电气控制与PLC技术项目教程 教学课件 作者 任艳君_ 任务15：变频器控制电动机的正反转运行.ppt

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1、电气控制与PLC技术项目教程主编：任艳君康亚ElectricalControlandProgrammableController2014年3月任务15：变频器控制电动机的正、反转运行任务16：基于PLC的变频器外部端子的电动机正、反转控制项目四PLC与变频器实例讲解（I/O分配、软件编程、工程调试）三相交流异步电动机的调速变频器的工作原理变频器的PU操作任务15：变频器控制电动机的正、反转运行资讯资讯决策由于变频器是新知识，学生从未接触过，因此，学生们不可能给出设计方案。为此，此任务将由老师先对任务进

2、行演示及讲解。决策1、应用实例计划计划控制要求：1）正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速等。2）通过变频器控制电机起动/停止、正转/反转，按下按钮“SB1”电机正转，按下按钮“SB2”电机反转。3）运用操作面板改变电机起动的点动运行频率和加减速时间。（1）I/O分配输入输出电路元件输入端子作用变频器输出作用SB1STF正转起动U电动机电源SB2STR反转起动VW变频器参数出厂值设定值功能说明P15050上限频率(50Hz)P200下限频率(0Hz)P7510加速时间（1

3、0S）P8510减速时间（10S）P900.35电子过电流保护(0.35A)P16099990扩张功能显示选择P7903操作模式选择P1796161STR反向启动信号计划1、应用实例（续）控制要求：1）正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速等。2）通过变频器控制电机起动/停止、正转/反转，按下按钮“SB1”电机正转，按下按钮“SB2”电机反转。3）运用操作面板改变电机起动的点动运行频率和加减速时间。（2）变频器选型及参数设定（3）工程调试2、三相交流异步电动机的调速三相交

4、流电通入三相定子绕组后将产生一个旋转磁场，其同步转速n由定子电流的频率f1决定，即n——同步转速，r/min；f1——电源频率，Hz；p——磁极对数。转子绕组由于切割磁力线产生相应感应电动势和感应电流，从而受到旋转磁场的作用而产生电磁力矩（即转矩），使转子跟随旋转磁场旋转，其转速nM为：nM——转子的转速，也即电动机的转速，r/min；s——转差率。可见，调速可通过改变p、s、f1来实现。（1）交流调速原理计划变极调速：改变磁级对数，即通过改变定子绕组的接法来实现的，一般有三角形变星形，单星形变双星形

5、，都可以使极对数减少一半。变转差率调速：只适用于绕线式异步电动机，是通过改变电动机转子电路的有关参数实现的。变频调速：采用变频器对鼠笼型异步电动机进行调速，具有调速范围广，静态稳定性好，运行效率高，使用方便，可靠性高，经济效益显著等优点。是最理想的调速方法2、三相交流异步电动机的调速（续）（2）调速的基本方法计划（3）变频器的结构按变流环节分：交-直-交型，交-交型按直流电路的储能环节分：电流型，电压型按输出电压调制方式分：脉幅调制型（PAM），脉宽调制型（PWM）正弦脉宽调制型（SPWM）按控制方式

6、分：U/f控制，转差频率控制，矢量控制外部结构：主要由操作面板、前盖板、主机组成，操作面板又称为PU单元2、三相交流异步电动机的调速（续）计划内部结构：整流器、逆变器、中间储能环节、采样电路、驱动电路、主控电路和控制电源。2、三相交流异步电动机的调速（续）计划内部结构（续）整流器：交流电整流为直流电采样电路：电流采样、电压采样，提供控制和保护用的数据逆变器：将整流输出的直流电转换为频率和电压都可调的交流电中间储能环节：是对整流电路输出的直流电进行平滑主控电路：是变频器的核心控制部分，完成对逆变器的开关

7、控制，对整流器的电压控制及完成各种保护功能等。驱动电路：用于驱动各逆变管，目前常与主控电路在一起控制电源：为主控电路和外控电路提供稳压电源2、三相交流异步电动机的调速（续）计划工作原理：先通过整流器将工频交流转换成直流，然后通过逆变器再将直流逆变成频率和电压均可控制的交流，从而达到变频的目的。对异步电动机实现调速，希望主磁通保持不变，因磁通太弱，铁心利用不充分，同样转子电流下转矩减小，电动机负载能力下降；若磁通太强，铁心发热，严重时会烧坏电机。为此，应维持磁通量不变，即E1/f1=常数。（1）基本控制

8、方式根据三相异步电动机定子每相电动势的有效值为：E1＝4.44kr1ƒ1N1ΦME1——每相定子绕组在气隙磁场中感应的电动势有效值（V）；ƒ1——电动机定子频率，Hz；N1——定子每相绕组有效匝数；kr1——与绕组有关的结构常数；Φm——每极磁通量，Wb。3、变频器的工作原理计划（2）逆变的基本原理逆变器件必须满足的条件：能承受足够大的电压，能承受足够大的电流，允许长时间频繁地接通和截止。1）单相逆变2）三相逆变3、变频器的工作原理（续）计划（3）脉宽调