变频器对电动机调速控制

变弱器对电动机调速控制变压变频调速的基本控制方式

2.3在进行机电调速时，常须考虑的一个重要因素是希翼保持机电中每极磁通量面1为额定值不变如果磁通太弱，没有充分利用机电的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏机电对于直流机电励磁系统是独立的，只要对电枢反应有恰当的补偿，

①m保持不变是很容易做到的对于交流异步机电磁通（Dm由定子和转子磁势合成产生，要保持磁通恒定就需要费一些周折了定子每相电动势纥《工

4.44式中Eg一气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值（V）；fl一定子频率（Hz）；Ns一定子每相绕组串联匝数；kNs—基波绕组系数；Gn—每极气隙磁通量（Wb）由式可知，只要控制好Eg和fl,便可达到控制磁通中m的目的，对此，需要考虑基频（额定频率）以下和基频以上两种情况基频以下调速由上式可知，要保持（Dm不变，当频率fl从额定值flN向下调节时，必须同时降低Eg,使%子大常值即采用恒电动势频率比的控制方式然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压Us Eg,则得常值工这是恒压频比的控制方式但是，在低频时Us和Eg都较小，定子阻抗压降所占的分量就比较显著，再也不能忽略这时，需要人为地把电压Us抬高一些，以便近似地补偿定子压降带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于下图中的b线，无补偿的控制特性则为a线如图1所示恒压频比控制特性图1恒压频比控制特性曲线基频以上调速232在基频以上调速时，频率应该从flN向上升高，但定子电压Us却不可能超过额定电压UsN,最多只能保持Us=UsN,这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流机电弱磁升速的情况把基频以下和基频以上两种情况的控制特性画在一起，如下图所示如果机电在不同转速时所带的负载都能使电流达到额定值，即都能在允许温升下长期运行，则转矩基木上随磁通变化，按照电力拖动原理，在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于“恒转矩调速”性质，而在基频以上，转速升高时转矩降低，基本上属于“恒功率调速”如图2所7J\o图2异步机电变压频调速的控制特性曲线第三章交流异步电动机变频调速原理及方法三相异步电动机的基本原理

3.1三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势转子铜条是短路的，有感应电流产生转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用转子就会旋转起来第一要有旋转磁场，第二转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，机电就要停下来，停下后，速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动异步电动机变频调速原理

3.2交流异步电动机是电气传动中使用最为广泛的电动机类型根据统计，我国异步电动机的使用容量约占拖动总容量的八成以上，因此了解异步电动机的调速原理十分重要交流异步电动机是电气传动中使用最为广泛的电动机类型根据统计，我国异步电动机的使用容量约占拖动总容量的八成以上，因此了解异步电动机的调速原理十分重要交流调速是通过改变电定子绕组的供电的频率来达到调速的目的的，但定子绕组上接入三相交流电时，定子与转子之间的空气隙内产生一个旋转的磁场，它与转子绕组产生感应电动势，浮现感应电流，此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩使电动机转起来机电磁场转速称为同步转速，用表示3-1式中为三相交流电源频率，普通是50Hz；为磁极对数当=1是，=3000r/min；=2时，=1500r/min由上式可知磁极对数越多，转速就越慢，转子的实际转速比磁场的同步转速要慢一点，所以称为异步电动机，这个差别用转差率表示100%加3-2三相异步电动机的变频开环调速实验面板如图3田♦g使用电渣幡入崎年IB-U5出爻澹电段定信号内.3檀口入Pr,0T-Pr.031■校地塌于功能选那》冲如•体富公共场・搔地小尺寸I W的票定为T0*4\报惠功事因数坤端子的第一个分配为制《电注人RH RM.RL.接点■人公关家中〕$IR•食湿电抗■选译》调谷川信号•0criMtL a#谓注量场开网不^8短WK椁割回熔■入■子o•••••••••••I正丹启动图3三相异步反忡fit吻电动机的变频开环调速实验速0面板位谑皮遗择彳中速3[■2]「X RIM报点*人公关»H“集电极•••••••••・••・•・•・•・・•••・・・•开公SIMK MM卷制回用穗入侑彳耳・2共塌不允傅卷人电的SOURCE蜘享蚊定tl序二二10*W二\m w公共6槽内掠年喻出电充ax»yvAA9004〜4g7X第四章硬件与软件的选择硬件设计

4.1变频器的选择

4.

1.1系歹如图FR-S500U4图系歹实物图4FR6500U简单介绍功率范围（单相系列）

0.2-

1.5KW200V FR-S520S（三相系列）

0.4-

3.7KW400V FR-S540自动转矩提升，实现时转矩输出6Hz150%・数字式拨盘，设定简单快捷柔性实现更低噪音运行PWM,段速,输入和漏源型转换等多功能15PID,4-20mA•可提供通信功能的机型此机型更可通过电缆接面板RS-485FR-S5K-R,FR-PU04FR-S500系列三菱变频器功能参数控制方式可选样V/F控制或者自动转矩提升控制（柔性一PWM控制/高载波频率PwM控制）输出频率范围

0.5至120Hz（启动频率0至60Hz可变）频率设定分摹拟输入最大设定频率的1/500（DC5V输入时），1/1000（DC10V,DC4至20mA输入时）辨率数字输入

0.1Hz（未满100Hz）,1Hz（100Hz以上）频率精度摹拟输入数字输入设定输出频率的士o.5%以内（使用设定拨盘）启动转矩150%（6Hz时），在使用自动转矩提升的情况下，0,

0.1至999秒（可分别设定加速和减速时间）可选择直线型或者S-型加/减速时间设定力口/减速模式D再生（注制动转矩

0.2K-150%,

0.4K,

0.75K-100%,

1.5K-50%直流制动运行频率（0-120Hz）,运行时间（0—10秒），运行电压（0-15%）频率设定信号（0-5

（10）VDC）；4-20mA,用拨盘进行数字设定，启动信号，出错复位，多段速选择，第二功能输入信号选择，输出住手，电流输入选择，外部热继电器输入，Pu运行/外部运行切换上下限频率设定，频率凋变运行，外部热继电器选择，瞬时掉电后重起，正反转运行保护，滑差补偿，运行运行功能模式选择，PID控制，计算机连接运行（RS-485）（注5）可以从以下几种信号中选择一种集电极开路的输出频率到达，频率检测，过载报警，零电流检测，输出电运行功流检测，PID上限，PID下限，PID正反作用，准备完毕，最小误差，以上信号可能选择一个触点输出（1C触输出信号点，230VAe

0.3A,30VDC

0.3A）指示仪可从输出频率和电机电流中选择一种，摹拟输出（DC0-5V,1mA）表过电流断路（正在加速，减速，恒速），再生过电压断路（正在加速，减速，恒速）,电压不足（注2）,过负荷断路（电子过电流保护），失速防止，散热片过热，风扇故障（注4）,PU脱保护报警功能落（注5）,启动时接地出错保护（注7）,外部热继电器输入（注6）,再试次数溢出，通信出错（注5）,CPU出错周围温度与湿度T0℃十50℃（不结冰），（-10℃+40℃企封闭结构规格），90%RH以下（不结露）环保存温度（注3）-20C至+65C境周围环境屋内（应没有腐蚀气体，易燃气体，油雾，尘埃等）海拔高度，振动最高海拔，1000m以下，

5.9m/S2（

0.6C）以下（JIS C0911标准）

1.表中所示的制动转矩是机电本身从60Hz起减速时的平均转矩（随机电的损耗而变），不是连续再生转矩，如果从高于基频的情况下减速，制动转矩会低于这个平均值

2.当电压不足，瞬时停电时，异叙显示和输出不动作，变频器自保护根据运行状态｛负荷的大小等｝，再次通电时，过电流保护，再生过电压保护等有可能动作

3.在运输时等等短期内可以使用的温度

4.此功能仅合用有内置制冷风扇的型号

5.此功能仅合用带RS485功能的型号

6.此功能仅在Pr.60到Pr.63设定选择了外部热继电器后有效

7.此功能仅在Pr.40（启动时间接地出错检测选择）设定为1变频器参数的设置表1变频器参数设定表显示/按钮功能备注点亮正在运行中RUN显示状态运行时点亮/闪灭慢闪灭（

1.4S/次）反运行中快闪灭（

0.2S/次）非运行中计算机连续运行模式时，为慢PU显示PU操作模式时点亮闪亮监视用3位LED表示频率，参数序号等计算机连续运行模式时，为慢EXT显示外部操作模式时点亮闪亮设定用按钮变更频率设定、参数的设定值不能取下PU:PU操作模式EXT外部操作模式PU/EXT键切换PU/外部操作模式使用外部操作模式（用此外连接的频率设定按钮和启动信号运行）时，请按下此键，使EXT显示为点亮状态RUN键运行指令正转反作用（pr.17）设定STOP/RESET进行运行的住手，报警的SET键确定各设定MODE键切换各设定基本功能参数一览表参数名称设定范围单位出厂设定值0转矩提升P00~15%

0.1%6%5%4%1上限频率P10~120Hz

0.1HZ50HZ2下限频率P20^

1201120.1HZ0HZ3基波频率P30~120Hz

0.1HZ50HZ3速设定（高4P4T120Hz

0.1HZ50HZ速）53速设定（中P50」20Hz

0.1HZ30I1Z速）63速设定（低P60120HZ

0.1HZ10HZ速）7加速时间P70120HZ

0.1S5S8减速时间P80~999s

0.1S5S变频器对电动机调速控制摘要变频调速可以使用标准机电如不需维护的笼型电动机，可以连续调速，改变转速方向可通过电子回路改变相序实现其优点是启动电流小，加减速度可调节，机电可以高速化和小型化，防爆容易，保护功能齐全等，随着控制技术和电力电子技术的发展，变频调速技术的应用越来越广泛由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高，往往被用来作为现场数据的采集和设备的控制组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，在工控机上可开辟出友好的人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能化”控制电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高性能、高功率因数和节电效果，广泛的合用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式利用组态软件实现变频器的参数设置，在现场进行机电的启动、住手及增减速等的操作关键字；PLC变频器；变频调速；组态软件电子过电流额定输出电9P90~999s

0.1A保护流扩展功能显30P300~50A10示选择操作模式选79P790~4,7,810择的选择

4.

1.4PLC在实现异步电动机的变频调速的过程中，往往采用计算机或者单片机，这就要求用户有较高的计算机技术水平可编程控制器PLC是一种常用工业数控手段PLC采用与继电器控制路线图非常接近的梯形图作为编程语言，它有继电器电路清晰直观的特点，容易开辟，程序改变也十分容易，对用户的计算机水平几乎没有什么要求在使用环境要求不太高的情况下，用PLC实现异步电动机的变频调速，非但技术上可行，而且成本低廉，也易于推广FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列如图321所示由于FX2n系列具备如下特点最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵便性和控制能力三菱FX2n系列实物如图5图5三菱FX2n系列实物图三菱FX2N具有以下功能摹拟I/O,高速计数器定位控制达到16轴，脉冲串输出或者为J和K型热电偶或者Pt传感器开辟了温度模块对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块内置式24V直流电源24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或者其它元件快速断开端子块因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元时钟功能和小时表功能在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准时间设置和比较指令易于操作小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信,目、O持续扫描功能为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期输入滤波器调节功能可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中X000到x017）注解记录功能元件注解可以记录在程序寄存器中在线程序编辑在线改变程序不会损失工作时偶尔住手生产运转RUN/STOP开关面板上运行/住手开关易于操作远程维护远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测、上载或者卸载程序和数据密码保护使用一个八位数字密码保护您的程序软件设计

4.2工程设备配置

4.

2.1工程［却配置6】查看［丫］IMtU帮助出］」文件•怅曲面组态王工程浏览器如图新建2i+q命令语言初配方0车较性莪・数据摩器结构变量□数算词典公报警退日％设备］»com］»COM2为由DDE一・板卡胆s0PdR务船£i网纯站点S次系统配・设置开发系妩国设置运行系妩人报安配置♦口历史数据记录总网络配量c用户配置*打臼配置，-SQL访问告理器€表格檀校目记录体in发方面面3匚」v«b储发方实时信息自发右历史信息，发方数据层信息图组态王工程浏览器的界面2创建监控画面422建立画面在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项,B-S摆布侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，新建画面属性设置如下画面名称风车监控画面对应文件picOOOOl.picIfil面风格覆盖式画面边框粗边框画面位置左边0顶边0显示宽度800显示iWj度600画面宽度800画面高度600标题杆无效大小可变无效在对话框中单机“确定”生成一幅名为“风扇监控中心”的画面，如图2图3风扇监控中心数据库数据库是“组态王”最核心的部份数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所实用户可使用的数据变量的详细信息.在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框，如图4图4定义变量（转速设定）在对话框中添加变量如下变量名转速变量类型1\0整型变化灵敏度0初始值0最小值0最大值100最小原始值0最大原始值100转换方式线性连接设备PLC寄存器D0数据类型SHORT米集频率1000毫秒读写属性只写用类似的方法建立其他属性的变量需要设定的变量如图4散21I/3K plc略yi离散22»0pk离散I/O23plc转速©整型U24plc

⑥转动位置内存整出25图组态王所需要设定的变量4画面命令语言命令语言有六种形式，其区别在于命令语言执行的时机或者条件不同

1、应用程序命令语言可以在程序启动时、关闭时或者在程序运行期间周期执行如果希翼周期执行，还需要指定时间间隔

2、热键命令语言被连接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者随时按下热键都可以启动这段命令语言程序

3、事件命令语言规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序离散变量名或者表达式都可以作为事件

4、数据改变命令语言只连接到变量或者变量的域在变量或者变量的域值变化到超出数据字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被触发执行一次

5、自定义函数命令语言提供用户自定义函数功能用户可以根据组态王的基本语法及提供的函数自己定义各种功能更强的函数，通过这些函数能够实现工程特殊的需要

6、画面命令语言可以在画面显示时、隐含时或者在画面存在期间定时执行画面民命令语言在定义画面的各种图素的动画连接时，可以进行命令语言的连接在画面的任意位置单机鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择“画面属性”命令，在画面属性对话框中选择“命令语言”选项，弹出命令语言对话框，如图5所示图5画面命令语言在对话框中输入命令语言如下lf（\\本站点\丫0==1）If Y1==1{\\本站点转动位置=\\本站点转动位置+\\本站点\D0什\\本站点转动位置＞=360；\\本站点转动位置=0}lf\\本站点丫0==1If Y2==1{\\本站点转动位置=\\本站点转动位置-\\本站点\D0lf\\本站点转动位置＜=0；\\本站点\转动位置=1000}单击菜单中的“全部存”命令，再单击“切换到VIEW命令”进入系统运行从而达到监控现场的目的在此同时，我们需要PLC写入程序来共同完成对电动机速度控制；PLC梯形图见图6总结随着电力电子技术的不断发展完善，交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、以维护等特点，加之他的价格不断下降，此次的变频调速实验可以说是基本中的基本，再次基础上要对变频器的应用熟练掌握致谢本次设计是在我们的指导老师的精心指导和关心下完成的我要感谢，非常感谢我的导师祝骅老师感谢他在我们即将毕业前为我们彻底的对论文进行一次指导；在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求你，从选题、定题开始，向来到最后论文的反复修改、润色，祝老师始终认真负责地赋予我们深刻而细致地指导，匡助我开辟研究思路，精心点拨、热忱鼓励参考文献

[1]何超.交流变频调速技术.北京北京航空航天出版社,

2022.1-

65.

[2]梁昊.最新变频器标准实施和设计.北京电力出版社，

2005.125-

136.

[3]李发海，朱东起.机电学.第三版.北京科学出版社，

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395..

[4]王晓明.电动机的单片机控制.第二版.北京北京航空航天出版社，

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[5]王兆安，黄俊.电力电子技术.北京机械工业出版社，

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[6]杜金城.电气变频调速设计技术.北京中国电力出版社，

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[7]李敬梅.电力拖动控制与技术训练.第三版.北京中国劳动社会保障出版社,

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428.

[8]张毅刚.单片机原理和应用.北京:高等教育出版社，

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[10]阎石.数字电子技术基础.北京高等教育出版社，

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[11]张兆东.新型高频变频调速系统的研究[J].黑龙江纺织，2003,03

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[13]陈伯时，陈敏逊.交流调速系统.北京机械工业出版社，

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[14]罗春民.我国变频调速技术的发展概况[J].广东科技，2022,04

[15]叶斌.电力电子应用技术.北京清华大学出版社，

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[16]王占奎.交流机电变频调速的应用[J].电工技术杂志，

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[17]胡志文.实用交流机电智能变频调速系统[J].电子世界，

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[19]戴文进.电气工程及其自动化专业英语.北京电子工业出版社，

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[20]孙锦全.变频器与PLC应用技术基本功.人民邮电出版社.

2022.08总结随着电力电子技术的不断发展完善，交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、以维护等特点，加之他的价格不断下降，此次的变频调速实验可以说是基本中的基本，再次基础上要对变频器的应用熟练掌握致谢本次设计是在我们的指导老师的精心指导和关心下完成的我要感谢，非常感谢我的导师祝骅老师感谢他在我们即将毕业前为我们彻底的对论文进行一次指导；在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求你，从选题、定题开始，向来到最后论文的反复修改、润色，祝老师始终认真负责地赋予我们深刻而细致地指导，匡助我开辟研究思路，精心点拨、热忱鼓励参考文献

[1]何超.交流变频调速技术.北京北京航空航天出版社,

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[2]梁昊.最新变频器标准实施和设计.北京电力出版社，

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136.

[3]李发海，朱东起.机电学.第三版.北京科学出版社，

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395..

[4]王晓明.电动机的单片机控制.第二版.北京北京航空航天出版社，目录第一章、触1交流调速的发展概况

1.11变频器技术的发展趋势

1.22技术的发展概况

1.3PLC3第二章电动机变频调速系统3变频器简介

2.13变频器的工作原理

2.

1.13变频器的构成与功能

2.

1.24变频器的控制方式

2.25变压变频调速的基本控制方式

2.37第三章交流异步电动机变频调速原理及方法9三相异步电动机的基本原理

3.19异步电动机变频调速原理

3.29第四章硬件与软件的选择11硬件设计

4.111变频器的选择

4.

1.111变频器参数的设置

4.

1.214基本功能参数一览表

4.

1.316的选择

4.

1.4PLC17软件设计

4.219工程设备配置

4.

2.119创建监控画面

4.

2.219数据库42321画面命令语言

4.

2.422总结24致谢25参考文献

252022.157-182［5］王兆安，黄俊.电力电子技术.北京机械工业出版社，

2022.1-

165.［6］杜金城.电气变频调速设计技术.北京中国电力出版社，

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205.［7］李敬梅.电力拖动控制与技术训练.第三版.北京中国劳动社会保障出版社,

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428.［8］张毅刚.单片机原理和应用.北京:高等教育出版社，

2022.10-

115.［9］童诗白，华成英.摹拟电子技术基础.北京高等教育出版社，

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201.□0］阎石.数字电子技术基础.北京高等教育出版社，

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2022.1-

83.［13］陈伯时，陈敏逊.交流调速系统.北京机械工业出版社，

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35.［14］罗春民.我国变频调速技术的发展概况［J］.广东科技，2022,04［15］叶斌.电力电子应用技术.北京清华大学出版社，

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125.［17］胡志文.实用交流机电智能变频调速系统［J］.电子世界，

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184.［18］王占奎.交流机电变频调速的应用［J］.电工技术杂志，2004,03［19］戴文进.电气工程及其自动化专业英语.北京电子工业出版社，

2004.125-

148.［20］孙锦全.变频器与PLC应用技术基本功.人民邮电出版社.

2022.08第一章、概述交流调速的发展概况

1.1交流变频调速的优越性早在20世纪20年代就己被人们所认识，但受到器件的限制，未能推广50年代初，中小型感应电动机多采用晶闸管调压调速；大中型绕线式感应电动机采用晶闸管静止型电气串级调速系统70年代发展起来的变频调速，比上述两种调速方式效率更高，性能更好交流变频调速的方法是异步机电最有发展前途的调速方法随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断浮现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器-整流子交流调速系统大致经历过以下几个阶段1）异步电动机调压调速系统调压调速过去常用的方法是在定子回路中串入饱和电抗器，或者在定子侧加自耗铜材料，体积小，控制方便用晶闸管功率变换器来完成馈送任务，这就构成为了由绕线异步电动机与晶闸管变换器共同组成的调压器，通过控制触发脉冲的相位角，便可控制加在负载上的电压大小，很快成为交流调压器的主要形式，但由于相位控制时，晶闸管导通后负载上获得的电压形不是电网提供的完整的工频电压波形，因此产生了成份复杂的谐波2）串级调速系统绕线转子异步电动机串级调速是将转差功率加以利用的一种经济、高效的调速方法，改变转差率的传统方法是在转子回路中串入不同的电阻以获得不同斜率的机械特性，从而实现速度的调节这种方法简单方便，但是调速是有级的、不平滑，并且转差功率消耗在电阻发热上，效率低，自大功率器件问世后，人们采用在转子回路中串联晶闸管功率变换器来完成馈送任务，这就构成为了由绕线异步电动机与晶闸管变换器共同组成的晶闸管串级调速系统由于晶闸管的逆变角的可以平滑连续的改变，使得电动机转速也能平滑连续的调节另外转差功率又可以通过逆变器回馈到交流电网，提高了效率串级调速的缺点是功率因数较低，采用强迫换流、改进型三相四线逆变器、逆变器的不对称控制以及转子直流回路加斩波器控制等，可以提高功率因数其中采用强迫换流方式可使用门极可关断晶闸管（GTO）构成，这样可以省去关断晶闸管用的储能电路，使逆变电路简单、体积小变频器技术的发展趋势

1.2在进入21世纪的今天，电力电子器件的基片已从Si（硅）变换为SiC（碳化硅），使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点；并创造出体积小、容量大的驱动装置；永久磁铁电动机也正在开辟研制之中随着IT技术的迅速普及，以及人类思维理念的改变，变频器相关技术的发展迅速，未来主要朝以下几个方面发展

1.网络智能化智能化的变频器买来就可以用，不必进行那末多的设定，而且可以进行故障自诊断、遥控诊断以及部件自动置换，从而保证变频器的长寿命利用互联网可以实现多台变频器联动，甚至是以工厂为单位的变频器综合管理控制系统

2.专门化和一体化变频器的创造专门化，可以使变频器在某一领域的性能更强，如风机、水泵用变频器、电梯专用变频器、起重机械专用变频器、张力控制专用变频器等除此以外，变频器有与电动机一体化的趋势，使变频器成为电动机的一部份，可以使体积更小，控制更方便

3.环保无公害保护环境，创造“绿色”产品是人类的新理念21世纪的电力拖动装置应着重考虑节能，变频器能量转换过程的低公害，使变频器在使用过程中的噪声、电源谐波对电网的污染等问题减少到最小程度

4.适应新能源现在以太阳能和风力为能源的燃料电池以其低廉的价格崭露头角，有后来居上之势这些发电设备的最大特点是容量小而分散，将来的变频器就要适应这样的新能源，既要高效，又要低耗现在电力电子技术、微电子技术和现代控制技术以惊人的速度向前发展，变频调速传动技术也随之取得了日新月异的进步这种进步集中体现在交流调速装置的大容量化，变频器的高性能化和多功能化，结构的小型化一些方面技术的发展概况

1.3PLC可编程控制器Programmable Controller是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计创造的早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器Programmable LogicController,简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PCo但是为了避免与个人计算机Personal Computer的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或者摹拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或者生产过程PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计第二章电动机变频调速系统变频器简介

2.1变频器的工作原理

2.

1.1变频器的工作原理是把市电380V、50Hz通过整流器变成平滑直流，然后利用GTR或者IGBT组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制SPWM方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步机电，实现无级调速变频器的构成与功能

2.

1.2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.普通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.用来控制机电的转数.使转数在一定的范围内可调.变频器广泛用于交流机电的调速中.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、供水等领域普通分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部份

1.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普通都是单独的一块整流模块.

2.平波电路平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压（电流），普通通用变频器电源的直流部份对主电路而言有余量，故省去电感而采用简单电容滤波平波电路

3.控制电路现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或者DSP为控制核心，从而实现全数字化控制变频器是输出电压和频率可调的调速装置提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成:频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”运算电路的控制信号送至“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路变频器采取的控制方式，即速度控制、转拒控制、PID或者其它方式4逆变电路逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压功能

1、变频节能变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量当机电不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或者出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或者风机的转速即可满足要求

2、功率因数补偿节能无功功率非但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在路线之中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率

3、软启动节能机电硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的伤害极大，对设备、管路的使用寿命极其不利而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命节省了设备的维护费用变顷器的控制方式

2.2转差频率控制转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流转差频率控制需要检出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频率与u/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高此外，它有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小然而要达到自动控制系统稳态控制，还达不到良好的动态性能矢量控制矢量控制，也称磁场定向控制它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流机电和交流机电比较的方法阐述了这一原理由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流la、lb.Ico通过三相-二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流lai、Ibl,再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Iml、Itl（Iml相当于直流电动机的励磁电流,Itl相当于直流电动机的电枢电流），然后摹仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制矢量控制方法的浮现，使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位但是，矢量控制技术需要对电动机参数进行正确估算，如何提高参数的准确性是向来研究的话题直接转矩控制转矩控制的优越性在于，转矩控制是控制定子磁链，在本质上并不需要转速信息，控制上对除定子电阻外的所有机电参数变化鲁棒性良好，所引入的定子磁链观测器能很容易估算出同步速度信息，于是能方便的实现无速度传感器，这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制恒转矩负载多数负载具有恒转矩特性，但在转速精度及动态性能等方面要求普通不高，例如挤压机，搅拌机，传送带，厂内运输电车，吊车的平移机构，吊车的提升机构和提升机等选型时可选V/f控制方式的变频器，但是最好采用具有恒转矩控制功能的变频器要求控制系统具有良好的动态，静态性能由于被控对象的千差万别，性能指标要求的各不相同，变频器的选择及配置远不如上述所列几种要做到熟练应用还应在工程实践中认真探索变频器的控制方式代表着变频器的性能和水平，在工程应用中根据不同的负载及不同控制要求，合理选择变频器以达到资源的最佳配置，具有重要的意义。