变频调速器(6篇)

时间：2024-06-27 来源：

变频调速器篇1

变频调速技术有机的结合了其他技术和设备的优点，在调速系统中具有无可比拟的竞争优势，同其他调速方式相比，变频器不仅体积相对较小，具有较高的精度和较轻的质量，还采用了一系列的先进工艺，具有多样的应用功能，另外，变频器操作简单易行，具有较高的可行性，在一定意义上为其广泛应用奠定了坚实的基础。所以，近年来，变频器在工业领域中得到了广泛的应用。除此以外，变频器具有较低的成本，在调速系统中的应用也将产生更加积极的意义。变频器调速系统应用一方面能够通过降低能源消耗，有效的节约机械设备的运行成本，另一方面也能创造更好的节能效果。具体而言，风机变频调速具有以下突出作用：首先，变频调速能够促进冲击电流的减小，进而有效的防止电机启停时由电流冲击造成的一系列不良影响。其次，变频调速输入端子有正负之分，大大的减少了由交替切换造成的故障问题，减轻了相关工作人员的工作负担。第三，风机以及电机等设备采用变频调节时，可以根据负荷率的实际情况及时灵活的调整自身的转速，大大的减少了相关设备的磨损，延长了维护周期和设备的使用年限，有利于保障生产的持续、正常运行，节约了维护、检修的费用。

2基于PLC的变频器调速系统总体设计

2．1系统技术要求

首先，基于PLC的变频器节能自动通风系统中，通风机能够开展软启动，灵活地切换运行方式，通风机的运行状态可以在工频以及变频之间进行调整。其次，运行状态为变频的通风机能够以管网阻力的具体实际情况为依据对自身的转速进行自动化的调节，使风机的风量始终能够满足实际的需求，另外，还能够以有害气体的浓度为依据对通风机的转速进行自动化的调整，减少或者杜绝了有害气体浓度过高造成的影响。发生异常情况时，变频器调速系统能够及时的进行报警，并采取行之有效的处理措施，对风机的状态进行适当的调整。最后，综合应用上位机控制软件以及PLC进行监控系统的设计，能够以在线控制的方式对通风机的局部运行情况进行监视、控制以及管理，并以有关的参量为依据开展实时性的监控。

2．2系统整体设计方案

基于PLC的变频器调速系统是以PLC为主控单元，以变频通风机为被控元件，以有害气体浓度为主控参数的，以模糊控制为具体的控制算法。PLC能够运用传感器及时的在内存中录入有害气体的浓度，通过模糊控制对变频器的输出进行调节，以此对风机的转速进行全面的控制，实现清新空气、环保节能的效果。一般情况下，通风系统包含了触摸屏、气体传感器、PLC、变频器以及通风机等基本的设施设备和技术，其工作方式具有自动、手动以及工频三种，其中，手动调频方式为开环控制系统，自动调频方式为闭环控制系统。在发生故障等异常情况时，工作方式能够进行自动化的调节，有利于维护生产运行的稳定性以及安全性。

2．3系统硬件选择

系统设计经过验证具有一定的可行性后，设计意图的实现必须依靠硬件的有力支撑，所以，硬件的选择相当关键。首先，PLC型号的选择要充分的考虑系统的实际需要，特别是要充分的考虑系统的稳定性、可靠性以及控制的精度。另外，PLC还要具备较快的执行速度和较为齐全的通讯功能，只有这样，才能切实的满足工厂自动化的需求，全面的提高系统的控制能力以及灵活性，保障指令具有较快的执行速度。其次，在选择变频器时，要综合全面的考虑变频器的性能、功能、运行状况以及参数设定，为系统提供更加丰富的应用功能，切实的提高控制力度和速度，实现对电路、电压以及相关设备的保护，有效的规避故障问题。在选用通风机时，要考虑其具体的配置和运行状况，尽量的选择具有较高强度、较轻重量以及较好的通风机。在选择触摸屏时，要重点考虑触摸屏的显示和保密功能、参数的修改以及设置功能，要优先选用具有较快的触键反应、较丰富的系统和用户画面的触摸屏，另外，要能够对变频器的工作状态进行实时的监控和控制。最后，由于系统监测精度同有害气体浓度息息相关、密不可分，所以，气敏传感器的选用相当关键。在选用气敏传感器时，要充分考虑工艺、材料以及敏感性，能够对有关场所和设备的气体检验提供报警、提醒等功能。

3基于PLC的变频器调速系统软件设计

系统设计质量的高低同硬件以及软件的组合有着紧密的联系，所以，系统软件设计也是一个不容忽视的环节。1）通信程序设计原则。通信系统作为通风系统中不可或缺的构成，对系统的整体性能有着深刻的影响。通信系统不仅可以以其良好的可靠性、稳定性以及较大的容量服务于通风系统，还能在故障发生时提供一定的解决措施，有利于维护系统的正常稳定运行。一般情况下，通信设计的原则包含开放性、标准性、可行性以及经济性等，本文在此就不进行深入的研究了。2）系统主程序设计。系统控制程序主要包含五个部分。其中，主控制程序主要是对工频、手动以及自动等运行方式进行控制，调用程序以及设置时间，当有害气体浓度超过一定的范围时及时的进行报警，当发生异常情况或者有关的设备发生故障时，进行报警并提供相应的解决措施，能够充分的保障系统的正常运行。子程序0可以初始化有关的参数，执行完控制程序后，当风机运行是以自动变频的方式时，子程序0就会得到应用。当有害气体浓度极限值超出了有关的范围时，在子程序调用前，还应对拓展模块的存在性进行仔细的检验，对电源的实际状况进行检查，一旦发生异常情况时，就要及时的关闭主程序；当一切正常后接下来就调用子程序2，子程序2的主要功能在于对有害气体的浓度进行采集，并计算有关数值的平均值。当有害气体浓度值超过一定范围时，中断程序就要进行断电标志的设置，否则，就进行寄存器的录入，将电压值转化为数字量，并通过模拟控制器对通风机变频方式进行调节。在主程序中，中断程序的执行次数是以设置的中断控制时间为依据的。

4结语

变频调速器篇2

关键词：油田注水泵；液体粘性调速离合器；变频器；节能

在我国油田注水是大多数油田实施高产、稳产的极其有效的措施。而油田注水由于压力高、水量大，注水电动机大多是大功率电动机，电动机长期处于高耗能状态运行，采用变频调速装置对油田注水泵用电动机进行变速调节，实现注水泵变水量控制是一项非常有效的节能措施。注水系统耗电量约占油田总用电量的33％～56％，损失主要是由注水站内的泵管压差和注水管网的管阻、配水间及井口节流引起的。通过调速技术可以降低或消除泵管压差，有利于调度优化整个注水系统。

一．变频器的机构和原理

（一）变频器的结构

变频器实际上就是一个逆变器。它首先是将交流电变为直流电，然后用电子元件对直流电进行开关。变为交流电。一般功率较大的变频器用可控硅，并设一个可调频率的装置，使频率在一定范围内可调。用来控制电机的转数。使转数在一定的范围内可调，变频器广泛用于交流电机的调速中。变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。

1整流电路

2平波电路

3控制电路

4逆变电路

（二）变频器的系统原理

由于注水泵所需实际流量比泵的额定流量小，因此节电潜力较大。系统中注水泵的注水控制由变频器通过油井压力变送器的回馈压力值，与事先预设在变频器中的压力值进行比较，变频器中的PID调节器自动根据差值进行运算并调节控制变频器的频率，即变频调速运行，同时，变频器的运行参数通过内部计算机接口和通讯协议传输至计算机工作站，在计算机上可以随时检测和控制系统运行压力、电动机转速、输入／输出电压、输入／输出电流等参数，达到系统自动节能运行的目的。变频系统控制原理如图1所示。

二．液体粘性调速离合器的主机结构和原理

（一）液体粘性调速离合器主机结构

主动轴的左端有外齿，与具有内齿的主动摩擦片联接而同步旋转，主动摩擦片通过油膜的剪切作用带动具有外齿的被动摩擦片，进而带动具有内齿的被动毂旋转，被动毂通过被动盘带动被动轴旋转。

（二）液体粘性调速离合器工作原理

根据牛顿内摩擦定律，活塞左端受控制油压力的作用克服弹簧力而右移，使主、被动摩擦片间的间隙减小，输出转速增大。当控制油压力减小时活塞左移，间隙增大，输出转速减小。由于注水泵的转速可在主电机起动后逐步增加，因而可以起到轻载起动的作用。油的作用是向摩擦片之间充分供油形成工作油膜，并将所生成的热量带走。控制油通过给油缸不同压力实现注水泵的无级调速。

三．液体粘性调速离合器的关键技术

（一）旋转密封

控制油进入到被动轴处有一个旋转密封结构，线速度达24m/s，设计密封压力2.0MPa。国内外在这里通常采用涨圈密封，涨圈材料一般采用Cu-Cr-Mo合金铸铁，表面进行锰磷镀。但是实践表明，在上述高线速度和高压条件下，涨圈磨损很快，磨损面为涨圈的端面。改用TMC作为涨圈的材料后，寿命有所提高；最后采用充填聚四氟乙烯，并把一道涨圈密封的结构改为三道，涨圈上的通油槽面积由里向外依次减少，使三道涨圈平均承受油压，取得了良好效果。

（二）摩擦片合理

在设计主动轴出油孔时，首先要保证所有摩擦片在分离状态时都能得到油，其次，出油孔不能都一样大，更不能把出油孔设计成出油槽，否则会造成前面的摩擦片得油多，后面得摩擦片得油少，造成部分摩擦片烧毁。

（三）转速控制

国内外普遍采用电液比例技术来调节输出转速，但是电液比例溢流阀对油的清洁度要求很高，油中稍有脏物便易使之失灵。改进后的设计通过一个3kW变频器来改变控制油泵的转速，从而达到调节控制油压力的目的，转速调节的可靠性得到明显提高。

四．变频器和液体粘性调速离合器在油田注水泵利用中的优点

（一）变频器在油田注水泵利用中的优点

采用变频调速装置对油田注水泵用电动机实行变速调节，使得注水泵在大流量、小流量、高压力、低压力中的任一工况下均可运行，可以用压力闭环或流量闭环控制注水泵的压力或流量，在注水站工况发生改变时，变频器可以使注水泵自动调节注水压力或流量。此时，泵的出口阀门全开，使泵的压差减至零。这样，既节约了电能，又减少了阀门的维护量，还提高了系统的自动化水平，降低了系统的噪音，改善了工作的环境，减轻了工人的劳动强度。通过采用变频调速装置获得实际需要的注水流量及压力，注水过程平稳，水泵的运行参数得以改善，系统效率大大提高，不但节约了电能(实践证明可以节约20％～30％的用电量)，而且减少了注水泵的维修工作量及成本，同时油井产量也明显提高。

（二）液体粘性调速离合器在油田注水泵利用中的优点

应用液体粘性调速离合器对油田注水泵进行调速具有以下特点：

1节能效果明显，注水泵出口闸门可以完全打开，降低了注水泵的运行负荷。

2可以轻载启动，减小了主电机启动电流对电网的冲击时间。

3相对于高压变频调速，对电网和环境无污染，成本低。

4可以实现无级调速，自动化程度高。

五．结论

变频器的优点是改造时安装、运行时切换比较方便，缺点是价格高，对电网有污染，高次谐波会对电机绝缘造成损害。但从效率上看，变频在油田注水泵中的利用率不如液体粘性调速离合器在油田注水泵中的利用率高。

参考文献

[1]吴少爽，张宏文,张兆华.液体粘性调速离合器旋转密封的应用实践[J].与密封.2008.33(5)

[2]滕敦波，王文举．变频器在油田中的应用[J].甘肃科技纵横.2008.37(1)

变频调速器篇3

关键词：电动机;变极;变频;节能

1改造前状况

沙泵电动机因工艺要求需进行调速，电气方面采用的是三速变极调速。电动机参数为容量（110／75／50）kW，接法为YY／Y／Δ，转速为（1000／750／500）r／min，电流为（205／205／184）A。主电路如图1所示，电动机控制原理如图2所示。从原理图中可知电动机变极调速是通过交流接触器的相互切换来实现定子线圈的不同接法，从而改变电动机的极数来达到变速的目的。

该变极调速存在着以下缺点：

①线路复杂，元器件多，接触器间切换假如操作不当会造成电机开口Δ运行，导致电动机烧毁。电气上选用DZJ智能监控器作电动机保护不是很合理，其原因有二个：一旦监控器失电后，所有的保护都没有了；沙泵电动机在开口Δ型运行时，三相电流不平衡时会造成其保护不动作。

②电动机起动时起动电流是额定电流的5～7倍，造成电动机绕组过热，加快了绝缘的老化；对电网冲击比较大，造成电网压降较大，对其它运行设备的安全运行有很大的影响。

③对联接的机械设备冲击力很大，造成非机械磨损，缩短了机械设备的使用寿命，导致检修费用上升，设备运行周期降低。

④从电动机低、中、高速的额定电流看，转速下降25%～50%，电流下降很少0～21A，电能浪费严重。

⑤在生产过程中，当沙浆浓度不断变化时，电能浪费更加突出，原因是沙泵电动机的速度分得不够精确，沙泵电动机在低浓度运行时，沙泵电动机是不能够停止工作的，所以此时把转速降低到350r/min，更加节约电能。

下面简单的介绍用按钮和交流接触器控制三速异步电动机运行的电路原理：

①合上QS接通电源，电源监视器YJ和低电压监视装置DZJ得电进入监控状态。

②合上SA，按下SB1KA线圈得电自锁触头闭合，联锁触头断开，为停车做好准备。

③低速启动运行：按下合闸按钮SB2接触器KM1线圈得电KM1触头动作电动机M第一套定子绕组出线端U1、V1、W1（U3通过KM1常开触头与W1并接）与三相电源接通电动机M接成Δ低速运行。

④低速转为中速运行：先按下分合闸按钮SB3KM2线圈得电KM2常闭触头断开KM1线圈失电KM1触头复位电动机M失电；再次分合闸按钮SB3KM3线圈得电KM3触头动作电动机M第二套定子绕组出线端U4、V4、W4与三相电源接通电动机M接成Y形中速运行。

⑤中速转为高速运行：先按下分合闸按钮SB4KM4线圈得电KM4常闭触头断开KM3线圈失电KM3触头复位电动机M失电；再次分合闸按钮SB4KM7线圈得电KM7触头动作（将电动机M第一套定子绕组出线端U1、V1、W1、U3接成Y形），同时KM5线圈得电电动机M第一套定子绕组出线端U2、V2、W2与三相电源接通电动机M接成YY形高速运行。

该线路的缺点是在进行速度转换时，必须先按下相应分合闸按钮或停止按钮SB0后，又要重新按下相应分合闸按钮才能实现变速，所以操作非常不便，若不考虑时间差，还有可能会造成短路事故。

2变频改造

为了改善沙泵电动机的运行性能，满足工艺对调速精度的要求和该矿加大节能降耗的措施，该矿决定对一采场2号沙泵电动机进行变频改造。变频器选用日本三菱公司推出的具有高性能、多功能的FR-F540、110kW型变频器，这种变频器适用于风机、水泵等场合（选400V、110kW），电动机用原旧电动机，选用110kW、6极，首先将U1、V1、W1、U3线头短接后进行焊接并绝缘好，其他不用的电动机出线端进行绝缘包扎后悬空，变频器输出端分别与电动机的U2、V2、W2出线端相接。变频器安装在离沙泵电动机10m远的变频器室，变频器控制小线采用屏蔽电缆，为了变频器能在最佳环境中运行，发挥其优异的性能，房间安装立式空调。

①沙泵电动机采用变频、工频两种控制方式。变频器坏或检修时切换到工频运行，变频与工频回路相互联锁，避免在检修时造成人身触电及设备事故的发生。图3中KM1和KM3是变频运行所用的交流接触器，当交流接触器KM1、KM3吸合时，变频器可以进行编写程序及试运行，按下相应的速度按钮进行转速调节。当交流接触器KM2吸合时为工频运行（即直接用市电工作），停车时可用相应的停止按钮或遇到有事故发生时可以用急停按钮进行。下面简述其工作原理：

合上QS接通电源；按下启动按钮SB3KM2线圈得电KM2主触头和自锁触头闭合（同时联锁触头断开，避免KM1、KM3得电造成变频器不必要的损耗）电动机直接用市电供电运行；

按下停止按钮SB4先断开KM2，再按下启动按钮SB2KM1线圈得电KM1主触头和自锁触头闭合（同时联锁触头断开，避免KM2得电）三相电源注入变频器，此时可利用编程器进行编写程序或检查程序是否正确；

若无错误，再按下启动按钮SB4KM3线圈得电KM3主触头和自锁触头闭合（同时联锁触头断开，避免KM2得电）则电动机进入变频器运行，运行频率按下相应的速度按钮进行转速调节。

若要停止运行可按下停止按钮SB1先断开KM1和KM3，再切断开QS切断电源。

②当KM1得电时，可进行编程，要求及编程如下：

要求：为了调试及现场操作方便，以及根据原题意要求有低、中、高速，要求进行多段速编程，编程后利用RH、RM、RL的开关信号进行速度调节。

编程及接线试运行：一是全部清除（清零），具体将参数值和校准值全部初始化到出厂时的设定值；二是根据要求先设定Pr.79=3；三是再设定Pr.4=50Hz、Pr.5=30Hz、Pr.6=10Hz、Pr.24=15Hz、Pr.25=40Hz、Pr.26=35Hz、Pr.27=8Hz；四是设定后交检查无错误时可按下图4进行接线；

按上图接好线后，先按下STF（正转）或按下STR（反转），再按下相应的按钮可进行电动机变速运行的调试，

a.高速：合上RH，则电动机按速度1（50Hz）运行；b.中速：合上RM，则电动机按速度2（30Hz）运行；c.低速：合上RL，则电动机按速度3（10Hz）运行；e.同时合上RM、RL，则电动机按速度4（15Hz）运行；f.同时合上RH、RL，则电动机按速度5（40Hz）运行；g.同时合上RH、RM，则电动机按速度6（35Hz）运行；h.同时合上RH、RM、RL，则电动机按速度7（8Hz）运行。

调试无误后，按图4进行接线并将按钮接到操作现场即可。

③现场操作箱安装变频器故障报警铃、铃声解除转换开关、电动机转速表、电流表、电动机开、停均采用按钮。

3变频调速和变极调速性能比较

变频调速、变极调速性能

4节能效果计算

根据对沙泵电动机变频改造后5个月运行电流、功率的统计，在相同运行负荷条件下（此处以沙浆浓度最高时进行计算），所用电动机功率比改造前平均下降了36%，运行功率因数为0.97，以沙泵电动机年运行330天计，电费为0.35元／kWh，约每年可节省电费109771元。

而日本三菱公司推出的具有高性能、多功能的FR-F540、110kW型变频器费用为6万元，加上变频器室、立式空调、电缆等费用2万元，总投入为8万元，9个月可收回投资。参考文献

变频调速器篇4

【关键词】PLC；变频器；PID

一、引言

调速系统的快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中的基本要求。在工业控制领域，调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。就当前的控制策略而言，占统治地位的仍旧是常规的PID控制。PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型，为快速搭建合适的参数控制系统提供了方便。目前，变频调速已被公认为最理想的调速方式之一，在实际应用中用户可根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。本设计就基于S7-200PLC的PID调节模块实现变频器的闭环调速，最后通过上位机组态软件观测电机转速。

二、系统设计

该系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件S7-200、变频器MM420和电机。首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由变频器来控制电机，随后将电机的转速反馈给PLC，经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。速度的测量可以通过光电编码器和PLC来实现。速度采集可利用S7-200的高速脉冲采集功能，采集频率可以达到30KHz，共有6个高速计数器（HSC0～HSC5），工作模式有12种。在固定时间间隔内采集脉冲差值，通过计算即可以获得电动机的当前转速。

例如：设采样周期为100ms即是每隔100ms采集脉冲一次，光电开关每转发出8个脉冲，那么就可以得到速度为。其中，？驻m为采样周期内接受到的脉冲数。转速的单位为r/min。

闭环控制就是将速度信号反馈给PLC，再通过与给定值比较，输出给PID控制部分，从而调节速度使其能达到设定要求。

其结构框图如图1所示：

三、实验调试与观测

PID参数整定方法就是确定调节器的比例系数P、积分时间Ti和和微分时间Td，改善系统的静态和动态特性，使系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求。一般可以通过理论计算来确定，但误差太大。本实验采用的凑试法的整定步骤为“先比例，再积分，最后微分”。

1）整定比例控制：将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。

2）整定积分环节：先将步骤1）中选择的比例系数减小为原来的50～80%，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。

3）整定微分环节：先置微分时间Td=0，逐渐加大Td，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。

此次是速度的PID控制，速度具有比较严重的滞后性，所以为了增强系统动态响应，比例、积分、微分全投入使用，经过多次参数设定比较后，当设定比例系数P为10，积分时间I为0.15，微分时间D为0.01时，系统能得到比较满意的控制效果，最大超调只有两度多，稳定后能保持在+1r/min以内。

最后通过上位机组态软件观测的速度控制效果如图4所示：

四、结论

该实验的设计方案能够满足一般情况下电机转速变频控制的需要，具有较好的稳定性，

准确性。在实际的工业控制中，应该根据生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、启动转矩等要求，充分了解变频器所驱动负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，结合所使用的PLC，然后决定选用哪种控制方式最合适，从而满足生产工艺要求，又要在技术经济指标上合理。

参考文献

[1]王艳春；基于PLC的变频器调速系统设计[D]；东北石油大学；2010

[2]刘学峰；基于PLC的异步电动机综合控制系统设计[J]；科技风；2013，08

变频调速器篇5

一、问题的提出

经现场实地查看，发现，该5T龙门式装卸桥的抓斗的提升、开闭以及小车的前进后退的调速性能均较差，而且使用按扭控制起停、主令开关设定速度段，这样就会有两种情况：1.绕线式异步电动机一起动很快达到设定的电机最大转速，速度太高以及变化太快容易造成电器、机械部件的损坏；2.如设定速度低则会延长等待时间，使生产效率降低。另外，针对抓斗的提升及下放也存在一些潜在的问题，即：当抓斗提升，但在空中停车再起动时，有可能致使抓斗出现“溜车”现象（轻微下滑），这时电机工作在反接制动状态，但是制动转矩小于负载转矩，电机电流非常大。当下放抓斗时，电机在重力与电动转矩的作用下以极快的速度运行在第四象限，电机工作在回馈制动状态，转速大于同步转速，停车时（抱闸），由于抓斗的惯性及下降速度太快停车效果差，非常危险。针对上述问题，现要采用变频调速技术予以解决。

二、抓斗的提升、开闭变频控制

抓斗有两台电机控制即抓斗开合电机、抓斗提升电机。抓斗抓煤时，仅有开合电机运转，抓满煤开始提升时，提升和开合两台电机均要工作，相互间需要有速度配合才可使系统稳定可靠运行。根据以往制作类似提升、下放重物变频控制装置的经验及查阅ABB公司起重专用变频器的相关技术资料，变频器采用制动单元和制动电阻后能够提供100%的制动转矩，使抓斗下放时，电机工作在制动状态，变频器的制动单元能够完全吸收掉这部分能量使电机稳定工作在第四象限，且转速连续可调。这些通过调整开合电机变频器及提升电机变频器的频率、

加速时间，使之相互配合，调整方便。

抓斗的提升、开闭机构采用SIEMENSS7-200系列PLC控制，其输入、输出均由继电器进行隔离。采用PLC控制后使系统的维护量大大减少，修改或调整控制关系灵活、方便。

三、大车、小车运行机构变频控制

该系统的大车、小车运行机构基本象似，都是由两台电机控制，只是电机的功率不一样，对两台电机分别采用两台相同的西门子MASTERDRIVES系列矢量控制型变频器进行起动及速度控制。由于两台电机是驱动的同一负载，为保证两台电机的同步运行，每台变频器均配置一块TSY型同步板来实现同步控制。每台变频器还需要加装直流母线上的制动单元实现四象限运行。

采用变频器调速时，每台变频器分别单独供电。设定一台变频器为启动变频器，另一台为工作变频器，两台变频器设置参数完全一致，在SIEMENSPLC（S7-200系列）的控制下，绕线电机的转子短接接触器吸合。在接受到起动按扭发出的起动命令及速度信号后，两台变频器同步工作，当需要快速停车或反向运转时，两台电机的能量回馈通过制动单元释放，达到快速起停的目的。

四、其它

原转子串接电阻调速方式的控制装置的电源和控制部分回路保持不变，变频控制与原控制系统可通过转换开关相互切换。四台变频器均采用矢量型变频器并配以制动单元、制动电阻以确保在机械失灵的情况下人身及设备的安全。由于变频器调速属高效调速系统，运行效率高，调速灵活、方便，系统反应速度快，所以采用变频器控制并没有影响龙门抓的抓煤量。

五、小结

该系统经改造后运行近一年来，未出现电器或机械部件损坏，操作简便，减少了操作人员操作强度，为我公司带来了可观的经济效益。需要补充的是如果有条件的话可在抓斗控制机械制动回路增加变频器故障跳闸联锁，变频器一旦故障机械制动立即动作，使之停车，这样龙门抓的运行可靠性将会得到大大提高。

参考文献：

[1].ABB公司.《ABB变频器操作手册（提升宏）》2001年

变频调速器篇6

关键词:变频器调速数字量PLC

中图分类号:TN77文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0035-021基于PLC数字量方式控制变频器调速的现实意义

随着现代电子技术的飞速发展,变频调速节电器以其卓越的功能在各个领域得到越来越广泛的应用,在不到20年的时间里,已被国内外公认为是最理想、最有发展前途的一种调速方式了。在电力拖动领域,解决好电动机的无级调速问题具有十分重要的意义。

随着职业教育的改革,以就业为目标,突出技能,强调与岗位衔接,注重增加相关实训内容,培养学生解决实际问题的能力,成为职业院校培养人才的目标。现代工矿企业尤其是港口运动机械大多采用变频器驱动电机,并通过操作机构和各种终端保护实现多段速控制的应用较多。熟悉变频器的基本操作和控制,为学生将来更好更快地适应工作岗位打下基础。

2基于PLC数字量方式控制变频器调速控制的重点与难点

对于想要实现基于PLC数字量方式控制变频器调速,首先需要学员掌握变频器外部控制端子的功能和控制方式,熟悉PLC的编程,在此基础上了解变频器在外部运行模式下的操作方式,最后结合港口装卸设备对电动机械的运行和控制要求,着重讲解多段速变频调速的使用及设置,并通过实训使学员掌握科学、正确的设计方法。

在讲解与操作过程中要注意强调该应用的实际意义,引入PLC开关量控制时要引导学员自行分析出开关量和变频器外部端子控制方式的相通之处,利用PLC程序实现将端子控制方式转换为数字量方式控制。

3基于PLC数字量方式多段速控制变频器调速的实现方式

3.1?FR-D700变频器外部接线图

包括主电路的连接和控制电路的端子接线(如图1)。

变频器的输入信号包括对运行/停止、正转、反转、速度选择信号等。首先确定为外部运行模式[EXT],可通过设置P79=0实现,将参数P4设置高速频率为40Hz,中速和低速频率设置可通过P5和P6参数实现。

3.2?基于PLC数字量方式多段速控制变频器调速

在港口使用的装船机械的工作流程和工艺一般为:非工作位置—移仓—大臂俯—大臂伸缩—皮带机启动;而对于一些需要移动的机构,例如行走机构,要求的机构的运动即行走分档控制,到达行走终端时需要进行减速。

现场控制由PLC完成,怎样把变频器的外部端子控制(按钮)变成由PLC实现控制,在课程进行中是需要老师用心体现的。此处可以利用PLC等效电路图与开关控制变频器接线图对比,再将两个图组合,达到变频器调速的PLC控制要求。

根据变频器外部接线图进行变频器的电路连接(如图2)。

3.3?变频器参数设置