畢業(yè)實(shí)習(xí)資料觸摸屏勵(lì)磁裝置說(shuō)明書(shū).概要

1、1 、 概述KGLF-2C 型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置，系我廠開(kāi)發(fā)研制的全數(shù)字化產(chǎn)品。裝置控制核心由 SEIMENS 公司 S7200-PLC 和 Pro-face GP37-24V 觸摸屏與KGLF-2 型微機(jī)勵(lì)磁控制器組成,主回路選用6 只 KP500A/1000V 晶閘管風(fēng)冷器件組成三相全控橋可控硅整流供電，采用全數(shù)字控制技術(shù)，運(yùn)行參數(shù)由人機(jī)界面觸摸屏設(shè)定,微機(jī)智能完成的轉(zhuǎn)差率檢測(cè)、滅磁控制、運(yùn)行顯示、實(shí)時(shí)投勵(lì)、脈沖形成、故障自診斷等功能，此勵(lì)磁裝置具有：良好自診斷功能，能夠進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)及故障管理，可在線(xiàn)修改和顯示當(dāng)前運(yùn)行的各種參數(shù)，并可循環(huán)存儲(chǔ)故障信息，并且運(yùn)行可靠、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能

2、齊全、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。2、適用范圍本勵(lì)磁裝置可適用于水泵、鼓風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、球磨機(jī)、粉碎機(jī)、軋鋼機(jī)等負(fù)載類(lèi)型的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。3 、 工作環(huán)境3.1 海拔高度不超過(guò)2000 米；3.2 周?chē)橘|(zhì)溫度為-20 C+40 C ；3.3 周?chē)橘|(zhì)相對(duì)濕度不超過(guò)85% （相當(dāng)于溫度20 5） ；3.4 環(huán)境沒(méi)有導(dǎo)電及易爆塵埃，沒(méi)有腐蝕氣體。4 、 引用標(biāo)準(zhǔn)234.1 GB10585-89中小型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)基本技術(shù)要求;4.2 GB12667-90同步電動(dòng)機(jī)半導(dǎo)體勵(lì)磁裝置總技術(shù)條件;4.3 GB3797-83電控設(shè)備第二部分：裝有電子器件的電控設(shè)備;4.4 GB3859半

3、導(dǎo)體電力變流器;4.5 GB2681電工成套裝置中的導(dǎo)線(xiàn)顏色;4.6 GB2682 -81電工成套裝置中的指示燈和按鈕的顏色;4.7 GB10233-88電氣傳動(dòng)控制設(shè)備基本試驗(yàn)方法;5、勵(lì)磁裝置的型號(hào)及規(guī)格/ VI額定勵(lì)磁電壓額定勵(lì)磁電流系統(tǒng)特征代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)第2代全數(shù)字產(chǎn)品K G L F - 2 - A可控1 I硅整流I勵(lì)磁 強(qiáng)迫風(fēng)冷 5.1型號(hào)說(shuō)明5.2規(guī)格系列勵(lì)磁裝置額定功率柜體外型尺寸(高x寬xm)三相干式整流變壓器(A/Y-11 ) (Y/Y-12)300A/50V2000 X800 65035kVA53A/268A380V/75V300A/75V2000 X800 65050kVA

4、76A/263A380V/110V300A/110V2000 X800 65070kVA106A/254A380V/160V300A/140V2000 X800 65085kVA129A/246A380V/200V300A/170V2000 X800 650105kVA159A/248A380V/245V500A/50V2200 X800 X80050kVA76A/384A380V/75V500A/75V2200 X800 X80075kVA114A/395A380V/110V500A/110V2200 X800 X800100kVA152A/362A380V/160V500A/140V220

5、0 X800 X800130kVA196A/374A380V/200V500A/170V2200 X800 X800160kVA380V/245V242A/376A500A/220V2200 X800 X800210kVA380V/300V318A/403A6、性能指標(biāo)6.1 勵(lì)磁輸出電壓可調(diào)范圍勵(lì)磁輸出電壓可在額定值的10%125%范圍內(nèi)平滑可調(diào)。6.2 勵(lì)磁裝置輸出能力勵(lì)磁系統(tǒng)在額定輸出電壓40%100%范圍內(nèi)，能輸出額定電流并連續(xù)運(yùn)行。6.3 按轉(zhuǎn)差率投全壓、投勵(lì)磁投全壓轉(zhuǎn)差率為10%,誤差不超過(guò)10%,投勵(lì)磁轉(zhuǎn)差率為5%,并保證順極 性投勵(lì)。6.4 恒流調(diào)節(jié)勵(lì)磁當(dāng)電網(wǎng)在額定電壓的80%

6、110%變化時(shí)，恒流勵(lì)磁調(diào)節(jié)偏差不大于 4%06.5 過(guò)流和欠流整定范圍系統(tǒng)具有過(guò)流和欠流保護(hù)，過(guò)流保護(hù)可整定范圍為額定值的80%180%,欠流保護(hù)可整定范圍為額定值的 20%60%。6.6 起動(dòng)超時(shí)保護(hù)超過(guò)正常起動(dòng)時(shí)間的上限值不投勵(lì)，勵(lì)磁系統(tǒng)自動(dòng)跳閘停機(jī)。6.7 失步保護(hù)同步電動(dòng)機(jī)一旦失步，勵(lì)磁繞組中的直流電流必然疊加著較大的交流分量，交流分量的峰值達(dá)到額定勵(lì)磁電流的50%并持續(xù)一定時(shí)間，系統(tǒng)確認(rèn)失步，同步電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)。6.8 電機(jī)掉磁保護(hù)當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，如果勵(lì)磁裝置出現(xiàn)內(nèi)部故障或接收不到高壓柜發(fā)送來(lái)的開(kāi)車(chē)信號(hào)，若持續(xù)5 秒鐘，故障繼電器就會(huì)動(dòng)作，系統(tǒng)跳閘停機(jī)。7 、 主要特點(diǎn)7.1 系統(tǒng)具

7、有三種投勵(lì)磁方式:7.1.1 當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的 95% 時(shí)（國(guó)標(biāo)） ，立即投勵(lì)磁，該為優(yōu)先級(jí)投勵(lì)；7.1.2 按轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的最小幅值投勵(lì)， 同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)后， 隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的幅值會(huì)愈來(lái)愈低，當(dāng)此值降至相當(dāng)于50周交流電壓810伏有效值時(shí)自動(dòng)投勵(lì)，為次優(yōu)先級(jí)投勵(lì)；7.1.3 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的90%95%后，微機(jī)重復(fù)檢測(cè)轉(zhuǎn)差信號(hào)十次延時(shí)23s投勵(lì)，為次優(yōu)先級(jí)投勵(lì)。7.2 具有雙路滅磁功能為了保證設(shè)備的安全性， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)為低電壓和高電壓雙路滅磁。 同步電機(jī)在異步起動(dòng)過(guò)程中 ,低電壓滅磁先滅磁，起動(dòng)電阻的投入和切除由計(jì)算機(jī)來(lái)控制，由于電阻投入瞬間電壓較低，

8、一般僅為額定勵(lì)磁電壓的0.10.2倍，從而同時(shí)也抑制了轉(zhuǎn)子感應(yīng)的過(guò)電壓， 保證轉(zhuǎn)子絕緣不受損壞， 使電機(jī)具有良好的異步驅(qū)動(dòng)特性。 投勵(lì)后低電壓滅磁取消， 高電壓滅磁依然存在， 保證若轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生高壓，滅磁可及時(shí)開(kāi)通，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。7.3 系統(tǒng)可選工作方式7.3.1 恒角給定方式；7.3.2 恒壓 PI 控制方式；7.3.3 電流跟蹤控制方式；7.3.4 恒電流帶Cos小跟蹤補(bǔ)償控制方式；為了使同步電動(dòng)機(jī)投勵(lì)后能迅速、平滑、可靠地拖入同步，系統(tǒng)設(shè)有強(qiáng)勵(lì)整步控制。即在投勵(lì)開(kāi)始時(shí)，勵(lì)磁電壓可強(qiáng)勵(lì)1.11.4倍，時(shí)間150S。強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)和時(shí)間根據(jù)需要可任意設(shè)定。7.4 具有完備的故障自診斷、報(bào)

9、警、保護(hù)和顯示功能裝置送電后, 單片機(jī)首先檢查供電電源是否欠相,快熔是否熔斷, 如果有欠相或快熔損壞, 發(fā)出故障信號(hào),系統(tǒng)不允許開(kāi)車(chē)。開(kāi)車(chē)前將工作方式開(kāi)關(guān)XK 置于“ 調(diào)試”位置， 可以很方便地檢查裝置整流、滅磁、投勵(lì)等環(huán)節(jié)工作是否正常，從而確保開(kāi)車(chē)萬(wàn)無(wú)一失。系統(tǒng)中的五路穩(wěn)壓電源、 六組脈沖、 運(yùn)行狀態(tài)、 以及欠相、 快熔熔斷、 失磁、過(guò)流、 失步、 啟動(dòng)超時(shí)等各類(lèi)故障等都有發(fā)光二極管顯示， 同時(shí)還有故障代碼顯示功能。還可以在觸摸屏上查詢(xún)故障類(lèi)型以及發(fā)生故障時(shí)間，可查詢(xún) 200 個(gè)故障記錄。7.5 具有直觀的起動(dòng)過(guò)程監(jiān)控和顯示。起動(dòng)過(guò)程中將轉(zhuǎn)差信號(hào)的頻率折算為數(shù)碼顯示， 采用倒計(jì)數(shù)方式顯示,

10、操作人員可以直觀地監(jiān)視同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)全過(guò)程。7.6 具有 200 個(gè)故障循環(huán)記錄功能。7.7 具有時(shí)時(shí)勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓運(yùn)行曲線(xiàn)錄波功能，記錄時(shí)間間隔為 2s ，記錄長(zhǎng)度為 2048 條。7.8 系統(tǒng)初始整定值（即系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的出廠設(shè)定值）已被備份在PLC 程序中，當(dāng)系統(tǒng)由于長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)PLC 中電池耗盡時(shí)，使得的參數(shù)值丟失，只需在觸摸屏上的“ 出廠參數(shù)恢復(fù)” 畫(huà)面進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)置，即可方便地恢復(fù)運(yùn)行參數(shù)。8、同步電動(dòng)機(jī)控制基本原理簡(jiǎn)介凸極式同步電動(dòng)機(jī)電磁功率表達(dá)式為：,-UE0- U2Pm= P m+ PM=m PSINH + m Xd2相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為:2M=M7 +M,/ =m SI

11、N6 + m)SIN2u1、 c)SIN 29Xd由此可見(jiàn)凸極式同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率Pm（電磁轉(zhuǎn)矩M）由兩部分組成,Xd?02，%Pm= m UE0 SNXdM=m UE0 SNXdJQSI N =00 =0部分為基本分量P7 M （M，），另一部分為附加分量P M （M，/）。凸極式同步電動(dòng)機(jī)的附加分量與勵(lì)磁的狀態(tài)無(wú)關(guān)，而隱極式同步電動(dòng)機(jī)Xq=Xd,附加分量P =0, M =0,因此后面的分析不考慮附加分量，因此同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率和轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式簡(jiǎn)化為電動(dòng)機(jī)空載時(shí):機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩M2=0,空載損耗P0=0,則空載轉(zhuǎn)矩M0=0電磁轉(zhuǎn)矩 M= M2+M0=0則 M=m UE sinh = 0Xd9

12、 -0表明轉(zhuǎn)子磁極軸線(xiàn)與定子等效磁極軸線(xiàn)幾乎重合，此時(shí)電機(jī)過(guò)載能力最強(qiáng)，最不易失步。電動(dòng)機(jī)加負(fù)載時(shí):加載時(shí)兩組磁極系統(tǒng)的軸線(xiàn)被拉開(kāi),8就有一定數(shù)值，負(fù)載愈大，9愈大UEcmax=時(shí) SIN 日=1 時(shí)，Mmax= m2Xd1.%電磁轉(zhuǎn)矩最大。負(fù)載超極限：當(dāng)a到達(dá)8 max以后，如負(fù)載再加大，此時(shí)兩組磁極軸線(xiàn)進(jìn)一步拉開(kāi)，當(dāng)9 8 max時(shí)，Pm及M不但不增加，反而出現(xiàn)MVM2+M0的現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)便減速，以致8更增大，減速愈甚，結(jié)果導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不能與定子等效旋轉(zhuǎn)磁極同步運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)處于失步狀態(tài)，被迫停轉(zhuǎn)。這種電磁現(xiàn)象在物理模型中表現(xiàn)為表征磁拉力的彈簧被拉斷，引起失步停轉(zhuǎn)。所以為了保證同步電動(dòng)機(jī)能十分安

13、全而穩(wěn)定運(yùn)行，在額定工作下，一般使8 =30左右。因?yàn)橥诫妱?dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩 M與E0成正比，E0又與勵(lì)磁電流Il成正 比，因此加大勵(lì)磁電流Il可以增大電磁轉(zhuǎn)矩。如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載突然增加的同時(shí)增 加其勵(lì)磁，就能提高電動(dòng)機(jī)的電磁力矩，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而避免失步。9.1 同步電動(dòng)機(jī)恒定勵(lì)磁拖動(dòng)沖擊負(fù)載的分析同步電動(dòng)機(jī)恒定勵(lì)磁拖動(dòng)沖擊負(fù)載運(yùn)行，根據(jù)輕載，滿(mǎn)載和超載，用磁勢(shì)向流表MA一輕載B一滿(mǎn)載從圖A、B、C可見(jiàn)，當(dāng)施加于同步電動(dòng)機(jī)的定子電壓Ub和勵(lì)磁電流Il定，這樣合成磁勢(shì)fH （IH）就確定了。如果同步電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)，其定子有功電流Iy就增加（Iy3Iy2Iy1）,因?yàn)檗D(zhuǎn)子勵(lì)磁電流IL不變

14、，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，勵(lì)磁 電流Il只沿著“軌跡圖” M-N移動(dòng)向量，而絕對(duì)值不變（即Ili= Il2= Il3）,故同步電動(dòng)機(jī)和定子回路無(wú)功電流IW從容性變成了感性，（IW1 IW2均為容性，IW3則為感性）。因此同步電動(dòng)機(jī)定子電流Ibi和IB2分別超前定子電壓Ub的角度為1和2,所有電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)COS1和COS2超前（12）,而定子電流I B 3落后UB的角度為3,所以功率因數(shù)COS3滯后。功率因數(shù)角從上分析可知，恒定勵(lì)磁拖動(dòng)沖擊負(fù)載時(shí)，隨著負(fù)載的增加,愈來(lái)愈小，最后從超前變至滯后；功率角8 越來(lái)越大,當(dāng) 9 90時(shí)，同步電動(dòng)E0U=2SIN 八 Sin30 NNUB機(jī)無(wú)法維持靜態(tài)平衡，因此

15、要失步。結(jié)論:9.1.1 恒定勵(lì)磁電流的同步電動(dòng)機(jī)靜態(tài)過(guò)載能力為:Pmax =XdPnE0USNXd9.1.2 負(fù)載變化時(shí)，為避免失步，應(yīng)保證功率因數(shù)cos（I）超前運(yùn)行。9.1.3 適用于穩(wěn)定負(fù)載，如：球磨機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。9.2 恒無(wú)功調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流恒無(wú)功調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流向量圖如右:對(duì)于沖擊負(fù)載，為了使電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行不失步，同時(shí)避免電網(wǎng)受到過(guò)大的電 流沖擊，可采用恒無(wú)功調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。上圖繪出了同步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行及突加負(fù)載運(yùn)行時(shí)各電量參數(shù)變化的關(guān)系, 施加于同步電動(dòng)機(jī)定子電壓 UB 一定，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流為IL1,對(duì)應(yīng)定子電流IB1分 解為一部分有功電流lyi （空載損耗），一部分容性電流IW1。

16、此時(shí)定子電流IB1超 前定子電壓Ub為（M角，功率因數(shù)cos（h超前，此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)輸出無(wú)功電流 IW1 0當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)負(fù)載突加時(shí)，有功電流Iyi增加至Iy2,通過(guò)無(wú)功閉環(huán)控制使IL1 增加至IL2,保持同步電動(dòng)機(jī)定子電流軌跡按“恒無(wú)功線(xiàn) M N變化，使同步 電動(dòng)機(jī)輸出的無(wú)功電流I W2 =IW1不變。此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)定子電流IB2與UB夾角 為2 ,功率因數(shù)2仍超前。卸載后，勵(lì)磁電流IL2回到IL1 ,系統(tǒng)又回到空載 狀態(tài)下運(yùn)行。9.3 恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)包功率因數(shù)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的向量圖如下:設(shè)同步電動(dòng)機(jī)在某一負(fù)載下運(yùn)行，其定子電流為Ibi ,有功電流Iyi,無(wú)功電流Iwi,勵(lì)磁電流Ili,功率因數(shù)

17、cos（I）i =0.9 （超前）。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，通過(guò)功 率因數(shù)調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制，使定子電流Ib沿著“恒功率因數(shù)軌跡線(xiàn)M 一N 變化。即勵(lì)磁電流IL1 一|L2 ,功率角9 1 8 2 ,定子電流由IB1增大至IB2 ,無(wú) 功電流由IW1增大至I W2 ,從而維持功率因數(shù)角小1 = （|） 2從而確保功率因數(shù)不 變，即COS小1 = COS小2。包功率因數(shù)調(diào)節(jié)控制除了避免同步電動(dòng)機(jī)不會(huì)因突加沖擊負(fù)載而失步外，還 可以向電網(wǎng)提供足夠數(shù)量的無(wú)功電流。9、勵(lì)磁裝置工作原理9.1 主回路部分9.1.1 主回路的組成和功能裝置主回路完成整流和滅磁兩大功能，系統(tǒng)采用三相全控橋可控硅整流電路，向同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子

18、繞組提供直流勵(lì)磁電流。滅磁回路由可控硅 7、8KGZ與 二極管GZ反并聯(lián)組成，實(shí)際上組成為一個(gè)大功率電子開(kāi)關(guān)，完成同步電動(dòng)機(jī)在異步起動(dòng)過(guò)程中串入起動(dòng)電阻，起動(dòng)結(jié)束后自動(dòng)切除，保證同步電動(dòng)機(jī)在異步起 動(dòng)期間，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組既不開(kāi)路也不短路， 從而避免勵(lì)磁繞組承受過(guò)電壓和過(guò)電 流。9.1.2 勵(lì)磁回路三相全控橋可控硅16KGZ的選擇(1)可控硅16KGZ電流容量的選擇可控硅整流器允許等效發(fā)熱電流，即有效電流(導(dǎo)通角180 0 )I=1.57I KGZ式中Ikgz可控硅正向平均電流(2)實(shí)際線(xiàn)路中可控硅整流器的等效發(fā)熱電流K =、Il=0.578 I l考慮強(qiáng)勵(lì)1.4倍I =1.4X0.578 Il=

19、0.81Il(3)根據(jù)等效發(fā)熱原則，可控硅16KGZ的正向平均電流,、I0.81 IlIkgz=0.515I l1.571.57式中Id一轉(zhuǎn)子最大負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁電流9.1.3 可控硅整流器16KGZ的正反向峰值電壓的選擇、Usm ，/10Ul 10U lUkgz m K 2 =父 K2 =乂 1.7 =9.4 U l2Ki2Ki2 0.9式中：Ki可控硅串聯(lián)時(shí)均壓系數(shù)取0.9K2一可控硅正反向峰值電壓的安全系數(shù)取1.79.1.4 勵(lì)磁裝置主回路三相整流變壓器的選配三相整流變壓器采用 /Y-11或Y/Y-12接線(xiàn)方式，一次側(cè)線(xiàn)電壓為AC380V 0整流變壓器視在功率：P=Pi= P2=T3U2l2

20、X10-3 kVA整流變壓器二次線(xiàn)電壓：U2=KCUL= d，） Ul 0（1.31.5） UL 0.8 1.35 cos： k0.8 i.35 cos30整流變壓器二次線(xiàn)電流：|2= J工產(chǎn)3 I.da =Il J=Ml =0.8161 l,2 二.2 二 33Kc=1.21.4強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)0.8電網(wǎng)電壓波動(dòng)系數(shù)UL滿(mǎn)載時(shí)勵(lì)磁電壓Il滿(mǎn)載時(shí)勵(lì)磁電流a k25 40最小控制角（即a限制）aN 滿(mǎn)載時(shí)控制角，一般在60 左右說(shuō)明：當(dāng)電網(wǎng)下降為額定值的80%時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)保證頂值電壓倍數(shù)不小于14強(qiáng)勵(lì)電流允許1.4倍，時(shí)間不得超過(guò)50s o此時(shí)整流變壓器僅作過(guò)載運(yùn)行。10. 勵(lì)磁裝置控制部分：系統(tǒng)控制部

21、分包括S7200PLC 、 Pro-face 觸摸屏、 KGLF-2 型微機(jī)勵(lì)磁控制器三部分組成。 PLC 主要完成繼電回路邏輯控制工作方式切換、運(yùn)行時(shí)PI 調(diào)節(jié)以及對(duì)外通訊等工作， Pro-face 觸摸屏主要完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行時(shí)故障、工作時(shí)間、 設(shè)定運(yùn)行參數(shù)信息查詢(xún)， Pro-face 觸摸屏具有勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓錄波曲線(xiàn)信息查看。KGLF-2 型勵(lì)磁控制器里由主機(jī)MC87C51 和副機(jī) AT89C51 單片機(jī)組成。勵(lì)磁控制器主要完成頻率測(cè)量及投勵(lì)、脈沖形成、故障檢測(cè)及處理。10.1.1 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓頻率的測(cè)量同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí), 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率隨著轉(zhuǎn)速的上升逐漸下降, 同步電動(dòng)機(jī)一

22、旦起動(dòng) , 單片機(jī)就立即檢測(cè)轉(zhuǎn)子感應(yīng)半個(gè)周波的時(shí)間 , 從 20ms 開(kāi)始 , 數(shù)碼管記“9” ,中間每增加20ms, 數(shù)碼減 1, 到 200ms 時(shí)數(shù)碼管顯示“0” 。同步電動(dòng)機(jī)在異步起動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的90 時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率5Hz,周期0.2s,半周時(shí)間為100ms,計(jì)算機(jī)一旦檢測(cè)到該值，立即投全壓。投全壓后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將繼續(xù)上升，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到同步轉(zhuǎn)速的 95 時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的頻率為2.5Hz,周期為0.4s,半周時(shí)間為200ms ,計(jì)算機(jī)檢測(cè)到此值，迅速進(jìn)入整流程序 , 輸出脈沖 , 裝置投入勵(lì)磁 , 同時(shí)接通投勵(lì)工作指示,關(guān)掉低壓滅磁并開(kāi)放失磁保護(hù)和失步保護(hù)

23、等。10.1.2 脈沖形成同步信號(hào)Ta、W3提供正偏移，及勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)Uk,三者通過(guò)運(yùn)算放大器綜合處理后作為單片機(jī)外部中斷請(qǐng)求INT0 的輸入信號(hào)，當(dāng) INT0 從 1變 0 時(shí), 單片機(jī)接受中斷, 立即發(fā)出第一組脈沖去觸發(fā) 1# 可控硅， 同時(shí)給6#可 控硅補(bǔ)一個(gè)脈沖。以后每間隔60發(fā)下一組脈沖，觸發(fā)相應(yīng)的可控硅，直至一個(gè)周 期六組脈沖發(fā)完，再等待下一次中斷。改變Uk的大小就改變了中斷申請(qǐng)的時(shí)刻, 達(dá)到控制a角的目的。 為了提高整流電壓波形的對(duì)稱(chēng)度，系統(tǒng)還不斷監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 的頻率，隨時(shí)對(duì)60 0定時(shí)進(jìn)行修正，確保整流電壓波形對(duì)稱(chēng)，這樣產(chǎn)生的脈沖精 度高，無(wú)需外部調(diào)整，且穩(wěn)定可靠。10.1

24、.3 故障保護(hù)系統(tǒng)具有進(jìn)線(xiàn)電源空開(kāi)跳閘、電源掉相、快熔熔斷、欠磁、失步、過(guò)流、起動(dòng)超時(shí)等保護(hù)。這些故障主要由輔機(jī)監(jiān)控檢測(cè)，一旦確認(rèn)故障發(fā)生，輔機(jī)立即通知主控計(jì)算機(jī)，主機(jī)接收此信號(hào)后迅速作出相應(yīng)的故障處理， 發(fā)出故障顯示和聲 響信號(hào)，接通高壓油斷路器分閘回路，同步電動(dòng)機(jī)緊急停車(chē)。同時(shí)系統(tǒng)推B逆變 運(yùn)行，將勵(lì)磁繞組儲(chǔ)存的能量回饋電網(wǎng)，延時(shí) 56s后封鎖脈沖。故障發(fā)生后由輔機(jī)記憶故障原因，并顯示故障代碼，以便查詢(xún)處理。數(shù)字代碼顯小方式故障原因控制狀態(tài)匚常亮/待機(jī)0一 9動(dòng)態(tài)倒計(jì)數(shù)/到0后投勵(lì)1閃鳧電源掉相報(bào)警停車(chē)2閃鳧快熔熔斷報(bào)警停車(chē)3閃鳧欠磁報(bào)警停車(chē)4閃鳧失步報(bào)警停車(chē)5閃鳧勵(lì)磁過(guò)流報(bào)警停車(chē)6閃鳧整

25、步失敗報(bào)警停車(chē)7閃鳧起動(dòng)超時(shí)報(bào)警停車(chē)8常亮失控報(bào)警停車(chē)10.1.4電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率對(duì)應(yīng)數(shù)碼管顯示表電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率對(duì)應(yīng)數(shù)碼管顯示值數(shù)碼管值周期T(S)半波檢測(cè)時(shí)間(ms)轉(zhuǎn)差頻率f2(Hz)轉(zhuǎn)差率S電機(jī)轉(zhuǎn)速ne%90.15010.0000.200080.080.21005.0000.100090.070.31503.3330.066793.360.42002.5000.050095.050.52502.0000.040096.040.63001.6670.033396.730.73501.4290.028697.120.84001.2500.025097.510.945

26、01.1110.022297.8015001.0000.020098.0轉(zhuǎn)差率S=(電機(jī)信號(hào)頻率 f2 (Hz)/工頻f1(50Hz)轉(zhuǎn)差率S=(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ne -電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n)/電機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n=電機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne -轉(zhuǎn)差率S*電機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne11.觸摸屏人機(jī)界面及參數(shù)設(shè)置Pro-face GP2301-24V工業(yè)級(jí)觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，具有功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、簡(jiǎn)單易用、全中文顯示等優(yōu)點(diǎn)。該觸摸屏屏幕尺寸為5.7時(shí)，4灰度級(jí)顏色，320 X240分辨率。它符合工業(yè)環(huán)境的電磁兼容要求CISPR(EN55011 ) Group1 , A 級(jí)電磁輻射符合 EN50081-

27、2 和 US FCC CLASS A 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？垢蓴_符合EN50082-2工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)該觸摸屏可以對(duì) KGLF-2C型全數(shù)字勵(lì)磁裝置的運(yùn)行參數(shù)、工作方式、故障事件和累計(jì)工作時(shí)間進(jìn)行監(jiān)視或調(diào)節(jié)。1.當(dāng)勵(lì)磁裝置通電后，觸摸屏首先自動(dòng)顯示主畫(huà)面(如圖1):歡迎使用歡迎使用武漢科技大電控設(shè)備廠I功能選擇II?刪山卅20:50:45 ：產(chǎn)品主畫(huà)面 謾定成科技大電控設(shè)備廠WWJI2004/11/1 f 20:50:45 ：2.隨后手指點(diǎn)擊觸摸屏屏幕左下角的功能選擇”按鈕，屏幕左邊將彈出選擇菜單（如圖2）:分別點(diǎn)擊不同的按鈕可進(jìn)入不同顯控窗口。3.點(diǎn)擊“主畫(huà)面”按鈕，屏幕將顯示主畫(huà)面窗口（如圖 3）。在

28、這個(gè)窗口下可顯示設(shè)備運(yùn)行的基本參數(shù)。窗口上部為設(shè)備運(yùn)行時(shí)整流電流的曲線(xiàn)圖，根據(jù)事先設(shè)定可記錄一定時(shí)間內(nèi)的曲線(xiàn)。窗口的中部為工作方式指示,通過(guò)文字反映裝置當(dāng)前的工作運(yùn)行方式。窗口的下部為運(yùn)行參數(shù)指示，通過(guò)直觀的數(shù)字顯示運(yùn)行時(shí)的實(shí)際電壓、電流。|123.4| y 11234 A 勵(lì)磁電壓勵(lì)磁電流恒角讀篇線(xiàn)| 7網(wǎng)c 主路溫度參數(shù)報(bào)表圖34.點(diǎn)擊“功能選擇”moil圖4菜單中的“設(shè)定”按鈕，將進(jìn)入工作方式選擇及運(yùn)行參數(shù)設(shè)定窗口（如圖4）。5 .在工作方式選擇及運(yùn)行參數(shù)設(shè)定窗口中有兩個(gè)醒目的按鈕，分別為“ 工作方式選擇”和“運(yùn)行參數(shù)設(shè)定”。因?yàn)辄c(diǎn)擊這兩個(gè)按鈕將進(jìn)入調(diào)試人員使用的窗口，所以點(diǎn)擊任一個(gè)按鈕

29、將進(jìn)入密碼輸入窗口（如圖5）。圖5恒角控制閉環(huán)控制66 .進(jìn)入密碼輸入界面后就可以用窗口下方的數(shù)字鍵盤(pán)輸入密碼，密碼在窗口 上方的文本框中一以*號(hào)的形式顯示，然后按“ ENT”按鈕確認(rèn)。如密碼正確, 將進(jìn)入設(shè)定窗口。因“工作方式選擇”和“運(yùn)行參數(shù)設(shè)定”的級(jí)別不同，進(jìn)入不同窗口使用不同的密碼（密碼在出廠前已設(shè)定好，進(jìn)入工作方式設(shè)定的密碼為“1111”，進(jìn)入運(yùn)行參數(shù)設(shè)定的密碼為“ 2222”），出廠參數(shù)設(shè)定的密碼為“ 3333”）。輸入正確4,圖5,圖6)圖7起動(dòng)強(qiáng)勵(lì)值起動(dòng)強(qiáng)勵(lì)時(shí)間:然機(jī)空以下！ SS EI國(guó)臼低電壓強(qiáng)勵(lì)值 +低電壓強(qiáng)勵(lì)時(shí)間同建弘5I】嬴田白S 上一度二-I返回7 .圖6為工作方式

30、選擇窗口，在該窗口中有兩組選擇開(kāi)關(guān)，點(diǎn)擊后可分別選 擇“包角”、“閉環(huán)控制”、“恒壓”、cos a補(bǔ)償”、包流跟蹤”方式。同時(shí)在主畫(huà)面窗口對(duì)應(yīng)切換成不同的工作方式。8 .圖710為運(yùn)行參數(shù)設(shè)定窗口，在這三個(gè)窗口中可對(duì)“PI采樣時(shí)間、“P”、“I”、”起動(dòng)強(qiáng)勵(lì)值”、“起動(dòng)強(qiáng)勵(lì)時(shí)間”、“低電壓強(qiáng)勵(lì)值”、“低電壓強(qiáng)勵(lì)時(shí)間”、上限幅”、“下限幅”、“過(guò)流值”、“欠磁值”、“延時(shí)”、等運(yùn)行所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。（如圖7-10所示）調(diào)節(jié)雷：限幅調(diào)節(jié)器上隈幅 1涮5，目有廣S SS BI過(guò)淘i. +:欠磁值: 12345 核卜11112345 | R.111 .1 III III 皆： * 上S SS El|上

31、割|下頁(yè)| l呼.故障檢臉延時(shí)1234. 5SB車(chē)延時(shí) . _rTasTTTI s全壓延時(shí)1231號(hào)陋3 21囹囚硼精圖11實(shí)際運(yùn)行值圖129 .點(diǎn)擊“功能選擇”主菜單中的“給定”按鈕，可進(jìn)入運(yùn)行給定參數(shù)設(shè)置窗 口。注意，設(shè)置了不同的工作方式后，進(jìn)入的給定選擇窗口也不一樣。對(duì)應(yīng)的窗口中設(shè)置的參數(shù)也不同。圖 11 14分別是“恒流跟蹤”，“恒角控制”，“恒壓PI控制”，“COS a補(bǔ)償控制”四種工作方式下對(duì)應(yīng)的給定設(shè)置畫(huà)面15DV-圖13口,補(bǔ)償II 123 I + Ml 123 H基磁值 CljsCL補(bǔ)償值，實(shí)際值，IJjl 粗調(diào)囚精四區(qū)圖14在不同的給定窗口中可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的輸出電流、輸出

32、電壓或功率因數(shù)等 參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如“恒流跟蹤”控制方式的對(duì)應(yīng)給定窗口（圖 11）上部左側(cè)為設(shè)定值，右側(cè)為實(shí)際運(yùn)行值。下部分別有粗調(diào)和精調(diào)按鈕，粗調(diào)按鈕可快速調(diào)整 設(shè)定值，粗調(diào)分辨率為10,精調(diào)按鈕可精確調(diào)整設(shè)定值，精調(diào)分辨率為1。10 .點(diǎn)擊“恒流跟蹤”畫(huà)面左上角的“穩(wěn)定系數(shù)”按鈕，可進(jìn)入穩(wěn)定系數(shù)設(shè)定畫(huà)面（如圖15）。“COS a補(bǔ)償控制”的給定設(shè)置畫(huà)面（圖14）的右上角有“補(bǔ)償設(shè)定”按鈕，點(diǎn)擊即可進(jìn)入對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)定畫(huà)面（圖 16電流跟蹤控制穩(wěn)定系數(shù)543212345穩(wěn)定系數(shù)BE設(shè)定補(bǔ)償門(mén)檻值畫(huà)粗調(diào)國(guó) 囚精調(diào)面實(shí)際值123 I-0.5CmQ補(bǔ)償量|1S3|A圖16圖1511 .在“主畫(huà)面”的下方中部有一個(gè)“運(yùn)行參數(shù)報(bào)表”的按鈕（如圖3）,點(diǎn)