實驗五三相異步電機變頻調(diào)速(精)

1、實驗五三相異步電機變頻調(diào)速 、實驗?zāi)康?1了解變頻器外部控制端子的功能。 2了解變頻器端子的接線方法。 3 掌握變頻器面板操作和常用參數(shù)的訪問與設(shè)置。 4了解三相異步電機變頻調(diào)速在不同運行模式下的參數(shù)配置及操作方法。 二、實驗原理 1. ATV31 變頻器的選型 2).轉(zhuǎn)子 1 200240V 單相，0.182.2kW ; 2 200240V 三相，0.1815kW ; 3 380500V 三相，0.3715kW ; 4 525600V 三相，0.7515kW。ATV31 變頻 器具有豐富的端子和通信接口： _L 鼠籠式電動機由于構(gòu)造簡單，價格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上 應(yīng)用 AT

2、V31 HU 75 N4 X 變頻器系列 功率范圍 功率ffi/kW 電用額立值 是否內(nèi)國EMC A.TV21 ATV31 ATV61 ATV71 HU： PXO. 01 HU： PXO. 1 HU： PX1 37: 0. 37kW 55: 0.55kW 75: 0. 75kW I3:200-210V N 1:380-500V S6:525-600V 有)G 無A|gEMC 遞波器 AX有內(nèi)SEMC 謔波器 可以根據(jù)使用電動機的功率、額定電壓來選擇合適的變頻器，一般變頻器選型 要大一個型號。例如：使用三相線電壓 380V，功率是 0.37kW，可以選 0.55kW 對應(yīng)的變頻器ATV31HU5

3、5N4，這樣可以保證電動機更有效的運行。 2 .變頻器 I/O 端子的連接 ATV31 變頻器端子的接線方式如圖 4-1 所示。 1).基本原理 為了說明三相異步電動機的工作原理，我們做如下演示實驗，如圖 5-2 所示。 圖 5-2 三相異步電動機工作原理 L 3 (1 演示實驗：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動手 柄帶動蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋；若改變磁鐵的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向 也跟著改變。 (2現(xiàn)象解釋：當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對運動，鼠籠式導(dǎo)體 切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個電 磁力的作用，于是導(dǎo)體就沿磁鐵的

4、旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動起來，這就是異步電動機的基本原 理。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同j r-Q-0-0-C ci az co ；_J 冒 。啞富 a T O 1 C-O -0-0-0 L CM on * & &尹壬 eo s CXJ T CM 二匕匕 丁 c I三匸遂 加 注山上或”鳥 HH CC d d d ? -OO-O-O-O- CM a ?- _=J g 8 : -=c v o -o -: -1_ o L OJ 也爪電位器 （3.結(jié)論：欲使異步電動機旋轉(zhuǎn)，必須有旋轉(zhuǎn)的磁場和閉合的轉(zhuǎn)子繞組。 2）.旋轉(zhuǎn)磁場（1）.產(chǎn)生 TB1 動力端子分別接 380V 交流電和三相交流異

5、步電動機，并且可以接入外置 制動電阻和直流電抗器，用于緊急制動停車和濾波，見表 4-2。 接地端1- R/11 抑LL源輸人瑞 TB2 為控制端，各端子說明見表 4-3。22 個控制端子可分為三組：第一組為模 擬量輸入端；第二組為變頻器輸出的常開/常閉繼電器接點端子；第三組為報警端 子部分。另外還提供一個 RJ45 接口用于通信。 表 4-3 ATV31 變頻器的控制端子SZL2 表 4-2 ATV31 變頻器的動力端子 端子 功能 RIA RIB R1C R2A 1 J- 功能 RIA 常片綿電器 RIB 常閉細電器 R1C 繼電醤公用程 R2A 呵編電曙曲的N/0觸點 R2C COM 模擬

6、請】旳舍共第1 All 模擬尿噸兒輸入0-10V Al 2 模擬凰電兒輸九nor KL3 輸入* 4-2(hA 10V 設(shè)逹點電僦骼的電源I-lOkfi AOV AOC 樓擬電用輸li；AOV*模擬電說輸出A0C或邏轎貶爪輸出M)G AOV 或ADC珂進打定義M:何一個均町.怛不艇問時定義) 24V 邏卿輸入電湖端 Lil -LI6 | ! 出入 町進行方向打L i理咬山捋心； 當(dāng)3 t=00 時，i A =0 , AX 繞組中無電流；i B 為負，BY繞組中的電流從 Y流 入 B 1流 出；i C 為正，CZ 繞組中的電流從 C 流入 Z 流出；由右手螺旋定則可得合成 磁場的方向如圖 5-4

7、(a )所示。 當(dāng)3 t=1200 寸，i B =0 , BY 繞組中無電流；i A 為正，AX 繞組中的電流從 A 流入 X流出；i C 為負，CZ 繞組中的電流從 Z 流入 C 流出；由右手螺旋定則可得 合成磁場的方向如圖 5-4 (b )所示。 當(dāng)3t=24O0 寸，i C =0, CZ 繞組中無電流；iA 為負，AX 繞組中的電流從 X 流入 A 流出；i B 為正，BY繞組中的電流從 B 流入丫流出；由右手螺旋定則可得合 成磁場的方向如圖 5-4（c ）所示。 可見，當(dāng)定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在 空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變

8、化，產(chǎn)生的合成磁場 也不斷地 通過 2 線制和 3 線制方式起動電動機，比較兩種方式的區(qū)別，并改變加 /減速 斜坡時間。 （2 實驗說明 旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場 :ATV31 jl 9 V : 24V LB Llx All COM X X X (a 3 t = 0 (b 3 t = 120 (c 3 t = 240 圖 5-4 旋轉(zhuǎn)磁場的形成 -5V +5V (2).旋轉(zhuǎn)磁場的方向 旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向， 只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。這 時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。 -nCr 輸入銘牌給出的電動機額定電流，比

9、銘牌給出的值稍大一些； -nSP 輸入銘牌給出的電動機額定轉(zhuǎn)速； -COS 輸入銘牌給出的功率因數(shù)。 c. 將變頻器設(shè)置為 2 線制起動：進入 I/O-菜單-選擇 tCC -選擇 2C。 d. 設(shè)置 LI1 為正轉(zhuǎn)，LI2 為反轉(zhuǎn)。LI1 默認為正轉(zhuǎn)，設(shè)置 LI2 為反轉(zhuǎn)：進入 I/O- 菜單選擇 rrS -選擇 LI2。 e. 設(shè)置加速斜坡和減速斜坡時間： 進入 Set-菜單-選擇 ACC，設(shè)置加速斜坡時間：0. 1999.9s，出廠設(shè)置為 3s。進入 Set-菜單-選擇 DEC，設(shè)置減速斜坡時間：0. 1999.9s，出廠設(shè)置為 3s。f.設(shè)置功能訪問等級，進入 CTL-菜單-選擇 LAC

10、 -選擇 L3，設(shè)置為最高訪 問等級。g.設(shè)置控制方式 進入 CTL-菜單-選擇 Cdl -選擇 tEr，將控制通道(數(shù)字量輸入通道 設(shè)置為端 子控制方式。進入 CTL-菜單-選擇 Frl 4 選擇 AI1，將給定通道(模擬量輸入通道 設(shè)置為模擬量輸入端子 9 =120p AI1。2 3 線制控制 正向”或 反向”脈沖控制起動， 停止”脈沖控制停車。按圖 4-3 所示接線， LI1 :停車，LI2 :正向，LIx :反向 2 線制控制與 3 線制控制在變頻器設(shè)置和端子接線上有略微的差別： a.將變頻 器設(shè)置為 3 線制起動， 進入 I/O-菜單一選擇 tCC -選擇 3C ; b.設(shè)置反轉(zhuǎn)輸入

11、 端， 進入 I/O-菜單選擇 rrS T 選擇 LI3。 3 預(yù)置及切換電動機的運行速度（1 實驗內(nèi)容 通過對變頻器的參數(shù)配置，外接多個按鈕 “LT信號的不同組合，可以為電動 機設(shè)置 2 種、4 種、8 種、16 種的預(yù)置速度，實現(xiàn)速度的切換，見表 4-5。本實驗 預(yù)置 4 種速度，需要兩個按鈕，進行 4 種狀態(tài)組合，完成 4 種速率的切換。-5V +5V ATV31 圖 4-3 3 線制起動接線圖 All COM 陽動端 I 電位器; I ATV31 I 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 SP14 SP15 SP16 (實驗步驟按圖 4-4 所示接線，動力電 源與電位器接線與前一

12、個實驗相同，LI1:正向；LI2 :反向。在 電動機最初運行 時，速度是按照給定的頻率運行，可通過接在 LI3、LI4 的兩個按鈕來切換速度。 圖 4-4 電動機速率切換接線 1 電動機銘牌參數(shù)輸入到變頻器中。 2 將變頻器設(shè)置為 2 線制起動：進入 I/O-菜單一選擇 tCC P選擇 2C。3 LI1 和 LI2 分別定義為正轉(zhuǎn)和 反轉(zhuǎn)。LI1 默認為正轉(zhuǎn)，設(shè)置 LI2 為反轉(zhuǎn)：進入 I/O-菜單一選擇 rrS -選擇 LI2。4 LI3 和 LI4 作為兩個速度切換端子，進入 FUn-功能菜單一選擇 PS4 選擇 PSM 選 擇 LI3 ;再選擇 PS4 一選擇 LI4。5 設(shè)置 4 個預(yù)

13、置速度的頻率值：a.進入 SET-菜 單一選擇 SP2,設(shè)置第 2 個預(yù)置速度的頻率值； b.進入 SET-菜單一選擇 SP3,設(shè) 置第 3 個預(yù)置速度的頻率值； c.進入 SET-菜單一選擇 SP4,設(shè)置第 4 個預(yù)置速度 的頻率值。四、思考題 1、電動機正、反轉(zhuǎn)運行的工作原理是什么？ 2、為什么三 相異步電機可以變頻調(diào)速？ 五、預(yù)習(xí)要求 1了解變頻器的工作原理與使用方法。 2熟悉電機變頻調(diào)速原理。3了解變頻器 I/O 端子的連接及接線方式。 六、實 驗儀器設(shè)備 1.三相交流異步電動機 2.變頻器 1 臺 1 只 Llx 5 V +5V AH COM 種 i fSLI(PS16) 8fri JLIiPS8) 1 種速JSLI (PS 1 2種速度LI(PS2) ) 速度給電疽 0 0 0 0 0 0 0 1 SP2 0 0 1 0 SP3 0 0 1 1 SPI 0 1 0 0 sre 0 : 0 1 SP6 0 ; I . 1 0 SP7 - a 3.電位器 4.隔離開關(guān) 5.熔斷器 6.按鈕 1 只 1 只 3 只若干七、注意事項 1