【文章內容簡介】 LC 內部邏輯，實現(xiàn)了工作臺的零速換向，可消除原工作臺非零速換向時產生的沖擊現(xiàn)象，能很好地保護電機和傳動機構，大大減少了維護成本和工作量 ， 且系統(tǒng)線路極少，電 氣原理圖簡單明了， 維護方便。 10 西華大學畢業(yè) 設計說明書 主 設 定 及 斜 坡函 數(shù) 發(fā) 生 器轉 速調 節(jié)轉 矩 限 幅電 流 限 幅電 流 調節(jié) 器觸 發(fā)裝 置反 電 動 勢 測 量電 樞 電 流電 樞電 壓電 壓 輸 出 至 電 樞 圖 系統(tǒng)調速 原理框圖 11 西華大學畢業(yè) 設計說明書 L1L2L3NL1 1L1 2L1 33~M 5KM5 1 KM5 2911912913931932933U5 V5 W5QF 5JII0414T 2 , 1 . 7 K W220/380V, 1 4 2 0 R P M3~M 4KM4 1 KM4 2711712713731732733U4 V4 W4QF 4J 3 4 D 2 ,220/380V, 1 4 2 0 R P M3~M 3KM3 1 KM3 2511512513531532533U3 V3 W3QF 3J 02 51 4 D2 ,5 .5 KW220/380V, 1 4 2 0 R P M3~M 2JW0984D2 , 0 . 2 5 K W220/380V, 1 4 7 0 R P M3~M 1Y 10 0L 2 ,3 KW6 A/ 38 0V ,2 90 0R PMKM 1 KM 2141142143311312313151152153331332333FR 1FR 2U1 V1 W1U2 V2 W2FS 1 3QF 0HLSHL02 2QF 2QF 1+V 200 5200 5 03 4I DJ 02 9+V4 系統(tǒng)硬件電路設計 原理圖設計 圖 主回路電器原理圖 電機拖動電路 工藝介紹 系統(tǒng)電機拖動電路如圖 所示。除主電機采用直流調速裝置拖動外，其余 6個控制電機均采用常規(guī)電力拖動。 L1， L2， L3為三相交流 380V 進線， 3AC380/220V為三相變壓器，輸出為三相 220V 交流電，以提供直流調速器工作電源， FU為熔斷器，用來對回路進行短路保護。變壓器 2AC380/260V用以提供主拖動直流電機勵磁電源進線，經直流調 速器整流后輸出為直流電機勵磁電源。 QF0為主回路自動空氣斷路器，用作交流電路總的短路保護和過載保護。它既能在正常工作條件下切斷負載電流，又能在發(fā)生短路故障時自動切斷短路電流。其余各回路均設有自動控器斷路器保護 (QF7， QF6， QF5， QF4， QF3， QF2， QF1)。 M8是直流電機通風機，用以冷卻運時的直流電機， KM1 為其接觸器觸點； M1 是油泵電機，用以實現(xiàn)油泵上油， KM2 為其回路接觸器觸點； M1 為控制柜通風機，用以冷卻控制柜； M5為垂直刀架控制電機，用以實現(xiàn)垂直刀架水平移動和進刀、退刀，KM51 為其正轉 回路接觸器觸點， KM52 為其反轉回路接觸器觸點； M7為右側刀架控 12 西華大學畢業(yè) 設計說明書 制電機，用以實現(xiàn)右側刀架的垂直移動和進刀、退刀， KM71 為其正轉回路接觸器觸點， KM72為其反轉回路接觸器觸點； M6 為左側刀架控制電機，用以實現(xiàn)左側刀架的垂直移動和進刀退刀， KM61 為其正轉回路接觸器觸點； KM62 為其反轉回路接觸器觸點； M3 為橫梁升降控制電機，用以實現(xiàn)橫梁的升降運動， KM31 為其正轉回路接觸器觸點， KM31為其反轉回路接觸器觸點； M4 為橫梁夾緊控制電機，用以實現(xiàn)橫梁的夾緊、放松運動， KM41 為其正轉回路接觸器觸點， KM42 為其 反轉回路接觸器觸點； DJ 為橫梁夾緊電流繼電器線圈，串入夾緊電機主回路，輔助實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制 。 電路設計 DC 電源原理 PowerLeaderTM 系列高頻開關直流電源采用了全橋移相式脈寬調制軟開關控制技術，使得模塊效率進一步提高，諧波減小。高頻開關直流電源模塊采用三相三線 380VAC 平衡輸入，無相序要求，無中線電流損耗，在交流輸入端，采用先進的尖峰抑制器件及 EMI 濾波電路。高頻開關直流電源由全橋整流電路將三相交流電整流為直流，經無源功率因數(shù)校正（ PFC）后，再由 DC/DC高頻變換電路把 所得的直流電逆變成穩(wěn)定可控的直流電輸出。高頻開關直流電源脈寬調制電路（ PWM）及軟開關諧振回路根據(jù)電網和負載的變化，自動調節(jié)高頻開關的脈沖寬度和移相角，使輸出電壓電流在任何允許的情況下都能保持穩(wěn)定。 JZ22021D 系列電力高頻開關電源既可單機工作完成各種基本功能，又可并聯(lián)組合工作，并具有良好的并機均流效果。高頻開關直流電源通過與微機連接，可實現(xiàn) 遙測、遙信、遙控、遙調 四遙功能。高頻開關直流電源具備完善的保護功能，保證模塊或模塊組獨立運行和微機監(jiān)控下系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。高頻開關直流電源模塊采用總線采樣主、從 均流控制方式。在并機運行時，高頻開關直流電源模塊組中能自動選出一臺主模塊，將分流器采集到的電流、電壓等外部參數(shù)進行處理，集中控制每一臺模塊的輸出電壓、電流。從而，即使在小電流時，也能得到較好的均流效果 [11]。 變電所中為二次設備供電的電源，稱為操作電源。操作電源的供電應十分可靠，它應保證正常和故障情況下都不間斷供電。操作電源有直流和交流兩種，除一些小型變（配）電所采用交流操作電源外，一般變電所均采用直流操作電源 [12]。 13 西華大學畢業(yè) 設計說明書 交流操作電源取自電壓互感器和電流互感器。它加大了電流互感器的負荷，有時誤差不能滿足 要求，亦不能滿足復雜的繼電保護和自動裝置的要求。所以，交流操作電源適用于小型變電所，這種變電所一般采用手動合閘、電動脫扣。 隨著經濟和技術的快速發(fā)展 ,對電力供電提出了更高的要求 ,新型自動化配網設備逐步投入應用 :儲能式電動分合閘、微機繼電保護、網絡化遠程監(jiān)控等，這些設備的可靠供電是系統(tǒng)安全運行的前提條件。采用科技合理的高效電源系統(tǒng)，可提高供電的可靠性和效能，降低運行維護工作量，針對電力系統(tǒng)高可靠和高性能要求而設計的 直流操作電源 是新一代的直流電源設備，主要應用于小型開關站和用戶終端 [13]，為二次控制線路（如 微機保護等智能終端及指示燈、模擬指示器等）提供可靠的不間斷工作電源，避免交流失電時導致微機保護失去保護作用，解決因操作過程電壓及諧波等因素使 UPS 失效從而導致微機保護失效的問題。同時還可為符合 直流操作電源 功率要求的一次開關設備（彈簧機構真空斷路器、永磁機構真空斷路器、電動負荷開關等）提供直流操作電源。 直流操作電源具有市電輸入和 PT 輸入兩種方式，輸出方式從 DC24V 至DC220V 各種規(guī)格，可以滿足各種使用場合。 直流操作電源 最大輸出功率為600W，可以滿足不同負載的需求。 直流操作電源 體積小，安裝接線方便 ，適合分散安裝于各種型號的開關設備內。使之比一般直流屏系統(tǒng)更可靠，更經濟（對小型用戶終端更明顯），又節(jié)省占地空間，降低線路損耗及安裝工程量，且維護方便，為電力系統(tǒng)供電可靠性提供新的選擇方案。 直流操作電源 采用高頻電源技術，蓄電池采用自動充電管理模塊進行維護，大大延長蓄電池的使用壽命，使得 直流操作電源 運行更加安全可靠。 直流電源的類型很多，不同類型的直流電源中，非靜電力的性質不同，能量轉換的過程也不同。在化學電池（例如干電池、 蓄電池 等）中，非靜 電力 是與 離子 的溶解和沉積過程相聯(lián)系的化學作用 ,化學電池放電時 ,化學 能轉化為電能和焦耳熱在溫差電源（例如金屬溫差電偶、 半導體 溫差電偶）中，非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯(lián)系的擴散作用，溫差電源向外電路提供功率時，熱能部分地轉化為電能。在直流發(fā)電機中 ,非靜電力是 電磁感應 作用 ,直流發(fā)電機供電時，機械能 轉化為電能與 焦耳熱 。在光電池中，非靜電力是 光生伏打效應 的作用，光電池供電時，光能轉化為電能和焦耳熱 [14]。 14 西華大學畢業(yè) 設計說明書 圖 直流電源 PLC 輸出電源 PLC 的輸入輸出是開關輸入輸出，不需要電源。 PLC 一般都有個電源輸出，規(guī)格是 24V，輸出電流一般是幾百毫安 ，是供輸入傳感器的用的電源。輸出端一般有繼電器輸出和晶體管輸出兩種。輸出繼電器線圈的電源是由 PLC 內部電源供給的。繼電器輸出和晶體管輸出只輸出開關觸點，負載電源必須由外部提供。 圖 PLC 輸出 電源 15 西華大學畢業(yè) 設計說明書 BK 變壓器 變壓器除了作交流電壓的變換外，還有其他各種用途，如變更電源的頻率，整流設備的電源，電焊設備的電源，電爐電源或作電壓互感器、電流互感器等。這些具有特殊用途的變壓器通稱為特種變壓器，由于這些變壓器的工作條件、負荷情況和一般變壓器不同，故不能用一般變壓器的計算方法進行計算。昆山寶友電器設備制造有限公司生產的特種變壓器包括 ZSG 系列整流變壓器、 EPS/UPS 專用變壓器、 QZB系列降壓啟動用自耦變壓器、節(jié)能變壓器等。寶友電器公司生產的特種變壓器廣泛應用于通信、電力、化工、輕工業(yè)等各個行業(yè) 。 BK系列控制變壓器 作為各個行業(yè)的機床和機械設備的控制、照明、指示燈的電源之用 。 單相 BK 控制變壓器的常用輸入電壓為 0V， 220V， 380V， 460V 輸出電壓為 0V,12V,24V,36V 等。功率從 50V 到 不等，接線方式可選用引線出、原銅線出、端子、銅鑼絲接線。 BK控制變壓器是一種 干式變壓器，按結構可分為殼式，安裝方式為立式。適用于 50~60Hz 的交流電路中，通常用作各類機床、控制電路、局部照明、指示燈及各種進口設備的電源之用 [15]。 BK 變壓器的應用： BK控制變壓器廣泛應用于各類機床、機械設備、控制電路、局部照明、電氣自動化設備控制電路中的信號指示燈、安全燈、小型繼電器、小型電機供電等 特征性能： 變壓器采用先進工藝和優(yōu)化設計進行制造，具有性能良好、耗能低、體積小、接線安全、無波形畸變、工作可靠、適用性廣及安裝維護簡便等優(yōu)點，適用負載廣泛，能承受瞬時超載，可長期連續(xù)工作。 圖 PLC 輸出 電源 16 西華大學畢業(yè) 設計說明書 勵磁電源 MENTORII 系列主控板帶勵磁 單元 ，若電機使用不耐空（固定）勵磁，則此菜單無效提供兩種可選的最大勵磁電流值、低一點的值由一個可編程定時器控制。當驅動器停車時，勵磁自動撇到經濟模式（陶氏勵磁電流）。計算出的勵磁電流給定與勵磁電流反饋相運算所得到的電流誤差是勵磁電流環(huán)的輸 入 ，勵磁電流環(huán)的輸出控制勵磁觸發(fā)，并受觸發(fā) 器 限制勵磁電流可以直接利用可編程輸 入 端或應用軟件通過參數(shù) 0608 或 0609 進行控制在系統(tǒng)診斷時，也可直接 由 觸發(fā) 器 進行控制弱磁方式時的主要輸 入 是來自內部邏輯，電樞電壓及來自外部輸 入 的 反電勢設定點勵磁電流給定是反電勢電壓環(huán)的輸出，受可編程的最大及最小勵磁電流限制電壓環(huán)比較反電勢計算值和反電勢設定值，反電勢設定值是決定勵磁電流給定的因素當反電勢計算值小于設定值時，電壓環(huán)輸出以及隨后的勵磁電流給定均取最大值當反電勢計算值大于設定值（基速）時，電壓減少勵磁電流給定，保持反電勢為其設定值此外，用戶可以不用電壓環(huán)，直接輸 入 電流給定用戶可設定兩個最夫勵磁電流參數(shù)值，此方式下，反電勢設定值必須設到最大值，以便電壓環(huán)總是提供最大勵磁電流參數(shù)值 ，此方式下，反電勢設定值必須設到最大值，以便電壓環(huán)總是提供最夫勵磁電流 [16]。因而電流給定總是選擇最大勵磁電源 FXMP25 磁場控制器 MPKeypad 操作面板 ， 全數(shù)字直流調速器提供寬廣的功率范圍、完善的可編程邏輯和統(tǒng)一的控制接口。用最小的參數(shù)可滿足簡單的，獨立的應用。本地智能模塊 (MD29)實現(xiàn)驅動器高性能應用。使用 CTNET 和系統(tǒng)編程工具SYPT組成的分布式智能控制系統(tǒng)可代替 PLC 主控模式。提供多種總線適配器以便與主 PLC 系統(tǒng)集成。多種網絡通訊選件內裝與 PLC 和上位機的通訊接口用戶可配 置的模擬量和數(shù)字量輸入端口。簡化驅動裝置設置，減少調試時間位置同步實現(xiàn)拉伸或壓縮控制。連續(xù)轉矩調整實現(xiàn)恒定卷筒張力控制 PC組態(tài)軟件 /Mentor 軟件使用方便。操作簡單更快地設置驅動裝置，更好的控制性能，更多的控制功能豐富的系統(tǒng)開發(fā)性能。范圍廣，適用性更強的通訊功能 通過對多種變頻器進行詳細的技術、經濟和綜合性能比較，我采用了 EMERSON