端并联串联网络，以免损坏开关器件。湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文逆变器工作原理说明三相桥式逆变电路由六个电力电子开关器件组成如图所示，控制各开关器件轮流导通和关断，可使输出端得到三相交流电压。三相桥式逆变器电路在工作过程中应注意三相之间互差同桥臂上下两管之间互相换流，每个开关器件在周期内导通，称导通型逆变器。为防止同桥臂的上下两管同时导通，即直通现象的出现，必须先给应关断的器件发出关断信号，等待段时间称死区时间，再给应导通的器件发出开通信号，即先断后通的方法。图三相逆变电路及工作过程湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文可见，逆变电路是实现变频器的关键部分，由它六个开关器件构成。这些电力电子开关器件必须满足以下要求能承受足够大的电压和电流。允许长时间频繁地接通和关断。接通和关断的控制十分方便。制动电路由于异步电动机属于阻感性负载，当异步电动机处于再生制动状态如经常工作在正反转或刹车制动的情况下再生能量放电通过与开关元件并联的二极管发馈至滤波电路电容中，使直流电压升高。般机械系统含电动机惯性积蓄的能量比大电容储存的能量大，故对于需快速制动的场合，可设制动电路开关和电阻把再生功率消耗掉，以免直流电路电压上升。对于大功率电机可外带制动电阻如图。图典型的电压型变频器主电路图变频调速系统构成湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文二控制电路给变频器主电路提供多种控制信号的电路，称为控制电路，如图所示。控制电路由以下电路组成频率电压的运算电路主电路的电压电流检测电路电动机的速度检测电路将信号电路的控制信号进行放大的驱动电路以及逆变器和电动机的保护电路。控制电路没有速度检测，为开环控制，开环控制有电压频率成比例的控制方式，适用于对调速精度要求不高的场合控制电路包含速度检测，为速度闭环控制，闭环有转差频率控制和各种矢量控制，适用于速度精度要求高的场合。运算电路将外部的转速转矩等指令同检测检测电路的电流电压信号进行比较运算，决定变频器的输出电压频率。电压电流检测电路与主电路电位隔离，并用来检测电压电流等。驱动电路即驱动主电路开关器件的电路。它将控制电路与主电路隔离，控制功率放大以使主电路功率开关导通关断。每种功率开关器件的驱动电路各有不同，在此不再详述。速度检测电路在异步电动机轴上装上速度检测测速发电机或光电编码器等检测速度信号并送入运算电路。保护电路检测主电路的电压电流等，当发生过载或过压等异常时，停止变频器或抑制电压电流值，以防止变频器和异步电动机损坏。保护电路分为变频器保护和异步电动机保护两种。保护功能览表保护对象保护功能逆变器保护瞬时过流保护过载保护再生过电压保护瞬时停电保护接地过电流保护冷却风扇异常异步电动机保护过载保护超频超速保护其他保护防止失速过电流保护防止失速再生过压保护湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文第章卡盘多刀半自动车床改造变频器的应用变频器选用原则变频器的输出功率和电流选择必须等于或大于被驱动异步电机的功率和电流。由于变频的过载能力没有电机过载能力强，旦电机有过载，损坏的首先是变频器如果变频器的保护功能不完善的话又如果设备上已选用的电机功率大于实际机械负载功率，但是有可能用户会将把机械功率调节到达到电机输出功率，此时，变频器定要可以胜任，也就是说变频器的功率选用定要等于或大于电机功率。个别电机额定电流值较特殊，不在常用标准规格附近，又有的电机额定电压低，额定电流偏大，此时要求变频器的额定电流必须等于或大于电机额定电流。必须认清变频器调速与机械变速存在本质上的区别绝对不能不假思索地将电机使用机械变速改为相同功率的变频器变速。因为功率是转矩与转速的乘积机械变速时例如齿转变速皮带变速若变比为，在电机功率不变时，忽略变速器效率，即转速下降倍，会造成转矩可升高倍，它属于恒功率负载湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文当变频调速时，恒功率负载例如切削机床，低速时力矩增加而变频器和电机低于额定频率时电流被限制，力矩不能增加，所以变频器调低电机转速有可能会造成电机带不动负载，选用时要根据减速造成力矩增加的比例，选用比原电机功率大的电机和变频器。例如原来电机，负载转矩,转速，机械变速后转速降到，转矩就可达，但原来的电机和变频器不可能输出的转矩。因此，要改变电机和变频器都是，选用标准功率或的电机和变频器才行。因此，恒功率负载在设计变频调速时，必须注意的要害问题是如何减小拖动系统的容量。对于车床转速的调整，只在停机时进行，而在工作过程中并不调速，我们可采用两档传动比方案，就不必加大变频器和电动机的容量。变频器的选用型号应根据使用要求而作细仔考虑基本考虑内容是使用环境条件电网电压负载大小及性质。环境温度长期较高，安装在通风冷却不良的机柜内时，会造成变频器寿命缩短。电子器件特别是电解电容等器件在高于额定温度后，每升高寿命会下降半，因此环境温度应保持较低，除设置完善的通风冷却系统以保证变频器正常运行外，在选用上增大个容量等级，以使额定运行时，温升有所下降是完全必要的。电网电压处于不正常时，将有害于变频器。电压过高，如对的线电压如上升到就会造成损坏，因此电网电压超过使用手册规定范围的场合，要使用变压器调整，以确保变频器的安全。高海拔地区因空气密度降低，散热器不能达到额定散热器效果，般在以上，每增加容量下降，必要时可加大容量等级，以免变频器过热。使用于不同用途时，选择变频器的系列型号应作分析，对于般用途变频器采用常数控制方式已可满足，对于负载变化范围大，而且又要求较高运转精度的场合，特别是低速时要求有稳定的速度和负载能力时，则要选用矢量湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文控制等方式的变频器，对数控机床等精密传动还要采用闭环控制和有速度传感器的方式，相应的变频器也要有这些配合的接口，选用时需要综合考虑。变频器使用不同场所对变频器的防护等级要作选择，为防止鼠害异物等进入应作防护选择，常见等级分别能防止固体物进入。当变频器为降低电动机噪声而将调制频率重新设置得较高并超过出厂设置频率时,会造成变频器损耗增大。设置频率越高，损耗越大，因此要适当减载，图表示不同调制频率和负载率时的相应减载曲线，不同公司不同系列会有差别，但趋势是相似的。不少使用者由于不懂这点，味增加调制频率，造成变频器过热而损坏，或者变频器输不出额定功率。图不同调制频率与负载率降低的关系矢量控制方式只能对应台变频器驱动台电机，而且变频器的额定电流应等于或大于电机额定电流，电机的实际使用电流不能比额定电流太小不低于变频器额定电流的。为了正确地使用矢量控制，在驱动前，变频器对电机冷态参数还需进行输入或自动识别。台变频器驱动多台电机时，变频器容量应比多台电机容量之和大，并且只能选择控制模式，不能用矢量控制模式。湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文当多台变频器的逆变单元共用个整流回馈单元时，即采用公共直流母线方式，有利于多台逆变器制动能量的储存和利用，此时整流回馈单元的容量要足够大，并要有防止小功率变频器整流桥过载损坏的措施。使用中对多台电机不能同时制动。对风机水泵类负载即平方律负载，如原来使用阀门风门调节流量，当改用变频器调速控制流量时，就会带来大幅度节能。而摩擦类负载恒转矩负载，使用变频调速的节能效果基本上不能体现，对用机械变速扩大转矩的场合，使用变频器还可能带不动负载，这在选用时必须充分注意,在这些场合使用变频器，其目的是工作机械需要作速度调整。变频器选型由原则可知，对于卡盘多刀半自动车床要求较高运转精度，特别是低速时要求有稳定的速度和负载能力时，则要选用矢量控制等方式的变频器。本着改造力求从简的原则，决定不增加速度反馈环节，而采用无速度反馈矢量控制功能或控制方式。由原则可知，我们可采用额定功率为的三菱的动作动作顺序动作条件及必备的保护和联锁等操作方式手动自动等。根据控制要求确定所需的用户输入输出设备。据此确定的点数。选择。分配的点，设计电气接口连接图这步也可结合第二步进行。进行程序设计，同时可进行控制台柜的设计和现场施工。工艺过程和控制要求车床车削加工工作示意图如图所示，用控制后，车床的工作要求如下将置状态，给车床供电，按下，油泵启动。旋转,工件夹紧，旋转，完成对刀校准。主轴和刀架旋转置,刀架工作方式有如下五种前刀架单独工作旋转,在按下,前刀架单独快进，旋转,刀架工进，压下延时快退。后刀架单独工作旋转,在按下,后刀架单独快进，旋转,刀架工进，压下延时快退。前后刀架同时工作旋转，在按下,前后刀架同时快进，旋转,前后刀架同时工进，压下延时快退。湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文先前再后刀架工作旋转和,按下,前刀架先快进工进，压下,前刀架延时快退，后刀架快进工进，压下,后刀架延时快退。先后再前刀架工作旋转和,按下,后刀架先快进工进，压下,后刀架延时快退，前刀架快进工进，压下,前刀架延时快退。工件加工完毕，主轴停止，工件放松。车床的工作方式半自动。根据车床工作要求，的输入输出地址表如下输入输出器件代号地址号功能说明器件代号地址号功能说明紧急停止主轴工作工作停止油泵工作油泵启动前刀架工作刀架启动后刀架工作刀架选择工件松紧主轴启动对刀主轴点动前刀架辅助前刀架选择后刀架辅助后刀架选择工件夹紧对刀控制前刀架限位后刀架限位过载保护的选型根据输入输出点数及控制对象我们选择三菱其相关参数如下点数单元类型基本单元输出形式继电器输出湖南铁道职业技术学院学生毕业设计论文主电路改造系统图主电路由的主轴电机和的油泵电机组成，主轴电机采用无速度反馈变频器调速公共端，正转运行，为模拟量输入电压输出端，输入电压端，公共端般选用千欧电阻，并采用两档传动比的方法克服增大变频器容量