2022年碱赤泥浆流量控制系统中的变频调速系统设计方案.docx
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1、精品学习资源辽 宁工 业 大 学沟通调速课程设计 论文)题目: 碱赤泥浆流量掌握过程中的变频调速系统设计院系): 电气工程学院专业班级: 自动化 081学号: 080302021同学姓名:于振东指导老师: 签字) 起止时间:欢迎下载精品学习资源学 号同学姓名专业班级欢迎下载精品学习资源课程设计论文) 题目课题完成的功能:碱赤泥浆流量掌握过程中的变频调速系统设计欢迎下载精品学习资源在氧化铝生料浆配料过程中,需要将碱赤泥浆原料从化碱池中输送到碱赤泥浆槽中;输送设备采纳泵,泵的驱动设备为沟通电动机;通过掌握电动机的转速来掌握碱赤泥浆的流量,设计该掌握过程中的变频调速系统;课设计任务及要求:程1、设计
2、掌握系统的结构原理图;2、挑选合适的外表、执行机构、掌握系统;设3、给出变频器参数设置的步骤;4、给出掌握器的算法;计5、设计出掌握系统监控画面的草图;论技术参数:文1、化碱池与碱赤泥浆槽的高度差为10M ,化碱池与碱赤泥浆槽的地面距离为25M ,碱赤泥浆最大流)量为 200t/h ;流量掌握系统的稳态误差要求为5%以内;任2、碱赤泥浆流量的范畴为0-200 t/h ;务3、沟通电动机的额定功率 35Kw ,额定电压 380V ,额定电流 15A,额定转速 1450rpm;4、速度掌握系统的精度在2%以内;1、熟识课程设计题目,查找及收集相关书籍、资料2 天); 2、设计系统的结构原理图1 天
3、);3、外表、掌握系统等设备的选型1 天); 4、掌握方案设计及实现4 天); 5、撰写课设论文1.5计天);划 进度6、设计结果考核 0.5 天);指导老师评语及平常: 论文质量: 答辩: 成绩总成果:指导老师签字:年月日1-3 / 22欢迎下载精品学习资源课程设计 论文)任务及评语院系):电气工程学院教研室:注:成果:平常 20% 论文质量 60% 答辩20% 以百分制运算摘要沟通变频器自 20 世纪 60 岁月左右问世,到 20 世纪 80 岁月在主要工业化国家已广泛使用,并逐步成为企业技术改造于产品更新换代的抱负调速装置;变频 调速能够运用在大部分的电机拖动场合,由于它能供应精确的速度
4、掌握,因此可 以便利地掌握机械传动的位置变化和变速运行;变频调速可以大大地提高工艺的 高效性 变速不依靠于机械部分)和产品的质量,同时可以比原先的定速运行电机更加节能在氧化铝生料浆配料过程中,需要将碱赤泥浆原料从化碱池中输送到碱赤泥浆槽中;输送设备采纳泵,泵的驱动设备为沟通电动机;通过掌握电动机的转速来掌握碱赤泥浆的流量,设计该掌握过程中的变频调速系统;本次采纳三菱变频器;关键词: 变频调速、定速运行、变频器;欢迎下载精品学习资源目录欢迎下载精品学习资源第 1 章 绪论第 2 章 课程设计的原理第 3 章 变频器的应用 4第 4 章变频器的连线 12第 5 章 掌握系统监控画面的草图 16第
5、6 章 课程设计总结 17第 7 章 参考文献 182.1 变频调速原理 23.1 变频器的挑选 43.2 变频器的参数设置 44.1 变频器与主电路接线 124.2 变频器于 PLC的连线 12欢迎下载精品学习资源第1章 绪论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掌握装置,能实现对沟通异步电动机的软启动、变频调速、提高运转精度、转变功率因数、过流过压过载爱护等功能;国内技术较领先的品牌有汇川、欧瑞、三晶、蓝海华腾;变频器的主电路大体可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为沟通的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为沟通的变频器, 其直流回路滤波
6、是电感;任何电动机的电磁转矩是电流和磁通相互作用的结果,电流是不答应超过额 定值的,否就将引起电动机的发热;因此,假如磁通减小,电磁转矩也必减小, 导致带载才能降低;由公式E=4.44*K*K*K* 可以看出,在变频调速时,电动机的磁路随着运行频率 fX 是在相当大的范畴内变化,它极简洁使电动机的磁路严峻饱和,导致励磁电流的波形严峻畸变,产生峰值很高的尖峰电流;因此,频率与电压要成比例的转变,即转变频率的同时掌握变频器输出电压,使风机的磁通保持肯定,防止弱磁和磁饱和现象的产生;这种掌握方式多用于风机、泵类节能型变频器;采纳变频器的运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制 在 15
7、0%额定电流以下 依据机种不同,为125%200%);用工频电源直接起动时,起动电流为额定的 67 倍,因此,将产生电气上的冲击;采纳变频器传动可以平滑的启动 启动时间变长);起动电流为额定电流的1.21.5倍,起动转矩为 70%120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载启动;通常情形下时是不行以的;在60%以上的:= n/ n 1而同步转速就主要取决于频率2.12 )式中:输入频率, Hz电动机的磁极对数由式2.11 )与式2.12 )可知变频调速技术的基本原理是依据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:2.13 )由上式可知,在电动机磁极对数
8、不变的情形下,通过转变电动机工作电源频率达到转变电机转速的目的 ;在进行电机调速时,通常要考虑的一个重要因素是,期望保持电机中每极磁通量为额定值,并保持不变;假如磁通太弱,即电机显现欠励磁,将会影响电机的输出转矩,由2.14)欢迎下载精品学习资源,可知,电机磁通的减小,势必造成电机电磁转矩的减小;由于电动机设计时,电动机的磁通常处于接近饱和值,假如进一步增大磁通,将使电动机铁心显现饱和,从而导致电动机中流过很大的励磁电流,增加电动机的铜损耗和铁损耗,严峻时会因绕组过热而损坏电动机;因此,在转变电动机频率时,应对电动机的电压进行和谐掌握,以维护电动机磁通的恒定;欢迎下载精品学习资源第3章 变频器
9、的应用3.1 变频器的挑选已知沟通电动机的额定功率 35Kw,额定电压 380V,额定电流 15A,额定转速1450rpm;由于在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在肯定 的速度范畴内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比;随着转速的减小,转矩按转速的 2 次方减小;这种负载所需的功率与速度的3 次方成正比;当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调剂风量、流量,可以大幅度地 节省电能;由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以 通常不应使风机、泵类负载超工频运行;在挑选变频器时因留意以下几点留意事项:挑选变频器时应以实际电机电流值作为变频器挑选的依据
10、,电机的额定功率只能作为参考;另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏;因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较, 电动机的电流会增加 10而温升会增加 20左右;所以在挑选电动机和变频器时,应考虑到这种情形,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命;由于本次题目为碱赤泥浆流量掌握系统中的变频调速系统设计,所以是风机、泵类负载, 风机水泵专用型变频器,顾名思义,就是特地为各类风机、泵类负载量身定制的专用型变频器;它是由研发人员在充分明白风机、泵类等负载的特性:额定扭矩比较 小、电流小、需要PID 掌握等特性后,为其量身定制的一种新型的专用
11、型变频器;风机水泵专用型变频器主要应用于:中心空调、城市废水处理系统、城市供水系统、工厂的鼓风及排风系统中的各类风机、泵类负载上;风机水泵专用型变频器最大的特点:就在满意客户基本需求的基础上,帮忙客户实现全自动掌握,并且能够最大限度的挖掘风机泵类的节能潜力,实现环保与节能的双赢!3.2 变频器的参数设置变频器的参数设定在调试过程中是非常重要的;由于参数设定不当,不能满意生产的需要,导致起动、制动的失败,或工作经常跳闸,严峻时会烧毁功率模块 IGBT 或整流桥等器件;变频器的品种不同,参数量亦不同;一般单一功能掌握的变频器约 5060 个参数值,多功能掌握的变频器有 200 个以上的参数;欢迎下
12、载精品学习资源外部端子操作、模拟量操作、基底频率、最高频率、上限频率、下限频率、启动时间、制动时间 及方式 、热电子爱护、过流爱护、载波频率、失速爱护和过压爱护等是必需要调正的;变频器的设定参数较多,每个参数均有肯定的挑选范畴,使用中经常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象,因此,必需对相关的参数进行正确的设定;1、掌握方式:即速度掌握、转距掌握、 PID 掌握或其他方式;实行掌握方式后,一般要依据掌握精度进行静态或动态辨识;2、基底频率设定基底频率标准是 50Hz时 380V,即 V/F=380/50=7.6 ;但因重载负荷 如挤出机,洗衣机,甩干机,混炼机,搅拌机,脱水机等
13、往往起动不了,而调其他参数往往无济于事,那么调基底频率是个有效的方法;即将50Hz设定值下降,可减小到 30Hz或以下;这时, V/F7.6 ,即在同频率下特殊低频段时输出电压增高 即转矩 U2;故一般重载负荷都能较好的起动;3、最低运行频率 :即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁;而且低速时,其电缆中的电流也会增 大,也会导致电缆发热;4、最高运行频率:一般的变频器最大频率到 60Hz ,有的甚至到 400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对一般电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子 是否能承担这样的离心力;5、
14、载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波重量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是亲密相关的;欢迎下载精品学习资源6、电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到;7、跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特殊在整个装置比较高时;在掌握压缩机时,要防止压缩机的喘振点;8、加减速时间:加速时间就是输出频率从 0上升到最大频率所需时间,减速时间是指从最大频率下降到 0所需时间;通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间;在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流,减速时就限制下降率以防止过电压;加速时间设定要求
15、:将加速电流限制在变频器过电流容量以下,不使过流失速而引起变频器跳闸;减速时间设定要点是:防止平滑电路电压过大,不使再生过压失速而使变频器跳闸;加减速时间可依据负载运算出来,但在调试中常实行按负载和体会先设定较长加减速时间,通过起、停电动机观看有无过电流、过电压报警;然后将加减速设定时间逐步缩短,以运转中不发生报警为原就,重复操作几次,便可确定出正确加减速时间;9、转矩提升又叫转矩补偿,是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低, 而把低频率范畴 f/V 增大的方法;设定为自动时,可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩,使电动机加速顺当进行;如采纳手动补偿时,依据负载特性, 特殊是负载
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- 2022 年碱赤 泥浆 流量 控制系统 中的 变频 调速 系统 设计方案
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