变频器控制原理图设计方案分析
变频恒压供水控制系统方案
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节，以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时，将降低水泵的运行速度，反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速，可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力，并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时，PLC控制器会降低变频器的输出频率，降低水泵的运行速度；当实际压力低于设定范围时，则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保：相比传统的供水系统，在需求较低时能够降低水泵的运行速度，减少能耗和噪音。
在需求较高时，能够提高运行速度以满足压力需求，提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定：采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制，保证水压始终保持在设定值范围内，提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长：通过变频器控制水泵的运行速度，可以减少启停次数，减轻设备的磨损，延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护：系统可以实时监测供水压力，一旦超过设定范围，系统会自动调节水泵的运行速度，确保供水稳定，同时还能提供报警功能，及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计：根据实际需求，确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购：选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接：安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行：通过调节变频器的参数和设定压力范围，实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护：定期检查和维护系统的各个部件，确保系统正常运行。
总结：通过变频恒压供水控制系统的应用，可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
小功率低成本直线电动机专用变频器设计
运行参数，为保证数据的正确性，使用多备份的 方式保存数据的完整性，一旦数据有误，将调用 备份数据覆盖错误数据。
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方案设计
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方案设计
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小功率低成本直线电动机专用变频器设计
& & 根据直线电动机基本原理，以 !"#$%# 单片机为核 心，’())*#+,-.%/01# 模 块 为 驱 动，结 合 相 关 外 围 电 路，设计出直线电动机专用变频器，该变频器结构紧凑， 性能稳定，价格低廉，可广泛应用于小功率直线驱动的 场合。
正泰中自成为中国计量学院大学生社会实践基地
K K 近日，正泰中自和中国计量学院光学与电子科技学院 达成合作，成为该学院指定的大学生社会实践基地。中国 计量学院光学与电子科技学院，现有光信息科学与技术、 电子科学与技术、光电信息工程和微电子学 . 个本科专 业，光信息科学与技术专业为国家级“ 第一类特色专业 建设点” ，电子科学与技术专业为浙江省重点建设专业。
变频器设计方案
变频器设计方案硬件部分：本实验所设计的变频器输入电压为单相220v，50Hz交流电，输出也为单相。
变频器的设计要以变频器的带动对象电动机为最终出发点和落脚点（对本实验而言，则选用三相异步电动机），为此首先确定本实验所设计的变频器最大带动额定功率为400W的电动机。
由计算公式得：电动机额定电流的大小为：400/（0.85×0.9×220）=2.4A。
而变频器的选用应以电动机的额定电流为依据，只要在功率容量相当的情况下，变频器的电流能够能够承受电动机的额定电流即可。
变频器的具体设计：1：主电路部分（电能变换部分）：由单相整流桥，平波电容和逆变桥（本实验采用智能功率模块IPM）组成。
（1）：单相整流桥。
完成220v，50HZ交流电向直流电的转换，由于其后连接的平波电容的影响使得整流桥只在一段时间内导通，而流过整流桥的电流瞬时则可达到负载电流的2倍左右（对本实验而言，可达到5.8A），兼顾考虑整流桥的耐压值（对本实验而言，可达到220v×1.414=310v），故需选用6A，400V的单相整流桥。
（2）：平波电容。
用于滤去整流输出电压中的纹波，本实验采用电容滤波电路。
考虑到要满足RC》（3～5）T/2，故电容的容量需大于182uF，而兼顾电容的耐压值（对本实验而言，可达到220v×1.414=310v），故需选用200uF 的电解电容。
（3）：逆变桥（IPM）。
IPM在选用时，首先是根据变频电源的容量（负载的额定功率），同时也要考虑到供电电源容量，确定其额定值和最大值，然后选择具体的型号。
选型时，有两个主要方面需要考虑。
根据IPM的过流动作数值以确定峰值电流及适当的热设计，以保证结温峰值永远小于最大结温额定值，使基板温度永远低于过热动作数值。
负载电流最大峰值：Ic=400×1.5×1.414×1.2/0.9×0.85×220=6.05A，故选用三菱10A的智能功率模块。
中央空调节能改造方案
中央空调节能改造方案摘要：本文介绍了由变频器、可编程控制器、触摸屏等组成的控制系统在中央空调中达到节能的应用。
通过进水管和出水管温差进行闭环控制，使进水泵和出水泵能随空调热负荷的变化大小而自行调速运行，达到了显著的节能效果，同时采用HMI随时观察水泵设备的运行情况，通过这样直观的显示装置，值班人员可以适时调整使用需求，结合时段需要，进行设置处理，使用方便快捷。
关键词：温差闭环控制；变频器；PLC；触摸屏；中央空调节能系统一、前言在我国建筑楼宇中，中央空调涉及到各大企事业机构，大量的数据统计表明，中央空调系统消耗的电能，占所在区域的45-60%。
在我们南方地区，四季气候不分明。
由于场地的特殊性，我们医院一年四季都需要空调来调节室内的空气，所以空调的运行，占了用电的很大比例。
每年的五月—十月是空调全天候24小时使用高峰期，到了十一月份，空调在有些环境就无需使用了。
这样就造成不必要的浪费，鉴于这种情况，我对这种控制系统做出改良方案，针对换季时期，空调使用浪费问题做出了些技术性的改良，节能达到了20%左右。
二、问题的提出1、原系统简介采用2台冷冻泵组，功率90kw 4极 1450转，2台冷却泵组，功率90kw 4极1450转 3台冷却塔（11kw管道泵+5.5kw风机）。
（如图1）2、传统控制方案分析：中央空调启动运行后，因为进、出水泵温度始终处于开环控制状态，在温差变化时，进出水泵全是满负荷运转，造成了不要的浪费。
3、变频器控制方案节电原理：当实现变频自动调节后，根据系统检测反馈数据自动调节，自动调节水泵转速N，在制冷负荷比较小时候，电机转速N以较低的速度运行（我们在以普通异步电机加装变频时候，考虑到电机低速运转转矩，将最低频率设定在27HZ，电机散热部位加装独立供电的冷却风扇，不随电机频率变化影响散热），从而先显注降低了水泵电机输出功率，降低转速，输出功耗变低，达到节约电能的目的。
4、设计要求：针对中央空调的使用情况，我们根据空调的运行模式和整个空调系统进行节能设计，必须达到如下几点要求：1）节约电能2）稳定性3）智能化三、变频调速节能方案分析采用变频调速技术改造中央空调的循环水系统，具有节能效果好、自动化程度高等优势。
变频器控制柜设计方案要领
变频器控制柜设计要领变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题：一、散热问题变频器的发热是由内部的损耗产生的。
在变频器中各部分损耗中主，控制电路占要以主电路为主，约占98%2%。
为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热。
变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行。
大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积。
根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。
二、电磁干扰问题变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁I.波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。
以上，需要考虑控制电源的25%如果变频器的功率很大占整个系统抗干扰措施。
．当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会II. 因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。
三、防护问题需要注意以下几点防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的I.有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。
防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该II.设计为可拆卸式，以方便清理，维护。
防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。
防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变III. 频柜放在控制室中。
四、变频器接线规范信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制分开走线。
)变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路以上。
即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规距离应在30cm 50m。
PAMPWM高频变频器设计方案
PAM/PWM高频变频器设计方案摘要：本文提出一种基于PAM/PWM复合控制的高频变频器方案，PAM/PWM控制方式可减少对电网的谐波污染，调速范围较宽，该系统可以在0~5KHz范围内平滑调速，具有较强的带负载能力，以及抗干扰能力，调速性能优良。
关键词：高频；变频器；PWM/PAM一、引言：综合考虑PWM和PAM两种控制方式，设计出一种采用PAM/PWM复合控制技术的高频变频系统。
该系统结合了PAM(Pulse Amplitude Modulation)和PWM(Pulse Width Modulation)两种控制方式的优点，当变频器输出在低频（0Hz~2kHz）时，我们采用PWM调制方式；当变频器输出在高频（2kHz~5kHz）时，采用PAM调制方式，以减少高次谐波分量。
其中低频和高频之间的相互切换通过DSP软件编程实现。
采用PAM/PWM复合调制方式后，系统的调速性能要比单独使用PAM和PWM控制技术好得多。
PAM/PWM高频变频器提高了系统的调速范围，减小了对电网的谐波干扰，增强了系统的抗干扰能力和带负载能力，提高了电机的工作效率，该系统可以在0~5KHz范围内实现无级平滑调速，满足高频调速系统较大功率的输出要求。
下面分别PWM、PAM和PAM/PWM三种高频变频器系统进行分析。
二、PAM/PWM高频变频系统的分析1、PAM/PWM方式PAM/PWM控制技术充分利用了PWM和PAM控制技术各自的优点，将其结合起来，使变频调速系统无论是在低频区还是在高频区，都能得到良好的调速效果。
即较低速时采用PWM控制，保持u/f一定；当转速高于一定值时，将调制度固定在最大值附近，通过改变PAM的导通占空比，提高逆变器输入直流电压值，从而保持变频器输出电压和转速成比例，这一区域称为PAM区。
采用PAM/PWM混合控制技术后，可使逆变器从直流电源吸收的无功功率减少到最小程度，即电机从电网吸收的无功功率减少。
介绍电压源型变频器能量回馈控制技术的两个方案
介绍电压源型变频器能量回馈控制技术的两个方案介绍电压源型变频器能量回馈控制技术的两个方案山东大学控制科学与工程学院张承慧杜春水马永庆程全征马运东摘要通用变频器能量回馈PWM控制系统是一种采用有源逆变方式把电动机减速制动时产生的再生能量回馈电网的装置。
它可以克服通用变频器传统制动电阻方式低效、难以满足快速制动和频繁正反转的不足,使通用变频器可在四象限运行。
本文首先回顾了变频调速能量回馈控制技术的发展历史及现状,并介绍了常见的两个方案。
关键词变频调速技术能量反馈再生制动PWM控制编者按本文原标题为“变频调速能量回馈控制技术的现状与发展趋势”,载于变频器世界2002年第三期,文中介绍了许多种拓扑结构,本刊现挑选了常见的两种,因都是电压源型,故改用了现在取用的文题。
11引言变频调速技术涉及电子、电工、信息与控制等多个学科领域。
采用变频调速技术是节能降耗、改善控制性能、提高产品产量和质量的重要途径,已在应用中取得了良好的应用效果和显著的经济效益。
但是,在对调速节能的一片赞誉中,人们往往忽视了进一步挖掘变频调速系统节能潜力和提高效率的问题。
事实上,从变频器内部研究和设计的方面看,应用或寻求哪一种控制策略可以使变频驱动电机的损耗最小而效率最高?怎样才能使生产机械储存的能量及时高效地回馈到电网?这正是提高效率的两个重要途径。
第一个环节是通过变频调速技术及其优化控制技术实现“按需供能”,即在满足生产机械速度、转矩和动态响应要求的前提下,尽量减少变频装置的输入能量;第二个环节是将由生产机械中储存的动能或势能转换而来的电能及时地、高效地“回收”到电网,即通过有源逆变装置将再生能量回馈到交流电网,一方面是节能降耗;另一方面是实现电动机的精密制动,提高电动机的动态性能。
本文讨论的就是变频调速系统节能控制的第二个环节—变频调速能量回馈控制技术。
在能源、资源日趋紧张的今天,这项研究无疑具有十分重要的现实意义。
21通用变频器在应用中存在的问题通用变频器大都为电压型交—直—交变频器,基本结构如图1所示。
高压变频器旁路一次系统设计方案
高压变频器旁路一次系统设计方案高压变频器旁路一次系统设计方案在现代工业中，高压变频器逐渐成为很多机械系统中的重要组成部分。
它可以对电机的电压和电流进行精确的控制，实现电机的启停、转速调节和转向等功能。
由于高压变频器具有应用范围广、性能优异、节能减排等优点，因此被广泛应用于冶金、化工、电力、矿山等行业。
但是，高压变频器在正常工作时可能会发生故障，这将会给生产带来不良的影响。
为此，设计一套高效可靠的旁路一次系统，对于确保设备的正常运行和减少生产事故具有重要意义。
1. 旁路一次系统的原理旁路一次系统是指在高压变频器出现故障时，自动将变频器旁路，并使其绕过电机供电。
由于旁路一次系统采用的是电机正常启动电源，所以它可以保证电机继续运行，从而避免生产事故的发生。
在变频器恢复正常运行后，系统会自动将电机重新连接到高压变频器上，从而保持系统的连续性。
2. 旁路一次系统的设计旁路一次系统的设计应该满足以下几个基本要求：（1）可靠性高。
旁路一次系统需要具备很高的可靠性，以保证在变频器故障时能够及时而准确地进行旁路操作，而不会造成电机的损坏。
（2）操作简便。
操作人员可以通过简单的按键或开关将旁路一次系统启动或关闭。
同时，要求系统设计要充分考虑人机工程学，使操作人员可以方便且准确地进行操作。
（3）安全性高。
旁路一次系统的设计需要考虑到设备的安全性，确保操作过程中不会对设备和人员造成伤害。
根据上述要求，旁路一次系统的设计应该包含以下几个方面：（1）电源供应。
由于系统需要对电机进行供电，因此需要为旁路一次系统提供独立的电源控制。
（2）信号采集。
旁路一次系统需要接收变频器中的故障信号，并通过相应的处理，发送旁路信号发出旁路命令。
（3）旁路控制。
当接收到故障信号后，旁路一次系统需要启动旁路控制程序，并向电机提供正常电源供应，完成旁路操作。
（4）旁路恢复。
当变频器恢复正常运行时，旁路一次系统需要自动向电机提供变频器的供电，并恢复工作状态。
机电一体化毕业设计：PLC控制的变频-工频双回路恒压供水控制系统的设计
GDGM-QR-03-074-B/1Guangdong College of Industry & Commerce毕业综合实践报告Graduation synthesis practice report题目：PLC控制的变频－工频双回路恒压供水控制系统的设计(in English) Design of frequency - frequency PLC control double loop constant pressure water supply control system系别：电气自动化系班级：12机电一体化（3）班完成日期：6/2015摘要本设计根据供水要求，设计了PLC控制的变频－工频双回路恒压供水控制系统。
变频恒压供水控制系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。
本系统包含两台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对四相水泵电机的软启动和变频调速。
压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC 的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
变频恒压供水技术具有较先进的技术、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高等有点。
关键词：变频恒压供水系统；可编程控制器（PLC）目录一、绪论 (1)（一）课题的提出 (1)（二）变频恒压供水系统的国内外研究现状 (1)（三）本课题的主要研究内容 (2)二、控制方案确定及系统的理论分析 (3)（一）变频恒压供水系统控制方案的确定 (3)1.控制方案的比较和确定 (3)2.变频恒压供水概况 (4)（二）变频恒压供水系统的理论分析 (4)1.变频恒压供水系统的节能原理 (4)2.电动机的调速原理 (5)（三）变频恒压供水系统的设计构想 (6)1.变频恒压供水系统的组成和原理图 (6)2.变频恒压供水系统控制流程 (8)3.水泵切换条件 (9)三、系统的硬件设计 (10)（一）主设备选型 (10)1.主设备选型 (10)2.PLC 及其扩展模块的选型 (11)3.变频器的选型 (11)4.水泵机组的选型 (12)5.压力变送器的选型 (12)6.液位变送器的选型 (13)（二）系统主电路分析及其设计 (13)（三）系统控制电路分析及其设计 (14)（四）PLC的I/O端口分配及外围接线图 (16)四、系统的软件设计 (18)（一）系统软件设计分析 (18)（二）PLC程序设计 (19)1.控制系统主程序程序设计 (19)2.控制系统子程序设计 (21)（三）PID控制器参数整定 (30)1.PID 控制及其控制算法 (30)2.PID 参数整定 (31)五、结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)附录图1主电路图 (36)附录图2控制电路图 (37)附录图3主程序流程图 (38)附录图4主程序梯形图 (39)一、绪论水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。
单台变频器带不同时运行的4台电机的控制方式设计
正确的参数设置能提升变频器运行效率和调速性能。SB70系列变频器功能参数齐全，能实现各种控制，本项目电机以固定速度运行，参数设置较为简。其中F0-01为普通运行主给定通道设置为数字给定，F0-02运行命令通道选择设置为端子给定。
4、结束
本设计涉及PLC、变频器、接触器、继电器等多种电气原件，通过合理配置，加上PLC逻辑编程控制，实现了单台变频器带动不同时运行的4台电机的控制方式，满足了生产要求。这种设计方案可节省大量设备备件费用，而且电气结构简单易于维护，是一种成熟的控制方案。本设计目前已在河钢集团舞钢公司一轧钢厂西车底炉台车上运用，设备运行效果良好，这样充分说明本设计的实用性与可靠性。
单台变频器带4台电机的控制要求为：由一台变频器带动4台电机，4台电机的控制分别有一套正、反转控制按钮组成，当其中一台电机按下正转或反转按钮时，其他电机将锁定为不能运行状态。
2.2控制方式设计
要满组控制方式的要求，需要在SB70G变频器出线U、V、W上接4个接触器用于分别控制4台电机，这4个接触器控制需要相互联锁，同一时间只能有一个接触器吸合。要实现这个功能有两个方案可供选择，第一个是采用硬线连接实现接触器互锁，具体要求是当其中一台电机按下正转或反转按钮时，通过这台电机接触器的常闭辅助触点断开其他电机接触器的操作回路，由于有4个接触器这种方法需要比较复杂的接线。第二个是采用PLC编程控制4台接触器的互锁，这种方法将大大减少硬线数量，接线也得到简化。通过这两个方案的对比，第二种方案比较理想，采用PLC配合接线极大减少了操作回路的接线，对控制系统、日常维护和故障处理都有非常大的好处。所以本设计将采用PLC控制来实现单台变频器带4台电机的接触器互锁和电机正反转操作控制。
PLC的编程比较灵活，可根据自己的编程方式完成设计要求的逻辑编程，具体程序流程如图2所示。需要注意的是编程时根据电机接触器吸合反馈来锁定其他电机接触器，否者将会出现误动作造成设备损坏，当电机运行结束时加适当延时时间，可以让锁定的电机有切换运行方向的时间，延时结束释放锁定的电机，下次操作时就可以选择任意电机转动。
龙门铣床的变频调速控制
湖南工程学院课程设计课程名称运动控制系统课题名称龙门铣床的变频调速控制专业班级自动化0903姓名汪洋学号************指导教师赵葵银唐勇奇等2012年12月19日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：运动控制系统题目：龙门铣床的变频调速控制专业班级：自动化0903学生姓名：汪洋学号：14 指导老师：赵葵银、唐勇奇等审批：任务书下达日期2012年12 月10 日设计完成日期2010年12月21日目录前言 (7)第1章设计总体思路 (8)1.1 设计思路 (8)1.2 基本原理 (9)1.2.1 电动机调速原理 (9)1.2.2 变频器的工作原理 (11)第2章控制电路 (13)2.1 PLC电路设计 (13)2.2 变频电路设计 (15)2.2.1 机械设备的负载转矩特性 (15)2.2.2 变频器的控制方式 (16)2.2.3 电路设计 (19)第3章PLC程序设计 (22)第4章变频器调试 (24)4.1 参数复位 (24)4.2 快速调试状态 (25)4.3 功能调试.................................... 错误!未定义书签。
总结.. (28)附录 (29)参考文献 (29)评分表.......................................... 错误!未定义书签。
前言龙门铣床是加工较大型工件的机加设备，其电气控制系统包括工作台的主传动和进给机构的逻辑控制两大部分。
河南焦作迈科公司有一台龙门铣床，从70年代至今使用了多年。
龙门铣床的工作台主传动采用直流可逆调速拖动方式。
早期的直流调速控制系统由分立元件构成，使用了若干年以后，故障率明显上升，维修工作量不断增大，故障停工工时急剧上升，已经严重影响生产的正常进行。
原来的直流调速系统已经淘汰了，没有可能再对直流调速系统换新处理，进行技术节能改造是必然的选择。
本次的课题的内容是对以前的龙门铣床电路进行改进，通过时下流行的PLC与变频器相结合实现铣床的左、右主轴的无极调速。
逆变器与变频器设计方案介绍
逆变器与变频器设计方案介绍
逆变器和变频器是现代电力转换技术中不可或缺的两种设备。
它们可以将直流电转换成交流电，或者将定频交流电转换成可变频交流电。
这些技术被广泛应用于各种领域，如工业自动化、机器人技术、能源管理、交通运输等。
逆变器和变频器的设计方案涉及到多个方面。
首先，需要考虑到它们的功率需求和负载特性。
其次，需要选择适合的电子元件和控制电路。
此外，还需要考虑到安全性和可靠性等问题。
在逆变器的设计中，常见的拓扑结构有单相桥式逆变器、三相桥式逆变器、谐振逆变器等。
每种拓扑结构都有其独特的优缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
在变频器的设计中，需要考虑到电机特性和负载特性。
常见的电机控制方法有向量控制、直接转矩控制、滑模控制等。
同时，还需要选择合适的控制算法和控制器，以实现高效节能的电机控制。
总的来说，逆变器和变频器的设计需要综合考虑多个因素，包括功率、负载、电子元件、控制电路、安全性和可靠性等方面。
只有在各个方面都得到充分考虑的情况下，才能设计出稳定高效的逆变器和变频器。
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(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统
城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大，高层建筑的不断增长，对于高层的用户来说，在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大，常常需要满负荷或超负荷运行，而在晚上或休闲是,所需水量减少很多，但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源，对电动机的损耗也较大。
所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。
在供水系统中，当用水量需要变化时，传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应，往往会造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。
因此无法满足城市供水系统的要求。
采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。
根据用水量的大小，控制水泵的转速，即用水量增大时，调高变频，使水泵转速升高，增加供水量。
当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量，当用水量减少时，使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量，减少供水量。
2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下，维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器，到单片机，再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器，为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
（完整word版）plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点，可满足城市供水系统的控制要求.除此以外，PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。
由于PLC的CPU强大的网络通信能力，是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。
PLC控制电机变频调速系统的设计
P L C控制电机变频调速系统的设计(共25页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--题目1：控制电机变频调速系统的设计一、任务详情1.1背景调速系统快速性、稳定性、动态性能好是工业自动化生产中基本要求。
在科学研究和生产实践的诸多领域中调速系统占有着极为重要的地位特别是在国防、汽车、冶金、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。
调速控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。
它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简朴，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。
变频调速已被公认为是最理想、最有发展前景的调速方式之一，采用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。
用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。
任务要求通过PLC控制变频器，使三相异步电动机按图1-1所示的曲线运行，并可通过触摸屏远程控制电机的启动、停止，可对电机启动时间、减速时间设定调整，同时要求通过触摸屏实时显示数字电机转速、频率，显示转速图。
电机运行可分为三个部分：第一部分要求电机起动后在60s内从0（r/min）线性增加到1022（r/min）；第二部分是进入恒转速运行阶段，运行时间为120s，转速恒定为1022（r/min）；第三部分是当恒速到了规定时间，进入减速阶段，电机转速要求在40s内降到0（r/min）。
146012851022电机转速r/min图2 异步电动机运行曲线图二、方案设计电路构造思路选用EM AM06作为smart 200plc的扩展模块给予模拟量信号。
变频器硬件设计方案
一．设计思路通用型变频器的硬件电路主要由3部分组成:整流电路、开关电源电路以及逆变电路。
整流电路将工频交流电整流为直流,并经大电容滤波供给逆变单元; 开关电源电路为IPM和计算机控制电路供电;逆变电路是由PM50RSA120组成。
二．控制回路 1.整流电路整流电路中,输人为380V工频交流电。
YRl〜YR3为压敏电阻,用于吸收交流侧的浪涌电压，以免造成变频器损坏。
输人电源经二极管整流桥6R130G-160整流为直流，并经电的作用。
发光二极管用于指示变频器的工作状态。
Rl是启动过程中的限流电阻，由El〜E4大电容滤波后成为稳定的直流电压,再经电感和电容滤波后作为逆变单元和开关电源单元的电源。
R2和R3是为了消除电容的离散性而设置的均压电阻，同时还起到放于E1〜E4容量较大，上电瞬间相当于短路，电流很大,尺l可以限制该电流大小，电路正常状态后由继电器RLYl将该电阻短路以免增加损耗。
继电器的控制信号SHORT来自于计算机,上电后延时一定时间计算机发出该信号将电阻切除。
R1应选择大功率电阻,本电路中选择的是20W的水泥电阻，而且为了散热该电阻安装时应悬空。
电路中的+5V、+12V和±15V电压是由开关电源提供的电压。
LVl是电压传感器,用于采集整流电压值，供检测和确定控制算法用。
UDCM是电压传感器的输出信号。
通过外接插排连接至外接计算机控制电路。
2.开关电路输出电压进行变换,为IPM 模块和外接的计算机控制电路提供电源,提供的电压为土该电路主要由PWM控制器TL3842P、MOSFETK1317和开关变压器组成, 其功能是对整流电路的流15V、+1直2V、+5v。
3.IPM 的控制电路在电路中，HCPL4504是高速光耦，隔离计算机信号与变频器控制板，LM 、UM 是算机输入，控制对应的IGBT 导通的控制信号,VNI 、WN 、F0、VNC 为对应IGBT 的信号引脚。
P521是光电隔离器件,其输出信号FOUT 是错误信号,表明IPM 内部 出现错误，通过计算机响应进行错误处理。
逆变器与变频器设计方案介绍
逆变器与变频器设计方案介绍逆变器和变频器是电力电子的重要组成部分，其用途很广泛，包括工业制造、家用电器、交通运输和可再生能源等领域。
本文将介绍逆变器和变频器的设计方案。
逆变器是将直流电转换为交流电的电路，在一些场合中，需要将直流电转换为交流电以满足特定的电力需求。
如家用电器或工业设备的电源需要使用交流电。
逆变器在可再生能源领域也有广泛的应用。
逆变器的设计包括选择电路拓扑结构、拓扑结构优化、控制策略设计、故障保护设计等方面。
在选择电路拓扑结构方面，常用的有单相桥式逆变器、三相桥式逆变器、多级逆变器等。
其中，三相桥式逆变器应用最广泛。
在拓扑结构优化方面，可选用交叉磁阻拓扑、零电压拓扑、谐振拓扑等。
这些优化方案可以提高逆变器的效率和可靠性。
控制策略设计是逆变器设计中的重要环节。
逆变器控制包括电流控制和电压控制。
电流控制指的是将逆变器输出电流控制在一定范围内，使逆变器输出的交流电质量更高；电压控制指的是将逆变器输出电压控制在一定范围内，使逆变器输出稳定。
故障保护设计是确保逆变器在使用过程中具有较高的安全性和稳定性。
变频器就是将一种频率的电能转换为另一种频率的电能，是一种可调速传动装置。
变频器的应用范围广泛，常见于气体、液体输送、制药、印刷、环保等行业。
变频器主要由整流、滤波、逆变、控制等模块组成。
在变频器的整流模块中，可以采用单相整流桥、三相整流桥等结构。
在滤波模块中，一般采用电感、电容等元器件实现，并进行电压詹延等特性分析，以确保输出的电能质量。
逆变器模块是将直流电能转换为交流电能的重要模块，通常采用高频PWM模式实现，以提高电能转换效率。
在控制策略设计方面，变频器的控制可以分为速度闭环和无速度闭环控制。
速度闭环控制指的是根据输出轴的转速来控制电机的运行，无速度闭环控制则是根据输出电频来实现。
除此之外，变频器还需要设计故障检测、保护措施，增加设备的可靠性和额定使用寿命。
在变频器设计中，还需要考虑与电机的匹配、节能、抗干扰等问题。
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变频器控制原理图设计分析
个部变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4
三相分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT 波形，中间直流环节为滤波、直流储能PWM桥式逆变器，且输出为和缓冲无功功率。
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。
我们现在使用的变频器主要变频或矢量控制变频），先把工频交流VVVF采用交—直—交方式（电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整个部分组成。
整流部分为三相桥流、中间直流环节、逆变和控制4PWM三相桥式逆变器，且输出为IGBT式不可控整流器，逆变部分为波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器控制原理图设计分析：
）首先确认变频器的安装环境； 1
工作温度。
变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作I. ～55℃，但为了保证工作安全、可温度的影响，产品一般要求为040℃以下。
在控制箱中，靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安环境温度。
温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现装。
II.结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。
必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。
在水处理间，一般水汽都腐蚀性III.比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。
气体。
使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性振动和冲击。
装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击IV. 能。
．
时，会引起电气接触不良。
淮安热电就出现这样的问题。
这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。
设备运行电磁波干扰。
变频器在工一段时间后，应对其进行检查和维护。
V.
作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。
因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。
所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。
如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。
）变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；2
变频器和电机的距离应该尽量的短。
这样减小了电缆的对地 I.控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选电容，减少干扰的发射源。
II.电机电缆III. 用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
应独立于其它电缆走线，其最小距离为５００ｍｍ。
同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。
如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按９０度角交叉。
与变频器有关的模拟量信号线与主回与变频器有关的模拟路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。
IV.信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规．
格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。
3）变频器控制原理图；
主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电 I.
源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。
虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。
可以用变频器本身的过载保护代替控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频热继电器。
II.
出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。
）变频器的接地；4
变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手
段。
变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小。
变频器的接地应和动力设备的接地点分5m4mm于，长度不超过开，不能共地。
信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。
变频器与控制柜之间电气相通。
．
常见故障分析：
过流故障：过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。
其 1）可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。
这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的
突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。
如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路）过载故障：过载故障包括变频过载和电2已环，需要更换变频器。
机过载。
其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。
一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。
负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。
如前者则必须更换大功率的电机和变频器；）欠压：说明变频器电源
输入部3如后者则要对生产机械进行检修。
分有问题，需检查后才可以运行。