电力电子技术教学课件作者殷刚项目六交流变换电路的应用.ppt

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1、项目六交流变换电路的应用任务一龙门铣床调速系统任务二变频电源使用与维护研究返回任务一龙门铣床调速系统对龙门铣床直流调速系统进行改造，使用变频器后极为方便，可迈过其外围的少数几个控制端子进行全范围控制。1.变频器的选择根据负载特性，选取适当控制方式的变频器。改造的对象是机床的进给机构，工作台进给和左、右主轴进给均属于恒转矩负载。原来的直流调速系统的调速范围为0~50，要达到50:1的调速比，就必须选用带有矢量控制功能的工程型高性能变频器。异步电动机的矢量控制就是像其他励直流电动机控制一样，将电动机定子的输入电流分解成产生磁通的电流分量和产生转矩的电流分量，分别进

2、行独立而瞬时的控制，同时将两者合成后的定子电流供给电动机。因为以矢量控制决定变频器的输出频率，所以需要检测电动机的转速，这是带速度传感器的矢量控制。随着控制理论的发展和数字信号处理器(DSP)的应用，不用速度传感器，只用异步电动机三根线控制，即无速度传感器矢量控制，也实现了实用化。下一页返回任务一龙门铣床调速系统2.变频器容量计算现以龙门铣床直流调速系统改为变频调速为例。某龙门铣床工作台拖动直流电动机参数为:额定功率PN-10kW，额定转速N一1000r/min。查电动机手册，原直流电动机数据对应的笼型异步电动机数据为:型号Y160L-6，额定功率PN-11k

3、W,额定转速N一970r/min，额定电流IN-24.6A。根据工作台进给的最大负载转矩为81N.m，换算到Y160L一6电动机绕组上的最大负载电流为19A，则需要变频器的额定相电流为20A，即所需变频器的额定输出电流必须大于20A。查该型号变频器手册，选择KVFZ4110型，它的额定电流为24A，满足以上要求。上一页下一页返回任务一龙门铣床调速系统由于KVFZ4110型变频器不带标准制动电阻，所以还需要根据系统情况计算选用合适的阻值与容量。查变频器设计手册，制动电阻选100%制动转矩时的标准配置为6212.4Kw.3.PLC在变频调速系统中的应用PLC选用日

4、本立石公司的模块式C200H,CPU单元为CPU01-E，存储器选4KBEEPROM,型号为ME431，两个输入单元均为16点的ID212，三个输出单元分别为12点输出的OC222,8点输出的OC221，输出为独立8个接点的OC224。变频调速部分的电气原理图如项图6一1所示。上一页下一页返回任务一龙门铣床调速系统4.变频器和PLC的安装与接线变频器和PLC要求的安装环境温度为一10℃一+500C。控制柜内的发热元器件有变压器、接触器、变频器及其制动电阻等，为了降低这些大发热量器件导致的柜内温升，可增加一台成本较低的换气风扇。变频器在控制柜内安装时，应尽量靠近

5、柜内顶部的换气风扇，让从柜下部进入的冷空气全部通过热源部分。以数字电路为主构成的PLC，工作灵敏度高，有可能受到各种外来电磁干扰，引起误动作。目前市场上出售的变频器多采用SPWM控制，它的输出电流中含有多种谐波，是强电磁干扰源。为了防止变频器对PLC的干扰，PLC的安装应尽量远离变频器，并且它们的安全保护接地、屏蔽接地均应采取单点接地。上一页返回任务二变频电源使用与维护研究变频电源电路可以将某一固定频率的电能变换成另一频率(或可调频率)的电能。变频电源电路分为两类:交流一直流一交流形式和交流一交流形式。前者先经过整流电路将某一频率交流电变为直流电，再由逆变电路

6、将直流电变成需要频率的交流电，而后者则是直接将固定频率交流电变成所需频率交流电，故也称为直接变频，其变换效率相对高些。变频电源电路的使用与维修主要有以下几个方面。1.使用注意事项①环境应保证一定的温度和湿度，应该湿度小、粉尘少、无腐蚀性气体。②避免过大的振动，以免引起电源内部紧固件松脱或接线受损而导致误动作。③保证有良好的散热。下一页返回任务二变频电源使用与维护研究④变频电源工作时，输入、输出侧有可能产生高次谐波，会对周围用电设备产生干扰，故应将其进行隔离。⑤日常维护检查时，要将主电路中电容器等充电部分放电完毕，再进行测量检查。2.常见故障维修1)变频电源电路

7、常见故障及维修详见项表6一1。2)晶闸管整流电路常见故障及原因见项表6-2。3)逆变电路常见故障及原因见项表6-3。上一页返回项图6-1PLC变频调速部分的电气原理图返回项表6一1变频电源电路常见故障及维修返回项表6-2晶闸管整流电路常见故障及原因返回项表6-3逆变电路常见故障及原因返回