范例 变频器电路设计论文.doc

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1、变频器电路一、绪论机床主轴电机一般是感应式交流电机（以后简称为电机），旋转速度近似地取决于电机的极数和频n=60f/p,n:同步速度，f:电源频率，p:电机极数，电机的极数p是固定不变的，所以不适合改变极对数来调节电机的速度，而频率是电机供电电源的频率，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为I丨的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。使用变频器可以实现电机的无级变速，减少了机械变速机构，可以实现可逆运行控制，电机停止也是受控的，而且电机的启动电流小，机械冲击

2、小，节能，这些都符合作为机床主轴电机驱动的条件。二、变频器工作原理通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的屯压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）,我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）o如果仅改变频率，而不改变电压，低频低速时电机将被烧坏。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60

3、Hz改变到30H乙这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100Vo对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低，这时会产生制动过程。由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用制动电阻发热消耗。三、功能实现变频器接收模拟量来输出相应的电机频率，模拟量可以是0〜10V电压或4〜20mA,变频器上也有一些I/O信号接口可以用來控制正反转和输出报警等信号，标准接线图参见图一。FANUCOi-A数控系统输出0〜10V来控制模拟主轴，10V对应于主轴的最大速度，图二是数控系统与模拟主轴（变频器）的连接，图三

4、是数控系统模拟主轴接口图。除了模拟电压以外，还有I/O信号的连接，按照变频器的标准连接图,变频器的I/O信号是开关量，数控系统的I/O信号是直流24V输入输出，所以增加中间继电器來转换数控系统的输出信号给变频器，变频器的输出信号是开关量，可以直接输入数控系统。主电机额定电流断路器为16AO变频器的电源是三相380V,因为主电机为7.5KW,是15A左右,选用CIMR-AB4A0023FAA(18A)变频器,四、结论变频器和数控系统是两个不同的部件，各有一套电源,在设计时，必须可能会引起变频仔细阅读变频器和数控系统的说明

5、书，如果线路连接出错,器或数控系统模块的损坏，而且变频器的选型也要仔细阅读变频器说明书,必须选择适合的型号。这种像变频器这样的电气装置很多，在设计时必须先熟悉电气规范，熟悉工作原理，这样才能设计出准确而适合的连接电路。0标准连接图200V级3・7kW的示例MCC8A1000控闕回路正转运行毎止「反魁帀停止建议接入SiiSfiB的故■揍点・岀来切啄电源的・控回矗・*1.寺2,B1.B2为选购件连樓用賞子。请勿连長交淹电涼：三相电31200-240V50A0HZM«««x-一故趙复位MM3歴速51助切換)热堆电SSttM接

6、点DC电抗器厂■二•丄・(选购件川!IY・小■♦2科-B1區路2MCCBR11S12T心多功套接点■入(出厂设定)S4S5多段連播令21S8SC共发射极模式共发射极/共集电极设定用践銭S3・6选购卡CN5«C接口_=2APG-B3Affi酿信号IG蛇信号ZOIGU/T1V/T2W/T3©B21制动电殂•元吃・3K.V冷却瓯士为屏融线.幺为双股彼合屏蔽线。端子的◎衰示主回路.O聚示控制回路.4*24V詠冲序列■入主世發車播令0-+10V接开H安全翎器策率设定B參功NUR就■■入1G)连接竭子]0・d0V:4.20mAME

7、MOBUSRX22485«l11&2kbps安全开关©山i终端电阻

8、(1»Q,1/2W):RP主«!街令鯨冲"列(Max33kHz)♦V侦覃设定用电溥♦105VMax20mA［出厂设定：主速频誓術令】書动开关纠0**10V(20kQ)vI~'多功能樓拟MTA2［出厂设定：主遇療厚Hi令］0F0V(20kQ)或4•20mA(250Op0-20(nA(2500)多功能梭拟量输入3［出厂设定：助«»ffi令)j0F0V(20kQ)0V-V(-10.5V20mA)安全■入CN5-BCN5-A安全装出詠冲序列輪岀0-32kHz(

9、Z2kQ)［出厂设定：■出殘皐］故H長点・出AC250V1A以下DC30V1A以下量小负«DC5V10mA(Mfi)一一^_：多功岀2.-10*-r10V(2mA)［出厂设定：■岀电漫］•11多功能凄点■出AC250V1A以下DC30V1A以下量小负aDC5V10mA(#^®［岀厂设定：远行中］多功僥光电嘉合H揄出1DC48V50