机床电气控制第8讲精要.ppt

变频器分类 供电电源 低压 220V/1PH、220V/3PH、380V/3PH 中压 660V、1140V 高压 3000、6000、6600、10000V/3PH 按外型 塑壳变频器(小功率) 铁壳变频器(多为中功率) 柜式、变频器(大功率) 控制方式 通用 内置V/F控制方式，简单，性能一般 高性能 内置矢量控制方式，复杂，高性能 变换方法 （拓朴结构） 交-直-交 电压型（储能环节为电解电容） 电流型(储能环节为电抗器） 交-交 无储能环节 VVVF（变压变频） 异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子的电压和频率，即必须通过变频装置获得电压频率均可调节的供电电源，实现所谓的VVVF（Variable Voltage Variable Freqency）调速控制。 变频器的基本构成 变频器由主电路（整流器、中间直流储能环节、逆变器）和控制电路组成，如下所示。 整流器：将固定的交流电压变换成固定直流电压或可调的直流电压的装置（AC-DC转换）。 图 变频器的基本构成 逆变器：将固定直流电压变换成固定的或可调的交流电压的装置（DC-AC转换）。 斩波器：将固定直流电压转换成可调的直流电压的装置（DC-DC转换）。 任务描述 将可靠性作为一门学问提出来，从而把统计数学理论和方法用于质量控制过程中。朝鲜战争开始以后，美国在战场上使用了当时看来性能先进但结构比较复杂的设备，但故障频繁，这就迫使美国大力开展可靠性研究，因而美国是发展可靠性技术最早的国家，第一个正式机构是电子装置可靠性咨询委员会(AGREE ) 。 下一页 返回 二、 电气系统可靠性分析 二、 电气系统可靠性分析 1966年前后，美国陆续制定了军用规格、标准(MIL, MILSTD )，成为今日可靠性体系的基础。而后，又完成了从可靠性环境实验到生产过程的全面质量管理。德国发展可靠性工程是从系统可靠性研究开始的，发展了定量的、用统计方法处理的基本原理。从20世纪60年代起，因空间科学和宇航技术的发展，可靠性研究水平得到进一步提高。现在可靠性研究已成为一门完整的、综合性很强的应用学科 上一页 返回 1 可靠性的基本概念 1）可靠性的定义 可靠性定义:系统在规定条件下，在规定时间内，完成规定功能的能力，叫做可靠性。 可靠性是评价产品质量的最主要指标。 评价产品好坏三大要素:可靠性、性能和价格，而可靠性则起着主要的作用。 返回 下一页 可靠性与使用时间有关。 可靠性与规定的功能有关，同一产品在相同条件下和同一时间内，丧失不同功能的概率是不同的。 可靠性和使用条件有很大关系。 返回 下一页 上一页 2）影响可靠性的因素 环境条件、操作条件、负载条件 固有可靠性和使用可靠性 可修复产品和不可修复产品 返回 下一页 上一页 固有可靠性：产品按要求制造并按标准检验来保证的可靠性 使用可靠性：与用户使用有关的可靠性 3）研究可靠性的意义 质量是产品的生命，质量是企业的灵魂。近年来，人们逐渐认识到可靠性和可测性的重要性。从经济上和安全方面考虑，一个部件的失效和不能修复，往往损坏整个设备和系统，如一个小小部件的失效，可使火箭发射失败、航大飞机坠毁不论从国防使用的军工产品上，还是从民用工业、民用商品上，人们现在越来越认识到可靠性的重要性、迫切性和必要性。 返回 下一页 上一页 2 失效与可靠性特征量 1）失效率 失效的定义:当电路(或系统)在运行时，偏离了指定的功能，把这种情况叫做电路(或系统)发生失效。 故障的定义:我们把引起失效的一种物理缺陷叫故障。 返回 下一页 失效率的定义:工作到某一时刻尚未失效的产品在其后单位时间内发生失效的概率称为失效率λ: 式中F(t)—在t以前发生失效率的累积概率; f (t)—失效分布密度函数。 在λ为常数时，由上式可得 f(t)=λe-λt 符合上式的分布称为指数分布。失效率λ是指数分布失效常用的可靠性特征量，单位为次/h。 返回 下一页 上一页 当可修复产品的失效或自行恢复的失效服从指数分布时，失效率的倒数称为平均无故障工作时间MTBF(Mean Time Between Failure ): MTBF= 1/λ MTBF也可作为可靠性特征量，表示相邻两次失效的间隔时间的平均值。 返回 下一页 上一页 2)浴盆曲线 返回 下一页 上一页 失效率随时间变化的曲线形状类似浴盆，称为浴盆曲线，如 早期失效和耗损失效的失效率是随