【正文】 電動機斷相、過載有效得到保護 ，并輸出過載信號 。 其 功能結(jié)構(gòu) 具有 ① 斷相保護； ② 整定電流連續(xù)可調(diào)裝置； ③ 溫度補償； ④ 動作指示；⑤ 測試機 構(gòu)； ⑥ 停止按鈕； ⑦ 手動與自動復(fù)位按鈕； ⑧電氣上可分的一常開和一常閉觸頭 . 工作原理 ： 熱繼電器的雙金屬元件串聯(lián)在主電路中。 ） 29 選擇中間繼電器 KA的型號為 JZ7— 44觸點額定電壓 500V 觸點額定電流 5A，觸電對數(shù) 4對常開， 4對常閉；吸引線圈電壓選用 380V 4. 熱繼電器 FR的作用：對三相交流電機長期過載保護， 缺相和斷相保護， 不能進行瞬時過載保護和短路保護。 即 IKN? INM 具體為 75KW選擇 CJ20250 ， 37KW選擇 CJ20100 ⑶工頻接觸器的選擇：電動機在工頻的起動情況下，其觸頭電流可電動機的額定電流再加大一個檔次來選擇。 具體為 75KW選擇 CJ20150， 37KW選擇 CJ20100。 2. 接觸器 KM 的 選擇 ： ⑴輸入側(cè)接觸器的選擇：主觸頭的額定電流 IKN大于或等于變頻器的額定電流 IN即可。 [3] 本設(shè)計中選擇裝置式低壓斷路器 ， 其 產(chǎn)品型號為 DZ 20 □ □ □ /□ □ □ ， 其相應(yīng)的注釋為 DZ：塑料外殼式斷路器 20：設(shè)計序號 具體為： 75KW選擇 DZ 20Y400極數(shù)為 3P高： 276mm，寬： 155mm，深： 150mm中的斷路器額定電流為 350A的。 快速式低壓斷路器 主要型號 DS系列，用于半導(dǎo)體整流元件和整流裝置的保護。 一般變頻器允許的過載能力為 150%， 1min 為避免誤動作，低壓斷路器額定電流IQN應(yīng)選： IQN?（ ~） IN在電動機工頻與變頻切換控制電路中，斷路器應(yīng)按電動機在工頻下的起動電流來選擇， IQN? NM (INM為電動機額定電流 ) 電機功率 75KW，額定電流 140A，低壓斷路器額定電流 IQN應(yīng)選： 350A 電機功率 37KW，額定電流 68A，低壓斷路器額定電流 IQN應(yīng)選： 170A. ） 28 低壓斷路器（自動空氣開關(guān)）的分類 萬能式低壓斷路器 主要型號 DW10和 DW15兩個系列，用于配電網(wǎng)絡(luò)的保護。 開關(guān)電源 DC 24 V壓力變送器 420m A水泵U V W 10 11 9 5MM430撥碼開關(guān) ON圖 壓力變送器的接線圖 其它電氣元件 1. 低壓斷路器 QF的作用： ①接通和分斷負載電路 ②隔離作用：維修時，使變頻器與電源隔離。 %FS 長期漂移 %FS/年（非累計值） 重復(fù)性 滿量程的 % 過載壓力 2FS 破壞 壓力 3FS 工作溫度 40℃～ 80℃ 存儲溫度 40℃～ 80℃ 補償溫度 10℃～ 70℃ 零點溫漂 177。 ： ） 27 表 技術(shù)參數(shù)表 量程 1~~0~~3000bar 綜合精度 177。該產(chǎn)品結(jié)合多項新技術(shù)，具有全溫范圍補償及相應(yīng)的線性補償，保證產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性。 ? 啟動電流可調(diào)節(jié)范圍：額定值的 2— 5 倍之間； ? 啟動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)范圍：額定值的 0． 15— 1． 0 倍之間； ? 加速力矩斜坡時間可調(diào)節(jié)范圍： l一 60s； ? 減速力矩斜坡可調(diào)節(jié)范圍： 1— 60s； ? 制動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)范圍：額定值 0— 100％； ? 電壓提升脈沖幅值可調(diào)節(jié)范圍：額定電壓的 50％一 100％； ? 電動機運行時過流跳閘值可調(diào)節(jié)范圍：額定值的 50％一 300％ ； 根據(jù)軟啟動器的額定電流具體 75KW 的電機選擇型號為 ATS46C17N，其額定電流為 160A， 37KW 的電機選擇型號為 ATS46D75N，其額定電流為 68A。通過人機對話操作盤或通過 PC 機與通信接口連接，可顯示和修改系統(tǒng)配置、參數(shù)。 Altistart46 型軟啟動器有應(yīng)用于標準負載和重型負載兩種類型，額定電流從 17~l200A 共 21 種額定值，電機功率 4~800kW。 軟啟動器的選擇 目前國內(nèi)外軟啟動器產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展很快，產(chǎn)品的型號很多，比較有代表性的有ABB 公司的 PSA、 PSD 和 PS— DH 型；法國 TE 公司的 Altistart4 Altistart48 型；德） 26 國西 O 門子公司的 3RW22 型；英國 CT 公司的 SX 型等。 PID控制器的控制形式主要有兩種 ： (1)硬件型：即通用 PID控制器，在使用時只需要進行線路的連接和 P、 I、 D參數(shù)及目 標值的設(shè)定。這種控制方式用于從產(chǎn)生偏差到出現(xiàn)響應(yīng)需要一定時 間的負載系統(tǒng) 。 ② 抑制被控量的振蕩，減小系統(tǒng)的超調(diào)量 ③ 加入微分作用，可能引起控制器的輸出不穩(wěn)定，因此微分調(diào)節(jié)應(yīng)慎用。 ） 25 ③ 減小積分時間，雖可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ② 調(diào)節(jié)作用有靜差，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜差隨比例度的增大 而增大 ③ 減小比例度，不僅可以減小系統(tǒng)的靜差，還可以加快系統(tǒng)的相應(yīng)速度。更確切地說，要求端子板上的 DIP 開關(guān)也必須設(shè)定為正確的位置。 外部端子接線 如圖將端子 5 和 9 短接，端子 5 是多功能數(shù)字輸入斷，端子 9 是帶隔離輸出的 24V電壓，當端子 5 輸入為高電平 時電機接通且正轉(zhuǎn)運行，所以可以直接將兩端子短接來控制電機的正轉(zhuǎn)運行；在端子 4 上接入電位調(diào)節(jié)器 RP1，端口 1 和 2 為用戶提供了一個 10V 的直流電源，通過調(diào)節(jié)電位器 RP1，使得模擬量通道 1 的輸入電壓發(fā)生改變，致使變頻器輸出頻率跟隨給定量而發(fā)生變化，從而實現(xiàn)平滑無極地調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 10% （內(nèi)置 A級濾波器） 訂貨號 6SE6430 2AD345EA0 高： 650mm，寬： 275mm，深： 245mm。 10% （內(nèi)置 A級濾波器） 訂貨號6SE6430 2AD388FA0 高： 1150mm，寬： 350mm，深： 320mm。綜合各方面的考慮，設(shè)計者最終決定選擇西門子變頻器。接觸器和電動機軟起動器的接通和斷開由變頻器的輸出繼電器進行控制。整個系統(tǒng)包括一臺用變頻器控制速度的水泵和三臺輔助水泵。 兩 個變頻器的比較： 西門子公司推出了“水泵壓力的 PID 閉環(huán)調(diào)節(jié)及電動機的分級控制 ”功能，這一功能是變頻器利用其繼電器輸出觸點控制多個輔助傳動裝置，實現(xiàn)泵的加減控制。 控制功能：線性 V / F 控制 ，并帶有增強電機動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制 （ FCC）；多點 V/F 控制特性；快速電流限制（ FCL）功能，避免運行中不應(yīng)有的跳閘；起始和結(jié)束段帶平滑圓弧；積分和微分（ PID）控制功能的閉環(huán)控制 。主要特性：（ 380~480） V177。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。 在采用變頻器的出廠設(shè)定功能和缺省設(shè)定值時， MICROMASTER 430變頻器特別適合用于水泵和風(fēng)機的驅(qū)動。 西門子 MICROMASTER 430 的特點 ） 22 西門子 MICROMASTER 430是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。 （ 7） 具有強大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，內(nèi)置 USB 通信接口，方便連接 FRConfigurator 變頻器設(shè)置軟件。 （ 5） 內(nèi)置 EMC 濾波器，可有效地抑制電磁噪聲，不需要外部配置，節(jié)省安裝空間。 （ 3） 適合風(fēng)機、泵類負載使用。 變頻器的特點與比較 三菱變頻器 FRA740 的特點 （ 1） 通過 M 旋鈕來調(diào)整頻率和設(shè)定參數(shù)，是操作更加簡單。 2）防止失速再生過電壓。所以，在負載電流減小之前要進行控制，抑制頻率上升或使頻率下降。 （ 3）其他保護 1）防止失速過電流。 2）超頻（超速）保護。過載檢出裝置與逆變器保護共用，但考慮低速運轉(zhuǎn)的過熱時，在異步電動機內(nèi)埋入溫度傳感器，或 者利用轉(zhuǎn)在逆變器內(nèi)的電子熱保護來檢出過熱。有冷卻風(fēng)機的裝置，但風(fēng)機異常時裝置內(nèi)溫度將上升，因此采用風(fēng)機熱繼電器或器件散熱片溫度傳感器，檢出異常后停止逆變器。但為了確保人身安全，需要轉(zhuǎn)設(shè)漏電斷路器。 5）接地過電流保護。對于數(shù)毫秒以內(nèi)的 瞬時停電，控制電路工作正常?？梢圆扇⊥Ｖ鼓孀兤鬟\轉(zhuǎn)或停止快速減速的辦法，防止過電壓。 3）再生過電壓保護。恰當?shù)谋Ｗo需要反時限特性，采用熱繼電器或者電子熱保護（使用電子電路）。 2）過載保護。由于逆變器負載側(cè)短路等，流過逆變器器件的電流達到異常值（超過容許值）時，瞬時停止逆變 器運轉(zhuǎn)，切斷電流。 ⑤ 保護電路 檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。它使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 ② 電壓 /電流檢測電 路 與主電路電位隔離，檢測電壓、電流等。在控制電路 B 部分增加了速度檢測電路，即增加了速度指令，可以對異步電動機的速度進行控制更精確的閉環(huán)控制。如圖 所示，控 制電路由以下電路組成，頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓 /電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”。一般說來，由機械系統(tǒng)（含電動機）慣量積蓄的能量比電容能儲存的能量大，需要快速制動時，可用由逆變流器向電源反饋或設(shè)置制動回路（開關(guān)和電阻）把再生功率消耗掉，以免直流電路電壓上升。 ③ 逆變器 同整流器相反，逆變器的作用是將直流功率變換為所需要頻率的交流功率，根據(jù)PWM 控制信號使 6 個開關(guān)器 件導(dǎo)通、關(guān)斷，就可以得到三相頻率可變的交流輸出。為了抑制電壓波動，采用電感和電壓吸收脈動電壓（電流）?？捎脙山M晶體管交流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)。另外，異步電動機需要制動時，有時要附加“制動回路 ”。對于需要更精密速度或快速響應(yīng)的場合， 運算還應(yīng)包含由變頻器主電路和傳動系統(tǒng)檢測出來的信號和保護電路信號，即防止因變頻器主電路的過電壓、過電流引起的損失外，還應(yīng)保護異步電動機及傳動系統(tǒng)等 圖 變頻器的構(gòu)成 變頻器的 主電路 給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。此電源輸出的電壓或電流及頻率，由控制回路的控制指令進行控制。 。 3）其它設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)盡量使用屏蔽線。 配電柜內(nèi)設(shè)備的冷卻 可考慮采用在變頻器散熱器外加強迫水暖，水冷或強迫油循環(huán)等方法，以隔絕腐蝕性氣體 。但要求柜體頂部散熱孔對準變頻器通風(fēng)道，下部的進風(fēng)口位于變頻器底部，以保持風(fēng)道最小的風(fēng)阻。 變頻器的安裝方式和空間 變頻器必須垂直安裝，保證空間需滿足散熱冷卻的要求，變頻器上，下部空間最小尺寸應(yīng)不小于 300mm，其間不允許安裝其他器件，以免影響進風(fēng)和排風(fēng)。工業(yè)補給水泵系統(tǒng)選擇變頻器的進線電纜的截面積 的 銅芯 聚氯乙烯絕緣電纜 227 IEC 01(BV)。 考慮到機械強度的要求，選出的導(dǎo)線應(yīng)有最小截面的限制，一般情況主干線鋁芯不小于 35 mm 2 ，銅芯不小于 25 mm2 ；支線鋁芯不小于 25 mm2 ，銅芯不小于 16 mm2 。 低壓電器指電壓在 1200V 以下的各種控制設(shè)備及保護設(shè)備等。為防止軟啟動器帶兩臺電動機同時 啟動， KM2 和 KM4 線圈回路增加有互鎖觸點。若使第一臺電動機停機，按停止按鈕 SBS1，則 KM2 線圈失電，主觸點斷開，電動機自由停機。軟啟動器旁路后，使輸出繼電器 KAl 觸點斷開、 KA3 線圈斷電， KA3 觸點斷開使接觸器 KM2 線圈自鎖回路斷開，使得電動機從軟啟動器上切除，啟動結(jié)束后輸出繼電） 16 器 KA2 觸點也斷開，中間繼電器 KA4 線圈斷電，但此時接觸器 KM7 線圈支路自鎖，電動機直接由電網(wǎng)供電。若啟動第一臺電動機 M1，按下 SB1 按鈕，接 觸器 KM2 線圈通電、中間繼電器 KA5 線圈通電、啟動信號輸入軟啟動器；隔離繼電器 KAl 觸點接通、中間繼電器 KA3 線圈通電， KA3 常開觸點閉合使觸點 KM2 自鎖，電動機軟啟動開始。 圖 一臺軟啟動器對 2 臺電動機進行軟啟動、自由停車的主電路圖 工作原理如下：將 KAl設(shè)置為隔離繼電器。 KA5 觸點接通表示啟動信號，斷開表示停車信號。在這里考慮到要想實現(xiàn)一臺軟啟動器對多臺電動機既能軟啟動又能軟停車，其設(shè)計的控制線路相對較復(fù)雜一 些，而且還要使用軟） 15 啟動器內(nèi)部的一些特殊功能，所以下面僅介紹使用一臺軟啟動器對 2 臺電動機進行軟啟動、自由停車控制的電路，如圖 所示。 圖 電動機單向運行、軟啟動、軟停車或自由停車控制線路 （ 2） 單臺軟啟動器啟動多臺電動機 我們用一臺軟啟動器對多臺電動機進行軟啟動，可以降低控制系統(tǒng)的投入成本。按鈕 SB3 為緊急停車用，當按下 SB3時，接觸器 KMl失電，軟啟動器內(nèi)部的 KAl 和 KA2 觸點復(fù)位，使 KM2 失電，電機自由停