【正文】 最后，我再次由衷地感謝他們。 致謝 首先 ，我要感謝王老師在這幾個(gè)月的悉心指導(dǎo)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，她給了我很大的幫助，給我提了很多寶貴的指導(dǎo)意見 ，幫助我完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。所以推廣應(yīng)用變頻調(diào)速控制技術(shù)，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能源有非常重要的作用。 （ 4）可以通過使用屏蔽線和雙紋線來提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾水平。 （ 2）當(dāng)電源條件不是很好時(shí)，應(yīng)在 PLC的電源模塊以及 以 O模塊的電源線路中接人嗓音濾波器，若有必要，在變頻器的一側(cè)也應(yīng)如此 (主要是電抗器 )。 (2)信號(hào)隔離法：在某些傳感器傳輸線較長，并采用電流信號(hào)的場合，還可 以考慮在信號(hào)側(cè)用光耦合器進(jìn)行隔離。這樣既可以抗干擾，還減小了電動(dòng)機(jī)的諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩，改善了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性。 變頻器的輸出側(cè)除了和和受控電動(dòng)機(jī)相接外，與其他設(shè)備之間極少有線路上的聯(lián)系，因此通過線路傳播其干擾的情形可不予考慮。實(shí)際上，可以串入一個(gè)小電感，它在基波頻率下的阻抗是微不足道的，但對(duì)于頻率很高的諧波電流，卻呈現(xiàn)出較高的阻抗，起到了有效的抑制作用。 1. 變頻器側(cè) (1)對(duì)于通過感應(yīng)耦合方式傳播的干擾，主要通過正確的布線和采用屏蔽線來削弱。又由于電動(dòng)機(jī)定子繞組的電感性質(zhì)，其定子電流十分接近正弦波，但其中與載波頻率相等的諧波分量仍較大。變頻器的輸入電流中具有很大的高 次諧波成分，這些高次諧波電流除了影響功率因數(shù)外，也可能對(duì)其他設(shè)備形成干擾。 5 變頻器的抗干擾 在變頻器的輸入和輸出電路中，除較低次的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流，這些諧波電流除了增加輸入側(cè)的無功功率、降低功率因數(shù)（主要是頻率較低的諧波電流）以外，還將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對(duì)其他設(shè)備的干擾信號(hào)，嚴(yán)重的甚至使某些設(shè)備無法正常工作。 （ 5）故障處理：如果變頻器因故障而跳閘，報(bào)警后，操作人員應(yīng)立即將 SA1撥向“工頻”位置，這時(shí)輸入繼電器 X0 動(dòng)作，一方面使控制系統(tǒng) 投入工頻運(yùn)行方式；另一方面使 Y5 和 Y6復(fù)位，停止聲光報(bào)警。 （ 3）當(dāng)收到壓力信號(hào)需要鼓風(fēng)機(jī)變頻時(shí)，開關(guān) SA1 撥向“變頻”，鼓風(fēng)機(jī)開始變頻運(yùn)行。在 PLC中輸入程序。其控制流程框圖如圖 15 所示。過程參數(shù)送 至 PLC，在 PLC 內(nèi)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 本系統(tǒng)選用松下 FP0型的 PLC，點(diǎn)數(shù)為 32點(diǎn) 。 （ 3） 設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少。 （ 2） 編程簡單、使用方便目前大多數(shù) PLC 采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，很容易被操作人員接受。 件 故障條件出現(xiàn)時(shí)，立即把狀態(tài)重要信息存入指定存儲(chǔ)器，禁止對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行任何不穩(wěn)定的讀寫操作，以防止存儲(chǔ) 器信息被沖掉。且有些模塊還設(shè)置了連鎖保護(hù)、自診斷電路等。 硬件方面 : ，在微處理與 1/0電路之間采用光電隔離減少外部干擾源對(duì) PLC的影響。 PLC的主要特點(diǎn) （ 1） 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，平均故障時(shí)間為幾十萬小時(shí)。固定式 PLC包括CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。接地線的線徑不小于 。 17 c．變頻器的接地所有變頻器都專門有一個(gè)接地端子 E，用戶應(yīng)將此端子單獨(dú)與大地相接。且絞合間距離應(yīng)盡可能小。一般來說，模擬量控制線的接線原則也都適用于開關(guān)量控制線。布線時(shí)還應(yīng)注意遵守以下原則：一是控制線要盡量遠(yuǎn)離主電路 100mm 以上；二是盡量不要和主電路交叉，如必須交叉時(shí)，應(yīng)采取垂直交叉的方式。屏蔽層靠近變頻器的一端，應(yīng)接控制電路的公共端（ COM），而不要接到變頻器的地端（ E）或大地，如圖 10所示。 a．模擬量控制線模擬量控制線主要包括：輸入側(cè)的給定信號(hào)線和反饋信號(hào)線；輸出側(cè)的頻率信號(hào)線和電流信號(hào)線。 。 圖 8 主電路接線 16 圖 9 電源接錯(cuò)的后果示意圖 KM 的觸頭來控制變頻器的運(yùn)行和停止，應(yīng)該使用控制面板上的操作鍵或接線端子上的控制信號(hào)來控制變頻器的啟、停。 R、 S、 T是變頻器的輸入端，接電源進(jìn)線，可不分相序。 [7] 變頻器的接線 (1) 變頻器主電路的接線 主電路的基本接線變頻器主電路的基本接線如圖 8所示。 15 圖 7 接入輸出電抗器 2)起動(dòng)時(shí)的 U/f 比應(yīng)預(yù)置得小一些。因此，有必要采取如下對(duì)策。 [6] 注意限制起動(dòng)電流 容量大的電動(dòng)機(jī)，每相繞組的匝數(shù)較少，電感量較小。等同的功率匹配，會(huì)使變頻器較難有效控制鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)快速升頻或降頻 ,這兩個(gè)階段耗時(shí)較多，從而削弱了節(jié)電效 果。 在此選擇三菱 FRE500系列的變頻器 （ 2）變頻器選擇原則 變頻器在選型時(shí)其匹配的功率應(yīng)比鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)銘牌功率高些，節(jié)電效果會(huì)比相同的功率匹配好。 2)高性能變頻器 通常指配備矢量控制功能的變頻器。 變頻器選型原則 （ 1） 變頻器類型的選擇 目前市場上的變頻器，大致可分為三類。 變頻控制除上述優(yōu)點(diǎn)外，還降低了電機(jī)的損壞率，延長了使用壽命，這同樣也是一種節(jié)能，為廠家間接帶來了經(jīng)濟(jì)效益 。由電網(wǎng)直接供電的電動(dòng)機(jī) —— 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，啟動(dòng)前必須將風(fēng)門全部關(guān)閉，待起動(dòng)完成后，再將風(fēng)門逐漸打開至適當(dāng)?shù)奈恢?(該 位置必須有相當(dāng)?shù)摹帮L(fēng)量欲量”，不可能適度 )。 ( 4 ) 操作簡單可靠 。變頻器的保護(hù)功能很強(qiáng)，在運(yùn)行過程中能隨時(shí)監(jiān)測到各種故障，顯示故障類別 (如電網(wǎng)電壓降低，缺相，模塊過熱，過載，直流過電壓，欠電壓等 )，并立即封鎖輸出電壓 。而軟起動(dòng)是平穩(wěn)的，沒有沖擊電流，從根本上解決了大容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問 題 。變頻器輸出頻率可以連續(xù)地從 0 到 50 Hz 之間變化，變化速率可以根據(jù)工藝要求設(shè)定，因此高壓風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng) 。因此 ，在工廠中可以根據(jù)物料流 量的變化，精確地控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量，既保證物料不堵不掉 ，又保證可靠的運(yùn)行在最低轉(zhuǎn)速，達(dá)到盡可能大的節(jié)能效果 。變頻器輸出頻率的精確度和分辨率都達(dá)到 0. 01 Hz?？梢娫谙嗤L(fēng)量 Q 2 的情況下，風(fēng)壓 H3大幅度降低，面積 CH3 OQ 2 也顯著減少；節(jié)省的功率損耗△ N 同 Q 2 與 △ H 的乘積面積成正比，因而節(jié)能效果十分明顯。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由 n1 降到 n2 ,根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫出轉(zhuǎn)速 n2下的風(fēng)壓 風(fēng)量 ( HQ )特性 ,如 曲線 4。由圖 6 可見，此時(shí)風(fēng)壓反而增加，軸功率 N2 與面積 B H2 OQ 2 成正比，大小與 N 1 差不多。 ( 1 ) 風(fēng)門控制。設(shè)工作點(diǎn)為 A ,輸出風(fēng)量 Q 1 為 100% ,此時(shí) 風(fēng)機(jī)軸功率 N 1 同 Q 1 與 H1的乘積即面積 AH1 OQ1 成正比 。通過圖 1 的風(fēng)機(jī)特性曲線可以說明其節(jié)能原理 。在基頻以下，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的調(diào)速，而在基頻以上，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。 把基頻以下和基頻以上兩種情況合起來，可得到異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制 12 特性，如圖 5所示。如圖 4所示。這時(shí)，可以人為的把電壓 U1 抬高一些，以便近似的補(bǔ)償定子壓降。 然而繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢是難以控制的，但電動(dòng)勢較高時(shí)，可以忽略電子繞組的漏磁阻抗壓降， 而認(rèn)為定子相電壓 U1=E，則得 U1/f=常值。需要考慮基頻 (額定頻率 )以下和基頻以上兩種情況 : （ 1） 基頻以下調(diào)速 : 即采用恒定的電動(dòng)勢。在交流異步電機(jī)種，磁通是定子和轉(zhuǎn)子合成產(chǎn)生的。磁通太弱，沒有充分利用電機(jī)的磁心，是一種浪費(fèi) :若要增大磁通，又會(huì)使磁通飽和，從而導(dǎo)致過大氏勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因?yàn)槔@組過熱而損壞電機(jī)。從某種意義上說，變頻器就是一個(gè)可以任意改變頻率的交流電源。 異步電動(dòng)機(jī)定子磁場的轉(zhuǎn)速被稱為異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，其同步轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)的磁 極個(gè)數(shù)和電源頻率所決定 : ns=50f1/np ns同步頻率 fl電源頻率 np磁極對(duì)數(shù) 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速總是小于其同步轉(zhuǎn)速，異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可由下式給出 :