況，載頻有時會自動降低。 (*10)設定 ，起動轉(zhuǎn)矩能達到 50%以上。 (*11)標準適配電動機場合 (由 60Hz減速停止時的平均轉(zhuǎn)矩，隨電動機的損耗而改變。 系統(tǒng)工作過程 根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實際提供的用水量，本系統(tǒng)選擇三臺 的小泵（具體選型計算過程見后），選擇自動方式運行時， 三臺水泵，一臺水泵作第一級變頻運行，另二臺作變頻備用泵。當?shù)谝慌_ 變頻泵達到工頻運行，達不到壓力要求時，切換至工頻，第 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 40 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 二臺備用泵變頻啟動。當?shù)诙壸冾l泵達到工頻運行，達不到壓力要求時，切換至工頻，第三臺備用泵變頻啟動。停泵時依次停第一、二級泵 。選擇手動方式運行時，可以根據(jù)實際的用水量手動控制投入電機的運行臺數(shù)（手動狀態(tài)下投入運行的電機都是工頻運行的）。 分析自動控制系統(tǒng)的機組Ⅰ（ 3水泵電機）工作過程 ,可分為以下五個工作狀態(tài)： 1) 1電機單獨變頻起動； 2)1電機工頻運行， 2電機變頻運行， 3電機停止運行； 3) 1電機工頻運行， 2電機工頻運行， 3電機 變頻運行； 4） 3電機變頻運行， 2電機工頻運行， 1電機停止運行； 5） 3電機變頻運行， 2電機停止運行；一般情況下，水泵電機都處于這五種工作狀態(tài)之中，當源水的水位發(fā)生變化時，管網(wǎng)壓力也就隨之變化，五種工作狀態(tài)就要發(fā)生相應轉(zhuǎn)換，因此這五種工作狀態(tài)對應著五個切換過程。 Ⅰ 由 1電機變頻起動運行轉(zhuǎn)變到 1電機工頻運行， 2電機變頻運行。 系統(tǒng)開始工作時，出水口壓力達不到壓力要求時， KM1 得電， 1電機先接至變頻器輸出端，變頻器對拖動 1泵的電動機采用軟起動， 1電機起動，運行一段時間后，隨著運行頻率的增加，當變頻器輸出頻率增至工頻 0f （即 50HZ），壓力傳感器壓力未達到設定壓力， KM1 失電， 1電機自變頻器輸出端斷開， KM2 得電 1電機切換至工頻運行。接著 KM3 得電， 2電機接至變頻器輸出端 , 2電機開始軟起動，運行一段時間后， 2水泵電機工作在變頻狀態(tài)。從而實現(xiàn) 1水泵由變頻切換至工頻電網(wǎng)運行，2水泵接入變頻器并啟動運行，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)下變頻器輸出頻率不斷增加，直到水泵出水口壓力達到設定值為止。 Ⅱ 由 1電機工頻運行， 2電機 變頻運行轉(zhuǎn)變?yōu)? 2電機工頻運行， 3電機變頻運行。 當 2水泵電機 的頻率達到 50HZ 以后 ， 壓力傳感器壓力未達到設定壓力時， KM3 失電，2電機自變頻器輸出端斷開， KM4 得電， 2電機切換至工頻運行。接著 KM5得電， 3電機接至變頻器輸出端 , 3電機開始軟起動，運行一段時間后， 3水泵電機工作在變頻狀態(tài)。直至壓力傳感器設定壓力以后，變頻器的工作頻率將不再增加。并根據(jù)用水量的大小按照 PID 算法進行恒壓調(diào)節(jié)。 Ⅲ 由 1電機工頻運行， 2電機工頻運行， 3電機變頻運行轉(zhuǎn)變?yōu)?1電機停止， 2電機工頻運行， 3電機變頻運行狀態(tài)。 當用水量減少時，變頻器的工作頻率將自動減小，當減小到一定程度時，此時壓力傳感器的壓力還高于設定壓力時，系統(tǒng)將依次停止最先啟動的水泵，及 KM2 將失電，停 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 40 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 止 1電機，以便用水增大到一定程度時再啟動并進行變頻操作。 IV 由 3電機變頻運行， 2電機工頻運行， 1電機停止運行轉(zhuǎn)變?yōu)?3電機變頻運行， 2電機停止運行狀態(tài)。 分析過程與切換過程Ⅲ的分析類似。 V 由 3電機變頻運行， 1 、 2電機停止運行轉(zhuǎn)變?yōu)?3電機工頻運行， 1電機變頻運行，2停止運行狀態(tài)。 當用水量開始增加時，出水口壓力達不到壓力要求時， KM5 失電， 3電機自變頻器輸出端斷開， KM6 得電