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變頻器在工業(yè)洗衣機的調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用-wenkub.com

2025-06-20 22:12 本頁面
   

【正文】 設(shè)置調(diào)試參數(shù)過濾器P0010=30,P0970=1,然后按下P鍵,使變頻器恢復(fù)到出廠默認(rèn)值。⑵強制停止“強制停止”方式具體控制要求如下:①若按下“停止”按扭,洗衣過程停止,即洗滌電機和脫水桶轉(zhuǎn)、進水電磁閥和排水電磁閥全部閉合;②可用手動排水開關(guān)和手動脫水開關(guān)進行手動排水和脫水。水位開關(guān)用來控制進水到洗衣機內(nèi)高、中、低水位;電磁進水閥起著通/斷水源的作用。 變頻器速度變化曲線Figure . Inverter speed curve工業(yè)洗衣機整個洗滌過程分為進水、洗滌、排水、脫水四個部分,:開 始進水洗衣排水脫水結(jié)束 洗衣機的洗滌過程Figure machine washing process洗衣機的工作流程由進水、洗衣、排水和脫水4個過程組成。另外此系統(tǒng)中,電機上帶一個內(nèi)置的PTC 溫度檢測器。此系統(tǒng)可以靈活地設(shè)定8個固定頻率和兩個斜坡上升/下降時間。對于工業(yè)洗衣機滾筒來說:洗滌和漂洗過程是頻繁的正、反轉(zhuǎn)運行過程;均布排水過程是排除滾筒內(nèi)洗滌用水并將衣物均勻分布在滾筒周圍的平衡過程;脫水是高速運轉(zhuǎn)甩出衣物內(nèi)含水的過程;干燥則是長時間的低速運過程。變頻調(diào)速技術(shù)是通過改變電源頻率來改變電動機的轉(zhuǎn)速,它的主要作用在于實現(xiàn)了洗衣速度調(diào)節(jié)。PTC熱敏電阻特點是電阻溫度系數(shù)高;居里溫度可以在40℃到320℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié);阻值范圍可在1Ω到10KΩ之間選擇;適用的工作電壓范圍寬,最大電壓可以到1000V;能實現(xiàn)多樣化的結(jié)構(gòu);電路運用簡單,而且功耗低。當(dāng)電路出現(xiàn)故障,電流大大超過額定電流時, 過流保護用PTC熱敏電阻陡然發(fā)熱,呈高阻態(tài),使電路處于相對“斷開”狀態(tài),從而保護電路不受破壞。對于PTC熱敏電阻效應(yīng),也就是電阻值階躍增高的原因,在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的,在晶粒的界面上,即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘,阻礙電 子越界進入到相鄰區(qū)域中去,因此而產(chǎn)生高的電阻。超過一定的溫度時,它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。隨著近代軍事技術(shù)、特別是空間技術(shù)的發(fā)展,對熱敏電阻器除了要求高可靠、長壽命、超高溫和超低溫外,還需要靈敏度更高、不需致冷、性能優(yōu)良的測輻射功率的熱敏器件。根據(jù)不同的要求,可以把熱電阻做成不同的形狀結(jié)構(gòu)。這種電阻器具有一系列特殊的電性能,最基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化,以及伏安曲線呈非線性。在脫水周期,具有高速的旋轉(zhuǎn)速度。P0004:參數(shù)過濾器P1000:頻率設(shè)定值選擇1:電動電位器設(shè)定2:模擬輸入3:固定頻率設(shè)定P0014:存儲方式P1120:斜坡上升時間設(shè)定,單位為秒。詳細(xì)情況可以查有關(guān)資料。增加數(shù)值按下此鍵可增加參數(shù)的數(shù)值,并顯示。瀏覽信息/跳轉(zhuǎn)在運行狀態(tài),按下此鍵,循環(huán)顯示有關(guān)信息。停止電動機缺省值該鍵無效,為使此鍵有效,應(yīng)P0700=1。⑶MM440的參數(shù)及BOP板的操作:變頻器的運行是通過一系列用戶設(shè)定的參數(shù)和輸入端子的狀態(tài)來實現(xiàn)的。模擬量輸出,可以將內(nèi)部反映變頻器運行狀態(tài)的某些信息(如工作電流、速度等)通過D/A轉(zhuǎn)換電路以模擬電壓或電流的形式輸出,外部電路根據(jù)這些信息進行顯示或進行模擬調(diào)節(jié)??梢苑奖愕赝ㄟ^外接開關(guān)與直流電源形成開關(guān)量輸入??梢苑譃橐韵聨最?。經(jīng)開關(guān)控制后,三相交流電可以進入輸入濾波器,也可以與變頻器直接連接(輸入濾波器是可選件)。⑥PTC/KTY84電動機保護。②變頻器過熱保護。⑴系列特點及簡介主要特點:①調(diào)試簡單;模塊化的結(jié)構(gòu),因而其配置具有最大的靈活性;②6個可編程,帶隔離的數(shù)字輸入;③2個可標(biāo)定的模擬輸入(0V至10V,OmA至20mA),它們也可作為第7和第8個數(shù)字輸入;2個可編程的模擬輸出(0mA至20mA);3個完全可編程的繼電器輸出(30V直流/5A,阻性負(fù)載;250V交流/2A,感性負(fù)載);④當(dāng)使用較高的開關(guān)頻率時,電機可以低噪音運行(在開關(guān)頻率較高的情況下,要降格使用);⑤完善的變頻器和電動機保護功能。MICROMASTER440變頻器適用于各種變速驅(qū)動裝置。由于本系統(tǒng)采用高性能的矢量控制,解決典型應(yīng)用中的低速洗滌時的平滑力矩和脫水時的高速旋轉(zhuǎn)問題,所以,我們在系統(tǒng)中采MM440變頻器。Bipolar采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù),可使電動機低噪聲運行。 主要特征: 380V~480V177。;參數(shù)連鎖短路保護 ;Ptc電動機過熱保護;變頻器過溫保護 ;采用PTC,通過數(shù)字輸入端接入的電動機過熱保護(可以帶有輔助控制回路)控制端子的連接不用螺絲工作溫度10℃~+50℃ 緊湊型結(jié)構(gòu),單位空間內(nèi)的KW數(shù)高集成RS485通訊接口,可選PROFIBUSDP通訊模塊/DeviceNet模板; 具有7個固定頻率,4個跳轉(zhuǎn)頻率,可編程;;; 380V480V177。10%,單相/三相,交流,~MM420是模塊化設(shè)計,操作面板和通訊模塊可以用手直接更換。全新的IGBT技術(shù)、強大的通訊能力、精確的控制性能、高可靠性都讓控制變成一種樂趣??偟膩碚f,變頻器的選用應(yīng)該滿足以下原則:變頻器的容量應(yīng)大于負(fù)載所需的輸出;變頻器的電流大于電機的電流。在選擇變頻器容量時,有以下情況需要考慮:①變頻器驅(qū)動的是單一電動機,還是驅(qū)動多個電動機;②電動機是直接在額定電壓、額定頻率下直接啟動,還是軟啟動;③驅(qū)動多個電動機時,是同時啟動,還是分別啟動。單項變頻器和三相變頻器 交流電動機可以分為單相交流電動機和三相交流電動機兩種類型,與此相對應(yīng),變頻器也可分為單相變頻器和三相變頻器。⑴種類的選擇 按照用途對變頻器進行分類時可以分為以下幾種類型:通用變頻器 特點是其通用性,應(yīng)用范圍廣泛。變頻器的正確選用是機械設(shè)備電控系統(tǒng)正常運行的重要因素之一。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。因此,兩相兩相變換也稱交/直變換。所以從兩相靜止坐標(biāo)系O αβ到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系0MT的變換為: ()式()、式()分別是定子繞組的兩相兩相變換和逆變換。 電流矢量的投影Figure Electric current vector projection圖中,0MT坐標(biāo)系以定子電流角頻率速度在旋轉(zhuǎn)。定義 ()或 ()式中,K為待定系數(shù)。因此有: ()也即: ()式中,分別表示三相電動機和兩相電動機定子每相繞組的有效匝數(shù)。⑴三相~兩相變換(3/2變換)從三相平面靜止坐標(biāo)系0、A、B、C 系變換到兩相平面靜止坐標(biāo)系0、α、β 的變換,簡稱3/2 變換。如果用磁勢或電流空間矢量來描述前面所述的三相磁場、兩相磁場和旋轉(zhuǎn)直流磁場,并對它們進行坐標(biāo)變換,就稱為矢量坐標(biāo)變換。矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量,根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行控制,從而達到控制異步電動機轉(zhuǎn)矩的目的。⑶電動機的軸電壓、軸電流電動機的軸電壓、軸電流是由于環(huán)繞電動機軸的磁路不對稱、轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)不同心、感生脈動磁通等原因所產(chǎn)生的,它會使軸軸承機座的回路有軸電流通過,在電動機轉(zhuǎn)子軸兩端、軸與軸承之間、軸與軸承對地形成稱為軸電壓。⑵預(yù)防浪涌電源的危害由于通用變頻器的功率開關(guān)器件在工作時產(chǎn)生浪涌電壓,當(dāng)通用變頻器驅(qū)動異步電動機時,有時需要采取措施防止浪涌電壓對電動機絕緣的破壞。②中間速度 采用普通異步電動機變頻調(diào)速時,要考慮在連續(xù)可調(diào)速度區(qū)段(中間速度)內(nèi)運行時的機械共振問題。因此,在舊設(shè)備改造留用原有電動機時要特別注意以下問題:低速時的散熱能力(可采用設(shè)置恒速冷卻風(fēng)扇改善散熱問題);額定頻率運行時有溫升提高(可適當(dāng)留有裕量);電動機運行時出現(xiàn)噪聲增大(可重新設(shè)定載波頻率)。如果通用變頻器具有矢量控制功能,若有條件,最好選擇2p=4的電機,因為多數(shù)矢量控制通用變頻器是以2p=4的電機作為模型進行設(shè)計的。若過渡過程時間對生產(chǎn)效率影響不大,則應(yīng)以過渡過程中能量損耗最小來選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。在一定功率時,電動機的額定轉(zhuǎn)速越高,其體積越小,重量越輕,價格越低,運行的效率越高,電動機的飛輪矩越小,因此選用高速電動機較經(jīng)濟。一般低壓電網(wǎng)為380 V,因此中小型三相異步電動機的額定電壓大多為380 V(Y或△形法),220/380 V(△/Y形接法)和380/660 V(△/Y形接法)。d)防爆式 防爆式電動機是在密封結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上制成隔爆型、增安型和正壓型等,適用于有爆炸危險的工作環(huán)境,如礦井、油庫、煤氣站等場所。這種電動機的通風(fēng)散熱條件也較好。a)開啟式開啟式電動機的價格便宜,散熱條件最好,但由于轉(zhuǎn)子和繞組暴露在空氣中,容易被水汽、 灰塵、 鐵屑、油污等侵蝕,影響電動機的正常工作及使用壽命。因此,只有在某些必須采用繞線式電動機的場合,如起重機、鍛壓機等,大多采用鼠籠式異步電動機。因此,在要求機械特性較硬而無特殊要求的一般生產(chǎn)機械的拖動,如水泵、通風(fēng)機、運輸機、傳送帶和機床都采用鼠籠式異步電動機。從這個意義上看,交流電動機優(yōu)于直流電動機,異步電動機優(yōu)于同步電動機,籠型異步電動機優(yōu)于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。 三相交流異步電動機的選用,主要從選用的電動機的額定功率、額定功率工作電壓、種類、型式等方面進行選擇。電機是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。正是由于這些驅(qū)動特性,該控制技術(shù)已逐漸成為通用恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動應(yīng)用的選擇。除了上述的無傳感器矢量控制和轉(zhuǎn)矩矢量控制等,可提高異步電動機轉(zhuǎn)矩控制性能的技術(shù)外,目前的新技術(shù)還包括異步電動機控制常數(shù)的調(diào)節(jié)及與機械系統(tǒng)匹配的適應(yīng)性控制等,以提高異步電動機應(yīng)用性能的技術(shù)。它的基本控制思想是根據(jù)輸入的電動機的銘牌參數(shù),按照轉(zhuǎn)矩計算公式分別對作為基本控制量的勵磁電流(或者磁通)和轉(zhuǎn)矩電流進行檢測,并通過控制電動機定子繞組上的電壓的頻率使勵磁電流(或者磁通)和轉(zhuǎn)矩電流的指令值和檢測值達到一致,并輸出轉(zhuǎn)矩,從而實現(xiàn)矢量控制?!∪缓?,有一些坐標(biāo)變換,首先通過3/2變換,變成靜止的dq坐標(biāo),然后通過前面的磁鏈方程產(chǎn)生的單位矢量來得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的類似于直流機的轉(zhuǎn)矩電流分量和磁場電流分量,這樣就實現(xiàn)了解耦控制,加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。矢量控制方式又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等??傮w來講,DTC直接控制轉(zhuǎn)矩,間接控制電流。DTC除去了典型矢量控制中的電流調(diào)節(jié)器或電壓指令生成環(huán)節(jié)。與矢量控制方法不同,它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉(zhuǎn)矩,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量,對轉(zhuǎn)矩的直接控制或直接控制轉(zhuǎn)矩,既直接又簡化。只要知道定子電阻就可以把它觀測出來。和矢量控制不同,直接轉(zhuǎn)矩控制不采用解耦的方式,從而在算法上不存在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換,簡單地通過檢測電機定子電壓和電流,借助瞬時空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,并根據(jù)與給定值比較所得差值,實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。所以它的運用將逐漸被矢量控制所取代。而且該控制方案結(jié)構(gòu)簡單,通過調(diào)節(jié)逆變輸出電壓實現(xiàn)電機的速度調(diào)節(jié),根據(jù)電機參數(shù),設(shè)定V/F曲線,其可靠性高。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負(fù)載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢電機轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等?,F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域,它以微處理器為核心,用編寫的程序進行邏輯控制、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等,并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。⑷PLC控制如果在工業(yè)洗衣機的控制系統(tǒng)中采用PLC來控制將能克服單片機的這些缺點??梢詫ν獠看鎯θ萘扛鶕?jù)需要進行擴展,設(shè)計可以相對比較靈活。利用原型機對典型被洗衣物進行正交實驗,通過對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析來確定模糊規(guī)則庫,它直接反映典型洗滌物的布質(zhì)、布量與洗滌轉(zhuǎn)速和水位的對應(yīng)關(guān)系。脫水作業(yè)由高速脫水及中速脫水兩臺電機分擔(dān),或者采用變極電機。2交流調(diào)速系統(tǒng)的方案論證與系統(tǒng)組成  工業(yè)洗衣機要求變頻器能提供高轉(zhuǎn)矩、多段速、寬電壓范圍、自動轉(zhuǎn)差補償和方便的通訊方式;性能穩(wěn)定,能適應(yīng)各種賓館、酒店洗衣房的高溫、高濕的環(huán)境;總之,要求變頻器能適應(yīng)工業(yè)洗衣機特定的洗滌工藝要求。一般采用滾筒式的洗衣方式。工業(yè)洗衣機結(jié)構(gòu)一般采用臥式滾筒型,內(nèi)外筒均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼精制而成,平整光亮,耐腐蝕,對織物的磨損小且無損傷,機器使用壽命長;工業(yè)洗衣機內(nèi)筒門蓋均裝有不銹鋼安全鎖緊機構(gòu),外筒門蓋上設(shè)有行程開關(guān),運轉(zhuǎn)安全可靠。為節(jié)能,隧道式洗滌機是20世紀(jì)60年代在歐洲研制成功的。此后,隨著電機驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展與提高,日本生產(chǎn)出了電機直接驅(qū)動式洗衣機,省去了齒輪傳動和變速機構(gòu),引發(fā)了洗衣機驅(qū)動方式的巨大革命。60年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機,人們稱之為“半自動型洗衣機”。1955年, 在引進英國噴流式洗衣機的基礎(chǔ)之上,日本研制出獨具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機。不過10年之后,美國本德克斯航空公司宣布,他們研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機,洗滌、漂洗、脫水在同一個滾筒內(nèi)完成。電動洗衣機幾經(jīng)完善,在1922年迎來一種嶄新的洗衣方式“攪拌式”。 1880年,美國又出現(xiàn)了蒸氣洗衣機,蒸氣動力開始取代人力。發(fā)明者是美國人比爾工業(yè)洗衣機是指大容量的洗衣機,具有超負(fù)荷洗滌,連續(xù)工作時間能超過12個小時以上,容量一般在30千克每次以上的洗衣機,現(xiàn)有的工業(yè)洗衣機的最大容量可以達到300千克,而普通的家用洗衣機的容量最多也就在7千克左右。變頻調(diào)速在調(diào)速范圍,靜態(tài)精度、動態(tài)品質(zhì)、系統(tǒng)效率、完善的保護功能、容易實現(xiàn)自動控制和過程控制等諸多方
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