变频器之主从控制

变频器之主从控制

北京世纪地和科技有限公司刘宝成在变频器的应用中，有很多场合需要进行主从控制，当一个传动设备是由两个或多个电机驱动的时候（以下如没有特别说明都是以两个电机驱动的主从控制为例来说明），就需要通过主从控制来分配各个电机间的负荷使其达到均匀平衡，以满足对传动点的控制精度。

一、主从控制的工作原理：主从应用中主传动是典型的速度控制，而从传动是速度或者转矩控制，一般情况下可分为：

1、当主传动和从传动的电机轴通过齿轮或链条相互固定地连接时，从传动与主传动之间不能有速度差（参见图1），从传动使用转矩控制，其工作时只负责输出一定比例的转矩以减少主传动的负荷，整个传动的速度控制由主传动来完成。

2、当主传动和从传动的电机轴通过传输带等设备柔性地连接时，从传动与主传动之间允许有细微的速度差（参见图2），从传动使用速度控制。

3、在一些特殊应用中从传动既需要速度控制，也需要转矩控制，原因是两个电机轴工作时有的时候是硬性连接，有的时候是柔性连接，一般有主从控制性能的变频器都有自由切换这两种控制方式的功能。

二、主从控制的实现方法主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器，实现方法因产品规格型号不同会有所差别，并且在各种应用场合中由于传动控制精度的要求不同也可以通过不同的方法来实现，在实际应用中工程人员可以根据两台（或多台）电机的负载耦合方式或控制精度要求的不同而选择不同的方式来实现主从控制，基于相同的控制原理，这条原则在其他变频器的主从控制中也同样适用。

变频器控制电路的工作原理

变频器控制电路的工作原理？ 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器，变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.例如：4极电机60Hz 1,800 [r/min]，4极电机50Hz 1,500 [r/min]，电机的旋转速度同频率成比例。 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。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），所以不适和改变该值来调整电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值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: 电机极数，改变频率和电压是最优的电机控制方法。如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到

变频器的运行控制方式

变频器的运转指令方式 变频器的运转指令方式是指如何控制变频器的基本运行功能，这些功能包括启动、停止、正转与反转、正向电动与反向点动、复位等。 与变频器的频率给定方式一样，变频器的运转指令方式也有操作器键盘控制、端子控制和通讯控制三种。这些运转指令方式必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能进行相互之间的方式切换。 1操作器键盘控制 操作器键盘控制是变频器最简单的运转指令方式，用户可以通过变频器的操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键来直接控制变频器的运转。 操作器键盘控制的最大特点就是方便实用，同时又能起到报警故障功能，即能够将变频器是否运行或故障或报警都能告知给用户，因此用户无须配线就能真正了解到变频器是否确实在运行中、是否在报警（过载、超温、堵转等）以及通过led数码和lcd液晶显示故障类型。 按照前面一节的内容，变频器的操作器键盘通常可以通过延长线放置在用户容易操作的5m以内的空间里。同理，距离较远时则必须使用远程操作器键盘。 在操作器键盘控制下，变频器的正转和反转可以通过正反转键切换和选择。如果键盘定义的正转方向与实际电动机的正转方向（或设备的前行方向）相反时，可以通过修改相关的参数来更正，如有些变频器参数定义是“正转有效”或“反转有效”，有些变频器参数定义则是“与命令方向相同”或“与命令方向相反”。 对于某些生产设备是不允许反转的，如泵类负载，变频器则专门设置了禁止电动机反转的功能参数。该功能对端子控制、通讯控制都有效。 2端子控制 2.1基本概念 端子控制是变频器的运转指令通过其外接输入端子从外部输入开关信号（或电平信号）来进行控制的方式。 这时这些由按钮、选择开关、继电器、plc或dcs的继电器模块就替代了操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键，可以在远距离来控制变频器的运转。

西门子标准变频器控制方法描述

西门子标准变频器控制方法描述

第一节速度矢量控制（MM440） 在矢量控制中，速度控制器影响系统的动态特性。特别是恒转矩负载，速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。在矢量控制过程中，速度控制器的配置是重要的环节。 根据速度控制器的反馈信号来源，可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。 ?编码器的反馈信号(VC)：P1300=20 ?观测器模型的反馈信号(SLVC)：P1300=21 在快速调试和电机参数优化的过程中，变频器会根据负载参数自动辨识系统模型，建立模型观测器，在没有传感器的情况下，系统也会根据输出电流来计算当前速度，作为速度反馈来构成速度闭环。 速度控制器的设定方式（P1460,P1462,P1470,P1472） ?手动调节 可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定 ?PID自整定 设定参数：P1400 当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能，即根据系统偏差的 大小来自动调节比例增益系数Kp。在弱磁区，增益系数随磁通的降低 而减小。 当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结，只有比例增益，即对开环运 行的电动机加上滑差补偿。 ?优化方式自整定 通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。

第二节 转矩控制（MM440） 矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制，转矩控制与速度矢量控制的主设定频率 滤波 编码器反馈 观测器模型反 馈实际频率 滤波 PI 速度 控制器 系统 手动调节 自整定 优化整定 P1400.0=1 P1960=1

450KW皮带机变频器技术性能

4500KW皮带机变频器驱动技术说明 一、需求分析 ●皮带机的正常起／停控制 皮带机的空载起动对驱动设备没有较多的要求，一般来讲皮带机空载起动在工艺要求各条皮带机的起动有一定的顺序性——依次起动，皮带机的正常的停车控制也要求有一定的顺序性，这点通常可通过PLC控制实现。另外，空载起动时针对大功率电机存在直接投网时对电网的冲击问题； ●皮带机带载运行中的问题 针对负载的频繁扰动产生的负载均衡的问题（以头、尾驱动方式为例）在皮带机头、尾同时驱动的情况下，由于物料频繁下落时对皮带机产生的扰动，因此要求头部和尾部的两个驱动装置能有较好的负载分配能力——以主—从方式构成速度—速度或速度—转矩的同步调节，另外，针对频繁的负载变化也要求两驱动设备在转矩和速度的调整上有一定的快速性，从而减少皮带的振动；机械共振问题 皮带机在进行速度调整（加速或减速）的过程中，往往要经历产生机械共振的速度范围，为避免机械共振对设备产生的影响，要求驱动设备在速度控制上最好能避过或跨越该速度段； ●运行中紧急停车 一般来讲紧急停车可能是由电网波动和突然掉电引起的，皮带机带载运行中的紧急停车会对皮带机系统造成严重的损坏，带载状态下的皮带机当带速急速下降时会因动应力波的作用使皮带产生振动，要解决这一严重的动力学问题，要求在电网波动和突然掉电时驱动设备不是立刻停止运行而是能继续拖动皮带机缓慢停止从而缓解应力波对皮带机的影响； ●皮带机重载起动 皮带机的重载起动是一个较复杂的过程，简单来讲就是要求驱动设备能做到“缓慢起动”。因为皮带机上承载的物料在重力作用下会使处于静止中的皮带各部位承受不同的张力，另外皮带机系统中的各个机械部位的齿轮也会因静止状态下物料的作用产生间隙，所以在这种状态下如果要起动皮带机，首先要求驱动设备能在低速状态下产生较大的起动转矩；其次，要求驱动设备在低速状态下先将处于松弛状态的皮带绷紧，使皮带各部位的张力分配均匀后——皮带自身产生一定的“钢性”从而拖动负载达到一定的运行速度，还有驱动设备以较低的速度先将齿轮咬合可以缓解机械冲击，延长机械设备的寿命； ●对应不同工况的带速调整 运量变化及检修——有时由于工艺的调整，通常要求在驱动皮带机的设备能对皮带机的带速进行较灵活调整从而实现运量的改变，另外，在系统检修时也要求皮带机能以一个较低的速度运行，以便于检修作业，这些都要求驱动设备对皮带机的带速能进行较灵活的调整； 二、变频器选型 ●变频器选型如下： ACS800-07-0610-7+B054+E208+E205+F250+Q951+K454+L502+L509+G300+N LWC-05

组态王实现西门子变频器远程控制

组态王实现西门子变频器的远程监控 1引言 变频器作为一种智能调速元件，以多用途、高可靠性和明显的节电效果，在造纸、轧钢、印染、石油、化工等各个行业中被广泛使用。 在某污水处理厂中，进水泵房环节共有4台潜水泵，它们负责将污水抽到曝气池进行净化处理，当污水多时需要4台潜水泵满负荷运行，污水少时只需要1台潜水泵工作，因此潜水泵的工作数量受污水总量的影响很大。以前，由于没采用变频器进行控制电能浪费很大，现经过改造，4台潜水泵全部用西门子MIDIMASTERECO变频器进行控制，并且变频器通过串口连接到组态王开发的上位机监控系统中，这样既节省了电能，又实现了变频器的远程监控，取得了比较好的控制效果。 2 本系统中上位机利用RS232串口，再经过RS232/RS485转换器接到4台西门子MIDIMASTERECO变频器上。由于RS232的传输距离较短，只有15m左右，并且只能驱动1路变频器，所以必须利用 RS232/RS485转换器。系统结构图如图1所示。 3 3.1 组态王6.0是北京亚控公司开发的一个比较成熟的国产组态软件，其操作简单，易于学习，用它制作人机界面快捷简便，画面美观;具有强大的数据库功能，可连接大型的SQL数据库;而且其网络功能比较丰富，可以实现远程监控;最重要的是其拥有丰富的驱动程序库，用其提供的驱动程序可以方便地实现上位机PC与各种不同型号的PLC、变频器、板卡、网卡等设备的相互通讯。 组态王6.0与西门子变频器系列之间的通讯设置的具体步骤: (1)在组态王中新建一工程，设取名为“变频器控制工程”。 (2)在开发界面选择“设备”-“变频器”-“西门子”-“USS”-“串口”，如图2所示。 (3)为设备命名设为“西门子变频器1号”。 (4)选择串口，本文选“COM1”端口。 (5)设置设备的地址，格式为aa.bb，其中aa的范围1～32，bb的范围1～16。所有变频器的地址不能重复，本文中设西门子变频器1号的地址为:1.1。 (6)点击设置完成，即可。 经过上述设置后，当启动组态王工程“变频器控制工程”时，组态王会自动连接上设备地址为1.1的西门子变频器1号，并在其信息框中显示“打开通讯设备成功，设备初始化成功-西门子变频器1号”信息。 3.2 RS232 在上位机WIN98系统中，选择“控制面板”-“系统”-“设备管理器”-“端口”-“COM1”属性 ，设置如下:波特率-4800，数据位长度-8，停止位长度-1，奇偶校验位-偶校验。设置完毕后如图 3所示。 4 4.1 USS 西门子变频器与工控机的通信协议采用西门子USS协议，它是一种西门子所有传动产品通用的通信协议。此协议采用主-从式结构，通信时，上位机作为主站向变频器发送报文;变频器作为从站，只是对主站发来的报文(即指令)进行处理并执行相应动作，同时回应并发送响应的报文。所有主从之间的报文都由14个字节组成，每个数据报文都是标准的异步报文格式，包括:1个起始位、8个数据位、1个偶校验和1个停止位。上位机与变频器之间的数据传输是以ASCII码的形式进行的。所有从主站发送到从站的报文必须在1.5s内发完，否则，此报文将被从站忽略。从站在收到有效报文20ms内发送应答，若主站在这段时间内未收到应答，主站将重新发送此报文。

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020

变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差

台达变频器的控制方式

低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。　1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式：　其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 电压空间矢量（SVPWM）控制方式： 它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 矢量控制（VC）方式： 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电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，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Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模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。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 直接转矩控制（DTC）方式：

西门子变频器的调试方法跟步骤

西门子变频器的调试方法跟步骤 西门子变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 西门子变频器主要应用在风机、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。当电机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。 变频器调试的基本方法和步骤： 一、变频器的空载通电验 1、将变频器的接地端子接地。 2、将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。 3、检查变频器显示窗出厂显示是否正常，如果不正确，应复位，否则要求退换。

4、熟悉变频器的操作键。一般的变频器均有运行(RUN)、停止(STOP)、编程(PROG)、数据P确认(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、减少(DOWN、“)等6个键，不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还有监视(MONITORPDISPLAY)、复位(RESET)、寸动(JOG)、移位(SHIFT)等功能键。 二、带载试运行 1、手动操作变频器面板的运行停止键，观察电机运行停止过程及变频器的显示窗，看是否有异常现象。 2、如果启动P停止电机过程中变频器出现过流保护动作，应重新设定加速P减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩，而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化，按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。 三、变频器带电机空载运行

罗泾煤炭码头皮带机变频改造方案

上港集团罗泾煤炭码头皮带机系统 高压变频调速节能 技术方案 2013年05月

一、电机节能技术发展的背景及现状 经济的高速发展带来了国民经济的持续增长，但是能源的巨大消耗也造成资源的日益短缺，现在全球各国都己认识到“节能降耗”的重要性。当今，如何满足迅速增长的能源需求，实现能源的清洁高效利用，是我国面临的一次严峻的挑战，而节能是解决这一问题的根本途径，这就意味着我们需要大力推进节能技术，提高能源的利用效率。因此我国推出了“节能优先，降低能耗”的能源发展战略思路，并且进一步提出要建设能源节约型企业，此中的“节约”具有双重含义：其一是相对浪费而言的节约。其二是要求在经济运行中对能源需求实行减量化，即：在生产和消费过程中，用尽可能少的能源，创造相同的财富甚至更多的财富。这种节约要求彻底转变现行的经济增长方式，进行深刻的技术革新，真正推动企业的全面进步。电工行业的电机节能技术是我国节能减排战略的重要组成部分，是国家的要求，也是企业提高经济效益的迫切需要。在一定意义上说，企业的竞争，更是技术的竞争，是提高资源与能源效率的竞争。 电动机是我国最主要的用电设备，广泛应用于工业、商业、农业、公用设施和家用电气的各个领域，用于拖动皮带机输送机、风机、泵等各种设备。电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统。根据我国国家发改委2003年的调查结果，电机系统耗电约占我国用电量的60％以上。由于电机系统消耗了大部分的工业用电，因此提高电机系统的能源利用效率水平对于我国的能源节约和环境保护都具有 相当重要的意义。根据国际协会预测，在我国通过提高电动机的能效

标准和推广高效电动机的应用，年节电数量可累计到764亿千瓦时，二氧化碳排放量可减少7640万吨。欧盟预测，对不同功率的电机效率提高1％---6％，可节能3％，每年可节约电能276亿千瓦时，相当于5座100万千瓦电站的供电能力。可见，电机的节能潜力是非常巨大的，因此也是非常必要的。 二、港口皮带机系统的特点及节电原理 港口的煤炭等散货堆场所采用的皮带机传输系统属于输送量大、输送距离长的大型传输设备。它具有以下特点： (1)负载量大，皮带机额定生产率一般在2500---8000t／h。 (2)性能参数高，趋向宽带化和高速化，其长度一般为1000-- 1500m，带宽为1800--2200mm(煤炭)，带速大于4m／s。 (3)装机容量大，每条皮带机一般配备两台或两台以上额定电压为 6kV、额定功率为200--一600kW的三相异步电动机。 (4)输送机分为堆料和取料两种机型，因此作业工况也具有其特殊性，即当堆、取料机在处在不同位置时，皮带机上的有料段长度也不一样，这样就造成了皮带机负载量的较大变化。在这种工况下，皮带机的输送量，远远低于皮带机的通过能力，导致输送机能耗过高，系统功率因数过低，造成了电能的大量浪费。 由于港口皮带机驱动系统采用了高压异步电动机(一般为6kV的 高压)作为驱动单元，其对能源造成的浪费相比采用低压控制的皮带机控制系统要大的多，因此为了降低能耗、提高功率因数，港口皮带机的输送能力应与驱动能力相匹配。因系统对电能的利用率直接反应

WK系列大型矿用挖掘机中的主从控制

采 掘 图 10 有重合度啮合插值多项式阶数 Fig 10 Interpolation polynomial order of engagement with contact ratio

动提升卷筒进行工作，因此要求 2 台电动机同时启动 位综合监控系统＋PLC＋基础变频传动组成 3 级控制 图 2 WK 系列大型挖掘机控制系统 Fig 2 Control system of WK series large excavators proportional coefficient of the high speed zone and the processing of feedback signals are proposed to solve the 图 1 WK 系列大型挖掘机变频传动调速电气系统 Fig 1 Working principle of variable frequency and speed regulation electric system of WK series large excavators 系统 (见图 2)。上位综合监控系统检测和显示挖掘机的运行状态，PLC 实现整机运行的时序逻辑控制，变2 提升机构传动系统 掘作业的主要机构，通过卷筒装置上的钢丝绳牵引铲斗作上下运动 (见图 3)。提升机构采用双电动机并联图 3 WK-20 型挖掘机Fig 3 WK-20 excavator 提升机构的 2 台电动机之间为硬轴联接，属于具有机械耦合的双电动机传动，2 台电动机的转速完

采掘机，必须保证 2 台电动机出力相同，作功相等。 2.2 控制方案的比较 2.2.1 利用变频系统电动机特性软化功能实现电动 图 7 从传动装置控制系统框图 Fig 7 Block diagram of control system of slave transmission 主从控制的关键技术是如何把主传动的转矩信号 (K153、K165 或 K168) 高速和精确地传送到从传动变 要对 PLC 进行软件编程才能实现控制，适合在已经 图 6 主传动装置控制系统框图 Fig 6 Block diagram of control system of master transmission 图 4 WK-20 型挖掘机提升机构 Fig 4 Lifting unit of WK-20 excavator 图 5 2 台电动机的机械特性曲线 Fig 5 Mechanical characteristic curve of two motors

变频器的控制方式

变频器的控制方式 1 引言 我们通常意义上讲的低压变频器，其输出电压一般为220～650v、输出功率为0.2～400kw、工作频率为0～800hz左右，变频器的主电路采用交－直－交电路。根据不同的变频控制理论，其模式主要有以下三种: （1）v/f=c的正弦脉宽调制模式 （2）矢量控制（vc）模式 （3）直接转矩控制（dtc）模式 针对以上三种控制模式理论，可以发展为几种不同的变频器控制方式，即v/f控制方式（包括开环v/f控制和闭环v/f控制）、无速度传感器矢量控制方式（矢量控制vc的一种）、闭环矢量控制方式（即有速度传感器矢量控制vc 的一种）、转矩控制方式（矢量控制vc或直接转矩控制dtc）等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。 2 v/f控制方式 2.1 基本概念 我们知道，变频器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定义在频率为fx时，ux的表达式为ux/fx=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。 由图1可以看出，当电动机的运行频率高于一定值时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，我们就将该特定值称之为基本运行频率，用fb 表示。也就是说，基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。在通常情况下，基本运行频率是电动机的额定频率，如电动机铭牌上标识的50hz或 60hz。同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压，用vmax表示。

当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后，u/f不再是一个常数，而是随着输出频率的上升而减少，电动机磁通也因此减少，变成“弱磁调速”状态。 基本运行频率是决定变频器的逆变波形占空比的一个设置参数，当设定该值后，变频器cpu将基本运行频率值和运行频率进行运算后，调整变频器输出波形的占空比来达到调整输出电压的目的。因此，在一般情况下，不要随意改变基本运行频率的参数设置，如确有必要，一定要根据电动机的参数特性来适当设值，否则，容易造成变频器过热、过流等现象。 2.2 预定义的v/f曲线和用户自定义v/f曲线 由于电动机负载的多样性和不确定性，因此很多变频器厂商都推出了预定义的v/f曲线和用户自定义的任意v/f曲线。 预定义的v/f曲线是指变频器内部已经为用户定义的各种不同类型的曲线。如艾默生ev2000变频器有三种特定曲线（图2a），曲线1为2.0 次幂降转矩特性、曲线2为1.7次幂降转矩特性、曲线为1.2次幂降转矩特性。罗克韦尔 ab powerflex 400变频器有4种定义的曲线（如图 2b），其定义的方式是在电动机额定频率一半（即50％fn）时的输出电压是电动机额定电压的30％时（即30％vn）为曲线1，35％vn为曲线 2，40％vn为曲线3，vn为曲线4。这些预定义的v/f曲线非常适合在可变转矩（如典型的风机和泵类负载）中使用，用户可以根据负载特性进行调整，以达到最优的节能效果。 对于其他特殊的负载，如同步电动机，则可以通过设置用户自定义v/ f 曲线的几个参数，来得到任意v/ f曲线，从而可以适应这些负载的特殊要求和特定功能。自定义v/ f曲线一般都通过折线设定，典型的有三段折线和两段折线。

皮带机变频控制方案

山西倡源公司金山坡下行皮带机 变频控制方案 上海伟肯实业有限公司 2008-12-20

公司简介 上海伟肯实业有限公司位于上海市嘉定区南翔环球经济园，是集研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。主要产品有防爆变频器、通用变频器、在线式智能节电软启动器、防爆软启动器、防爆组合开关、剩余电流式电气火灾监控探测器、ＰＬＣ综合自动化控制系统等。 公司自创建以来，努力深化以人为本、技术领先的企业理念，集中了业内一流的智能电气技术精英，并与国内多家科研单位建立了良好的合作关系，力争产品达到行来领先水准。同时，公司汲取国际先进的管理工作理念，制订了一套行之有效的管理制度，确保生产、检验、服务等各个环节的高品质。 经过不懈的努力，公司在全国同行中迅速崛起，产品广泛应用于火电、矿山、输配电设备、建筑等诸多领域，并取得国家多项技术专利。领先的技术和卓越的品质得到业界一致的认可，量身定做的自动控制方案更为最终用户提供最完美的控制与驱动。 我们坚持稳中求进、持续发展的企业使命，改变一切不适应市场发展趋势的经营观念与行为习惯，进一步激发团队的激情，不断的超越自我，与合作伙伴一起，全面致力于开拓我国智能化电气的新时代。 井下皮带机控制现状 国内现有大多数煤矿的皮带输送机一般都采用工频拖动，较少使用变频器驱动。由于电机长期工频运行加之液力耦合器效率等问题，

造成皮带运输机运行起来非常不经济；同时由于电机无法采用软起软停，在机械上产生剧烈冲击，加速机械的磨损；还有皮带、液力耦合器的磨损和维护等问题都会给企业带来很大数额的费用问题。这对于现在创建节能型社会是不相符合的，对煤矿企业的皮带输送机进行变频改造对节约社会能源、增加煤矿企业的经济效益都具有非常现实的经济意义和社会意义。 皮带机通过驱动轮鼓，靠摩擦牵引皮带运动，皮带通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动。皮带是弹性储能材料，在皮带机停止和运行时都储存有大量势能，这就决定了皮带机的启动时应该采用软启动的方式。国内大多数煤矿采用液力耦合器来实现皮带机的软启动，在启动时调整液力耦合器的机械效率为零，使电机空载启动。虽然采用了转子串接电阻改善启动转矩和降压空载启动等方法，但电机的启动电流仍然很大，不仅会引起电网电压的剧烈波动，还会造成电机内部机械冲击和发热等现象。同时采用液力耦合器软起皮带时，由于启动时间短、加载力大容易引起皮带断裂和老化，要求皮带的强度高。加之液力耦合起长时间工作会引起其内部油温升高、金属部件磨损、泄漏及效率波动等情况发生，不仅会加大维护难度和成本、污染了环境，还会使多机驱动同一皮带时难以解决功率平均和同步问题。如果在皮带机下行运行时如果控制不好还会出现速度不好控制，出现飞车现象。 基于现在该矿的现有控制情控况，可作以下分析： 1、皮带为下行运行方式；

西门子G120在抓斗起重机控制中的应用

西门子G120在抓斗起重机控制中的应用 摘要：本文结合紫金矿业集团珲春多金属有限公司的2台抓斗起重机项目，介绍了西门子G120变频调速系统在抓斗起重机中的控制方式、参数设置;并通过两台G120的主从控制模式，结合PLC的逻辑控制，实现了开闭和升降电机在满抓过程中的力矩平衡。 关键词：抓斗起重机;变频调速系统;PLC控制;参数设置;主从控制模式;力矩平衡 前言 起重机在工业生产中有广泛应用，用来实现物体在三维空间中的转运。其中水平面上两个方向的运动分别由大、小车完成，称为行走系统;而垂直方向的运动则由起升机构负责。大多数的起重机通过吊钩与被运物体相连，而当被运物体为粉状或小颗粒状时，则需要通过抓料斗，这就是抓斗起重机。其中专门负责升、降运动的电机称为升降电机，另一台开闭电机除了负责抓斗的打开和闭合（放料和抓料）外，抓斗升降时，它还会同升降电机一起出力。 抓斗起重机的抓斗传动系统由开闭机构、升降机构两部分组成，通过钢丝绳与各自的滚筒联接，两者之间没有任何电气联锁，也无法加装合适的检测开关，在抓斗起重机运行过程中，满抓启升过程是技术关键，也是操作难点，在满抓启升过程中，抓斗升降、开闭电机容易出现受力不均匀的情况，需要起重机操作员靠经验点动调整抓斗升降及抓斗开闭钢丝绳的松紧度，并掌握抓斗提升电机投入运行的时机，如果抓斗开闭电机的钢丝绳太松，易造成抓斗料斗漏料;如果抓斗升降电机的钢丝绳太松，则开闭电动机单独受力过载，容易引起电机损坏或钢丝绳断裂。此过程要求起重机操作员具有较强的操作经验和较高的操作技巧，而且需要操作员精神集中，劳动强度大。本文根据实际项目介绍一种操作简单、安全可靠的控制方法来解决这一实际困难。 1.系统整体概述 抓斗桥式起重机主要由桥架、小车、运行机构、司机室、抓斗及电控设备等部分组成。 本项目起重机的起重重量16吨，起升高度19.5米，跨度31.5米，起升开闭速度4-40米/分钟，大车行走速度9.45-94.5米/分钟。抓取的物料为精铜矿和石英砂，采用3.2立方米容量的抓斗。大车由2台15kw的变频电机驱动，小车由2台4kw的变频电机驱动，开闭和起升机构各由一台75Kw的变频电机驱动;开闭升降变变频器配置分别由功率单元6SL3224-0BE38- 8UA0、控制单元6SL3246-0BA22-1BA0、控制面板6SL3255-0AA00-4CA1组成。控制系统主要由PLC、变频器、联动操作台等组成。PLC采集手柄控制器信号，经过程序进行逻辑判断，依据判断结果调节变频器的输出，来控制驱动电机的方向、转速。在变频器分配方面，大车小车的变频器都采用一拖二的方式，即一台变频器同时驱动两台电机;开闭和起升各采用一台变频器进行矢量主从控制。 2.系统控制原理 大车小车分别设有正反向和三档速度可调，变频器采用V/F控制方式，速度调节为固定速度调节，通过司机室左边的操作手柄进行操作。起升和开闭也分别设正反向和三档速度可调，起升设有转矩和速度切换控制，起升和开闭变频器采

西门子变频器调试方法

西门子变频器在数控铣上的应用 调试前对机械要求： 电机不带负载，如果用皮带传动请将皮带拆除；如果直联请拆除直联部分；（即变频器只带电机旋转，而电机不带负载（但可以带带轮）旋转） 调试过程要求： 调试步骤25――29最少重复两次（也就是说主轴要启动两次）。 1.P0003用户级别2（专家） 2.P0010调试模式1（快速调试，出厂默认为0当改为1后进入快速 调试状态，无法显示高级参数。） 3.P0100执行标准0（功率单位KW，频率缺省值50HZ） 4.P0205应用方式0（恒转矩） 5.P0300电机类型1（异步电动机） 6.P0304电机额定电压（根据电机铭牌设置） 7.P0305电机额定电流（根据电机铭牌设置） 8.P0307电机额定功率（根据电机铭牌设置） 9.P0308电机额定功率因数（使用默认值不需要设置） 10.P0309电机额定效率（使用默认值不需要设置） 11.P0310电机额定频率（根据电机铭牌设置） 12.P0311电机额定速度（根据电机铭牌设置）

13.P0320电机磁化电流（使用默认值不需要设置） 14.P0335冷却方式0（自冷） 15.P0640过载因子（使用默认值不需要设置） 16.P0700选择命令源1（BOP控制） 17.P1000频率获取方式1（使能电位计） 18.P1080最小输出频率 1.3（对应40R/MIN） 19.P1082最大输出频率200（对应6000R/MIN） 如果主轴为8000转，请设定P1082=267 20.P1120加速斜坡时间 4.5（电机从当前转速加速到指令转速的时 间） 21.P1121减速斜坡时间7.0（电机从当前转速减速到指令转速的时 间。P1120 P1121如果设置过小，当指令高转速时变频器会因为瞬间电流过大而报警） 22.P1135斜坡关断时间（使用默认值不需要设置） 23.P1300控制方式20（矢量控制） 24.P1500转矩设定值选择0（无设定值） 25.P1910 电机数据检测先设1（＝1 识别所有电机数据并修改，并 将这些数据应用于控制器） 设置完成后，变频器会出现报警A0541，此时需要马上启动变频器（1040设置5按BOP启动变频器）。电机将旋转起来，在旋转一会后报警消失，电机空运行3－5分钟，（不带任何负载）。在报警消失后进行26步骤设置。

PLC控制变频器的几种方法

在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。? 本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。 2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置 2.1 系统硬件组成 FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)； FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)； 或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)； FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)；

带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)； RJ45电缆(5芯带屏蔽)； 终端阻抗器(终端电阻)100Ω； 选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。 2.2 硬件安装方法 (1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。 (2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。 (3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以消除由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。 2.3 变频器通讯参数设置 为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。 2.4 变频器设定项目和指令代码举例

皮带机电控技术方案

带式输送机低压变频电控系统技术说明 一、总体说明 皮带机全数字化低压变频电控系统符合下列标准的规定和要求： 1.1《煤矿安全规程》（2011） 1.2《金属非金属地下矿山安全规程》（GB16424-1996） 1.3《煤矿安全质量标准化标准》 1.4《煤安标委【2009】15号》 1.5现行国家电工委员会及其它有关标准； 1.6进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准； 1.4电控装置的静动态性能指标完全满足皮带机的运行要求； 1.5电控装置能够承受皮带机和通风机运行时的地坪振动； 1.6电控装置的电磁兼容性符合有关规定要求； 1.7安全回路等关键电路采用冗余结构设计； 1.8井筒电气设备满足防水、防爆要求； 1.9电控装置设置柜内照明； 1.10电控系统可编程控制器等关键设备为原装进口产品。 二、主要技术数据 原始数据：原煤粒度小于300mm,散状密度0.95t／m3 ,输送量200t／h,带式输送机安装角度21o,输送机长L=905m，提升高H=324.32m.原有主斜井带式输送机：带宽B=800mm,带速V=2.0m/s,机长L=905m,输送能力Q=200th,带强为1600Nmm,电动机：Y315L1-4，380V,160KW；减速器：ZL1300-16-3；偶合器：YOTGC560B；制动器：YWZ5-400／121.本次设计对原有输送机进行了校核计算。 三、系统功能 1、系统稳定可靠，保证生产连续性，可长时间低速（1m/s）运行（至少4小时）。实现低速到额定转速的连续可调及负载变化情况下的转速可调功能。 2、在整个频率调节范围内，被控电动机均能保持正常运行。在最低输出频率时，应能持续地输出额定电流。在最高输出频率时，应能输出额定电流或额定功率。 3、起、制动可控功能，系统可有效地控制输送机按合理优化的起、制动速度曲线起动和制动。调速系统的加减速时间在0.1-3200秒可设定，零到额定转速时间及高转速到低转速时间现场可调整。 4、具备低速验带功能。 5、转矩和速度控制精确平滑，保持皮带动态张力最小，减少对负载机械的冲击。

西门子变频器基本参数设置

6SE70调试基本参数设置 恢复缺省设置 P053=6 允许参数存取 6：允许通过PMU和串行接口OP1S变更参数 P060=2 固定设置菜单 P366=0 0：具有PMU的标准设置 1：具有OP1S的标准设置 P970=0 参数复位 参数设置P060=5 系统设置菜单 P071= 装置输入电压 P095=10 异步/同步电机，国际标准 P100= 1：V/f控制 3：无测速机的速度控制 4：有测速机的速度控制 5：转矩控制 P101= 电机额定电压 P102= 电机额定电流 P103= 电机励磁电流，如果此值未知，设P103=0 当离开系统设置，此值自动计算。 P104= 电机额定功率因数 P108= 电机额定转速 P109= 电机级对数 P113= 电机额定转矩 P114=3 3：高强度冲击系统（在：P100=3，4，5时设置）P115=1 计算电机模型 参数值P350-P354设定到额定值 P130= 10：无脉冲编码器 11：脉冲编码器 P151= 脉冲编码器每转的脉冲数 P330= 0：线性（恒转矩） 1：抛物线特性（风机/泵） P384.02= 电机负载限制 P452= % 正向旋转时的最大频率或速度 P453= % 反向旋转时的最大频率或速度 数值参考P352和P353 P060=1 回到参数菜单 P128= 最大输出电流 P462= 上升时间 P464= 下降时间 P115=2 静止状态电机辩识（按下P键后，20S之内合闸）P115=4 电机模型空载测量（按下P键后，20S之内合闸）

6SE70 变频装置调试步骤 一.内控参数设定 1.1 出厂参数设定 P053=7 允许CBP+PMU+PC 机修改参数 P60=2 固定设置，参数恢复到缺省 P366=0 PMU 控制 P970=0 启动参数复位 执行参数出厂设置，只是对变频器的设定与命令源进行设定，P366 参数选择不同，变频器的设定和命令源可以来自端子，OP1S，PMU。电机和控制参数未进行设定，不能实施电机调试。 1.2 简单参数设定 P60=3 简单应用参数设置，在上述出厂参数设置的基础上，本应用设定电机控制参数 P071 进线电压(变频器400V AC / 逆变器540V DC) P95=10 IEC 电机 P100=1 V/F 开环控制 3 不带编码器的矢量控制 4 带编码器的矢量控制 P101 电机额定电压 P102 电机额定电流 P107 电机额定频率HZ P108 电机额定速度RPM P114=0 P368=0 设定和命令源为PMU+MOP P370=1 启动简单应用参数设置 P60=0 结束简单应用参数设置 执行上述参数设定后，变频器自动组合功能图连接和参数设定。P368 选择的功能图见手 册S0-S7，P100 选择的功能图见手册R0-R5。电机控制效果非最优。 1.3 系统参数设置 P60=5 P115=1 电机模型自动参数设置，根据电机参数设定自动计算 P130=10 无编码器 11 有编码器（P151 编码器每转脉冲数） P350=电流量参考值A P351=电压量参考值V P352=频率量参考值HZ 3 3 P353=转速量参考值1/MIN P354=转矩量参考值NM P452=正向旋转最大频率或速度%（100%=P352，P353） P453=反向旋转最大频率或速度%（100%=P352，P353） P60=1 回到参数菜单，不合理的参数设置导致故障 1.4 补充参数设定如下 P128=最大输出电流A P571.1=6 PMU 正转 P572.1=7 PMU 反转