大惯量负载用变频器怎样控制

变频器是怎样控制电机转速的

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]

4极电机 50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例

感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数

结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改

风机泵负载的变频器控制切换工频切换控制

一、概述

通常在工业生产、加工制作业中，风机设备主要用在烘干系统、冷却系统、锅炉燃烧系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉内温度、压力、风速、风量、等指标进行控制和调节，以适应工艺生产要求和运行状况。而最常用的控制方法是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行状况的变化则使得能量以风门挡板的节流损失消耗掉了。

泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用范围，水池储罐给排系统、工业水（油）循环系统、提水泵站、热交换系统均使用轴流泵、离心泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且，根据不同的生产需求往往采用截止阀、回流阀、调整阀等节流设备进行水位、流量、压力等信号的控制。这样，不仅造成大量的能源浪费，管路、阀门等密封系能的破坏，还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀，严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动大流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命、而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。

近年来，由于对产品质量不断提高的要求及节能的迫切需要，加之采用变频调速器易操作、免

用三菱PLC实现PID控制变频器

用三菱PLC-FX2N与F940变频器设计一个带PID控制的恒压供水系统

控制要求：

（1）有两台水泵，按设计要求一台运行，一台备用，自动运行时泵运行累计100小时轮换一次，手动时不切换。

（2）两台水泵分别由m1、m2电动机拖动，电动机同步转速为3000转/min，由km1、km2控制。

（3）切换后起动和停电后起动须5s报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警。

（4）采用plc的pid调节指令。

（5）变频器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能单元fx0n-3a的模拟输出，调节电动机的转速。

（6）水压在0～10kg可调，通过触摸屏（使用三菱f940）输入调节。

（7）触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、报警信号等。

（8）变频器的其余参数自行设定。

软件设计：

1．fx2n-48mrplc 的i/o分配：根据控制要求及i/o分配，其系统接线图如图所示。

plc输入，x1：1号泵水流开关；x2：2号泵水流开关；x3：过压保护。

plc输出，y1：km1；y2：km2；y4：报警器；10：变频器stf。

2．触摸屏画面设：根据控制要求及i/o分配，制作触摸屏画面。

触摸屏输入：m500：自动起动。m100：

采用变频器和普通异步电动机驱动恒转矩负载，例如传送带、升降机等由于高次谐波的原因，电动机的温升增大。又由于低速时风扇的冷却效果变差，在 选择电动机时，根据变频器的不同，转矩要作相应的折扣，因此电动机的容量要适当增大。由于是恒转矩负载，即使转速变化，电动机的电流也基本不变，若电动机 构造为全封闭外扇形，则低速运转时电动机的冷却能力下降，会发生过热现象，因此要注意：

（l）考虑为恒转矩负载选用变频器专用电动机。 （2）加装专用冷却风扇。

（3）增大一档电动机容量，降低负载率。

若增大电动机的容量，空载电流或起动电流及波动电流也随之增加，有时还要同时增大变频器的容量。

变频器驱动恒转矩负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的转矩过载能力，对于U/f控制变频器，应有低速下的转矩提升功能。低速下如果U /f的值不足，电动机产生的转矩可能无法满足起动或低速稳定运行的需要，如果U/f的值过大，又可能使电动机出现高饱和。因此应对U/f特性进行仔细调 整。 通用变频器的转矩提升强度可以人为设定和调整。如果采用具有转矩控制功能的第二代通用变频器，则更适合于恒转矩负载，这类变频器具有U/f模式的自动调整功能，低速下的过载能力比较大

湖南工程学院应用技术学院

毕业设计（论文）任务书

PLC和变频器实现电机的变频调速和远程

设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

湖南工程学院应用技术学院

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设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

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控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

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设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

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设计（论文）题目： 用

控制

姓名 王松涛 专业 自动化 班级 0481 学号 200413110103

指导老师 赵葵银 职称 教授 教研室主任 赵葵银 李晓秀 一、基本任务及要求：

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。电机由变频器来控制，变频器带有PROFIBUS-DP通讯接口，通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制，可在触摸屏上生成组态画

面实现远程控制，也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。

具体要求有：

1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，实现对电动机调节控制。 2

变频器的组成与常见故障及维修对策

摘要：本文介绍了变频器组成结构及相应故障与维修对策 关键词：逆变、驱动电路、IGBT模块

一、引言：

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。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨变频器构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

二、整流电路：

整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流

模块，但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。

整流模块损坏是变频器常见故障，在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断

整流模块是否损坏，当然我们还可以用耐压表来测试。