【正文】 FLASH 和 JPI 為版本升級(jí)用端子 ； TRA 和 TRB、 RXR 為 RS485 電阻端； AOUT1 和 AOUT2 為模擬信號(hào)輸出端子 ； DO DO2 和 DO3 為多功能輸出端子，分別控制：運(yùn)轉(zhuǎn)中、頻 率一致和過(guò)負(fù)載預(yù)報(bào)信號(hào)往開(kāi)路集電 極傳送 ； U、 V、 W 是 三相交流電輸出端子。、 （ 2） SAMCOVMO5SPF 變頻器的控制電路端子說(shuō)明： R、 S、 T 為三相電源輸入端子，從變壓器二次側(cè)三相交流電網(wǎng)引入電能； FA、 FB、FC 為異常報(bào)警信號(hào)輸出端子以及功能接點(diǎn)輸出端子； DI1DI8 為數(shù)字信號(hào)多功能 輸入端子，接受電位器傳達(dá)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、多段調(diào)速和空轉(zhuǎn)等程序指令 DCM1 和 DCM2 為數(shù)字信號(hào)共用端子，加 24V外部電源配合使用 。 另外還有數(shù)據(jù)拷貝、用戶初始值設(shè)定 (操作面板內(nèi)具有原廠和機(jī)械配套廠 2 種初始值記憶區(qū)，可供用戶選擇 )、變更代碼查詢、自 定義多功能輸入 /輸出端子和模擬輸出功能等功能。 l％，與前幾代變頻器相比，在指令響應(yīng)和負(fù)載響應(yīng)性能方面都有提高； IHF/IPF 系列變頻器還具有 /Uf控制方式，以供選擇使用；最新一代 SAMCOvm05 系列通用變頻器采用了最新的科研成果，整體性能上又有了新的飛躍 。 三肯系列通用變頻器介紹 :三墾通用變頻器采用 /Uf恒定控制方式和無(wú)速度傳感器矢量控制方式，通過(guò)電動(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)測(cè)定功能進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器矢量控制。同時(shí)具備電機(jī)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)功能，因此能實(shí)現(xiàn)在各種運(yùn)行條件下對(duì)電機(jī)的最佳控制。 變頻器的選型及硬件配置 （ 1）通過(guò)對(duì)各主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的性能價(jià)格比分析，選用 三墾力達(dá)公司SAMCOVMO5SPF 系列通用變頻器 的 調(diào)速 變頻器。 (6) 頻率設(shè)定信號(hào)增益 此功能僅在用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。 (5) 偏置頻率 其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(hào)（電壓或電流）進(jìn)行設(shè)定時(shí)，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的高低，有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為 0%時(shí)，偏差值可作用在 0～ fmax 范圍內(nèi)，有的變頻器（如明電舍、三墾）還可對(duì)偏置極性進(jìn)行設(shè)定。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號(hào)源出故障，而引起輸出頻率的過(guò)高或過(guò)低，以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 電子熱保護(hù)設(shè)定值（ %） =[電動(dòng)機(jī)額定電流（ A） /變頻器額定輸出電流（ A） =100% 。 (3) 電子熱過(guò)載保護(hù) 本功能為保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而設(shè)置，它是變頻器內(nèi) CPU 根據(jù)運(yùn) 轉(zhuǎn)電流值和頻率計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的溫升，從而進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。如采用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)負(fù)載特性，尤其是負(fù)載的起動(dòng)特性，通過(guò)試驗(yàn)可選出較佳曲線。 (2) 轉(zhuǎn)矩提升 又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，是為補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍 f/V 增大的方法。 加速時(shí)間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過(guò)電流容量以下，不使過(guò)流失速而引起變頻器跳閘；減速時(shí)間設(shè)定要點(diǎn)是：防止平滑電路電壓過(guò)大，不使再生過(guò)壓失速而使變頻器跳閘。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升、下降來(lái)確定加減速時(shí)間。由于基本參數(shù)是各類型變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類旁通。但有些參數(shù)由于和實(shí)際使用情況有很大關(guān)系，且有的還相互關(guān)聯(lián)，因此要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定和調(diào)試。 變頻器的參數(shù)介紹 變頻器功能參數(shù)很多，一般都有數(shù)十甚至上百個(gè)參數(shù)供用戶選擇。如果脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化，脈沖的面積和正弦波形等效，則為 SPWM調(diào)制。如圖33所示 從電路結(jié)構(gòu)上看，如果把三相負(fù)載看成三相整流變壓器的三個(gè)繞組，那么三相橋式逆變電路猶如三相橋式可控整流電路與三相二極管整流電路的反并聯(lián)，其中可控電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)直流到交流的逆變，不可控電路為感性負(fù)載電流提供續(xù)流回路，完成無(wú)功能量的續(xù)流和反饋，因此 VD1～ VD6稱為續(xù)流二極管。 整 流 逆 變RST交 流直 流交 流UWVDU3 8 V5 0 H Z0 ～ 3 8 0 VO — l O O H Z 圖 32 交 直 交變頻器的基本結(jié)構(gòu) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 交 直 交變頻器主電路 變頻器的的整流部分采用三相橋式不可控控整流電路，逆變部分采用全控型器件的電壓型你變電路，直流側(cè)并聯(lián)有大電容， 相當(dāng)于電壓源，直流電壓基本無(wú)脈動(dòng)，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)，需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功的作用，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋 的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 變頻器的 基本 結(jié)構(gòu)框圖 在中小容量變頻器中應(yīng)用最為廣泛的是 ”交一直一交 電壓型 變頻器 ”， 其基本結(jié)構(gòu)如圖 32 所示。 電壓型是將電壓源 性質(zhì) 的直流變換為交流的變頻器， 直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電容 。 本次設(shè)計(jì)的選用的變頻器的主電路為交 直 交變頻器。 交直交變頻器按中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同，又可以分為電壓型和電流型兩種，由于控制方法和硬件設(shè)計(jì)等各種因素，電壓型逆變器應(yīng)用比較廣泛。整流器為二極管三相橋式不控整流器 ， 逆變器是大功率晶體管組成的三相橋式電路，其作用正好與整流器相反，它是將恒定的直流電交換為可調(diào)電壓，可調(diào)頻率的交流電。由于 把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)較易控制，因此，在頻率的調(diào)節(jié)范圍，以及改善變頻后電動(dòng)機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 故它主要用于容量較大的低速拖動(dòng)系統(tǒng)中。雖然大功率交交變頻器得到了普遍的應(yīng)用，但因其功率因數(shù)低，高次諧波多，輸出頻率低，變化范圍窄 一般為額定頻率的 1/2 以下 ，使用元件數(shù)量多使之應(yīng)用受到了一定的限制。 本文中選用的是 Y355L22 三相 異步電動(dòng)機(jī)， 全封閉自扇冷式鼠籠型，定子繞組為Y接法， 電氣技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 kw： 315 額定 轉(zhuǎn)速 r/min： 2980 額定 電流 A： 560 效率： 95% 功率因數(shù)： 額定電壓 V： 380 變頻器 選型 變頻器的各種分類 （ 1）交一交變頗器把頻率固定的交流 電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。 選用電動(dòng)機(jī)應(yīng)從電源的容量，電壓和水泵的軸功率、轉(zhuǎn)速及傳動(dòng)方式考慮，具體進(jìn)行配套時(shí)可根據(jù)水泵 容量來(lái)選擇。從水泵的規(guī)格性能表中初步選擇幾種規(guī)格的水泵，在根據(jù)管道的具體布置情況，同時(shí)求出水泵的工作點(diǎn)看其工況點(diǎn)是否落在泵的高效區(qū)內(nèi)。一般情況下，額定運(yùn)行時(shí) =1%5%。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 Te和轉(zhuǎn)速 n 同向。 由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，因此稱作是三相異步電動(dòng)機(jī)。實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的前提； 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之所以會(huì)旋轉(zhuǎn)、是因?yàn)檗D(zhuǎn)子氣隙內(nèi)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 受電磁力作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速 n 順 n0方向旋轉(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)左手定則），并從軸上輸出一定大小的機(jī)械功率。轉(zhuǎn)子繞組是閉合安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 的，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 有電流流過(guò)。 14Sh9A 型水泵參數(shù)介紹： 流量 1332m3/h 楊程 56m 必須氣蝕余量 轉(zhuǎn)速 1450r/min 電機(jī)功率 257KW。葉輪經(jīng)過(guò)靜平衡校驗(yàn)，用軸套和兩側(cè)的軸套螺母固定，其軸向位置可以 通過(guò)軸套螺母進(jìn)行調(diào)整，葉輪的軸向力利用其葉片的對(duì)稱布置達(dá)到平衡 。除軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼外，其馀多為鑄鐵制成 。如根據(jù)用戶特殊訂貨需要也可改為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。葉輪經(jīng)過(guò)靜平衡檢驗(yàn)，用軸套和兩側(cè)的軸套螺母固定，其軸向位置可以通過(guò)軸套螺母進(jìn)行調(diào)整，葉輪的軸向力利用其葉片的對(duì)稱布置達(dá)到平衡，可能還有一些剩余軸向力則由軸端的軸承承受。根據(jù)需要也可生產(chǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的泵，但訂貨時(shí)應(yīng)特殊提出。進(jìn)出水法蘭的下部，制有放水的管螺孔。 泵體與泵蓋構(gòu)成葉輪的工作室。供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體。 泵 的 類 型 ， A 或 B 或 C 分 別 表 示 葉 輪 外 徑 經(jīng) 過(guò)一 、 二 、 三 次 切 割多 級(jí) 泵 的 級(jí) 數(shù) ， 若 為 單 極 泵 ， 就 不 標(biāo) 出新 產(chǎn) 品 標(biāo) 出 楊 程 數(shù) ， 有 時(shí) 在 該 值 前 標(biāo) 出 流 量 ，兩 值 前 加 以 橫 線 隔 開(kāi) ?？紤]有限葉片數(shù)受滑移的影響，較無(wú)限多葉片數(shù)葉輪做功能力減小，在離心泵中常使用如下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 Ht。 qvqm ?? （ 31） 式中 q 為液體的密度，常溫清水。 （ 4）按主軸安放情況分類：臥式泵 立式泵 斜式泵 . 離心泵的命名方式 泵的性能介紹 流量是泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送出去的液體量。 （ 2）按級(jí)數(shù)分類：?jiǎn)螛O泵 多級(jí)泵 。 可 編 程 控 制 器P L C通 訊 模 塊A / D 轉(zhuǎn) 換模 塊D / A 轉(zhuǎn) 換模 塊報(bào) 警 、 控制 量 輸 入上 位 機(jī) P C組 態(tài)故 障 、 狀態(tài) 量 輸 入流 量 傳 感器鹽 水 泵變 頻 器接 觸 器電 源接 觸 器電 動(dòng) 機(jī)軟 啟 動(dòng) 器接 觸 器接 觸 器 圖 23 鹽水泵變頻節(jié)能系統(tǒng)原理圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3 變頻技術(shù)在凍結(jié)站鹽水泵應(yīng)用中的硬件分析和系統(tǒng)說(shuō)明 鹽水泵的選型介紹 離心泵的分類 可按使用目的、介質(zhì)種類、結(jié)構(gòu)類型等進(jìn)行分類?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員也可通過(guò)上位機(jī)對(duì)變頻器的工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。利用通信總線，可以將變頻器的運(yùn)行狀態(tài)以及實(shí)時(shí)流量信息傳送給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。電磁流量計(jì)型號(hào) ZJLDG300SM2F11030(DN300)，額定量程 30000m/h，標(biāo)準(zhǔn)電流420mA 輸出 ,電源由 220V交流供電或者是 24V直流供電。其中鹽水泵型號(hào)為 14Sh9A，額定流量 1332021/2h，揚(yáng)程 56m，功率 257kw，轉(zhuǎn)速 1450r/min；拖動(dòng)電機(jī)型號(hào)為 Y355L22，額定電壓 380V，電流 560A，功率 315kw。 調(diào)速范圍大 變頻裝置具有一定的超速功能，在不超出電機(jī)額定出力的條件下，可使風(fēng)機(jī)超速%，因而在機(jī)組滿負(fù)荷下使 水泵的水壓明顯提高，抽水速度明顯提高。 調(diào)速性能好，控制方式靈活 可以非常平滑的調(diào)整風(fēng)量，便于運(yùn)行人員對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行調(diào)整和控制。 鹽水泵變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) 節(jié)能效果顯著 水泵采用變頻調(diào)速，其軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電功率將以轉(zhuǎn)速 的立方減少，因而有顯著的節(jié)能效果。采用 E/F 控制方式的變頻器通常被稱作普通功能變頻器。 U/F 控制由于忽略了電機(jī)漏阻抗的作用，在低頻段的工作特性不理想。普通功能的變頻器采用這種控制方式，適用于調(diào)速要求不高的風(fēng)機(jī)，泵類場(chǎng)合。 變頻器的控制方式 本設(shè)計(jì)采用 SAMCOVMO5SPF 系列變頻器，變頻的工作方式采用恒壓頻比的控制方式：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速主要由電源頻率和極對(duì)數(shù)決定，改變電源頻率，就可進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，及時(shí)進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行，也能夠獲得足夠的轉(zhuǎn)矩。 所以如果 1U 不變，則磁通 m? 隨頻率 1f 的改變而改變，一般電機(jī)在設(shè)計(jì)中為了充分利用鐵心材料，都把磁通 m? 的數(shù)值設(shè)計(jì)在磁化曲線的膝點(diǎn)，因此，如果頻率從額定值下降，則會(huì)引起磁通的增加，隨之使激磁電流急劇上升，功率因數(shù)下降；反之，若頻率升高，則 m? 會(huì)下降，電機(jī)允許的輸出轉(zhuǎn)矩降低，電機(jī)得不到充分利用。因而，改變頻率可以方便的改變電機(jī)的運(yùn)行速度，也就是說(shuō)變頻對(duì)于交流電機(jī)的調(diào)速來(lái)說(shuō)是十分合適的。 而 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 )1(60)1( 11 spfs ?????? (25) 式子中 s—— 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率， s=(N1N)/N1，一般小于 3%。大家都知道，從發(fā)電廠送出去的交流電的頻率是恒定不變的，在我國(guó)是每秒 50 周。 變頻器原理 交流變頻器的工作原理 交流變頻器是現(xiàn)代電力電子技術(shù)高度發(fā)展的結(jié) 果。曲線②是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)的功率曲線；當(dāng) ?Q =60％時(shí)，所消耗的功率由 C 點(diǎn)決定。水泵的軸功率與流量問(wèn)的關(guān)系如圖 23 所示。這是變頻調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié)能效果的第 3 個(gè)方面 。采用轉(zhuǎn)速控制方式，可將排水閥完全打開(kāi)而適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。因此，在確定額定揚(yáng)程和額定流量時(shí)，通常留有較大的裕量，所選電動(dòng)機(jī)的裕量也較大。所以，轉(zhuǎn)速控制方式與閥門(mén)控制方式相比，水泵的工作效率要大得多，這是變頻調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié) 能效果的第 2個(gè)方面。 當(dāng)流量?Q =60％時(shí)，效率由 C 點(diǎn)決定，它和 ?Q =100％時(shí)的效率 (由 A 點(diǎn)決定 )是相等的?？梢?jiàn)，隨著流量的減小，水泵工作效率的降低是十分顯著的。由式 (23))可知，當(dāng)通過(guò)關(guān)小閥門(mén)來(lái)減小流量時(shí)由于轉(zhuǎn)速不變， HTBHTAHTCHBQAQ①③ABCE D②④ ?楊程特性管阻特性