【正文】 用軸承絕緣措施。 （2）對電機(jī)的振動、噪聲問題，要充分考慮電動機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。二是，考慮在低頻時(shí)為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。 （3）變頻電動機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大,其集膚效應(yīng)也大，高次諧波銅耗也增大。方式一般如下：（1）盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。對普通異步電動機(jī)來說，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。變頻電機(jī)就不同了，變頻電機(jī)要克服低頻時(shí)的過熱與振動，所以變頻電機(jī)在設(shè)計(jì)上要比普通電機(jī)性能要好。矢量控制方法的出現(xiàn)，使異步電動機(jī)變頻調(diào)速在電動機(jī)的調(diào)速領(lǐng)域里全方位的處于優(yōu)勢地位。通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流 IaI b1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流 ImI t1，然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換實(shí)現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。由此開創(chuàng)了交流電動機(jī)和等效直流電動機(jī)的先河。 矢量控制矢量控制，也稱磁場定向控制。 其次是無法準(zhǔn)確的控制電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。因?yàn)槭强刂齐妷?Voltage)與頻率 (Frequency)之比，稱為 U/f 控制。目前變頻器對電動機(jī)的控制方式大體可分為 U/f 恒定控制 ，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制，非線性控制。所以控制方式是很重要的。 39。2())lEIRsL??39。 1239。因此就是變頻器的主電路??39。因此，改變電動機(jī)的定子側(cè)頻率 f1進(jìn)行調(diào)速時(shí)，還必須考慮如何處理和控制其他物理量，以保證調(diào)速系統(tǒng)滿足生產(chǎn)工藝的要求。l2－轉(zhuǎn)子相繞組電感值折算的定子側(cè)的折算值；S－電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率。－轉(zhuǎn)子電流折算到定子側(cè)的電流有效值，單位為 A；cosφ2－轉(zhuǎn)子電路的各相功率因數(shù)；R239。 變頻器的控制方式根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，三相異步電動機(jī)定子每相感應(yīng)電動勢的有效值為 ［１］ 式中：Cm－電動機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)；E1－氣隙磁通在定子每相由感應(yīng)的電動式的方均根值，單位為 V；f1－定子頻率，單位為 HZ；N1－定子相繞組有效匝數(shù)；KN1－基波繞組系數(shù)；Φm－電動機(jī)氣隙每極合成磁通量，單位為 Wb。（4）模擬量 I/O 模塊 SM334 SM334 模塊輸入測量范圍為 0～10V 或 0～20mA，輸出范圍為 0～10V 或0～20mA。（3）模擬量輸出模塊 SM332 模擬量輸出模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間包括內(nèi)部存儲器傳送數(shù)字化輸出值的時(shí)間和數(shù)/模轉(zhuǎn)換的時(shí)間，模擬量輸出各通道的轉(zhuǎn)換是順序進(jìn)行的。（2）模擬量輸入模塊 SM331 SM331 主要由 A/D（Analog to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關(guān)、補(bǔ)償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。其中最高位為符號位S， “0”表示正值， “1”表示負(fù)值，被測值的精度可以調(diào)整，取決于模擬量模塊的性能和它的設(shè)定參數(shù)，對于精度小于 15 位的模擬量值，低字節(jié)中冪項(xiàng)低的位不用。S7300 中模擬量模塊，模擬量輸入模塊 SM33模擬量輸出模塊 SM33模擬量 I/O 模塊 SM334。 （2）數(shù)字量輸出模塊 SM322數(shù)字量輸出模塊 SM322 將 S7300 內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機(jī)、燈和電動機(jī)啟動器等。數(shù)字量輸入模塊 SM32數(shù)字量輸出模塊 SM322 、數(shù)字量 I/O 模塊 SM323。各種模塊能以不同方式組合在一起，從而可使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加靈活，滿足不同的應(yīng)用需求。模塊化、無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特點(diǎn)，使得 S7300 在各種工業(yè)領(lǐng)域中實(shí)施各種控制任務(wù)時(shí)，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。型號含義如圖 22 所示。在 SIMOVERT MASTERDRIVES 產(chǎn)品系列中提供了下列各種控制方式：：帶編碼器的矢量控制應(yīng)用于需要高度精確轉(zhuǎn)矩和動態(tài)響應(yīng)，無編碼器的矢量控制在水泵、風(fēng)機(jī)的簡單應(yīng)用和 U/f 控制。同電機(jī)側(cè)最佳性能的閉環(huán)矢量控制相適應(yīng)，SIMOVERT MASTERDRIVES AFE (ActiveFront End) 裝置通過一個(gè)主動的面向電網(wǎng)角度的矢量控制確保最佳的電能供應(yīng)。按照使用場合及所需功率，可做成 4 種結(jié)構(gòu)：增強(qiáng)書本型、書本型、裝機(jī)裝柜型及變頻調(diào)速柜。圖 22 6SE70 變頻器型號SIMOVERT MASTERDRIVES 矢量控制系列變頻器是通用和模塊化的：標(biāo)準(zhǔn)裝置功率范圍從 kW～2300 kW。它們能以任何方式組合并能并列安裝以滿足傳動系統(tǒng)各種要求。SIMOVERTMASTERDRIVES 共同遵守相同的設(shè)計(jì)原則。 圖 21 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 西門子 6SE70 變頻器SIMOVERT MASTERDRIVES 矢量控制的變頻器是具有 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）逆變器、全數(shù)字技術(shù)的有電壓中間回路的變頻器。 PC機(jī)PLC模 塊 1PLC模 塊 2PLC模 塊 36SE70變 頻 器 16SE70變 頻 器 26SE70變 頻 器 3M3~ M3~ M3~2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括 PC（Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī)）機(jī)一臺、西門子 S7300 模塊三套、6SE70 變頻器三套和三相變頻電機(jī)三臺。在交流調(diào)速系統(tǒng)中，選用電機(jī)時(shí)往往留有一定余量，電機(jī)又不總是在最大負(fù)荷情況下運(yùn)行；如果利用變頻調(diào)速技術(shù)，輕載時(shí)，通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，就能達(dá)到節(jié)電的目的。一方面，交流拖動的負(fù)荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負(fù)荷實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可以獲得十分可觀的節(jié)電效益。第四，直流電機(jī)的體積、重量、價(jià)格要比同等容量的交流電機(jī)大。第二，直流電機(jī)由于受換向限制，其電樞電壓最高只能做到一千多伏，而交流電機(jī)可做到 610kV。此外，也限制了電機(jī)向高轉(zhuǎn)速、大容量發(fā)展?！　≡谥绷髡{(diào)速系統(tǒng)中，由于直流電動機(jī)具有電刷和整流子，因而必須對其進(jìn)行檢查，電機(jī)安裝環(huán)境受到限制。其中，變頻調(diào)速最具優(yōu)勢?！　?6) 在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，低速段電動機(jī)的過載能力大為降低。　　(4) 變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡便?！　?2) 調(diào)速范圍較大，精度高?！　?. 交流變頻調(diào)速的優(yōu)異特性　　(1) 調(diào)速時(shí)平滑性好，效率高。 變頻調(diào)速20 世紀(jì) 70 年代后，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，使得交流電力拖動系統(tǒng)逐步具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面可以與直流電力拖動媲美。（9）可以將控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)信息送入管理信息系統(tǒng)，也可以反之，接受來自管理系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，根據(jù)需要干預(yù)生產(chǎn)現(xiàn)場或過程。大部分組態(tài)軟件提供通過 C 腳本、VBS 腳本或 C等來完成此功能。（6）可以將工程的運(yùn)行狀況、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、警告和外部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集以及統(tǒng)計(jì)運(yùn)算結(jié)果制作成報(bào)表，供運(yùn)行和管理人員參考。在系統(tǒng)發(fā)生事故和故障的時(shí)候，利用記錄的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，可以對系統(tǒng)故障原因等進(jìn)行分析定位，責(zé)任追查等。（4）可以對工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)字運(yùn)算等處理，并將結(jié)果返回給控制系統(tǒng)。（2）可以以圖形和動畫等直觀形象的方式呈現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場信息，以方便對控制流程的監(jiān)視；也可以對控制系統(tǒng)發(fā)出指令、設(shè)置參數(shù)干預(yù)工業(yè)現(xiàn)場的控制流程。作為通用的監(jiān)控軟件，所有的組態(tài)軟件都能提供對工業(yè)自動化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制、管理和集成等一系列的功能，同時(shí)也為用戶實(shí)現(xiàn)這些功能的組態(tài)過程提供了豐富和易于使用的手段和工具。組態(tài)軟件廣泛用于機(jī)械、鋼鐵、汽車、包裝、礦山、水泥、造紙、水處理、環(huán)境監(jiān)測、石油化工、電力、紡織、冶金、智能建筑、交通、食品、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域。組態(tài)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對自動化過程的監(jiān)視和控制，能從自動化過程中采集各種信息，并將信息以圖形化等更易于理解的方式進(jìn)行顯示，將重要的信息以各種手段傳送給相關(guān)人員，對信息執(zhí)行必要的分析、處理和存儲，發(fā)出控制指令等。有時(shí)也稱此“組態(tài)”過程為“二次開發(fā)” ，組態(tài)軟件就稱為“二次開發(fā)平臺” 。在國內(nèi)通常稱為“組態(tài)軟件” 。這樣增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，提高了生產(chǎn)效率。這使得將 WinCC 集成到復(fù)雜廣泛的自動控制解決方案成為可能，可以集成通過ODBC（Open Database Connectivity，開放數(shù)據(jù)庫互連）和 SQL(Structured Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言)方式的歸檔數(shù)據(jù)訪問以及通過 （ Object Linkingand Embedding，對象鏈接與嵌入）和 ActiveX 控件的對象和文檔的鏈接這些機(jī)制使 WinCC 成為 Windows 世界中性能卓越善于溝通的伙伴。高性能的過程耦合快速的畫面更新以及可靠的數(shù)據(jù)使其具有高度的實(shí)用性。這里就需要一種“中介機(jī)構(gòu)” ，一種能為雙方翻譯的機(jī)構(gòu)，這就是現(xiàn)在的人機(jī)界面。實(shí)質(zhì)上就是信息的交流。無論是大系統(tǒng)還是小系統(tǒng)，也無論是簡單系統(tǒng)還是大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，人都必須直接或間接地參與其中。開環(huán)系統(tǒng)的控制是通過設(shè)定值的改變，來實(shí)現(xiàn)對被控制對象輸出值的直接控制。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)主要由電控設(shè)備、變頻器、交流電動機(jī)、傳動機(jī)械及傳感器等部分組成。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)中的維護(hù)工作量；第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的大范圍平滑轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，且轉(zhuǎn)速控制精度高。例如工業(yè)上使用廣泛的風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、泵類，它的流量多半用檔板、閥門來控制。近年來隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，變頻技術(shù)也獲得了很大發(fā)展，變頻器將輸入幅值、頻率固定的交流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源，從而實(shí)現(xiàn)對異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。 MPI munication目 錄1 緒 論 ..............................................................1 WinCC 在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用的意義 ................................1 組態(tài)軟件 ..........................................................2 變頻調(diào)