【正文】 最后我感謝我們的學(xué)校 和 曾經(jīng) 為我們上過課的所有老師以及身邊的同學(xué)朋友， 在大學(xué) 這三年里，是你們陪我度過 這么多美好的時(shí)光，在你們身上我學(xué)到了很多，也感受到了很多，在以后的社會(huì)生活中我會(huì)更加努力，把自己塑造成一個(gè)有用的人。在此謹(jǐn)向林老 師表示最衷心的感謝 。 經(jīng)過兩個(gè)月的畢 業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多，其中最主要的是，認(rèn)識(shí)到了要自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作一個(gè)項(xiàng)目真的是非常困難的，而且必須要有恒心、要能動(dòng)手，只有這樣才可能做出一個(gè)項(xiàng)目。裝好前，林老師就沒有去看過我做實(shí)物，裝好后我叫他去看我實(shí)物時(shí)，他還有點(diǎn)不在乎的感覺，但看到我設(shè)計(jì)的實(shí)物后，他非常 的滿意，后來還主動(dòng)說要去幫著我把它調(diào)試成功。了解了一下，就是買一個(gè)三相異步電動(dòng)控制的熱風(fēng)機(jī)就要超過 400元，而且是他自己改裝的成的。 啟動(dòng)完成后，進(jìn)入自動(dòng)監(jiān)視控制，只需要目 測顯示部分，能夠在某個(gè)溫度上下波動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了恒溫控制，然后在調(diào)節(jié)一下電位器，使目標(biāo)值改變，再重新達(dá)到另一個(gè)恒定溫度，這樣重復(fù)幾次后，調(diào)試就算完成了?？刂齐娐氛D(zhuǎn)端子 STF接正傳啟動(dòng)開關(guān)，反轉(zhuǎn)端子 STR沒有接開關(guān)， PID控制選擇用不常用的 MRS端子，在 MRS端子與 SD之間接一個(gè)開關(guān)，用以控制 PID的啟動(dòng)與停止。 Pr7 加速時(shí)間 0～ 360S 5S 電機(jī)加速時(shí)間 ,根據(jù)變頻器容量不同而不同 , 5S Pr8 減速時(shí)間 0～ 360S 5S 電機(jī)加速時(shí)間 ,根據(jù)變頻器容量不同而不同 ,5S Pr9 電子過電流保護(hù) 0～ 500A 0 電機(jī)使用外部熱繼電器時(shí)，為了不使電子過電流工作， 設(shè)定為“ 0”。表 62 列出了本次設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。 空調(diào)里制暖時(shí)的反饋信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)負(fù)作用原理如圖65所示。測量值按比例變化時(shí)的動(dòng)作示例如下圖 63所示 。 29 PID 基本構(gòu)成及功能概述 （ 1） PID控制基本構(gòu)成 如圖 61所示。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大 作用，因此過強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合，組成PI 調(diào)節(jié)器或 PID 調(diào)節(jié)器。 積分（ I）調(diào)節(jié)作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。這個(gè)理論和應(yīng)用自動(dòng)控制的關(guān)鍵是，做出正確的測量和比較后，如何才能更好地糾正系統(tǒng)。 芯片 ICL710 的實(shí)物圖如圖 54 所示。 CAZ 端接自動(dòng)調(diào)零電容。 OSC1～ OSC3 為時(shí)鐘振蕩器引出端，外接阻容元件可構(gòu)成兩級(jí)反相式阻容振蕩器。千位 b、 c 段在 LCD 內(nèi)部連通。 COM 為模擬信號(hào)的公共端，簡稱模擬地，使用時(shí)應(yīng)與 IN－、 UREF－端短接。內(nèi)部邏輯控制電路不斷地重復(fù)產(chǎn)生 AZ、 INT、 DE 3 個(gè)階段的控制信號(hào)，適時(shí)地指揮計(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼器等協(xié) 調(diào)工作，使輸出對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的數(shù)值。 25 電壓電流轉(zhuǎn)換電路 PID 電路中需要 4~20mA 的電流輸入，溫度采集電路得到的電壓經(jīng)過電壓電流轉(zhuǎn)換電路把得到的 ~1V的電壓轉(zhuǎn)換成 4~20mA，這里采用有 2 個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓電流轉(zhuǎn)換，如下圖 5－ 2 所示， 輸出電流極性與輸入電壓極性相同，其輸出電流由下式?jīng)Q定 ： 2015iRUI RR? 設(shè)計(jì)思路，根據(jù)常溫下溫度為 20℃左右，檢測出加熱箱的加熱溫度最高為近100℃，所有集合上節(jié)所說的鉑電阻 測溫電路，可以設(shè)計(jì)成溫度在 20~100℃變化，即電路的 輸出電壓 為 ~1V， 由上式可以算出輸入電壓 ~1V 時(shí)，輸出 4~20mA 的各電阻值，如 下 圖 5－ 2 所示 也標(biāo)出 其阻值 。 當(dāng)溫度為 0℃，輸出電壓不為 0 時(shí)， 則 需要設(shè)置調(diào)零電路 ，所以第四部分調(diào)零電路，調(diào)零電路的原理是，當(dāng)溫度為零時(shí)，鉑電阻的阻值為零，即放大器的放大增益為 1V，所以，放大器的輸出電壓為 +1V，只要調(diào)節(jié) VR2 使 VR2 的阻值加 R6 的阻值為 10K，此時(shí)加法器前面的電壓 +1 和 1 相互抵消，所以輸出電壓為零。鉑電阻的非線性特征是一條不規(guī)則的非線性曲線。電路 中 鉑電阻 用 Rt(PT1000)， 是 作 為溫度信號(hào)輸入 的，也就是所說的溫度傳感器 ， 其 測溫范圍 可以達(dá)到 0～ 500℃， 本電路的 輸出電壓范圍 ～，溫度與電壓變化的關(guān)系是 10mV/℃，根據(jù)溫度的變化，輸出端 Vo 發(fā)生相應(yīng)的 正比例 變化。 22 （ 2） 變頻器 變更參數(shù)的設(shè)定值 ：以 變更 為例，看如下操作。 加選件卡 FRA7NP，可以支持 ProfibusDP通訊 圖 41 變頻器 FRE700實(shí)物圖 17 三菱變頻器 FRE740 常規(guī)介紹 主電路接線端 18 控制電路接線端及端子功能介紹 （ 1）控制電路 接線端及其變頻器上對(duì)應(yīng)的端子排 19 （ 2）標(biāo)準(zhǔn) 輸入信號(hào) 控制電路端子的功能 20 （ 3）輸出信號(hào)和通訊部分的端子功能 部分的端子可以通過 ～ 、 ～ （輸入輸出端子功能選擇）選擇端子功能。 停止精度提高 所以我們采用三菱變頻器 FRE740，其輸出 功率為 ~，完全適用 16 4 三菱變頻器的簡要介紹 三菱變頻器 FRE740 簡介 本課題采用的變頻器 是 FRE700系列 的變頻器， FRE700系列 變頻器是具有 變頻調(diào)速器 和 經(jīng)濟(jì)型高性能 的 變頻器 ，其 功率范圍： ～ 15KW ， 本系統(tǒng)用的 變頻器 是，其外觀圖如下圖 41所示 ， FRE700系列 具有如下特點(diǎn)： 我們首選較為熟悉的三菱變頻器，他是我們上課所學(xué)的一門學(xué)科之一，所以怎么運(yùn)用都叫熟知，不用花太多時(shí)間去學(xué)習(xí)它。變頻器的選擇必須根據(jù) 鼓風(fēng)機(jī) 電機(jī)的功率和電流進(jìn)行選擇。因此，應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。潤滑油潤滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險(xiǎn)。 ③ 使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，會(huì)產(chǎn)生較多的高次諧波。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余 量，以防止溫升過高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。 變頻器選擇注意事項(xiàng) 用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場合選擇不同類型的變頻器。因此，在短時(shí)間加減速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩也可能增大。 即 ： 1 (1 .0 5 ~ 1 .1 )NV NII? 或 1 m( 5 ~ ) INV axI ? 試中， I1NV ：表示變頻器的額定輸出電流（ A）； IN ： 電動(dòng)機(jī)的額定電流 （ A）； Imax ： 電動(dòng)機(jī)的實(shí)際最大電流（ A）。 跟據(jù)電動(dòng)機(jī)電流選擇變頻器的容量：采用變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，在異步電動(dòng)機(jī)確定后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定電流來選擇變頻器，或者根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最大電流來 選擇。其中，額定輸出電流為變頻器可以連續(xù)輸出的最大交流電流有效值。這種負(fù)載所需的功率與速度的 3 次方 成正比。電動(dòng)機(jī)在恒磁通調(diào)速時(shí)，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；而在弱磁調(diào)速時(shí)，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比，屬于恒功率調(diào)速。 （ 2） 恒功率負(fù)載 機(jī)床主軸和軋機(jī)、造紙機(jī)、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開卷機(jī)等要求的轉(zhuǎn)矩，大體與轉(zhuǎn)速成反比，這就是所謂的恒功率負(fù)載。 （ 1） 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL 與轉(zhuǎn)速 n 無關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下 TL 總保持恒定或基 本恒定。 在此系統(tǒng)中我們 還考慮到噪聲低 ， 價(jià)格低的因數(shù)， 所以購買了低噪聲離心鼓風(fēng)機(jī)。但是，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，風(fēng)量減小時(shí)，風(fēng)壓將發(fā)生很大變化，由風(fēng)機(jī)比例定律： Q1/Q2＝ (n1/n2)， H1/H2＝ (n1/n2)2， P1/P2＝ (n1/n2)3 可知，當(dāng)其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時(shí)，對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)的流量、壓力、軸功率各下降到原來的 1/ 1/ 1/8，這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。如果采用變頻調(diào)節(jié)方式，風(fēng) 機(jī)工況點(diǎn)由 A到 C，可見在滿足同樣風(fēng)量 Q2 情況下，風(fēng)壓 H3將大幅度下降，功率 P3隨著顯著減少。 (2) 變頻調(diào)控原理與特性 :隨著科技的不斷發(fā)展，交流 電機(jī)調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。 10 從理論上講，離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力 流量特性曲線是一條直線，但由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦阻力等損失，實(shí)際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對(duì)應(yīng)的離心風(fēng)機(jī)的功率 流量曲線隨流量的增大而上升。造成風(fēng)機(jī)能耗大的主要原因是由于運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)大量采用檔板、閥門等調(diào)節(jié)方式。 由于 f1fN時(shí)， U1=常數(shù)，根據(jù)111 fNkUwm ??， Φ m與 f1（既是 n）成反比，因此在各種轉(zhuǎn)速下的滿載轉(zhuǎn)矩 T=CTΦ mI2Ncosφ 2基本上與轉(zhuǎn)速 n 成反比，兩者的乘積基本不變，允許的輸出功率基本不變 。 9 變頻調(diào)速的主要性能 （ 1） .調(diào)速方向即可往上調(diào)，也可往下調(diào)； （ 2） .平滑性好，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速； （ 3） .調(diào)速的穩(wěn)定性好，機(jī)械特性的工作段基本平行，硬度大，靜差率??； （ 4） .調(diào)速范圍廣； （ 5） .調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性方面，初期投資達(dá)，需要專用的變頻裝置。例如切削機(jī)床，要求精加工小切削量時(shí)，工件轉(zhuǎn)速高，粗加工大切削量時(shí)，工件轉(zhuǎn)速低。靜差率還會(huì)對(duì)調(diào)速范圍起到制約的作用，因?yàn)槿绻{(diào)速時(shí)所得到的最低轉(zhuǎn)速下的δ太大，則該轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性太差，便難以滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。機(jī)械特性的硬度的定義為 nTdndT ????? α越大，轉(zhuǎn)矩變化時(shí)， n變化的程度就越小，機(jī)械特性就越硬，靜差率δ就越小，8 穩(wěn)定性就越好。無級(jí)調(diào)速時(shí)σ =1，平滑性最好。如果轉(zhuǎn)速只能跳躍式的調(diào)節(jié)，例如只能從 3000 r/min 一下調(diào)節(jié)到 1500 r/min ，再又調(diào)節(jié)到 1000 r/min 等，兩者中間的轉(zhuǎn)速無 法得到，這種調(diào)速稱為有級(jí)調(diào)速。 7 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速指標(biāo) （ 1） 調(diào)速范圍 電動(dòng)機(jī)在滿載（電流為額定值 ）情況下所能得到的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱為調(diào)速范圍，用 D 表示，即 m i nm a xm i nm a x : nnnnD ?? （ 2） 調(diào)速方向 調(diào)速方向指調(diào)速后的轉(zhuǎn)速比原來的額定轉(zhuǎn)速（基本轉(zhuǎn)速）高還是低。 根據(jù)公式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 基本上與電源頻率 f成正比。 變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源 的 輸入頻率成正比的關(guān)系 ， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為： 60 (1 )fnsp??