电机变频控制系统的设计.docVIP

漯河食品职业学院 高等教育专科毕业论文 电机变频控制系统的设计 考生姓名： 李新超 准考证号： 100602153 专业层次： 专 科 指导教师： 顿新兴 院 （系）： 机电工程系 漯河食品职业学院 二O一三 年 四 月 二十 日 摘 要 变频器传动已成为实现工业自动化的主要手段之一，在各种生产机械和生产线中有着广泛的应用。其中，重要的技术特征是可以充分地与现代网络技术结合，发挥智能控制的优势，实现分布式网络控制系统，这是工业企业自动化的重要发展方向，并已有一些很好的范例。现在，通用变频器在各行各业中的应用，已成为改造传统工业、改善工艺流程、提高生产过程自动化水平、提高产品质量、改善生产环境、节约能源、推动技术进步的主要技术手段之一，也是国际上更新最快的新技术领域之一。 目录 摘 要 - 1 - 1 绪论 - 3 - 2．变频器 - 3 - 2.1 变频器的应用概况 - 3 - 2.2变频器的分类 - 4 - 2.3变频器的工作原理 - 7 - 2.4变频器的安装 - 9 - 2.5变频器的接线 - 10 - 2.6改善变频器的功率因数 - 10 - 2.7变频器的调试、注意事项 - 11 - 2.8保养和维护 - 13 - 3.三相异步电动机 - 14 - 3.1.三相异步电动机的结构 - 14 - 3.2三相异步电动机的工作原理 - 16 - 3.3变极对数调速方法 - 17 - 3.4变频调速方法 - 17 - 4.变频器的工作原理 - 18 - 4.1变频器 - 18 - 4.2变频器工作原理 - 18 - 4.3变频器的安装方法 - 19 - 5.变频技术在电动机控制电路中的应用 - 20 - 5.1变频器恒压供水系统的相关设备的选择 - 20 - 5.2水泵电动机M1在变频器控制下的工作过程 - 21 - 1 绪论 人类在19世纪中叶就已经发明了电动机，但真正意义上的电动机自动控制系统是在20世纪30年代出现的，当时的闸流管、引燃管，而后是磁放大器、磁饱和电抗器作为静止变流器，形成了第一代电动机传动控制系统。在二次世界大战中，自动控制理论得到了发展，这有力地促进了电动机传动控制系统理论体系的建立。但是，在很长的一段时间里，在较高的控制性能的传动系统里，直流电动机一直占主导地位，主要原因在于其控制简单、高速平滑、性能良好。然而，直流电动机结构上存在的机械换向器和电刷，它具有一些难以克服的固有缺点，那就是维护困难，寿命短、单机容量和最高电压都受到一定限制等。而交流电动机（主要是异步电动机）。正好与直流电动机相反，它没有电刷，结构简单，维护容易，但是在当时的条件下但是在当时的技术条件下，很难实现高性能的高速控制。在当时，交流电动机虽然在数量上占绝对的多数，但一般采用电源直接供电，直接拖动负载的方式，没有任何控制。 20世纪70年代初的席卷全球的石油危机促进了交流调速技术的发展，因为当时人们发现，占电动机用电量一半以上的风机、泵类负载的拖动电动机工作在恒转速状态，是靠阀门和挡板来调节流量或压力的，因而造成了大量的电能浪费。通过改变电动机转速的方法调节风量或流量，一般可节电20%～30%,于是在工业化国家，变频器出现了。可以说，交流传动控制的真正的发展和应用是从使用变频高速技术来改造风机、泵类负载而开始的。 2．变频器 2.1 变频器的应用概况 我国国内各工矿企业应用变频器还处于起步阶段，只有少数效益好的企业愿意采用变频器，一般的企业并不热衷于使用变频器。主要原因有： 1)资金困难。我国企业步入转轨阶段，大部分效益不好，只能维持简单再生产，对于新建项目，为节省资金，也不采用变频器； 2)性能价格比差。现在质量可靠的变频器均为国外品牌，但价格高，国内产品价格虽然较低，但质量不能让人放心。所以好多企业有以下共识，要么不用，要用就用最好的，这样就提高了变频器的使用门槛，同时延长了投资回收的时间； 3)思想观念问题。一是人们的节能意识不强，在中国相同产品的能耗是发达国家的两倍左右，但许多企业都习以为常；二是部分技术人员思想保守，习惯使用传统的控制方式，尽管故障率较高，但能够自行处理； 4)基于售后服务考虑。变频器硬件出现故障，用户不能自行维修，而供货商不能及时处理，影响生产。 在使用中主要会遇到的问题有： 1)软故障较多，如电机起动、停止或运行时，出现跳闸、过流、过压和缺相等故障。 2)电源污染问题，变频器运行时出现的高次谐波对其他设备有干扰，若进行有效处理，会增加投资。 3)硬件故障问题。随着技术不断进步，变频器质量越来越可靠，但还没有完全成熟，特别是大功率变频器，故障率较高