基于plc控制器的三翼自动旋转门设计(控制系统部分)

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1、三翼自动旋转门控制系统设计5.1硬件设计5.1.1变频器容量选择计算变频器容量的选用有很多因数决定，列如电动机的容量，电动机的额定电流，电动机加速时间等，其中最主要的电动机的额定电流。表5.1电机参数表电动机型号额定功率（W）额定电流（A）额定电压（V）效率（%）功率因素电机转动惯量飞轮的转动惯量Y881-45501.51380730.762.20.00180.6①驱动一台电动机对于连续运转的变频器必须同时满足下列3项计算公式：满足负载输出/kVA：式(5.1)满足电动机容量/kVA：式(5.2)满足电动

2、机电流/A：式（5.3)式中：为变频器的容量/kVA负载要求的电动机轴输出功率/kw电动机额定电压/v电动机额定电流/A电动机效率电动机功率因数电流波形补偿系数k是电流波形补偿系数，由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波，而含有高次谐波的成分，其电流应有所增加。对PWM控制方式的变频器，k约为1.05~1.1。②指定变频器的启动加速时间变频器产品型号所列的变频容量，一般以标准条件为准，在变频器过载能力以内进行加减速，在进行急剧加速和减速时，一般利用失速防止功能，以避免变频器跳闸，但同时也加长了加减速时间。

3、如果生产设备对加速时间有特殊要求时，必须事先核实编破器的容量是否能够满足所要求的加速时间，如不能满足,则要选用加大一档的变频器容量。在指定加速时间的情况下，变频器所必需的容量计算如下：式(5.4)式中：为变频器的容量/kVA电流补偿系数,对PWM控制方式的变频器,k约为1.05~1.1电动机效率电动机功率因数电动机额定转速/(r/min)电动机轴上的飞轮力矩/()电动机加速时间/s负载转矩/()③指定变频器的减速时间降低变频器的输出频率，就可以实现电动机减速。加快变频器输出频率的降低速率，可使电动机更快的

4、减速。当变频器输出频率对应的速度低于电动机的实际转速时，电动机就进行再生制动。在这种运行状况下，异步电动机将变成异步发电机，而负载的机械能将被转换为电能并反馈给变频器。当反馈能量过大时，变频器本身的过电压保护电路将会动作并切断变频器的输出，使电动机处于自由减速状态，反而无法达到快速减速的目的。为了避免出现上述现象，使上述能量能在直流中间回路的其他部分消耗，而不造成电压升高。在电压星变频器中，一般都在直流中间回路的电容器两端并联上制动三极管和制动电阻。当直流中间回路的电压升高到一定的电压值，制动三极管就回导

5、通，使直流电压通过制动电阻放电，既电动机回馈给变频器的直流中间回路的能量，以热能的形式在制动电阻上消耗掉。制动电阻的选择方法：1)计算制动力矩式(5.5)式中：动力矩/电动机转动惯量/折算至电动机轴的负载转动惯量/减速开始速度/()减速完了速度/()减速时间/s负载转矩/2)计算制动电阻的阻值在进行再生制动时，即使不加放电的制动电阻，电动机内部也将有20%的铜损被转换为制动力矩。考虑这个因数，可以按下式初步计算制动电阻的预选值。式(5.6)式中：制动电阻直流电路电压/V对200V级变频器,=380V对40

6、0V级变频器,=760V制动转矩/()电动机额定转矩/()减速开始速度/()上式中，如果，则没必要加制动电阻。放电电路由制动三极管和制动电阻串联而成，因此，制动三极管本身允许通过电流就是放电电路的最大允许值。所以制动电阻的最小值。由上可见，制动电阻的阻值应由来决定。有的变频器生产厂家在产品目录中。给出制动电阻最小值的参考值，可供用户在选择制动电阻时参考。3)计算制动电阻平均消耗的功率/kW如前所述，电动机额定转距的20%制动转距由电动机内部损失产生，所以可以按下式求得电动机制动时，制动电阻上消耗的平均功率

7、：式(5.7)=(5.76-0.22.2)1440=0.802由于三翼自动旋转门是恒转矩负载，故变频器选用通用型的。又因为三翼旋转门的转速不允许超过额定值，电机不会过载。因而可以选用通用的变频器，只要所选用的变频器满足一般环境下使用即可。根据以上的计算的数据，选用佳灵JP6C-T9-0.75。该变频器的参数如下；表5.2变频器参数表变频器型号JP6C-T79-0.75适配电动机功率/kW0.75额定电流额定容量/kVA2.0电压/V3相,380~440额定频率/Hz50/60额定电流/A2.5额定过载短时

8、间额定电流的150%1min电源相数,电压,频率3相,380~440,50Hz/60Hz允许波动电压10%~-15%,频率5%~-5%瞬间电压降低范围310V以上,继续运转所需电源容量/kVA1.2输出功率调整最高频率/Hz50~400可变设定基本频率/Hz50~400可变设定启动频率/Hz0.5~60可变设定载波频率/Hz2~6可变设定精度模拟设定设定分辨率模拟设定控制电压/频率特性用基本频率可变设定320~440V电矩提升