第四章自動控制系統的基本知識培訓要點本章應重點掌握自動控制系統的基本概念，自動調速系統的性能指標，各種調節器的基本控制規律、特點和應用知識。第四章自動控制系統的基本知識自動控制是指在人不直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對象(如機器、設備或生產過程)自動地按照預定的規律運行或變化。自動控制系統是指能夠對被控對象的工作狀態進行自動控制的系統，一般是由控制裝置和被控對象組成的。第一節自動控制系統的基本概念一、自動控制理論簡介定義分類是研究自動控制共同規律的技術科學。經典控制理論現代控制理論以傳遞函數為基礎，主要研究單輸入、單輸出的反饋控制系統，采用的主要研究方法有時域分析法、根軌跡和頻率法。以狀態空間法為基礎，主要研究多變量、變參數、非線性、高精度及高效能等各種復雜控制系統。二、自動控制技術中常用的一些術語1)被控對象是一個設備，由一些機械或電器零件組成，其功能是完成某些特定的動作，這些動作通常是系統最終輸出的目標。2)系統系統是由一些部件所組成的，用以完成一定的任務。3)環節是系統的一個組成部分，它由控制系統中的一個或多個部件組成，其任務是完成系統工作過程中的局部過程。4)擾動是一種對系統的輸出量產生反作用的信號或因素。若擾動產生于系統內部，則稱為內擾；若其來自于系統外部，則稱為外擾。5)反饋控制在有擾動的情況下，反饋控制有減小系統輸出量與給定輸入量之間偏差的作用，而這種控制作用正是基于這一偏差來實現的。第一節自動控制系統的基本概念三、自動控制系統的類型1.按系統的結構特點分恒值控制系統隨動系統程序控制系統線性控制系統非線性控制系統第一節自動控制系統的基本概念開環控制系統閉環控制系統復合控制系2.按輸入量的特點分3.按輸出量與輸入量間的關系分四、開環控制系統與閉環控制系統特征：系統中沒有反饋環節，作用信號從輸入到輸出是單一方向傳遞的。1.開環控制系統第一節自動控制系統的基本概念特征：系統中存在反饋環節，作用信號按閉環傳遞，系統的輸出量對控制作用有著直接影響。四、開環控制系統與閉環控制系統1.閉環控制系統第一節自動控制系統的基本概念五、自動控制系統的基本組成前向通路：信號從輸入端沿箭頭方向，到達輸出端的傳輸通路。主反饋通路：系統輸出量通過測量裝置反饋到輸入端的傳輸通路。主回路(主環)：前向通路與主反饋通路一起構成主回路(主環)。第一節自動控制系統的基本概念第二節自動控制系統性能及其指標一、對自動控制系統的性能要求是決定一個自動控制系統能否實際應用的首要條件。穩定性是就動態過程的振蕩傾向和系統重新恢復平衡工作狀態的能力而言的。是對穩定系統過渡時間的長短而言的。過渡過程持續時間長，說明系統的快速性差、響應遲鈍，將使系統受控量長久地出現偏差。是指系統過渡到新的平衡狀態后，其最終保持的精度。它反映了系統在動態過程后期的性能。一般自動控制系統要求被控量與其期望值的偏差是很小的。1.穩定性2.快速性3.準確性二、自動調速系統的性能指標1.靜態性能指標1)調速范圍D2)靜差率s3)調速平滑性φ4)穩態誤差(靜差)第二節自動控制系統性能及其指標2.動態性能指標1)最大超調量σ2)上升時間tr3)調節時間ts4)振蕩次數N是指在調節時間內，輸出量在穩定值上下擺動的次數。是指從系統受到輸入量作用開始到系統的轉速進入偏離穩定值n1的±(2～5)%區域所需要的時間是指系統在輸入量作用下，系統的轉速從零上升到第一次到達穩定值n1所經過的時間。第二節自動控制系統性能及其指標二、自動調速系統的性能指標第三節自動控制的基本規律與調節器開環電壓放大倍數高，加入電壓深度負反饋后，可獲得高穩定度的電壓放大倍數運放輸入端的各種信號是并聯輸入進行電流疊加的，調整方便，易于組成各種類型的調節器運放輸入阻抗高，故其外部輸入電路的電阻對運放工作影響小運放輸入端各輸入信號共地，干擾小運放輸出端可采用鉗位限幅或接地保護，使系統工作安全可靠自動調節系統中常采用集成運放構成系統的調節器。主要優點一、比例控制與比例調節器1.比例(P)調節器式中Kp——P調節器的比例系數。Uo——輸出信號2.比例控制的特點作用及時、快速、控制作用強，而且Kp值越大，系統的靜特性越好、靜差越小。第三節自動控制的基本規律與調節器比例控制是指系統的輸出量與輸入量(即偏差量)成比例的控制，簡稱P控制。ΔUi——輸入信號二、積分控制與積分調節器1.積分(I)調節器式中KI——I調節器的積分常數；

——I調節器的積分時間，=1/KI。2.積分控制的特點可以消除輸出量的穩態誤差，能實現無靜差控制，這是積分控制的最大優點。第三節自動控制的基本規律與調節器積分控制是指系統的輸出量與輸入量對時間的積分成正比例的控制，簡稱I控制。三、比例積分控制與比例積分調節器1.比例積分(PI)調節器式中

——比例控制的輸出；

——積分控制的輸出；

——比例積分調節器的積分時間，TI=KP/KI。第三節自動控制的基本規律與調節器比例積分控制是把比例控制和積分控制作用結合起來。比例積分控制簡稱為PI控制。2.比例積分控制的特點1)系統動態響應速度快；系統基本上無靜差。2)減小超調量，降低系統的動態響應速度。四、比例積分微分控制與比例積分微分調節器1.

比例積分微分(PID)調節器第三節自動控制的基本規律與調節器比例積分微分控制是把比例、積分、微分三種控制規律結合起來。比例積分微分控制，通常簡稱為PID控制。2.

比例積分微分控制的特點1)不但可以實現控制系統無靜差，而且具有比PI控制更快的動態響應速度。2)PID調節器是一種較為完善的調節器，其參數主要有比例系數Kp、積分時間TI和微分時間TD，三者必須根據被控對象的特性正確配合，才能充分發揮各自優點，滿足控制系統的要求。五、調節器的應用1.

實用調節器電路內限幅電路外限幅電路第三節自動控制的基本規律與調節器五、調節器的應用2.

電子調節器的基本調試步驟1)檢查電源電壓2)調零與消振3)調整對稱性及輸出限幅4)觀察調節器的輸出波形第三節自動控制的基本規律與調節器第五章電動機的調速系統培訓要點本章應重點掌握各種直流和交流調速系統的基本組成、工作原理、性能特點及應用知識。第一節概述一、直流調速系統調速方法：電樞回路串電阻調速、弱磁調速和調壓調速。二、交流調速系統組成：有異步電動機調速和同步電動機調速兩大部分。調速方法：即變極調速、變轉差率調速、變頻調速。優點：交流調速系統與直流調速系統相比，具有容量大、轉速高、耐高壓、節能、經濟、可靠等優越性。第二節有靜差直流自動調速系統一、轉速負反饋有靜差直流調速系統1.工作原理轉速負反饋有靜差直流調速系統原理圖第二節有靜差直流自動調速系統一、轉速負反饋有靜差直流調速系統1.工作原理當負載突然發生變動時，電動機轉速會隨之發生變化，系統就將進行自動調速。例如，當TL增大時，轉矩的不平衡將引起轉速降落，該系統的自動調速過程如下：2.系統靜特性分析設系統為線性系統。系統中各環節的靜態關系方程式如下：1)放大器的輸出電壓Uc為式中Kp——放大器的電壓放大倍數。2)晶閘管整流裝置輸出電壓Ud為式中Ktr——晶閘管整流裝置的放大倍數。3)電動機電樞回路的電動勢平衡方程式為式中Rd——電樞回路總電阻；ΔUT——晶閘管正向管壓降。第二節有靜差直流自動調速系統一、轉速負反饋有靜差直流調速系統一、轉速負反饋有靜差直流調速系統4)轉速負反饋回路的反饋電壓Ufn為第二節有靜差直流自動調速系統式中5)系統開環時的機械特性為式中n０——系統開環時的理想空載轉速，ΔnN——系統開環時的轉速降落，一、轉速負反饋有靜差直流調速系統系統是根據給定量Ug與反饋量Ufn之差ΔUi來進行轉速調節的，因此它是一個有靜差調速系統。2)提高系統的開環放大倍數K，可以減小靜態誤差，擴大調速范圍。但放大倍數K要受到系統穩定性的限制，不能無限制增大，因而系統的靜態誤差也不能徹底消除。3.轉速負反饋有靜差直流調速系統的特點第二節有靜差直流自動調速系統二、電壓負反饋直流調速系統在給定電壓Ug為負極性的情況下，該系統的自動調速過程如下：適用：適用于靜態性能要求不高的生產機械，常用于調速范圍

D≤10，靜差率s=15%～30%的場合。第二節有靜差直流自動調速系統電壓負反饋直流調速系統電流正反饋的工作原理如下：適用：適用于調速范圍D≤20、靜差率s＞10%的場合。第二節有靜差直流自動調速系統帶電流正反饋環節的電壓負反饋直流調速系統三、帶電流正反饋環節的電壓負反饋直流調速系統四、帶電流截止負反饋環節的轉速負反饋直流調速系統第二節有靜差直流自動調速系統帶電流截止負反饋環節的轉速負反饋直流調速系統第三節無靜差直流自動調速系統一、轉速單閉環無靜差直流調速系統輸入偏差電壓為ΔUi=-Ug+Ufn當負載增大時，轉矩的不平衡將引起轉速下降，并使ΔUi＜0，系統自動調速過程如下：轉速單閉環無靜差直流調速系統二、轉速、電流雙閉環直流自動調速系統該系統有兩個PI調節器，一個是用于轉速調節的轉速調節器(ASR)，另一個是用于電流調節的電流調節器(ACR)，兩個調節器串級聯接，其輸出均有限幅，輸出限幅值分別為Usm和Uim。1.系統的組成及基本原理第三節無靜差直流自動調速系統轉速、電流雙閉環直流自動調速系統二、轉速、電流雙閉環直流自動調速系統2.系統的工作過程(1)起動過程1)第Ⅰ階段即電流上升階段2)第Ⅱ階段即電流保持恒值、電動機恒加速階段3)第Ⅲ階段即轉速調節階段(2)負載變化時的自動調速過程(3)電動機堵轉過程第三節無靜差直流自動調速系統第四節可逆直流調速系統一、可逆調速系統的基本概念1.兩組晶閘管反并聯的變流裝置圖中，VF為正組變流器，其供電時，電動機正轉；VR為反組變流器，其供電時，電動機反轉；VF與VR兩組變流器為反并聯聯接且分別由兩套觸發裝置控制，可以靈活地控制電動機的可逆運轉。為防止電源短路，兩組變流器不能同時處于整流狀態。兩組晶閘管反并聯變流裝置的可逆電路2.電動機的四象限運行及正反組變流器的狀態反轉回饋發電制動運行，n

＜0，Id

＞0；VF工作于逆變狀態，βF＜90°，Ed＞Udβ。正轉電動運行，n＞0，Id＞0；VF工作于整流狀態，αF＜90°，Ed＜Udα。正轉回饋發電制動運行，n＞0，Id＜0；VR工作于逆變狀態，βR＜90°，Ed＞Udβ

。反轉電動運行，n＜0，Id＜0；VR工作于整流狀態，αR＜90°，Ed＜Udα

。第四節可逆直流調速系統一、可逆調速系統的基本概念反并聯可逆電路的四象限運行二、α=β配合控制的有環流可逆系統1.α=β工作制配合控制在α=β配合控制的條件下，沒有直流平均環流，但由于整流組的輸出電壓和逆變組的逆變電壓的瞬時值并不相同，故還存在瞬時脈動環流。因此，把這種可逆調速系統稱為α=β配合控制的有環流可逆調速系統。第四節可逆直流調速系統定義這種保持正、反組變流器的α=β，即一組變流器工作而另一組變流器處于等待工作的狀態的控制方式，稱為α=β工作制配合控制。2.系統的組成和原理

L１～L４為環流電抗器

Ld為平波電抗器ASR和ACR都采用PI調節器，分別為轉速、電流調節器GTF、GTR分別為正、反組晶閘管的觸發裝置AR為反號器KF和KR用于切換可逆系統的正、反向運行時所需的給定電壓Ug

的極性第四節可逆直流調速系統二、α=β配合控制的有環流可逆系統α=β配合控制的有環流可逆調速系統的原理框圖3.系統的工作過程以正轉制動為例，整個制動過程可按電流方向的不同，分為本組逆變和它組制動兩個階段。優點：響應迅速突出。缺點：需要添置環流電抗器，且損耗較大。適用：只適用于中小容量的調速系統。第四節可逆直流調速系統二、α=β配合控制的有環流可逆系統三、邏輯無環流可逆調速系統DLC是邏輯無環流可逆系統中的關鍵部件。第四節可逆直流調速系統邏輯無環流可逆調速系統2.可逆系統對無環流邏輯控制裝置的要求1)必須由電流給定信號(即轉速調節器ASR的輸出Us)的極性和零電流檢測信號Ui共同發出邏輯切換指令。2)發出切換指令后，必須經過封鎖延時時間t１(對三相全控橋來說約為2～3ms)才能封鎖原導通組脈沖，以確保主電路電流為零；再經過開放延時時間t2(對三相全控橋而言約為5～7ms)才能開放另一組脈沖，以確保原導通組的關斷。3)任何情況下，兩組晶閘管絕對不允許同時加觸發脈沖，一組工作時，必須嚴格封鎖另一組的觸發脈沖。第四節可逆直流調速系統三、邏輯無環流可逆調速系統3.無環流邏輯控制裝置第四節可逆直流調速系統三、邏輯無環流可逆調速系統無環流邏輯控制裝置原理圖第五節異步電動機串級調速系統由于這種調速方法可以將串入附加電動勢而增加的轉差功率，回饋到電網或者電動機軸上，因此它屬于轉差功率回饋型調速方法。串級調速在轉子回路中不串入電阻，而是串入附加電動勢來改變轉差功率，同樣可以改變轉差率，實現調速，這種調速方法稱為串級調速。1)當

Ef

與E2

兩者的頻率相同、相位相反時轉子串入

后將引起如下的變化過程：第五節異步電動機串級調速系統一、串級調速的原理一、串級調速的原理轉子串入

后將引起如下的變化過程：第五節異步電動機串級調速系統1)當

Ef

與E2

兩者的頻率相同、相位相同時1.低同步晶閘管串級調速系統的主電路組成：主要由繞線轉子異步電動機M，三相橋式二極管整流器UR、三相橋式晶閘管有源逆變器UI、逆變變壓器TI、平波電抗器Ld等部分組成。第五節異步電動機串級調速系統二、低同步晶閘管串級調速系統晶閘管串級調速系統2.工作原理在不計電動機轉子繞組和逆變變壓器漏抗等影響時，轉子直流回路的電壓平衡方程為在電動機拖動恒轉矩負載情況下，當T=TL時，電動機穩態運行，其轉子電流I2和直流電流Id均保持定值。當使觸發超前角β增大時，電動機的升速過程為第五節異步電動機串級調速系統二、低同步晶閘管串級調速系統二、低同步晶閘管串級調速系統3.閉環串級調速系統優點：保證系統既具有較硬的機械特性，又具有響應速度快、抗干擾能力強、易于過電流保護等。第五節異步電動機串級調速系統轉速、電流雙閉環串級調速系統1）先進行部件調試，后進行系統調試。2）先進行開環調試，后進行閉環調試。3）先進行電阻性負載，后調試電感性負載。4）先進行內環試，后調試外環。5）先進行不可逆調試，后進行可逆調試。（1）調試原則（2）單元部件調試1）電流調感器（ASR）的調試。2）電流調感器（ACR）的調試。3）電平檢測器的調試4）反號器（AR）的調試。5）邏輯控制器（DLC）的調試。（3）系統開環調試1）系統保護措施2）相序及相位檢查3）系統開環調試第六節雙閉環無電流可逆調速系統的調試1）保護環節的整定。（4）閉環調試2）無環流不可逆調試①過電流繼電器的整定②

欠勵磁繼電器的整定③

過電壓繼電器的整定④

超速繼電器的整定⑤電源斷相和電源電壓監視①電環流的調試②

速度變換器的調試③

觀察系統的動態波形3）無環流可逆調試。第六節異步電動機變頻調速系統根據異步電動機的轉速表達式n=(1-s)60f１/p=(1-s)n１可知，改變異步電動機的供電頻率f１，可以改變異步電動機的同步轉速n１，從而改變其轉子轉速n。1.變頻調速的基本原理2.變頻調速的基本控制方式1)額定頻率以下的恒磁通變頻調速2)額定頻率以上的弱磁調速一、變頻調速的基本原理與基本控制方式一、變頻調速的基本原理與基本控制方式1)額定頻率以下的恒磁通變頻調速第六節異步電動機變頻調速系統恒壓頻比控制特性1—不帶壓降補償2—帶壓降補償U１/f１=常數的恒壓頻比控制的機械特性一、變頻調速的基本原理與基本控制方式2)額定頻率以上的弱磁調速第六節異步電動機變頻調速系統恒功率機械特性a)f1＞f1n的近似恒功率機械特性b)嚴格恒功率機械特性交-交變頻器直接將電網交流電變為可調頻調壓的交流電輸出，沒有明顯的中間濾波環節，故又稱為直接變頻器。交-直-交變頻器則先將電網交流電經整流器轉換為直流電，經中間濾波環節后，再經逆變器變換為調頻調壓的交流電，故稱為間接變頻器。第六節異步電動機變頻調速系統二、變頻器的分類與特點二、變頻器的分類與特點交-直-交變頻器根據其中間濾波環節是電容性或是電感性，可分為電壓型變頻器和電流型交頻器兩種。第六節異步電動機變頻調速系統1.PWM型變頻器主電路第六節異步電動機變頻調速系統三、脈寬調制(PWM)型變頻器PWM型變頻器主電路2.正弦波脈寬調制(SPWM)方式通常，把參考信號為正弦波的脈寬調制方式稱為正弦波脈寬調制(SPWM)，而把采用SPWM方式的變頻器稱為SPWM變頻器。第六節異步電動機變頻調速系統三、脈寬調制(PWM)型變頻器SPWM方式控制電路框圖三、脈寬調制(PWM)型變頻器2.正弦波脈寬調制(SPWM)方式從調制脈沖的極性上，可以分為單極性和雙極性兩種。單極性雙極性第六節異步電動機變頻調速系統四、PWM型變頻調速系統簡介系統由主電路和控制電路組成，主電路是一個典型PWM型交-直-交變頻器主電路。控制電路主要由PWM控制信號形成電路、GTR的基極驅動電路和保護電路等組成。第六節異步電動機變頻調速系統轉速開環的PWM型變頻調速系統的原理框圖圖1-32變頻器的基本結構五、通用變頻器的基本結構1.通用變頻器的外形結構圖1-33主電路接線端2.主電路接線端3.控制端子圖1-34控制電路接線端子4.操作面板圖1-35操作面板六、變頻器的類別1.按照變換環節分類（1）交-交變頻器（2）交-直-交變頻器2.按照濾波方式分類（1）電壓源型變頻器（2）電流源型變頻器圖1-36電壓源型和電流源型交-直-交變頻器a)電壓源型b)電流源型第三節變頻調速系統

四、變頻器的額定值和頻率指標1.輸入側的額定值2.輸出側的額定值（1）輸出電壓UN（2）輸出電流IN（3）輸出容量SN（4）配用電動機功率PN（5）超載能力3.頻率指標（1）頻率范圍（2）頻率精度（3）頻率分辨率第三節變頻調速系統

五、變頻器的主電路1.交-直部分（1）整流電路（2）濾波電容（3）限流電阻（4）電源指標HL圖1-37電壓源型交-直-交變頻器主電路的基本結構2.直-交部分（1）逆變管V1～V6（2）續流二級管VD7～VD12（3）緩沖電路第三節變頻調速系統3.制動電阻和制動單元（1）制動電阻（2）制動單元六、通用變頻器的控制電路原理1.U/f控制通用變頻器（1）普通U/f控制通用變頻器1)主要特點優點包括:轉速開環控制,無速度傳感器,控制電路簡單,使用通用標準異步電動機,通用性強,性價比高.①不能準確地調整電動機轉矩補償和適應轉矩的變化。缺點如下:②無法準確地控制電動機的實際轉速。

③轉速極低時，由于轉矩不足而無法克服較大的靜摩擦力。第三節變頻調速系統2)接線原理圖1-38變頻控制電路與外圍接線第三節變頻調速系統（2）具有恒定磁通功能的U/f控制通用變頻器圖1-39恒定電磁轉矩控制電路工作原理2.矢量控制通用變頻器矢量控制系統的基本思想是:交流異步電動機的轉子能夠旋轉的原因是交流電動機的定子能夠產生旋轉磁動勢;而旋轉磁動勢是交流電動機三相對稱靜止繞組A,B,C,通過三相平衡的正弦電流所產生的.但是,旋轉磁動勢并不一定非要三相平衡,在空間位置上互相”垂直”;在時間上互差120。電角度的兩相繞組通以平衡的電流,第三節變頻調速系統也能產生旋轉磁動勢.3.直接轉矩控制（1）直接轉矩控制的基本思想1)轉矩控制.2)磁鏈控制.（2）直接轉矩控制的主要特點1)直接轉矩控制技術是直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩.2)直接轉矩控制磁場定向所用的是定子磁鏈,只要知道定子電阻就可以把它觀測出來.3)直接轉矩控制采用空間矢量的概念來分析三相交流電動機的數學模型和控制其各物理量.4)直接轉矩控制強調的是轉矩的直接控制與效果.圖1-42直接轉矩系統結構第三節變頻調速系統七、變頻器參數的設定和功能選擇1.變頻器運行頻率的設定方法（1）給定頻率設定方法1)面板給定.2)預置給定.3)外接給定.4)通信給定.圖1-43三菱FR-E500系列變頻器操作面板（2）變頻器的外接給定配置1)外接電壓給定信號控制端.2)外接電流給定信號的控制.3)輔助給定.第三節變頻調速系統圖1-44變頻器的給定信號控制端子2.變頻器運行頻率范圍的設定（1）基本頻率和最高頻率（2）上限頻率和下限頻率（3）回避頻率圖1-45上,下限頻率圖1-46回避區（4）載波頻率設定（5）瞬停再啟動第三節變頻調速系統3.變頻器的啟動（1）變頻器的啟動（2）升降速1)啟動頻率.2)啟動前直流制動.1)升速時間.2)降速時間.3)升降速方式.圖1-48線性升速方式圖1-49S形升速方式4.變頻器的制動（1）直流制動（2）外接制動電阻和制動單元（3）整流回饋制動第三節變頻調速系統圖1-50設定直流制動的要求圖1-51制動電阻接線情況圖1-52整流回饋電路工作原理第三節變頻調速系統5.微機設置變頻器的參數和功能（1）接口與標準轉換（2）系統硬件連接1)通信電纜的連接方法如下:圖1-53有RS-485接口的計算機與多臺變頻器的連接圖1-54帶有RS-232接口的計算機與多臺變頻器的連接第三節變頻調速系統2)端子接線方法:圖1-55帶有RS-485的計算機與單臺變頻器的接線第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統圖1-56帶有RS-?485的計算機與多臺變頻器的接線(3)軟件的初始化與操作界面

1)通信的初始化。

①變頻器串行通信的初始化。第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統②計算機串行通信的初始化。

2)三菱變頻器設置軟件的使用。

①啟動VFDSetups-w軟件。圖1-57設置窗口第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統②設置變頻器的型號和容量。圖1-58變頻器的型號和容量設置第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統③通信設置。圖1-59通信設置第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統④變頻器參數的設置。圖1-?60完全參數設置界面第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統⑤變頻器運行的顯示。圖1-?61示波器顯示界面第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統

(1)變頻器容量的選擇

(2)變頻器類型的選擇

1)對于風機和泵類負載2)對于恒轉矩負載，

3)被控對象具有一定的動態、靜態指標要求

4)可控對象具有較高的動態、靜態指標要求1.變頻器的選擇八、變頻調速技術的應用第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)電動機的工作狀態圖1-?62起升機構的組成2.變頻機在生起機構的應用第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(2)起升機構對拖動系統的要求

1)速度調節范圍

2)上升時的預備級速度

3)重力勢能的處理

4)制動方法5)溜鉤問題的解決

(3)起升機構的變頻調速改造1)電動機的選擇：

①選用變頻專用電動機。

②直接配用變頻器。

③轉子繞組短接，并把電刷抬起第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統

2)變頻器容量的選擇式中IMN——電動機額定電流（A）；k1——所需最大轉矩與電動機額定轉矩之比；k2=1.5（變頻器的過載能力）；k3=1.1（余量）。第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統圖1-?64電源反饋器件的接法4)電能的反饋①電源反饋器件的接法3)制動電阻的選擇：

第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統⑤變頻器運行的顯示。圖1-?61示波器顯示界面第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統

(1)變頻器容量的選擇

(2)變頻器類型的選擇

1)對于風機和泵類負載2)對于恒轉矩負載，

3)被控對象具有一定的動態、靜態指標要求

4)可控對象具有較高的動態、靜態指標要求1.變頻器的選擇八、變頻調速技術的應用第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)電動機的工作狀態圖1-?62起升機構的組成2.變頻機在生起機構的應用第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(2)起升機構對拖動系統的要求

1)速度調節范圍

2)上升時的預備級速度

3)重力勢能的處理

4)制動方法5)溜鉤問題的解決

(3)起升機構的變頻調速改造1)電動機的選擇：

①選用變頻專用電動機。

②直接配用變頻器。

③轉子繞組短接，并把電刷抬起第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統

2)變頻器容量的選擇式中IMN——電動機額定電流（A）；k1——所需最大轉矩與電動機額定轉矩之比；k2=1.5（變頻器的過載能力）；k3=1.1（余量）。第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統圖1-?64電源反饋器件的接法4)電能的反饋①電源反饋器件的接法3)制動電阻的選擇：

第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統②具有電源反饋功能的變頻器圖1-?65具有電源反饋功能的變頻器第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統5)公用直流母線。圖1-?66公用直流母線第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(4)變頻調速方案

1)控制要點：

①控制模式。

②起動方式。

③制動方法。④點動制動。

2)調速方案：

①變頻器的選型。

②機構的調整。第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統3)控制電路圖1-?67吊鉤的變頻調速方案第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)環境溫度

(2)環境濕度(3)安裝場所(4)安裝空間圖1-?68變頻器的安裝空間1.變頻器的安裝環境九、變頻器的安裝與調試第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)變頻器的發熱與散熱變頻器散熱很重要。

1)變頻器的發熱。

2)變頻器的散熱。

(2)變頻器的接線

1)主電路的接線。

圖1-70主電路接線2.變頻器的安裝(5)其他條件第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)變頻器的發熱與散熱變頻器散熱很重要。

1)變頻器的發熱。

2)變頻器的散熱。

(2)變頻器的接線

1)主電路的接線。

圖1-70主電路接線2.變頻器的安裝(5)其他條件第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統2)控制電路的接線。

①模擬量控制線②開關量控制線③變頻器的接地(1)通電前的檢查

1)外觀、構造檢查。

2)電源電壓、絕緣電阻的檢查。

(2)變頻器的通電和預置

2.變頻器的調試第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統

1)熟悉鍵盤。

2)進行功能預置。

3)將外部輸入控制線接好

(3)電動機的空載試驗(4)拖動系統的起動和停機

1)起轉試驗。

2)起動試驗。

3)停機試驗。

(5)拖動系統的負載試驗第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統(1)變頻器檢查注意事項(2)日常檢查項目

(3)定期檢查的主要項目及維護方法(4)零部件的更換

1)冷卻風扇

2)濾波電容器

3)繼電器和接觸器4)熔斷器1.變頻器的檢查十、變頻器的維護第一章電氣傳動與自動控制第三節變頻調試系統表1-3變頻器常見故障現象和故障原因2.通用變頻器故障診斷方法第一章電氣傳動與自動控制第四節常用傳感器圖1-74力矩式自整角發送機—接收機的工作原理一、自整角機1.自整角機的分類2.自整角機的使用方法第一章電氣傳動與自動控制第四節常用傳感器圖1-75旋轉變壓器的工作原理旋轉變壓器可分為正余弦旋轉變壓器、線性旋轉變壓器和比例式旋轉變壓器。二、旋轉變壓器1.特點及分類第一章電氣傳動與自動控制第四節常用傳感器圖1-76旋轉變壓器測量相位差的電路2.旋轉變壓器用作相位差檢測3.正余弦旋轉變壓器第一章電氣傳動與自動控制第四節常用傳感器圖1-77絕對式編碼器的工作原理三、光電編碼器1.絕對式編碼器第一章電氣傳動與自動控制