綜合設(shè)計課程設(shè)計---基于變頻器的電機(jī)多速度運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　綜合設(shè)計報告書</b></p><p>　　題 目 基于變頻器的電機(jī)多速度</p><p>　　運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　院 部 名 稱 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化 </p

2、><p>　　班 級 08 電氣工程及其自動化 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一.綜合設(shè)計目的與要求 ………………………………………3</p><p>　　1.1設(shè)計目的……………………………………………………3</p><p>　　1.2設(shè)計要求………

3、……………………………………………3</p><p>　　二.設(shè)計過程及數(shù)據(jù) ……………………………………………3</p><p>　　2.1系統(tǒng)模型……………………………………………………3</p><p>　　2.2原理分析……………………………………………………3</p><p>　　2.3硬件接線圖………………………………………………

4、…4</p><p>　　2.4主要設(shè)備及元器件…………………………………………5</p><p>　　2.5系統(tǒng)接線……………………………………………………5</p><p>　　2.6 PLC 程序流程圖 …………………………………………6</p><p>　　2.7 PLC系統(tǒng)編程………………………………………………7</p&g

5、t;<p>　　2.8變頻器配置參數(shù)……………………………………………8</p><p>　　2.9系統(tǒng)調(diào)試……………………………………………………9</p><p>　　三.綜合設(shè)計結(jié)果與心得………………………………………10</p><p>　　3.1設(shè)計結(jié)果……………………………………………………10</p><p>　　

6、3.2設(shè)計心得 …………………………………………………10</p><p>　　四.參考資料……………………………………………………11</p><p>　　五.附件…………………………………………………………12</p><p><b>　　綜合設(shè)計目的與要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計

7、目的</b></p><p>　　本設(shè)計是學(xué)生第一次進(jìn)行的綜合性專業(yè)訓(xùn)練，是電氣工程及其自動化專業(yè)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其設(shè)計目的是進(jìn)一步鞏固和加深對所學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力，是學(xué)生對自控設(shè)計有較完整的概念。通過這次設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生樹立為社會主義建設(shè)服務(wù)的觀念。設(shè)計者應(yīng)該有干預(yù)創(chuàng)新和勇于負(fù)責(zé)的精神，嚴(yán)肅對待自己的設(shè)計。</p><p><b

8、>　　1.2設(shè)計要求</b></p><p>　　系統(tǒng)由一臺三相異步電動機(jī)驅(qū)動，該電動機(jī)的速度以設(shè)定的變化曲線運(yùn)行。 系統(tǒng)由PC用相關(guān)軟件進(jìn)行PLC編程，通過控制變頻器相關(guān)端子，使電動機(jī)按照以下曲線運(yùn)行。要求既可以系統(tǒng)自動每隔10秒按照變化頻率連續(xù)運(yùn)行，也可以根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)這六個頻率中的任意一段頻率實(shí)時運(yùn)行，從而使電機(jī)按照要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。</p><p><b>

9、　　設(shè)計過程及數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　2.1系統(tǒng)模型</b></p><p><b>　　2.2原理分析</b></p><p>　　根據(jù)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=(1-s)60f/p可知，三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法有改變電動機(jī)定子繞組的磁極對數(shù)p;改變電源頻率f;改變轉(zhuǎn)差率s三種。<

10、;/p><p>　　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。就是通過改變改變電源頻率f，改變了三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動速度。</p><p><b>　　2.3硬件接線圖</b></p><p>　　2.4主要設(shè)備及元器件</p><p>　　1．PLC是電力網(wǎng)絡(luò)路由器，簡稱電力貓。是利用傳輸

11、電流的電力線作為通信載體，將一個電表回路下的任何一個電源插座轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)接口，即插即用，無須另外布線，就可以和以太網(wǎng)互聯(lián)，并接入英特網(wǎng)。</p><p>　　2．變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟起動、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。</p><p>　　3.接觸器是指工業(yè)電中利用線圈流過電流

12、產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。</p><p>　　4.熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開。</p><p>　　5.三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動而感

13、生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。 </p><p>　　6.低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備。</p><p><b>　　2.5系統(tǒng)接線</b></p><p>　　其接線按照附件上面的電氣接線圖，其中開關(guān)設(shè)置為

14、：</p><p>　　x0與開關(guān)SB1相接，為電機(jī)正轉(zhuǎn)；</p><p>　　x1與開關(guān)SB2相接，為電機(jī)反轉(zhuǎn)；</p><p>　　x2與開關(guān)SB3相接，為電機(jī)停轉(zhuǎn)；</p><p>　　PLC上com端與開關(guān)上com端相接，構(gòu)成一個開關(guān)的回路。</p><p><b>　　輸出端：</b>&

15、lt;/p><p>　　PLC：y4接LI3；y5接LI4；y6接LI5；con端接S3；LI1接S2；+24V接“10”；</p><p><b>　　為了構(gòu)成一個回路。</b></p><p>　　2.6 PLC 程序流程圖</p><p>　　2.7 PLC系統(tǒng)編程</p><p>　　2.8變

16、頻器配置參數(shù)</p><p>　　變頻器按照變頻器頻率組合進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：</p><p><b>　　頻率組合</b></p><p>　　（1）drc--菜單中FCS參數(shù)為“INI”—變頻器復(fù)位；</p><p>　　（2）I—O菜單中TCC參數(shù)為“2C”—兩線控制方式；</p><p>　

17、　（3）I—O菜單中RRS參數(shù)為“LI2”—LI2為反向啟動；</p><p>　?。?）FUN菜單中PSS下PS2參數(shù)為“LI3”</p><p>　　（5）FUN菜單中PSS下PS4參數(shù)為“LI4”</p><p>　?。?）FUN菜單中PSS下PS8參數(shù)為“LI5”</p><p>　　（7）SET菜單中SP2參數(shù)為“5”—第

18、2段速度為5HZ；</p><p>　　（8）SET菜單中SP3參數(shù)為“10”—第3段速度為10HZ；</p><p>　?。?）SET菜單中SP4參數(shù)為“15”—第4段速度為15HZ；</p><p>　?。?0）SET菜單中SP5參數(shù)為“20”—第5段速度為20HZ；</p><p>　?。?1）SET菜單中SP6參數(shù)為“30”—

19、第6段速度為30HZ；</p><p>　?。?2）SET菜單中SP7參數(shù)為“40”—第7段速度為40HZ；</p><p>　　（13）DRC菜單中UFP參數(shù)為“P”—電壓/頻率額定值類型為可變轉(zhuǎn)矩；</p><p>　?。?4）FLT菜單中OPL參數(shù)為“NO”—電機(jī)缺相不檢測；</p><p>　?。?5）SUP參數(shù)為“rFr”—

20、顯示為電動機(jī)的頻率；</p><p><b>　　2.9系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　系統(tǒng)控制要求：</b></p><p>　　系統(tǒng)由一臺三相異步電動機(jī)驅(qū)動，該電動機(jī)的速度以設(shè)定的變化曲線運(yùn)行。 </p><p>　　1、系統(tǒng)配置：PC（自帶）、PLC、變頻器、人機(jī)界面（可選）、低

21、壓電器、交流電源、三相異步電動機(jī)等。 </p><p>　　2、系統(tǒng)連接：從工作臺的電源板用安全插線引出電源到電源端子排，變頻器用于電機(jī)的調(diào)速。</p><p>　　3、系統(tǒng)由PC用相關(guān)軟件進(jìn)行PLC編程，通過控制變頻器相關(guān)端子，使電動機(jī)按照以下曲線運(yùn)行。既可以系統(tǒng)自動每隔10秒按照變化頻率連續(xù)運(yùn)行，也可以根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)這六個頻率中的任意一段頻率實(shí)時運(yùn)行，從而使電機(jī)按照要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。<

22、;/p><p><b>　　綜合設(shè)計結(jié)果與心得</b></p><p><b>　　3.1設(shè)計結(jié)果</b></p><p>　　檢查線路連接，確認(rèn)安全無誤后，接上電源，觀察電機(jī)。</p><p>　　按下開關(guān)SB1，電機(jī)正轉(zhuǎn)，</p><p>　　按下開關(guān)SB3，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。&

23、lt;/p><p>　　按下開關(guān)SB2，電機(jī)反轉(zhuǎn)，</p><p>　　按下開關(guān)SB3，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。</p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)動按照設(shè)定的頻率以及間隔時間運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計心得</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計，我們更加扎實(shí)的掌握了電子線路方面的知識，在

24、設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我們在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p><p>　　我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個人的離群都可能導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。實(shí)習(xí)中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個

25、人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。 </p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 郁漢琪主編.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).南京：東南大學(xué)出版社，2009</p><p>　　[2] 王衛(wèi)星，等編.可編程序控制器原理