专业实验2电力拖动部分实验指导书.docx
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专业实验2电力拖动部分实验指导书
专业实验
(2)-电力拖动部分
实验指导书
班级:
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学号:
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姓名:
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机械与电子工程学院
2012.2
实验一变频器控制电机运行
一、实验目的
1、了解变频器的工作原理。
2、了解变频器控制电机运行的工作原理。
3、掌握变频器控制电机运行的接线方法。
二、实验内容
1、变频器控制电机运行动力主回路参考原理图如图1.1所示。
2、变频器控制电机运行控制回路参考原理图如图1.2所示。
图1.1动力主回路参考原理图
图1.2控制回路参考原理图
三、实验器材
三相异步电动机1台,交流接触器1个,按钮开关1个,熔断器1个,西门子MM420变频器1台,小型两相断路器1个,连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
变频器自身8号接线端子引脚可输出24V电压,5号引脚高电平输入控制电机启动,当按钮开关按下之后,24V高电平从8脚经过按钮开关引入至5号引脚,使变频器输出控制启动电动机。
五、注意事项
1、接线时合理安排布线,保持走线美观,接线要求牢靠,整齐、清楚、安全可靠。
2、操作时要胆大、心细、谨慎,不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分,以免触电及意外损伤。
3、要观察电器动作情况时,必须在断电的情况下小心地打开柜门面板,然后再接通电源进行操作和观察。
4、即使变频器处于不工作状态,以下端子仍然可能带有危险电压:
电源端子L/L1,N/L2,L3;连接电动机的端子U,V,W,以及DC+,DC-。
5、在电源开关断开以后,必须等待5分钟,使变频器放电完毕,才允许开始安装作业。
6、接线时,务必使变频器的PE接线端子可靠接地。
六、实验步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法;抄录电动机及各电器铭牌数据;并用万用电表欧姆档检查各电器线圈、触头是否完好。
实验主回路电源二路小型断路器L、N,供电电压为220V。
参考图1.1、1.2所示线路进行接线,接线时,先接动力主回路,它是从220V单相交流电源小型断路器L1和N开始,经熔断器、交流接触器KM的主触头,到变频器电源输入端,再由变频器控制输出端到电动机M的三个线端U、V、W的电路,用导线按顺序串联起来。
主电路连接完整无误后,再连接控制回路,它是从变频器8号接线端子引脚经过开关按钮之后到变频器的5号接线端子。
最后将1脚和3脚短接。
接好线路后,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
(1)合上小型断路器,启动变频器电源;
(2)按下控制按钮开关,观察电动机和接触器的运行情况。
(3)放开控制按钮开关,观察电动机和接触器的运行情况。
(4)实验完毕,切断变频器电源,等待5分钟,使变频器放电完毕,拆除线路。
七、思考题
如果变频器在具有很强电磁干扰的环境下运行,应该采取何种措施确保变频器安全无故障的运行?
实验二变频器控制电机多段速度实训
一、实训目的
1、了解变频器控制电机多段速的参数设置方法。
2、了解变频器控制电机运行的工作原理。
3、掌握变频器控制电机运行的接线方法。
4、学会通过操作BOP面板和修改参数的方法调节频率来控制电机的速度。
二、实训内容
1、变频器控制电机多段速运行参考接线图如图2.1所示。
图2.1变频器控制电机多段速度实训接线图
三、实训器材
三相异步电动机1台,扭子开关3个,西门子MM440变频器1台,连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
变频器的数字输入端子DIN1,DIN2,DIN3,DIN4,DIN5,DIN6分别控制内部固定频率设置参数的P701,P0702,P0703,P0704,P0705,P0706。
其中P0702(选择命令源)与P1002(设置固定频率)两个参数一起控制固定频率的输出。
其他端子的参数设置同P0702一样。
一定要保证端子的命令源和固定频率给定值一样。
五、注意事项
1、接线时合理安排布线,保持走线美观,接线要求牢靠,整齐、清楚、安全可靠。
2、操作时要胆大、心细、谨慎,不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分,以免触电及意外损伤。
3、即使变频器处于不工作状态,以下端子仍然可能带有危险电压:
电源端子L,N,连接电动机的端子U,V,W。
一定不能将变频器的电源输入端L,N接入三相电源中,这样会损坏变频器。
4、在电源开关断开以后,必须等待5分钟,使变频器放电完毕,才允许开始安装作业。
六、实训步骤
1、参考图2.1所示线路进行接线,将电源控制屏的U、N和变频器输入L、N一一对应连接,变频器输出U、V、W与电机U、V、W一一对应连接。
2、接好线路后,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
备注:
如果想实现更多段速度的控制可以将DIN4,DIN5,DIN6端子都外接输出控制开关,分别由参数(P0704,P1004),(P0705,P1005),(P0706,P1006)的固定频率设置来控制电机的运行频率。
(1)合上小型断路器,按下电源控制屏上的启动按钮,启动变频器电源。
(2)参数复位,变频器停车状态下,设P0010=30,P0970=1,再按下变频器操作面板
上键,变频器开始复位(显示busy),复位过程大约为3min。
(3)设置参数P003=2//参数访问级别为2级
P1000=3//固定频率的给定命令源
P0702=15,P0703=15//DIN2,DIN3数字输入的命令源
P1002=10HZ,,P1003=15HZ//DIN2,DIN3数字输入的固定频率的设置值
(4)将扭子开关K1置ON,变频器启动,电机不转,再将扭子K2置ON,电机的运行频率和P1002所设置的频率一致。
电机以10HZ运行。
(5)将扭子开关K2置OFF,扭子开关K3置ON,电机的运行频率情况和P1003所设置的频率一致。
电机以15HZ运行。
(6)将扭子开关K2置ON,接着将K3置ON,再观察电机转动频率的变化。
(这时电机的转动频率应是P1002,P1003频率的叠加,但叠加的总和不会超出变频器的上限频率50HZ。
)
(7)将K3,K2,K1的钮子开关均置OFF,电机将停止运行,变频器停止工作。
(8)实验完毕,切断变频器电源,等待5分钟,使变频器放电完毕,拆除线路。
七、思考题
(1)如果把P1001的固定频率设置为大于零的任意常数,启动电机的按钮,电机为什么还是不转动?
(2)怎么设置参数可以在启动K1时,电机就有转速输出?
实验三变频器控制电机运行时间的控制实训
一、实训目的
1、了解变频器的工作原理。
2、了解定时器时间参数的运用。
3、掌握参数的设置方法。
二、实训内容
1、变频器控制电机运行时间参考接线图如图3.1所示。
图3.1变频器控制电机运行时间参考接线图
三、实训器材
三相异步电动机1台,扭子开关1个,西门子MM440变频器,连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
变频器自身DIN1引脚高电平输入控制电机正转启动,当正转控制按钮开关按下之后,24V高电平从9脚经过扭子开关引入至5号引脚,使变频器输出控制启动电动机。
通过变频器内部定时器参数设置来控制电机的运行时间。
变频器内部的定时器时间参数的设置可以让电机在规定的时间以设定的频率运行。
五、注意事项
1、接线时合理安排布线,保持走线美观,接线要求牢靠,整齐、清楚、安全可靠。
2、操作时要胆大、心细、谨慎,不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分,以免触电及意外损伤。
3、即使变频器处于不工作状态,以下端子仍然可能带有危险电压:
电源端子L,N,连接电动机的端子U,V,W。
一定不能将变频器的电源输入端L,N接入三相电源中,这样会损坏变频器。
4、在电源开关断开以后,必须等待5分钟,使变频器放电完毕,才允许开始安装作业。
六、实训步骤
1、参考图3.1所示线路进行接线,将电源控制屏的U、N和变频器输入L、N一一对应连接,变频器输出U、V、W与电机U、V、W一一对应连接。
2、接好线路后,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
(1)合上小型断路器,按下电源控制屏上的启动按钮,启动变频器电源。
(2)参数复位,变频器停车状态下,设P0010=30,P0970=1,再按下变频器操作面板
上键,变频器开始复位(显示busy),复位过程大约为3min。
(3)设置参数P0003=3//设置用户访问等级为专家级
P0700=2//数字输入端子命令源
P1000=3//固定频率的给定
P0701=99//数字输入IBICO的使能
P0840=722.0//ON/OFF1命令由DIN1使能
P2800=1//使能自由功能模块
P2802.0=1,P2802.1=1,P2802.2=1//使能定时器1~3的激活
P1001=6HZ,P1002=10HZ,P1003=15HZ//设置固定频率值
P1016=1,P1017=1,P1018=1//直接选择
P1020=2852,P1021=2857,P1022=2862,
//分别用Timer1,Timer2,Timer3的输出选择固定频率选择位
P2849=722.0,P2850=0,P2851=0
//定时器1延时0s,接通延时,DIN2控制Timer1的启动
P2854=2852,P2855=10,P2856=0
//用Timer1的输出来启动Timer2,延时10s,接通延时
P2859=2857,P2860=10,P2861=0
//用Timer2的输出来启动Timer3,延时10s,接通延时
(4)将启停控制开关K1置ON,电机在0~10s内以6HZ运行,10~20s 内以16HZ运行,20s以后以31HZ运行。
BOP面板显示的频率观察与所设置的频率一致。
将启停控制开关K1置OFF,电机停止运行,变频器停止工作。
(5)实验完毕,停止电动机,切断电源,等待5分钟,使变频器放电完毕,拆除线路。
七、思考题
怎么设置参数P2802.1,P2802.2的参数?
实验四基于PLC模拟量控制变频开环调速实验
一、实验目的
1、了解变频器的工作原理。
2、熟悉简单PLC梯形图的编程。
3、了解PLC模拟量在变频器中的运用。
4、掌握变频器PLC模拟量控制变频器控制电机运行速度的接线方法。
二、实验内容
1、变频器外部端子配PLC控制电机模拟量开环控制的主回路参考原理图如图4.1所示。
2、变频器外部端子配PLC控制电机模拟量开环控制的控制回路参考原理图如图4.2所示。
图4.1动力主回路原理图
图4.2控制回路原理图
3、理解实验的原理及控制要求,列出PLC资源配置表如下:
序号
位号
符号
说明
输入点
1
I0.0
SB_1
启动按钮
2
I0.1
SB_2
停止按钮
3
I0.2
SB_3
加速控制按钮
4
I0.3
SB_4
减速控制按钮
4
I0.4
K1
正反转切换的控制开关
输出点
1
Q0.0
电机启动的信号输出
2
Q0.1
正反转切换的信号输出
4、在计算机上安装好STEP7-Micro/WIN32编程软件,编制梯形图程序,并下载到PLC。
5、变频器的数字输入点:
3脚表示AIN1+,4脚表示AIN1-,5脚表示DIN1,6脚表示DIAN2,9脚表示+24V。
三、实验器材
三相异步电动机1台,扭子开关1个,按钮开关4个,西门子S7-200系列可编程序控制器CPU224XP一台,PPI电缆一根,安装有STEP7-Micro/WIN32编程软件的PC机一台(自备或选配),变频器一个MM440连接导线及相关工具若干。
四、工作原理
利用按钮开关作为PLC输入控制信号,把变频器9号接线引脚输出24V电压作为PLC输出的公共端,分别将变频器的5号、6号与PLC的输出端相连。
当按下启动控制开关SB1时,PLC程序控制Q0.1输出使变频器的5脚和9脚导通,从而使电机启动。
同时,当按下加速的控制开关时,PLC程序控制Q0.1输出使变频器的5脚和9脚接通的同时调用程序控制电机的运行速度。
转切换开关时,电机Q0.2输出,使得5脚和9脚断开的同时6脚与9脚接通,电机反转运行。
PLC电压模拟量输出接入变频器的模拟量输入的AIN1+,AIN1-,给电机提供转速。
通过程序设置给定加减速。
五、注意事项
1、接线时合理安排布线,保持走线美观,接线要求牢靠,整齐、清楚、安全可靠。
2、操作时要胆大、心细、谨慎,不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分,以免触电及意外损伤。
3、即使变频器处于不工作状态,以下端子仍然可能带有危险电压:
电源端子L,N;连接电动机的端子U,V,W。
一定不能将变频器的电源输入端L,N接入三相电源中,这样会损坏变频器。
4、在电源开关断开以后,必须等待5分钟,使变频器放电完毕,才允许开始安装作业.
六、实验步骤
参考图4.1,4.2所示线路进行接线,接主回路,将电源控制屏的U、N和变频器输入L、N一一对应连接,变频器输出U、V、W与电机U、V、W一一对应连接。
再连接控制回路,分别将4个钮子开关与PLC的输入端相连,将PLC的输出端与变频器的5((DIN1)、6(DIN2)、9号(+24V)端子相连。
PLC的模拟量输出M,V电压输出与变频器的模拟量输入AIN1-,和AIN1+相连。
实验中为了方便接线,可以用扭子开关代替按钮开关来操作。
接好线路后,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
(1)合上小型断路器,按下电源控制屏上的启动按钮,启动变频器电源。
(2)参数复位,变频器停车状态下,设P0010=30,P0970=1,再按下变频器操作面板
上键,变频器开始复位(显示busy),复位过程大约为3min。
(3)按下SB1启动的控制开关,变频器启动开始工作,电机开始没有转速,
(4)按下SB3加速的控制开关,电机开始加速运转。
(可以通过面板看电机输出频率的大小变化)。
(5)按下SB4减速的按钮开关,电机将开始减速运行的大小。
(6)将正反转切换的控制开关K1置ON,电机将反向启动运行。
(7)实验完毕,按下停止按钮SB2,停止电动机,切断电源,等待5分钟,使变频器放电完毕,拆除线路。
七、思考题
比较变频器直接给定的模拟量输入和PLC给定的模拟量输入之间的区别?
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