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PAGE33第4章 变频调速系统的控制4.1 变频器的外接主电路4.1.1外接主电路的配置1.变频器的输入主电路2.变频器的输出主电路3.变频器输出端需要接入电抗器的场合4.1.2 主要电器的选择1.空气断路器选择原则IQN≥(1.3~1.4)IN2.接触器KM1选择IKM≥INKM2选择IKM≥
1.1IMN3.变频器与电动机之间的导线要求ΔU≤(2~3)%UN4.2 电动机的正、反转控制电路4.2.1 电动机的起动 1.起动方式2.继电器控制3.自锁控制(三线控制)控制al__功能别称三线运转控制、自保运行4.2.2 旋转方向的改变功能别称电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能、转向限制4.3 外接控制端子的应用4.3.1 输入控制端子举例1.外接输入端子应用举例功能别称输入端子功能选择、开关量输入端子功能、继电器类输入端子功能、智能输入端子功能2.多挡转速控制
(1)控制要点
(2)控制电路4.3.2 专用输出端子的应用举例1.__输出端2.模拟量输出端相关功能模拟量输出端子功能选择、模拟输出变量低限、模拟输出变量高限、模拟输出设定、模拟输出增益、模拟输出内容、模拟输出__的换算因子4.3.3 多功能输出端子的应用1.频率到达与频率检测2.应用举例4.4 多单元拖动系统的同步控制4.4.1 同步控制的概念 4.4.2 手动同步控制1.前后接续的同步控制2.继电器同步控制4.4.3 自动同步控制4.5 变频与工频的切换控制4.5.1 切换控制的要点1.主电路必须可靠互锁2.切换延时的要求与估算4.5.2 切换控制举例1.继电器控制 2.工频→变频的切换时序4.5.3 水泵的切换控制1.水泵断电后的时间常数2.电动机切断电源后的电磁过渡过程3.电源电压与定子电动势的相位关系 4.“差频同相”切换法4.6 变频器的闭环控制4.6.1 闭环控制的目的1.空气压缩机的恒压要求2.空气压缩机恒压控制系统图3.系统的工作设XT-目标__,其大小与所要求的储气罐压力相对应,也称目标值;XF-压力变送器的反馈__(被控__),其大小与储气罐的实际压力相对应,也称实际值则变频器输出频率ƒX的大小由合成__(XT-XF)决定如p>pT则XF>XT→(XT-XF)<0→ƒX↓→__↓→p↓→XF↓→直至(XF≈XT)为止反之,如p<pT则XF<XT→(XT-XF)>0→ƒX↑→__↑→p↑→XF↑→直至(XF≈XT)为止4.6.2 PID调节的概念1.问题的提出控制的依据(XT-XF)控制的目标(XF≈XT)→(XT-XF)≈02.比例增益环节(P)表3-2 比例增益与静差的关系XG4VKP101001000__________0ε=XT-XF
0.
40.
040.
0040.
00040.00004P调节的结果3.PI调节
(1)基本含义
(2)TI大的结果
(3)TI小的结果4.PD调节5.PID调节功能别称闭环控制功能选择、PID功能使能、内藏PID控制、工艺PID控制6.PID控制的工作过程4.6.3 变频器的PID功能1.目标__与反馈__的接入2.PID的控制逻辑
(1)负反馈
(2)正反馈4.6.4 闭环控制的实施1.传感器的接线
(1)使用远传压力表
(2)使用压力传感器2.目标值的描述与确定
(1)目标值的表达∵ XT—常用电压__,或键盘的数字量;XF—常用电流__∴ XT和XF都用百分数来描述
(2)目标值的确定假设用户要求将压力稳定在
0.6Mpa 1)压力表量程为0~1Mpa则XT=60%2)压力表量程为0~5Mpa则XT=12%4.6.5 闭环控制的起动问题(积分饱和)1.起动存在的问题2.解决方法1-利用温度控制器的PID功能
(1)接线特点
(2)比例带的概念在上限(YH)和下限(YL)相同的前提下,按比例变化的区间3.解决方法2-利用外接端子切换4.解决方法3-利用变频器自身的起动功能安川CIMR-G7A系列功能码b5-17用于预置“PID指令用加减速时间”当PID功能有效时,其起动过程中的加、减速时间将由b5-17功能__决定4.6.6 多台变频泵的PID控制1.基本方法 2.多台变频泵的切换
(1)加泵设KA1闭合,M1处于运行状态;当fX1=50Hz,而压力仍偏低时KA2闭合,M2起动,投入运行
(2)减泵当fX1和fX2都运行在下限频率,而压力仍偏高时KA1断开,M1减速并停止4.7 PID控制的应用举例4.7.1 __空调及其冷却水系统4.7.2冷却水的PID控制1.控制电路2.相关功能表4-1 PID控制相关功能(康沃)功能码功 能 含 义数据码数据码含义H-48内置PID控制1普通PID控制H-49PID设定通道选择2VI1H-50PID反馈通道选择3VI2H-51反馈__特性0正反馈H-52反馈通道增益
2.00反馈__×2H-53显示系数1不缩放H-54PID结构选择2比例积分H-55比例增益H-56积分时间常数H-60反馈断线检测阀值10%H-54反馈断线动作选择2按上限频率运行外接主电路在配置和选择方面有哪些特点?图4-1 变频器输入主电路a)主电路接法 b)电路图图4-2 变频器输出主电路a)一控一 b)切换主电路 c)一控X图4-6 需要接入输出电抗器的场合a)电动机与变频器距离远 b)小变频器带轻载大电动机图4-3变频器接通电源a)需要考虑的问题 b)接通电源时的电流图4-4 接触器的触点电流图4-5输出电路的电压降怎样实施正反转控制?图4-7正转的基本控制方式a)不妥的起动方式 b)面板控制 c)外接控制图4-8 外接继电器控制a)变频器的接线 b)继电器控制电路图4-9 正转的自锁控制a)电路接法 b)变频器的上电控制图4-10 改变旋转方向的方法a)错误或不妥的方法 b)正转控制 c)反转控制图3-14继电器控制的正、反转电路a)主电路b)控制电路怎样使用外接输入端子和输出端子?图4-11 外接输入控制端子应用举例图4-12 多挡转速的控制图4-13 多档转速的控制a)电路图 b)操作按钮 c)PLC的梯形图图4-14 跳闸__输出端子的应用示例图4-15 模拟量输出端子的应用示例a)模拟量输出的接法 b)修改成频率表 c)对应关系图4-16 频率到达与频率检测a)频率到达 b)频率检测图4-17 粉末传输带的控制a)对频率检测的考虑 b)控制示意图变频调速系统怎样进行多单元的同步控制?图4-18 多单元拖动系统图4-19 前后接续的同步控制图4-20 手动同步控制电路(继电器)a)1单元 b)2单元 c)3单元 d)升速统调 e)降速统调图4-21 自动同步控制电路a)张力架结构 b)控制电路变频与工频切换时,___容易跳闸,且带有随机性?图4-22切换控制的主电路a)切换控制的主电路 b)互锁失败的后果图4-23 切换延时的估算a)切换主电路 b)延时的估算图4-24 变频与工频的切换电路a)主电路 b)继电器控制电路图4-25 工频→变频的切换时序a)切换主电路 b)切换时序图4-26 水泵断电后的停机时间a)水泵示意图 b)停机过程图4-27电动机切断电源后的电磁过渡过程a)转子电流 b)电动机的状态 c)定子电动势的衰减曲线图4-28电源电压与定子电动势的相位关系a)电源电压与定子电动势同相 b)电源电压与定子电动势反相图4-29“差频同相”切换原理P、I、D控制的含义是什么?变频器在实施PID控制时有些什么特点?图4-30闭环控制的目的图4-31空气压缩机恒压控制系统图图4-32 控制过程的矛盾图2-39比例放大前后各量间的关系图4-33引入比例增益(P)图3-34 P的大小与振荡a)P调节的含义 b)P调节的结果图4-35 PI的含义与作用a)PI调节的含义 b)PI调节的结果图4-36 TI大的结果a)TI大的合成__ b)系统调节的结果图4-37 TI小的结果a)TI小的合成__ b)系统调节的结果图4-38 PD的含义与作用a)PD调节的含义 b)PD调节的结果图4-39 PID的含义与作用a)PID调节的含义 b)PID调节的结果图4-40 恒压供气工况a)恒压供气系统 b)PID工作过程图4-41 PID有效后的__输入与加、减速时间a)键盘给定 b)电位器给定 c)加减速时间 d)PID决定工作状态图4-42 负反馈控制a)空压机的恒压控制 b)频率与反馈值的关系图4-43 正反馈控制a)会议室的恒温控制 b)频率与反馈值的关系图4-44远传压力表的接法图4-45 压力传感器接法图4-46目标值的确定a)量程为1Mpa b)量程为5Mpa图4-47 风机的恒温控制图4-48 利用温度控制器的PID功能图4-49比例带与比例增益图4-50 闭环与开环控制的切换图4-51 多台变频泵的PID控制图4-52 __空调系统示意图图4-53 冷却水的变频控制图4-55 冷却水的变频控制。