PVC电石给料机变频调速控制器的设计
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摘 要
本变频调速组合控制箱用于控制GZG633型给料机的启动、变频调速、制动停机。由于采用了微电脑交流变频调速，使惯性振动给料机能实现软启动，避免了直接启动时冲击电流对电网的影响；同时可根据工艺要求进行变频调速而实现给料产量的调节；停机时，按下停机按钮，变频器停止输出。于此同时，接入反接制动，可使惯性振动给料机在短时间内迅速制动停机，防止机器产生很大的振幅，延长机器的使用寿命，减少停机时可能产生的碰撞、噪声等，并具有对振动机器进行过流、过载、断相等保护功能。
关键词：变频调速、电动机、变频器、继电器
Abstract
This frequency conversion velocity modulation combination control box uses in controlling the GZG633 feeding engine the start, the frequency conversion velocity modulation, the brake engine off. Because has used the microcomputer exchange frequency conversion velocity modulation, enables the inertial oscillation feeding engine to realize the soft start, has avoided when the line start surge current to electrical network influence;Simultaneously may carry on the frequency conversion velocity modulation according to the technological requirement to realize gives the material output the adjustment; When engine off, presses down the engine off button, the frequency changer stops the output. At the same time, turning on ties hands behind the back the brake, may cause the inertial oscillation feeding engine in a short time rapid brake engine off, prevented the machine has the very great oscillation amplitude, lengthens the machine the service life, reduces when the engine off possibly produces the collision, the noise and so on, and have to vibrate the machine to carry on the overflow, the overload, break the equal protection function.
Key word: Frequency conversion velocity modulation, electric motor, frequency changer, relay
目 录
第一章 概述 1
1.1 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 1
1.2 变频调速技术简介 3
1.3 变频调速技术的应用 4
第二章 系统的元器件配置 6
2.1 变频器的合理选用 6
2.2 变频器箱体结构的选用 6
2.3 变频器功率的选用 7
2.4 根据变频调速控制系统的控制方式选用通用变频器 8
2.5 根据负载类型选用 8
2.6 SJ100变频器 11
2.7 时间继电器 14
2.8 热继电器JR36介绍 18
2.9 JZC1接触器式继电器 20
2.10 交流电动机的旋转原理 21
2.11 交流变频调速技术 24
第三章 系统的工作原理 28
3.1 系统总体的工作原理 28
3.2 系统具体的工作原理 28
第四章 电机控制配件 31
4.1 元件介绍 31
4.2 动态制动 32
第五章 变频调速系统的前景展望 34
5.1 全数字化控制系统 35
5.2 PWM技术 35
5.3 高压大容量交流调速系统 36
致谢 37
参考文献 38
1.1.4其主要发展方向有如下几项：
（1）实现高水平的控制。基于电动机和机械模型的控制策略，有矢量控制、磁场控制、直接传矩控制和机械扭振补偿等；基于现代理论的控制策略，有滑模变结构技术、模型参考自适应技术、采用微分几何理论的非线性解耦、鲁棒观察器，在某种指标意义下的最优控制技术和逆奈奎斯特阵列设计方法等；基于智能控制思想的控制策略，有模糊控制、神经元网络、专家系统和各种各样的自优化、自诊断技术等。
（2）开发清洁电能的变流器。所谓清洁电能变流器是指变流器的功率因数为1，网侧和负载侧有尽可能低的谐波分量，以减少对电网的公害和电动机的转矩脉动。对中小容量变流器，提高开关频率的PWM控制是有效的。对大容量变流器，在常规的开关频率下，可改变电路结构和控制方式，实现清洁电能的变换。
（3）缩小装置的尺寸。紧凑型变流器要求功率和控制元件具有高的集成度，其中包括智能化的功率模块、紧凑型的光耦合器、高频率的开关电源，以及采用新型电工材料制造的小体积变压器、电抗器和电容器。功率器件冷却方式的改变（如水冷、蒸发冷却和热管）对缩小装置的尺寸也很有效。
（4）高速度的数字控制。以32位高速微处理器为基础的数字控制模板有足够的能力实现各种控制算法，Windows操作系统的引入使得可自由设计，图形编程的控制技术也有很大的发展。
1.2 变频调速技术简介
什么叫变频调速技术，它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。从大范围来分，电机有直流电机和交流电机。过去的调速，多数用直流电机，由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点：滑环和碳刷要经常拆换，给人们带来太大的麻烦。因此有人就想，如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好！因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。
到20世纪80年代，由于电力电子技术，微电子技术和信息技术的发展，才出现了对交流机来说最好的变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物，只有在技术高度发展的今天，才能实现。它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT 等电力电子器件来完成的。它的控制部分和负载状态的检测是由CPU（32位计算机）来完成，这是微电子器件发展的结果。内置4 — 20mA接口和RS485接口可以和仪表、DCS相接，通过总线Profibus、Interbus通讯。第二章 系统的元器件配置
2.1变频器的合理选用
2.1.1变频调速原理
异步电动机的转速总是小于其同步转速，异步电动机的同步转速是由其磁极对数和电源频率所决定的。轴转速n=60f（1-S）/P。式中f—供电频率(Hm);P一定子绕组的磁极对数，如4极电机P=2,8极电机P=4;S一转子的转差率，公式为:式中no—同步转速，r/min—异步申动机转子的实际转速, r/min，同步转速no=60f/P，例如，f=5OHz,P=2,no=1500 r/min。如果该电动机的空载转率差S=0.002，该电动机的空载转速为:n=no(1-0.00267)=1500x(1-0.00267)=1496 r/min。调节参数f,s和p中的任意一个，即可达到改变异步电动机转速而对异步电动机进行调速控制的目的。变频器就是一个可以任意改变频率f和输出电压可调的交流电源。
2.2变频器箱体结构的选用
变频器的箱体结构应与环境条件相适应，即必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。常见有下列几种类型可供选用:
(1)敞开型IP00型，本身无机箱，适用装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上，尤其是多台变频器集中使用时，选用这种型式较好，但环境条件要求较高。
(2)封闭型IP20 型，适用一般用途，可有少量灰尘或少许温度、湿度的场合。
(3)密封型IP45型，适用工业现场条件较差的环境。
(4)密闭型 IP65型,适用环境条件差，有水、灰尘及一定腐蚀性气休的场合。
参考文献
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