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一般的三相变频器的整流电路由三相全波整流桥组成,主要作用是对外部交流电源供应的工频电流进行整流,为逆变电路和控制电路提供所需要的直流电源。2.逆变电路
逆变电路主要作用是通过逆变器中主开关器件有规律地通与断,输出可改变电压和频率的交流电。
常用的开关器件有绝缘栅双*型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、功率(金属-氧化物-半导体)场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconducton Field-Effect Transis,MOSFET)、大功率晶体管(Giant Transistor,GTR)、门*关断(Gate-Turn-off GTO)晶闸管等。在较早的逆变器中,所采用的电力电子器件主要是晶闸管,其开关频率较低,调速系统主要采用调压与调频分别控制的方式,即相控整流器控制输出电压的幅值,逆变器开关频率控制决定输出电压的频率。这种调压和调频分别控制方式结构简单,易于调整,但存在调速系统功率因数差、转矩脉动大、动态响应慢等缺点。
近年来,随着电力电子技术的发展,具有自关断能力的器件,如GTR和GTO开始得到广泛的应用,产生了一种新型的调压-调频综合控制技术——脉宽调制(PWM)技术及相应的PWM逆变器。
新型SPWM(正弦波脉宽调制)逆变器,均以IGBT为开关器件。IGBT融合了GTR与MOSFET的优点,具有容量大、开关频率高等特点,IGBT的平均开关频率能够达到20kHz。SPWM逆变器能够同时完成调压和调频的任务。
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SPWM逆变器的原理如图1-6所示。采用参考正弦电压波与载频三角波互相比较,决定主开关的导通时间来实现调压,利用脉冲宽度的改变来得到幅值不同的正弦基波电压。脉宽调制型变频器不仅可以把调压和调频的功能集于一身,而且还因采用不可控整流,简化了整流装置,降低了整流器的造价,同时还改善了系统的功率因数,特别是通过采用适当的调制方法,可以使变频器输出电压中谐波分量尤其是低次谐波显著减少,从而使异步电动机的技术性能指标得到了大幅度的改善。
图1-6 SPWM调制方式原理图3.中间直流环节
逆变器的负载主要是异步电动机,属于感性负载。无论电动机处于电动或发电制动状态,其功率因数总不会为1,因此在中间直流环节与电动机之间总会有无功功率的交换,这种无功能量要依靠中间直流环节的电容器或电抗器等储能元件来缓冲。中间储能元件采用大容量的电容,并联在直流环节上,电容两端的电压不能突变,因此直流环节的电压比较稳定,相当于恒压源。中间储能元件改为一个大的串联电感,直流部分就相当于一个恒流源。根据中间电路储能元件的不同,变频器可分为电压源型和电流源型。4.控制电路
控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入输出电路和驱动电路等组成。主要任务是接受各种信号,进行基本运算,输出计算,完成对逆变电路的开关控制,对整流器的电压控制(可控型)以及完成各种保护功能等。控制方法可以采用模拟控制或数字控制,采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。1.1.3 MM4变频器概述
西门子MM4系列变频器功能强大、应用广泛,是新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。它有MM410、MM420、MM430和MM440等多个型号,其外观如图1-7所示。MM4系列变频器在国内应用较多的是MM420通用型、MM430风机水泵型、MM440矢量型变频器。
MM4系列变频器采用**的V/f控制或矢量控制技术,提供低速高转矩输出和良好的动态特性,同时具备*强的过载能力,能够满足广泛的应用场合,其**的BiCo(内部功能互联)功能有无可比拟的灵活性。
MM4各个型号的变频器操作控制相同,参数设置方式一致,通信方式兼容,因此在本书各讲中会根据不同的要求侧重采用某一个型号进行介绍。
图1-7 MM4系列各型号变频器外观
a)MM410 b)MM420 c)MM430 d)MM4401.2 MM4系列变频器的外部接线1.2.1 MM440变频器的外部接线1.主回路
图1-8所示为MM440变频器的主回路,它根据单相变频器或三相变频器的不同在进线方式上有所区别;根据尺寸的不同,在制动单元上的配置也有所不同,分为内置制动单元和外置制动单元两种。2.MM440的控制回路
图1-9所示为MM440变频器的控制回路,它包括两个模拟量输入、6个数字量输入、1个PTC电阻输入、2个模拟量输出、3个数字量输出、1个RS-485端口。
(1)模拟量输入类型的选择
模拟输入1(即AIN1)可以用于0~10V、0~20mA和-10~+10V;模拟输入2(即AIN2)可以用于0~10V和0~20mA。这些输入类型可以通过如图1-10所示的DIP开关进行拨码设定。
(2)模拟量输入作为开关量输入
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西门子S7-500系列是西门子PLC系列的**产品,它在性价比,运行能力,通讯功能,扩展性能,响应速度,显示功能等方面都有大幅提升。从而为用户在自动化控制系统的配置中提供了*加的解决方案,西门子S7-500为用户准备了工艺模块,用户可以根据现场需求进行选择,以便组成*加合理的控制系统,还有几种CPU操作模式描述了CPU的状态。
注:可以根据电机的实际工作循环来选择电机模块的IS6对应电机的额定电流In。选择的电机模块根据电机的静态电流I0,选择电机模块In。用户无需具备HTML编程,即可编辑器窗口自定义网页提供了丰富的网页组态元素,如文本域、IO域、图形视图、链接、棒图及条等。
带有安全保护的西门子G20变频器可以提供以下四种安全保护功能,它们符合EN954-,Cat.3和IEC6508SIL2的标准和要求:安全停车(SS),安全限速(SLS),安全抱闸控制,(SBC),安全转矩截止(STO)。
连接:IMS360发送、IMR36接收;对于双层组态,常用硬连线的IM365接口模块距离:采用IM365、两层机架,电缆大长度可达米;采用IM360/36、多层机架,机架之间电缆大长度0米通讯处理器(CP)扩展*处理单元的通讯,提供以下的连网能力:-点到点连接-PROFIBUS-工。
泄漏电流:带有或不带滤波器(可以是内置的或外接的)时,变频器的泄漏电流可能过30mA。实际上,其典型值0mA至50mA之间,准确的数值决定于设计,条件和电缆的长度。剩余电流断路器的跳闸电流为30mA时,不能保证运行不现跳闸。
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信号板:可将个信号板连接至所有的CPU,让您通过在控制器上添加数字量或模拟量I/O来自定义CPU,同时不影响其实际大小。SIMATICS7-200提供的模块化概念可让您设计控制器系统,以满足您应用的需求。
S7-500模块大小比S7-300稍大,机架类似于S7-300,前连接器安装时具有接线位置,并提供的电源元件和屏蔽支架及线卡,使接线*方便,可靠性*高;尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏,可方便显示CPU状态和故障信息等西门子S7-500系列在各个方面的**设计,为用户提供了*为完。
它支持多达6个以太网连接以及以下协议:TCP/IPnative、ISOonTCP和S7通信。SIMATICS7-200集成技术SIMATICS7-200具有用于进行计算和测量、闭环回路控制和运动控制的集成技术,是个功能非常强大的系统,可以实现多种类型的自动化任务。
3.机床上常用的电气制动控制线路有两种即反接制动和能耗制动。4.PLC的英文全称是ProgrammableLogicController。5.在FP中,R903的功能是初始闭合继电器。6.自动控制系统有两中基本的形式分别是开环控制、闭环控制。
归档是性能MSLServer数据库完成的:使用央归档器,每秒可归档达0,000测量值和条(突发时,甚至每0秒可处理5,000条)而不产生任何问题。效率和无损失压缩功能的采用意味着对存储器的低。如果设置p25=,则电机抱闸数字量输入SON存上升沿时打,而SON存下降沿时关闭。
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集成的安全保护功能西门子G20变频器的基本单元中包含适用于基于安全保护应用的型号。所有的功率模块都是按照故障安全的要求进行内部设计的。通过将功率模块和带有集成安全保护的控制单元联用,便可以构成带有集成的安全保护功能的变频器。-计数:计数器模块-定位:*/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等-闭环控制:闭环控制模块-工业标识系统:接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等个系统包括:电源模板,*处理单元(CPU),各种信号模板(SM),通讯模板(CP),功能模板(FM),接口模板(IM),SIMATICS5模板。SIMATICS7-200控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资安全并且适合各种应用。
例如有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电,就可能需要增加空开数量。或者将PLC接至上位机,就需要增加交换机。但也视实际情况而定。远离强烈的震动源,防止震动频率为0-55HZ的频繁或连续震动。避免有腐蚀和易燃的气体。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
西门子S7-500的基本数据类型的长度到64位,而S7-300/400PLC支持的基本数据类型长度为32位;西门子S7-500支持Pointer、Any和Variant三种类型指针,S7-300/400PLC只支持前两种。
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