【文章內(nèi)容簡介】 改變輸出脈沖的占空比來進行調(diào)制。目前普遍應用的是占空比按正選弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）方式。3. 按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分電流型 直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電感線圈L 電壓型 直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電容器C UVWRST RSTUVW LF CF 電流型與電壓型的儲能方式 a. 電流型 b. 電壓型 ﹡本設計使用三菱變頻器?！?】三菱變頻器介紹1．三菱變頻器特點三菱變頻器是采用磁通矢量控制技術(shù)、PWM原理和智能功率模塊（IPM）的高性能變頻器，~315KW。三菱FRA540變頻器具有以下特點：1) 用磁通矢量控制技術(shù)。在無速度傳感器的開環(huán)控制下，調(diào)速范圍為1：120；采用速度傳感器的閉環(huán)控制下，調(diào)速范圍為1：1000。低速旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)矩均勻。2) 用SoftPWM原理和智能功率模塊(IPM)，使變頻器輸出波形更好，噪聲更低，抗干擾性能更強。3) 停電控制時減速停止功能，內(nèi)置功能，變頻/工頻切換功能和順序控制功能。4) 符合國際標準的現(xiàn)場總線通訊功能。5) 具有過電流、過載、過電壓、欠電壓、接地過電流、輸出短路、失速防止等保護。6) 風扇端子和控制端子的安裝和維修簡便。7) 附設累計功率監(jiān)視及累計運行時間監(jiān)視功能，用戶可分析節(jié)能效果。本設計選擇FRA54022KCH 額定電流 43A 適配電動機22KW2．變頻器的工作模式三菱變頻器的操作模式有“PU操作模式”、“外部操作模式”、“組合操作模式”和“內(nèi)部通訊模式”。模式的選用應根據(jù)生產(chǎn)過程的控制要求和生產(chǎn)作業(yè)的現(xiàn)場條件等因素來確定，達到既滿足控制要求，又能夠以人為本的目的。本設計采用外部操作模式。外部操作模式通常為出廠設定．這種模式通過外接的起動開關(guān)等產(chǎn)生外部信號，控制變頻器的運行。采用外部操作模式時，可通過設定“操作模式選擇”=3或0來實現(xiàn)。起動信號：端子信號 STF起動控制 變頻器控制的電動機起動除了應遵循電動機輸出轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩這一原則外，還應使電動機輸出轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩交點的頻率小于變頻器設定的最大起動頻率。電動機起動時，通常要考慮解決起動電流過大和機械沖擊問題，因而要根據(jù)拖動系統(tǒng)及負載情況、控制要求和變頻器控制模式，選擇并設定恰當?shù)钠饎宇l率和加速方式與時間。（1）起動頻率選擇并設定起動頻率的原則是；在起動電流不超過允許值和拖動系統(tǒng)滿足其他控制要求的前提下，系統(tǒng)能夠順利的盡快起動。起動頻率是指電動機開始起動時的頻率，常用來表示。可以從0開始，而對于慣性較大或摩擦轉(zhuǎn)矩較大的負載，需要加大起動轉(zhuǎn)矩，也即應使起動頻率加大至某一值，此時起動電流也較大。通常變頻器都可以預先設定起動頻率，需要值得注意的是，起動頻率預置好后，小于該起動頻率的運行頻率將不能工作。，設置范圍為0~60HZ。（2）加速方式和加速時間變頻起動是通過控制定子電壓和定子頻率來獲得所需的起動性能。根據(jù)工程的需要，起動時常有以下幾種情況需要考慮：起動電流最小，或起動損耗最小，或起動時間最短。另外還要考慮避免過大的機械沖擊，使起動過程緩和平滑等。根據(jù)通用變頻器的功能，有以下幾種起動方式可選擇：限流加速、限時加速、S形加速。（3）PID控制大部分的通用變頻器都自帶有PID調(diào)節(jié)功能，有的變頻器是需要附加選件才能具有該項功能的。變頻器如進行PID控制，需要對相關(guān)參數(shù)進行設定。P參數(shù)為比例增益，對執(zhí)行量的瞬間變化有很大的影響。有些變頻器是以比例范圍給出該參數(shù)的：比例值增益=1/比例范圍。I參數(shù)為積分時間常數(shù)，該時間越小，到達給定值就越快，但也越容易引起振蕩，積分作用一般使輸出響應滯后。D參數(shù)為微分時間常數(shù)，該時間越大，反饋的微小變化就越會引起較大的響應，微分作用一般使輸出響應超前。，設定范圍為1當偏差量信號輸入（端子1）時為10（負作用）、11（正作用）；當檢測值輸入（端子4）時為20（負作用）、21（正作用）]，出廠設定為10；%~1000%，%，出廠設定為100%；，~3600S，出廠設定為1S；，設定范圍為0~100%，%，出廠設定為9999；，設定范圍為0~100%，%，出廠設定為0%；，~10S，出廠設定為9999。、表示無效。（4）自動再起動控制和瞬間停電再起動控制當由工頻切換到變頻器運行或者瞬時掉電再恢復供電時，電動機可以保持自由運行狀態(tài)（滑動）一小段時間，然后變頻器再起動。當設定自動再起動時，報警信號中的UVT和IPT 在瞬時 掉電發(fā)生時將不動作。需要進行瞬時停電再起動或者工頻電源與變頻器逆變輸出交流電切換時，應將端子CSSD短接，“9999”以外的瞬時掉電再起動自由運行時間。，，出廠設定為9999，表示由工頻切換到變頻器運行或者瞬時掉電再恢復供電時，電動機不再自動起動，電動機進入掉電停機模式（～）。，設定范圍為0～60S，出廠設定為1S。， 再起動第一緩沖電壓。為了瞬時失電后進行自動再起動，應短接CSSD端。【4】變頻器的設計1．參數(shù)設定（1）因為在變頻器通電前，需要先對變頻器的有關(guān)功能進行預置，故控制電源“R1S1”應至接觸器KM1的前面。（2）用KM1控制變頻運行，K3控制工頻運行．2．功能設置（1）預置操作模式 由于變頻器的切換功能只能在外部運行下失效，因此，必須首先對運行模式進行預置，“2”，使變頻器進入“外部運行模式”。（2）對切換功能進行預置“”。（3）調(diào)整部分輸入端的功能（多功能端子）1）“7”，使JOG端子變?yōu)镺H端子，用于接受外部熱繼電器的控制信號。2）“6”，使CS端子用于自動再起動控制。（4）調(diào)整部分輸出端的功能（多功能端子）1）“17” 。2）“18” 。3）“19” 。3．各輸入信號對輸出的影響見下表4．變頻器的正常工作過程1）按下SB1，KM1吸合，變頻器接通電源和電動機。2）將開關(guān)SB2閉和，變頻器即開始起動，進入運行狀態(tài)。5．變頻器發(fā)生故障后的工作過程1）當變頻器發(fā)生故障時，“報警輸出”端A和C之間接通，繼電器KA0吸合（為了保護變頻器內(nèi)部的端點，KA0線圈兩端并聯(lián)了一個RC吸收電路）。切換至2＃電機運行，同時，由指示燈進行報警。2）繼電器KM1斷開，K3閉合，接觸器KMK3相應地執(zhí)行切換動作。3）工作人員應立即按下切除報警按鈕SB3，停止報警，然后對變頻器進行檢查。參數(shù)設定與功能選擇參數(shù)號名稱設定值說明137起動等待時間設定值應比信號輸入到變頻器時到KM1實際接通的時間稍微長點（~）185JOG端子變?yōu)镺N端子7接受外部熱繼電器的控制信號186CS端子功能選擇6自動再起動控制192IPF端子功能選擇17瞬時停電193OL端子功能選擇18過負荷194FU端子功能選擇19頻率檢測輸入端子的選擇參數(shù)號信號使用端子功能開關(guān)狀態(tài)STFSTF變頻運行指令（對工頻運行無效）ON：電動機正轉(zhuǎn)OFF：電動機停止186CS用于功能端子定義變頻運行和工頻運行的切換ON：變頻運行OFF：工頻電源運行RESRES運行狀態(tài)初始化ON：初始化OFF：正常運行輸出端子的選擇參數(shù)號信號出廠設定功能設定范圍192IPF2瞬時掉電/低電壓0~199，9999193OL3過負荷報警0~199，9999194FU4頻率檢測0~199，9999195A、B、C 99報警輸出0~199，9999【5】變頻器接線圖 軟起動部分【1】三相異步電動機的起動方法三相籠型異步電動機有直接起動與減壓起動兩種起動方法.直接起動，也叫全壓起動。起動時通過一些直接起動設備，將全部電源電壓(即全壓)直接加到異步電動機的定子繞組，使電動機在額定電壓下進行起動。一般情況下，直接起動時起動電流為額定電流的47倍，起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的12倍。根據(jù)對國產(chǎn)電動機實際測量，某些籠型異步電動機起動電流甚至可達812倍。直接起動的起動線路是最簡單的。然而這種起動方法有許多不足。對于需要頻繁起動的電動機，過大的起動電流將造成電動機的發(fā)熱，影響電動機的壽命。同時電動機繞組在電動力的作用下，會發(fā)生變形，可能引起短路，進而燒毀電動機。另外過大的起動電流，會使線路壓降增大，造成電網(wǎng)電壓的顯著下降，從而影響同一電網(wǎng)的其他設備的正常工作，有時甚至使它們停下來或無法帶負載起動。這是因為及均與電網(wǎng)電壓的平方成正比，電網(wǎng)電壓的顯著下降，可使及均下降到低于一般規(guī)定。,而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求的話，電動機也可允許直接起動。 　　　　　?。ǎ┤绻荒軡M足式()的要求，則必須采用減壓起動的方法，通過減壓，把起動電流限制到允許的數(shù)值.傳統(tǒng)異步電動機啟動方式的共同特點是電路簡單，但起動轉(zhuǎn)矩固定不可調(diào)，起動過程存在較大的沖擊電流，使被拖動負載受到較大的機械沖擊。且易受電網(wǎng)電壓波動的影響。因此采用軟起動器可以避免以上問題?！?】軟起動器的工作原理及功能1．軟起動器的工作原理，通過改變晶閘管的觸發(fā)角來改變電動機定子兩端電壓，進而改變電機的轉(zhuǎn)速和定子電流等物理量。晶閘管的控制方式有兩種:一是相位控制，即通過控制晶閘管的導通角來調(diào)壓。二是周波控制，即把晶閘管作為靜止接觸器，交替的接通與切斷幾個周波的電源電壓，用改變接通時間與切斷時間之比來控制輸出電壓的有效值，從而達到調(diào)壓的目的?！　　　　　? 晶閘管三相交流調(diào)壓電路。由干所示的電路中沒有中線，因此在工作時若要負載電流流通，至少要有兩相構(gòu)成通路。其中一相是正向晶閘管導通，另一相則是反向晶閘管導通。為了保證在電路起始工作時有兩個晶閘管同時導通，以及在感性負載反向晶問管導通。為了保證在電路起始工作時有兩個晶閘管同時導通，以及在感性負載與控制角較小時仍能保證不同相的兩個晶閘管同時導通，本系統(tǒng)采用了能夠產(chǎn)生大于的寬脈沖或雙窄脈沖的觸發(fā)電路。和整流電路一樣，交流調(diào)壓電路的工作情況和負載性質(zhì)有很大關(guān)系。因此下面就分別予以討論。單相交流調(diào)壓電路是三相交流調(diào)壓電路的基礎(chǔ)，這里就用單相交流調(diào)壓電路為例進行討論電阻負載.（1）電阻負載圖 3. 2為 電阻負載的單相交流調(diào)壓電路圖。圖中的晶閘管VT1和VT2也可以用一個雙向晶閘管代替。在交流電源的正半周和負半周，分別對VT1和VT2的控制角進行控制角可以調(diào)節(jié)輸出電壓。正負半周起始時間(=0)均為電壓過零時刻。在穩(wěn)態(tài)情況下，應使正負半周的相等。從而可以得出，負載電壓波形是電源電壓波形的一部分，而且負載電流和負載電壓波形相同。原因在于負載為純電阻性負載，電流與電壓同相位。 　電阻負載原理圖圖 中 在控制角為時，負載電壓有效值、負載電流有效值、晶閘管電流有效值和電路的功率因數(shù)分別為: 　（）()　　　?。ǎ　　　　　　　　。ǎ┯缮鲜龈魇娇梢钥闯?，“的移相范圍為時，相當于晶閘管一直導通，輸出電壓為最大值。隨著的增大，逐漸降低，直到時，．此外時，功率因數(shù)，隨著的增大，輸入電流滯后于電壓并且發(fā)生畸變，也逐漸降低。(2)　阻感負載。，穩(wěn)態(tài)時負載電流應該是正弦波，其相位滯后于電源電壓的角度為。用晶閘管進行控制時，很顯然只能進行滯后控制，使負載電流更加滯后，而無法使其超前。為了方便，把的時刻仍定在電源電壓過零時刻。當在時刻開通晶閘管VTl，負載電流應該滿足如下微分方程式和初始條件: 　（）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （）解方程可以求得：　　　　 （）；為晶閘管導通角 （）VT2導通時，上述表達式完全相同，只是的極性相反，并且相位相差.上述電路在控制角為時，負載電壓有效值、負載電流有效值、晶閘管電流分別為:（）　　　?。ǎ　　　　　　　　　　　　?（）　　　　　　　　　?。ǎ┯缮纤魇娇梢酝茖С?，阻感負載時觸發(fā)角的移相范圍為。由于異步電動機是感性負載，由上述分析可以得知，當交流調(diào)壓電路帶感性負載時，只有當觸發(fā)角大于負載的功率因數(shù)角時，才能起到調(diào)壓的作用。當時，電流導通的時間將始終保持在。其情況與一樣，相控不起任何調(diào)壓作用，甚至在晶閘管觸發(fā)脈沖不夠?qū)挼那闆r下，出現(xiàn)只有一個方向上的晶閘管工作，負載上出現(xiàn)直流分量，在使用相控晶閘管電路時采用寬脈沖觸發(fā)，移相范圍限制在.，主電路的每相由反并聯(lián)的兩個晶閘管構(gòu)成。要實現(xiàn)異步電動機的平穩(wěn)起動，需要控制電機的輸入電壓。該電路的調(diào)壓實質(zhì)是對電源電壓進行斬波。電機獲得的電壓是非正弦的，但是每相電壓的正負半周是對稱的。是晶閘管的觸發(fā)角，是負載的功率因數(shù)角(也叫晶閘管的續(xù)流角)，是晶閘管的導通角。觸發(fā)角﹑功率因數(shù)角以及導通角