【正文】 介紹一下變頻器各部分電路的基本作用。 圖 變頻器的基本構(gòu)成 而對(duì)于采用了矢量控制方式的變頻器來說，由于進(jìn)行矢量控制時(shí)需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，其運(yùn)算電路中有時(shí)還有一個(gè)以 DSP 數(shù)字信號(hào)處理器）為主的轉(zhuǎn)矩計(jì)算用 CPU 以及相應(yīng)的磁通檢測和調(diào)節(jié)電路。其具有可以 無極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。其具有可以無級(jí)變速，速度變換平滑，速度控制精確，適應(yīng)能力好的優(yōu)點(diǎn)。其具有響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。 PLC 連接變頻器 PLC 是的輸出端子接變頻器的多功能端子，變頻器中設(shè)置多功能端子為多道速功能，并設(shè)置相應(yīng)頻率。 第四代（ 1983現(xiàn)在）：不僅全面使用了 16 位、 32 位高性能微處理器、高性能位片式微處理器、 PISC 精簡指令系統(tǒng) CPU 等高級(jí) CPU，而且在一臺(tái) PLC中配置多個(gè)微處理器，進(jìn)行多通道處理，同時(shí)產(chǎn)生含微處理器的智能模塊，使PLC 具有邏輯控制 功能、過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能。 第三代（ 19761983）向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信功能發(fā)展。 PLC 的發(fā)展大概可分為四代： 第一代（ 19691972）： 1 位機(jī)，磁芯存儲(chǔ)器，只有邏輯功能。德國西門子在 1973 年研制成功了歐洲第一臺(tái) PLC。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺(tái) PLC 型號(hào)為 PDP14,并在 GM 公司汽車生產(chǎn)線上試用成功，取得滿意的效果。所以在 1968 年美國通用汽車公司（ GM）公開招標(biāo)，并從用戶的角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的十大條件，引起了開發(fā)熱潮。 可編程控制器（ PLC） 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝要求的不斷提高，繼電器控制系統(tǒng)存在體積大 、觸頭多、維修困難、控制功能單一、更改困難等缺點(diǎn)。目前變頻器不但在傳統(tǒng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且?guī)缀跻呀?jīng)擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且在空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛應(yīng)用。 雖然發(fā)展變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)最初的目的主要是為了節(jié)能，但是隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷提高，變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)也 得到了顯著發(fā)展。 經(jīng)歷了 20 世紀(jì) 70 年代中期的第二次石油危機(jī)之后，人們充分認(rèn)識(shí)到了節(jié)能工作的重要性，并進(jìn)一步重視和加強(qiáng)了對(duì)交流調(diào)速技術(shù)的研究開發(fā)工作。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的諸如風(fēng)機(jī)、水泵等需要進(jìn)行調(diào)速控制的 電力拖動(dòng)系統(tǒng)中不得不采用擋板和閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)速和流量。 因此，很久以來，人們希望在許多場合下能夠用可調(diào)速的交流電動(dòng)機(jī)來代替直流電動(dòng)機(jī)，并在交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方面進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。 但是，由于結(jié)構(gòu)上的原因，直流電動(dòng)機(jī)存在以下缺點(diǎn)： （ 1）需要定期更換電刷和換向器，維護(hù)保養(yǎng)困難，壽命較短； （ 2）由于直流電動(dòng)機(jī)存在換向火花，難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境； （ 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動(dòng)機(jī)。這一控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，充分體現(xiàn)了 PLC 系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用，以及根據(jù)設(shè)計(jì)和不同的需求改變，還可以使其應(yīng)用的范圍更加廣泛由于設(shè)計(jì)者知識(shí)范圍及經(jīng)驗(yàn)，望老師諒解，給予批評(píng)改正1 緒論 變頻器 直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)先后誕生于 19 世紀(jì)，距今已有 100多年的歷史，并已成為動(dòng)力機(jī)械的主要驅(qū)動(dòng)裝置。畢業(yè)論文 基于 PLC 的變頻器在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 題 目 :PLC+變頻器在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 系 別 電氣工程系 專 業(yè) 電機(jī)與電器 班 級(jí) 電機(jī) 3091 姓 名 孫 潔 學(xué) 號(hào) 1306093016 2021 ～ 2021 學(xué)年第 1 學(xué)期 目 錄 [摘要 ] 3 1 緒論 3 變頻器 3 可編程控制器（ PLC） 4 PLC 連接變頻器 5 2 變頻器 6 變頻器的基本構(gòu)成和工作原理 6 的基本構(gòu)成 6 內(nèi)部電路的基本功能 6 路基本工作原理 7 變頻器的種類 7 變頻器控制方式和基本原理 11 V/f 控制 12 率控制 13 制 14 距控制性能的措施 16 3 可 編程控制器 16 PLC 的組成和基本工作原理 16 PLC 的組成 16 PLC 的基本工作原理 22 PLC 的特點(diǎn)及分類 24 PLC 的特點(diǎn) 24 4. PLC+變頻器在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 26 運(yùn)料小車系統(tǒng)的控制要求 26 PLC 輸入輸出變量和接線圖 27 運(yùn)料小車系統(tǒng)的 PLC 的編程 28 運(yùn)料小車系統(tǒng)的 PLC 調(diào)試 30 PLC+變頻器控制運(yùn)料小車系統(tǒng) 36 變頻器的參數(shù)設(shè)置 36 PLC 與變頻器的連接 37 5 結(jié)束語 38 6 致謝 38 7 參考文獻(xiàn) 【摘要】： 本文闡述了應(yīng)用公司可編程控制器系列 PLC 控制。該系統(tǒng)充分利用了學(xué)習(xí)中講述的可編程控制器（ PLC）的多方面的設(shè)計(jì)知識(shí)和方法，再加上兩者巧妙的配合精確的實(shí)現(xiàn)了。但是，由于技術(shù) 上的原因，在很長一段時(shí)期內(nèi)，占整個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 80％左右的不變速拖動(dòng)系統(tǒng)中采用的是交流電動(dòng)機(jī)（包括異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)），而在需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動(dòng)機(jī)。 而與直流電動(dòng)機(jī)相比，交流電動(dòng)機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，工作可靠，易于維護(hù)保養(yǎng)； （ 2）不存在換向火花，可以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境； （ 3）容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動(dòng)機(jī)。但是，直至 20 世紀(jì) 70 年代，交流調(diào)速系統(tǒng)的研究開發(fā)方面一直未能得到真正令人滿意的成果，也因此限制可交流調(diào)速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。這種做法不但增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也造成了能源的浪費(fèi)。隨著同時(shí)期內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展，作為交流調(diào)速系統(tǒng)中心的變頻器技術(shù)也得到了顯著的發(fā)展，并逐漸進(jìn)入了實(shí)用階段。隨著各種復(fù)雜控制技術(shù)在變頻器技術(shù)中的應(yīng)用，變頻器的性能不斷得到提高，而且應(yīng)用范圍也越來越廣。 變頻器技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，并隨著這些基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而不斷得到發(fā)展。另外，隨著市場競爭的加劇，產(chǎn)品周期不斷縮短，生產(chǎn)工藝參數(shù)不斷發(fā)生變化，如果采用繼電器控制系統(tǒng)用改變接線的方法來滿足工藝要求是非常困難的事情。 這十大條件主要要求：編程方便，可現(xiàn)場修改程序，維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)，可靠性高于繼電器控制裝置，體積小于繼電氣控制盤，數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)，成本可與繼電器控制盤競爭，擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最小。 1969 年第一臺(tái) PLC 的問世之后， PLC 引起了世界各國的普遍重視，日本日立公司引進(jìn)并吸收美國技術(shù)，與 1971 年試制成了日本第一臺(tái) PLC。我國從 1974 年開始研制， 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。 第二代（ 19731975）： 8 位機(jī)，半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器，除邏輯功能外還有運(yùn)算、傳送、比較、模擬量控制等功能。隨著高性能微處理器 8 位片式 CPU 在 PLC 中大量應(yīng)用， PLC 的處理速度大大提高，同時(shí)，增加了浮點(diǎn)運(yùn)算、三角函數(shù)、脈沖調(diào)制輸出、自診斷功能等。數(shù)據(jù)處理功能等。通過 PLC 的輸入輸出端子的閉合和斷開的組合，使變頻器在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。 通過 PLC 和變頻器上的通訊接口，采用 PLC 編程通信控制。 通過 PLC 加數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，將 PLC 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸入到變頻器的模擬量控制端子，控制變頻器工作。 2 變頻器 變頻器的基本構(gòu)成和工作原理 的基本構(gòu)成 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史，在變頻器的發(fā)展過程中也曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器，但是目前成為市場主流的變頻器基本上有著圖 所示的基本結(jié)構(gòu)。 內(nèi)部電路的基本功能 雖然變頻器的種類很多，但內(nèi)部結(jié)構(gòu) 也各不相同，它們的區(qū)別僅僅是控制電路和檢測電路實(shí)現(xiàn)的不同以及控制算法的不同而已。 一般的三相變頻器的整流電路由三項(xiàng)全波整流橋組成。整流電路按其控制方式可以是直流電壓源，也可以是直流電流源。當(dāng)整流電路是電壓源時(shí)直流中間電路的主要元器件是大容量電感組成，此外，由 于電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的需要，在直流中間電路中有時(shí)還包括制動(dòng)電阻以及其他輔助電路。它的主要作用是在控制電路的控制下將平滑電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。 變頻器的控制電路包括主控制電路、信號(hào)檢測電路、門極（基極）驅(qū)動(dòng)電路、外部電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，也是變頻器的核心部分?？刂齐娐返闹饕饔檬菍z測電路得到的各種信號(hào)送至運(yùn) 算電路，使運(yùn)算電路能夠根據(jù)要求為變頻器主電路提供必要的門極（基極）驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并對(duì)變頻器以及異步電動(dòng)機(jī)提供必要的保護(hù)。 路基本工作原理 逆變電路的基本作用是將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源。交替打開和關(guān)斷這六個(gè)開關(guān)，就可以在輸出端得到相位上各相差 120 度（電氣角）的三相交流電源。為了改變?cè)摻涣麟娫吹南嘈驈亩_(dá)到改變異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的目的，只要改變各個(gè)開關(guān)打開和關(guān)斷的順序即可。 當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān)同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并燒毀換流器件。 在由逆變電路所完成的將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的過程中，開關(guān)器件起著非常重要的作用。半導(dǎo)體開關(guān)器件的種類很多，如晶體管、晶閘管、 GTO、 IGBT 等。 變頻器的種類 在介紹變頻器的種類時(shí)我們將遇到變頻器的分類方式的問題。下面就根據(jù)這幾種分類方法對(duì)變頻器進(jìn)行簡要介紹。當(dāng)按照主電路工作方式進(jìn)行分類時(shí)，變頻器可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器。 ①電壓型變頻器。整流電路和直流中間電路起直流電壓源的作用，而電壓源輸出的直流電壓在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需要頻率的交流電壓。 ②電流型變頻器。整流電路和直流中間電路起電流源的作用，而電流源輸出的直流電流在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需頻率的交流電流，并被分配給各輸出相后作為交流電流提供給電動(dòng)機(jī)。 對(duì)于電流型變頻器來說，在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的過程中可以通過將直流中間電路的電壓反向的方式使整流 電路變?yōu)槟孀冸娐罚⒇?fù)載的能量回饋給電源。 （ 2）按照開關(guān)方式分類。而在按照逆變電路的開關(guān)方式對(duì)變頻器進(jìn)行分類時(shí)，則變頻器可以分為 PAM 控制方式， PWM 控制方式和高載頻 PWM 控制方式三種。 PAM 控制是 Pulse Amplitude Modulation（脈沖振幅調(diào)制）的簡稱，是一種 在整流電路部分對(duì)輸出電壓 電流）的幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式。 由于逆變電路換流器件的開關(guān)頻率較低，在使用 PAM 控制方式的變頻器進(jìn)行調(diào)速驅(qū)動(dòng)時(shí)具有電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小，效率高等特點(diǎn)。此外，這種控制方式也還具有當(dāng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行