維修電工實訓(xùn)教案

.PAGE資料項目一、兩地控制電動機(jī)順序啟動逆序停止控制電路設(shè)計安裝與調(diào)試任務(wù)情景在工業(yè)生產(chǎn)中常常需要多電機(jī)拖動系統(tǒng)，這些工作對象之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系。例如金屬切削車床的主軸電機(jī)與冷卻泵電機(jī)之間，要求啟動時首先啟動冷卻泵電機(jī)，然后啟動主軸電機(jī)。再如啟動控制裝置，必須首先啟動打氣泵電機(jī)，然后啟動其它啟動裝置，停止時需要首先停止氣泵電機(jī)，然后停止啟動裝置?？刂齐娐吩O(shè)計有一兩電機(jī)拖動系統(tǒng)，要求啟動時電動機(jī)M1首先啟動，延時30秒鐘之后，電動機(jī)M2自動延時啟動。停止時，電動機(jī)M2首先停止，延時30秒鐘之后M1自動停止。電路設(shè)計方案根據(jù)控制要求，可以參考現(xiàn)成的電路，然后加以改造。從啟動的特點上看與大功率電動機(jī)降壓啟動電路相似，只要將Y解法控制的交流接觸器控制電動機(jī)M1，D型接法的交流接觸器控制電動機(jī)M2即可。但是停止電路需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，這需要增加一只中間繼電器KA，當(dāng)按下停止按鈕時KA吸合使得控制M2電機(jī)的接觸器立即釋放，同時啟動時間繼電器用其延時斷開的常閉觸點切斷M2控制的交流接觸器吸引線圈的供電即可。控制電路如下圖所示。電路工作原理分析對已經(jīng)設(shè)計完成的電路需要進(jìn)行理論分析，通過分析可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的不足。該電路的工作原理如下：按鈕SB1、SB2是分別安裝在相距一定距離兩地的啟動按鈕，只要按下其中的任何一個按鈕，交流接觸器KM1的吸引線圈得電吸合，電動機(jī)M1實現(xiàn)立即啟動。KM1吸合后通過KT的常閉觸點和KA的常閉觸點及KM1的輔助常開觸點實現(xiàn)自鎖保持。KM1自保后由于KM2處于斷開狀態(tài)，因此時間繼電器KT的吸引線圈得電，延時30秒鐘后KT動合觸點閉合，KM2吸引線圈得電并自保，電動機(jī)M2實現(xiàn)延時啟動。按鈕SB3、SB4是停止按鈕，在兩電動機(jī)均與正常運行的情況下，按下任一只停止按鈕，中間繼電器KA立即吸合自保，立即切斷KM2的吸引線圈供電，電動機(jī)M2隨即停止，使得時間繼電器KT的吸引線圈再次得電，延時30秒鐘KT的動斷觸點斷開，使得KM1的自保解除，于是KM1釋放，電動機(jī)M1停止。當(dāng)在運行狀態(tài)任一只電動機(jī)出現(xiàn)過載時，其相應(yīng)的熱繼電器的常閉觸點閉合，使得中間繼電器KA吸合自保，完成逆序停止。三、器件安裝及線路規(guī)劃1、根據(jù)電動機(jī)的功率容量選擇低壓電器由于拖動電動機(jī)的功率均在4KW以下，因此選用10A的交流接觸器能夠滿足要求。熱繼電器則根據(jù)M1、M2的額定電流進(jìn)行選擇。導(dǎo)線的選擇由于電動機(jī)的工作電流較小，主電路使用0.75mm2的絕緣軟線，控制電路使用0.5mm2，控制電路和主電路要使用不同顏色導(dǎo)線。如主電路用紅、黃色，控制電路用蘭色或黑色。器件布置要求排列整齊、間隔均勻、安裝位置正確。線槽安裝呈目字型或者日字型，橫屏豎直。四、線路敷設(shè)按照線路圖要求導(dǎo)線兩端套上線號，電器號、端子號、線號嚴(yán)格按照布線圖要求連接。其主電路布線圖如圖所示；其控制電路布線圖如下圖所示：五、通電前檢測與調(diào)試用萬用表檢測，主電路應(yīng)無短路故障，與電源的連接正確。用萬用表檢測控制電路電源端應(yīng)無短路故障后方可通電。按照電動機(jī)的額定電流對熱繼電器進(jìn)行整定，使其整定電流等于或者略大于電動機(jī)的額定電流。對時間繼電器的延時時間進(jìn)行整定，可略大于設(shè)定要求值。六、通電檢測在關(guān)閉電源開關(guān)的前提下，先進(jìn)行電路板負(fù)載側(cè)的連接。然后進(jìn)行電源側(cè)連接，并注意接好保護(hù)線PE。合上電源開關(guān)，稍帶一會按啟動按鈕，觀察接觸器的動作情況，試驗時可將時間繼電器的延時時間縮短到10秒左右，觀察啟動停止的順序。然后將延時時間調(diào)到規(guī)定時間。用螺絲刀撥動熱繼電器撥爪，觀察電動機(jī)的停止情況。七、電路的評分標(biāo)準(zhǔn)：項目要求評分標(biāo)準(zhǔn)得分安全文明生產(chǎn)遵守課堂紀(jì)律，態(tài)度認(rèn)真，衣著整潔，不亂扔亂放工具，導(dǎo)線。以上每項2分，根據(jù)情況扣分10分電氣安裝器件安裝整齊、橫豎平齊、間隔均勻合理，安裝牢固以上每項2分，根據(jù)情況扣分10分槽板安裝槽板橫平豎直，結(jié)合點結(jié)合到位，槽板蓋結(jié)合處城45°角，安裝牢固。以上每項2分，根據(jù)情況扣分。10分主電路線路敷設(shè)線號與電路一致，端子號與電路圖一致，壓緊螺絲用力得當(dāng)，連接可靠，接線正確。以上每項3分，一點接錯扣5分，自己檢查出，扣1分。20分控制電路敷設(shè)線號與電路一致，端子號與電路圖一致，壓緊螺絲用力得當(dāng)，連接可靠，接線正確。以上每項3分，一點接錯扣5分，自己檢查出，扣1分。20分通電效果符合控制要求，能夠顯示全部功能。一次通電正確滿分，修改后通電正確扣5分，一項功能不能實現(xiàn)扣3分。20分所用時間規(guī)定時間完成每超時5分鐘扣5分，超時30分鐘扣40分。10項目二、電子電路安裝調(diào)試及維修一、題目及要求電冰箱延時供電、過壓、欠壓、漏電自動斷電保護(hù)電路。給出電路板，畫出電路原理圖，說明其工作原理及調(diào)試方法。二、原理圖畫法采用先從電源輸入端入手，是一電容降壓、橋式整流濾波、二極管并聯(lián)穩(wěn)壓的的簡易穩(wěn)壓電源，輸出電壓由穩(wěn)壓二極管的參數(shù)決定（12V）。再從輸出端入手，電源經(jīng)過繼電器連接到輸出插座上。繼電器線圈有NE555的輸出端圖1電路板PCB圖3腳直接驅(qū)動。以NE555為核心，查找各引腳連接元件畫出電路，是一單穩(wěn)態(tài)延時電路。查找其它元件畫出檢測電路。原理圖如圖3所示。電路工作原理整個電路功能框圖如下：電路分為過壓檢測、漏電檢測、RC電路、控制繼電器K和OC輸出與非型施密特觸發(fā)器等幾部分組成。當(dāng)OC輸出與非型施密特與非門的兩輸入端均為高電平時，輸出低電平使得繼電器K吸合，冰箱得到供電。當(dāng)兩輸入端有1個為低電平時，輸出高電平使得繼電器釋放。當(dāng)電路初加電時，在沒有漏電和電源電壓正常的情況下，或非門兩輸入端均為低電平，因此輸出高電平。但是由于電容C在電源沒有供電的情況下沒有電荷積累，因此施密特與非門輸出高電平，冰箱沒有因為電源來電而立即得電。隨著電源經(jīng)R給C充電，電容兩端的電壓逐漸升高，當(dāng)升高到VCC的2/3以上時，施密特與非門輸出低電平，使得繼電器吸合，冰箱的得到供電。對該電路進(jìn)行分析的微分方程：，解方程得：帶入初始條件：；所以得：當(dāng)：時，有所以：電路啟動后，如果過壓檢測與漏電檢測有其1為高電平，則或非門輸出低電平，與非型施密特觸發(fā)器輸出高電平使得繼電器釋放。經(jīng)過讀板后繪出電路如圖3所示：電路如圖所示圖3測繪的電路原理圖電路中的施密特與非門由時基集成電路NE555及周圍元件構(gòu)成，或非門由三極管VT、二極管VD8和電阻RP2構(gòu)成。二極管VD1、電阻R1、電容C3等構(gòu)成過壓檢測電路，VD10、R4、R3、C5等構(gòu)成漏電檢測電路。電路中R6=2.7M，電容C6=100u，由此計算出延時時間達(dá)4.5分鐘，滿足要求。電路的工作原理如下：電容C1起到降壓限流的作用，由于電容幾乎沒有損耗，而且具有可靠性較高的優(yōu)點，因此在沒有隔離要求的情況下采用，但是要注意必須按照要求連接火線和零線，否則容易觸電。二極管VD2~VD5構(gòu)成橋式整流電路經(jīng)過穩(wěn)壓二極管VD6穩(wěn)壓電容C2濾波，構(gòu)成簡易的并聯(lián)式穩(wěn)壓電源。電路中的R6、C6即為框圖中R、C。OC輸出施密特與非門電路由時基集成電路NE555及附屬元件構(gòu)成，其特點是回差電壓為VCC/3，上限電壓2VCC/3，下限電壓VCC/3。在電源電壓正常且沒有漏電的情況下，三極管VT截止，NE555的2腳電壓大于VCC/3，初加電時C6沒有得到充電，因此2腳電位很低，NE5553腳輸出高電平，經(jīng)電阻R6給電容C6充電，其兩端電壓緩緩上升，當(dāng)上升2VCC/3時，觸發(fā)內(nèi)部的RS觸發(fā)器，NE555的3腳跳變?yōu)榈碗娖剑^電器K吸合冰箱得到供電。此后電容C6經(jīng)7腳內(nèi)部放電管則迅速放電，放電結(jié)束C6兩端的電壓為0，為下次重啟做準(zhǔn)備。如果啟動后三極管VT保持截止，則繼電器K維持吸合。電路中R6=2.7M，電容C6=100u，由此計算出延時時間為4.5分鐘，實際上由于電容存在泄漏電阻和NE555的6、7腳對地泄漏電阻存在，因此實際延時時間略小于計算值，但是偏差小于10%?；蚍情T由二極管VD8、電阻RP2及三極管VT構(gòu)成。漏電檢測電路由二極管VD10、電阻R5、R4和電容C5構(gòu)成，當(dāng)冰箱發(fā)生漏電時，冰箱外殼連接的保護(hù)線PE出現(xiàn)較高的電壓，此電壓經(jīng)過VD10整流C5濾波后在電阻R3兩端產(chǎn)生壓降，當(dāng)其壓降高于1.2V時，三極管VT飽和，K隨即釋放，實現(xiàn)了漏電保護(hù)。過壓檢測電路由二極管VD1、電阻R1、電容C3、半可變電阻RP1構(gòu)成，C3兩端的電壓與電阻R1、RP1及電源輸入電壓有關(guān)，可按照：計算。三極管VT的集電極輸出電壓為VCC/3時的集電極電流為：此時所需的基極電流為：因此調(diào)節(jié)RP2可以改變VT集電極電位，從而實現(xiàn)了過壓保護(hù)的整定，根據(jù)實際要求輸入電壓達(dá)到250V時實時保護(hù)。欠壓檢測由半可變電阻RP1構(gòu)成，調(diào)節(jié)RP1可以改變NE555的2腳電位，當(dāng)2腳電位低于VCC/3時，NE555的3腳輸出高電平使得K釋放，從而實現(xiàn)欠壓保護(hù)。根據(jù)實際情況當(dāng)?shù)陠T輸入電壓低于190V時應(yīng)該斷電保護(hù)。電路調(diào)試及元件極性及標(biāo)示1、電路中二極管VD1~VD5及VD10為1N4004或者1N4007二極管，采用黑色小型塑料封裝，其參數(shù)是正向最大平均電流1A，最高反向工作電壓分別為400V、1000V。表示方法采用負(fù)極標(biāo)示法，有白色色環(huán)的一端為負(fù)極。2、二極管VD7~VD9為小功率開關(guān)二極管1N4148，正向平均最大電流100mA，反向電壓60V，采用小型玻璃封裝，其尺寸僅有1N4148的一半，采用負(fù)極標(biāo)示法，有黑色色環(huán)的一端為負(fù)極。3、VD6為穩(wěn)壓二極管，額定電壓12V，最大允許反向電流40mA，額定功率0.5W。采用小型玻璃封裝，負(fù)極標(biāo)示法，有黑色圓環(huán)的為負(fù)極。4、發(fā)光二極管LED1（綠色）、LED2（紅色），長腳是正極短腳為負(fù)極。如圖所示。5、三極管的極腳辨認(rèn)三極管VT采用韓國產(chǎn)（或者韓資企業(yè)）S9013，為NPN型小功率硅三極管。PCM=300mW，引腳如圖所示。6、電解電容極性辨認(rèn)電解電容用于脈動直流電路，其正極電位必須始終高于負(fù)極電位，否則電容會出現(xiàn)放炮現(xiàn)象。鋁電解電容器采用負(fù)極標(biāo)示法，負(fù)極一側(cè)標(biāo)有負(fù)號。未使用過的電解電容器的長引腳為正極，短引腳為負(fù)極。集成電路引腳辨認(rèn)如圖所示為NE555時基集成電路的引腳排布圖。三、電路安裝及焊接元件安裝分為立式安裝和臥式安裝，立式安裝密度高，臥式安裝操作比較方便。焊接前首先觀察烙鐵頭上焊錫融化情況，可以擺動烙鐵看焊錫流動情況。選擇烙鐵與焊接引腳的接觸面，以便于將熱量盡快傳遞到被焊部位上，然后將焊錫絲與烙鐵及引腳接觸，使得焊錫融化流到適當(dāng)位置上。一個焊點需要3~4秒鐘的時間。一個良好的焊點應(yīng)該光亮，圓整，沒有毛刺。否則可能出現(xiàn)虛焊或者假焊。四、電路調(diào)整接入自耦變壓器，注意火線零線不能接錯。當(dāng)輸入電壓降低到180V時，調(diào)節(jié)半可變電阻RP1，使得NE5552腳電位等于Vcc/3，使得NE555輸出高電平，繼電器釋放實現(xiàn)欠壓保護(hù)。當(dāng)輸入電壓上升到240V時，調(diào)節(jié)RP2使得三極管集電極電位下降到Vcc/3。項目三、相交流異步電動機(jī)故障診斷異步電動機(jī)應(yīng)用廣泛，但通過長期運行后會發(fā)生各種故障，及時判斷故障原因，進(jìn)行相應(yīng)處理，是防止故障擴(kuò)大保證設(shè)備正常運行的一項重要的工作。一、通電后電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙1．故障分析電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，可能是繞組中沒有電流（無響聲），繞組中有電流但不能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩（有響聲），繞組中有電流能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，但是轉(zhuǎn)子卡死或者轉(zhuǎn)動阻力過大（響聲大）。2．故障原因：①電源未通(至少兩相未通)；②熔絲熔斷(至少兩相熔斷)；③過流繼電器調(diào)得過小；④控制設(shè)備接線錯誤。3．故障排除用萬用表檢測電動機(jī)主電路供電電壓，觀察是否異常，然后根據(jù)情況進(jìn)行一下處理：①檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復(fù)。②檢查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲。③調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動機(jī)配合。④改正接線。二、通電后電動機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷1.故障分析：熔絲熔斷，顯然是出現(xiàn)過流，過流的原因有以下可能：一種缺相，這是由于缺少一相電流，而其它兩相電流過大，沒有啟動轉(zhuǎn)矩而熔絲熔斷。一種是電源出現(xiàn)欠壓，在帶負(fù)載啟動的情況下因啟動轉(zhuǎn)矩小而不能啟動從而燒壞熔斷器。一種是電動機(jī)或其負(fù)載導(dǎo)致電動機(jī)不能啟動。一種是電動機(jī)繞組出現(xiàn)局部短路。①缺一相電源，或定干線圈一相反接；②定子繞組相間短路；③定子繞組接地；④定子繞組接線錯誤；⑤熔絲截面過??；⑤電源線短路或接地。2.故障排除首先查找損壞的保險屬于哪一相電源，在不帶電的情況下轉(zhuǎn)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子估測電動機(jī)及負(fù)載有事出現(xiàn)問題。①檢查刀閘是否有一相未合好，可電源回路有一相斷線；消除反接故障；②查出短路點，予以修復(fù)；③消除接地；④查出誤接，予以更正；⑤更換熔絲；③消除接地點。三、通電后電動機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲l.故障原因①定、轉(zhuǎn)子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電；②繞組引出線始末端接錯或繞組內(nèi)部接反；③電源回路接點松動，接觸電阻大；④電動機(jī)負(fù)載過大或轉(zhuǎn)子卡?。虎蓦娫措妷哼^低；⑥小型電動機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過硬；⑦軸承卡住。2.故障排除①查明斷點予以修復(fù)；②檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確；③緊固松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù)；④減載或查出并消除機(jī)械故障，⑤檢查是還把規(guī)定的面接法誤接為Y；是否由于電源導(dǎo)線過細(xì)使壓降過大，予以糾正，⑥重新裝配使之靈活；更換合格油脂；⑦修復(fù)軸承。四、電動機(jī)起動困難，額定負(fù)載時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多1.故障原因①電源電壓過低；②面接法電機(jī)誤接為Y；③籠型轉(zhuǎn)子開焊或斷裂；④定轉(zhuǎn)子局部線圈錯接、接反；③修復(fù)電機(jī)繞組時增加匝數(shù)過多；⑤電機(jī)過載。2.故障排除①測量電源電壓，設(shè)法改善；②糾正接法；③檢查開焊和斷點并修復(fù)；④查出誤接處，予以改正；⑤恢復(fù)正確匝數(shù)；⑥減載。五、電動機(jī)空載電流不平衡，三相相差大1.故障原因①重繞時，定子三相繞組匝數(shù)不相等；②繞組首尾端接錯；③電源電壓不平衡；④繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。2.故障排除①重新繞制定子繞組；②檢查并糾正；③測量電源電壓，設(shè)法消除不平衡；④峭除繞組故障。六、電動機(jī)空載，過負(fù)載時，電流表指針不穩(wěn)，擺動1.故障原因①籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條開焊或斷條；②繞線型轉(zhuǎn)子故障(一相斷路)或電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良。2.故障排除①查出斷條予以修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子；②檢查繞轉(zhuǎn)子回路并加以修復(fù)。七、電動機(jī)空載電流平衡，但數(shù)值大1.1.故障原因①修復(fù)時，定子繞組匝數(shù)減少過多；②電源電壓過高；③Y接電動機(jī)誤接為Δ；④電機(jī)裝配中，轉(zhuǎn)子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短；⑤氣隙過大或不均勻；⑥大修拆除舊繞組時，使用熱拆法不當(dāng)，使鐵芯燒損。2.故障排除①重繞定子繞組，恢復(fù)正確匝數(shù)；②設(shè)法恢復(fù)額定電壓；③改接為Y；④重新裝配；③更換新轉(zhuǎn)子或調(diào)整氣隙；⑤檢修鐵芯或重新計算繞組，適當(dāng)增加匝數(shù)。八、電動機(jī)運行時響聲不正常，有異響1、.故障原因①轉(zhuǎn)子與定子絕緣紙或槽楔相擦；②軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物；③定轉(zhuǎn)子鐵芯松動；④軸承缺油；⑤風(fēng)道填塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩，⑥定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；⑦電源電壓過高或不平衡；⑧定子繞組錯接或短路。2、故障排除①修剪絕緣，削低槽楔；②更換軸承或清洗軸承；③檢修定、轉(zhuǎn)子鐵芯；④加油；⑤清理風(fēng)道；重新安裝置；⑥消除擦痕，必要時車內(nèi)小轉(zhuǎn)子；⑦檢查并調(diào)整電源電壓；⑧消除定子繞組故障。九、運行中電動機(jī)振動較大1.故障原因①由于磨損軸承間隙過大；②氣隙不均勻；③轉(zhuǎn)子不平衡；④轉(zhuǎn)軸彎曲；⑤鐵芯變形或松動；⑥聯(lián)軸器(皮帶輪)中心未校正；⑦風(fēng)扇不平衡；⑧機(jī)殼或基礎(chǔ)強(qiáng)度不夠；⑨電動機(jī)地腳螺絲松動；⑩籠型轉(zhuǎn)子開焊斷路；繞線轉(zhuǎn)子斷路；加定子繞組故障。2.故障排除①檢修軸承，必要時更換；②調(diào)整氣隙，使之均勻；③校正轉(zhuǎn)子動平衡；④校直轉(zhuǎn)軸；⑤校正重疊鐵芯，⑥重新校正，使之符合規(guī)定；⑦檢修風(fēng)扇，校正平衡，糾正其幾何形狀；⑧進(jìn)行加固；⑨緊固地腳螺絲；⑩修復(fù)轉(zhuǎn)子繞組；修復(fù)定子繞組。十、軸承過熱1.故障原因①滑脂過多或過少；②油質(zhì)不好含有雜質(zhì)；③軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)(過松或過緊)；④軸承內(nèi)孔偏心，與軸相擦；⑤電動機(jī)端蓋或軸承蓋未裝平；⑥電動機(jī)與負(fù)載間聯(lián)軸器未校正，或皮帶過緊；⑦軸承間隙過大或過??；⑧電動機(jī)軸彎曲。2.故障排除①降低電源電壓(如調(diào)整供電變壓器分接頭)，若是電機(jī)Y、Δ接法錯誤引起，則應(yīng)改正接法；②提高電源電壓或換粗供電導(dǎo)線；③檢修鐵芯，排除故障；④消除擦點(調(diào)整氣隙或挫、車轉(zhuǎn)子)；⑤減載；按規(guī)定次數(shù)控制起動；⑥檢查并消除轉(zhuǎn)子繞組故障；⑦恢復(fù)三相運行；⑧采用二次浸漆及真空浸漆工藝；⑨清洗電動機(jī)，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施；⑩檢查并修復(fù)風(fēng)扇，必要時更換；檢修定子繞組，消除故障器儀表；機(jī)加工車間更是樣樣俱全。車、銑、磨、铇、沖等，完全實現(xiàn)電機(jī)加工修造一體化。一、通電后電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙。

1．故障原因

①電源未通（至少兩相未通）；

②熔絲熔斷（至少兩相熔斷）；

③過流繼電器調(diào)得過??；

④控制設(shè)備接線錯誤。

2．故障排除

①檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復(fù)；

②檢查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲；

③調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動機(jī)配合；

④改正接線。

二、通電后電動機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷

1．故障原因

①缺一相電源，或定干線圈一相反接；

②定子繞組相間短路；

③定子繞組接地；

④定子繞組接線錯誤；

⑤熔絲截面過??；

⑥電源線短路或接地。

2．故障排除

①檢查刀閘是否有一相未合好，可電源回路有一相斷線；消除反接故障；

②查出短路點，予以修復(fù)；

③消除接地；

④查出誤接，予以更正；

⑤更換熔絲；

⑥消除接地點。

三、通電后電動機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲

l．故障原因

①定、轉(zhuǎn)子繞組有斷路（一相斷線）或電源一相失電；

②繞組引出線始末端接錯或繞組內(nèi)部接反；

③電源回路接點松動，接觸電阻大；

④電動機(jī)負(fù)載過大或轉(zhuǎn)子卡??；

⑤電源電壓過低；

⑥小型電動機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過硬；

⑦軸承卡住。

2．故障排除

①查明斷點予以修復(fù)；

②檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確；

③緊固松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù)；

④減載或查出并消除機(jī)械故障，

⑤檢查是還把規(guī)定的Δ接法誤接為Y；是否由于電源導(dǎo)線過細(xì)使壓降過大,予以糾正；

⑥重新裝配使之靈活；更換合格油脂；

⑦修復(fù)軸承。

四、電動機(jī)起動困難，額定負(fù)載時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多

1．故障原因

①電源電壓過低；

②Δ接法電機(jī)誤接為Y；

③籠型轉(zhuǎn)子開焊或斷裂；

④定轉(zhuǎn)子局部線圈錯接、接反；

③修復(fù)電機(jī)繞組時增加匝數(shù)過多；

⑤電機(jī)過載。

2．故障排除

①測量電源電壓，設(shè)法改善；

②糾正接法；

③檢查開焊和斷點并修復(fù)；

④查出誤接處，予以改正；

⑤恢復(fù)正確匝數(shù)；

⑥減載。

五、電動機(jī)空載電流不平衡，三相相差大

1．故障原因

①重繞時，定子三相繞組匝數(shù)不相等；

②繞組首尾端接錯；

③電源電壓不平衡；

④繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。

2．故障排除

①重新繞制定子繞組；

②檢查并糾正；

③測量電源電壓，設(shè)法消除不平衡；

④峭除繞組故障。

六、電動機(jī)空載，過負(fù)載時，電流表指針不穩(wěn)，擺動.

1．故障原因

①籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條開焊或斷條；

②繞線型轉(zhuǎn)子故障（一相斷路）或電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良。

2．故障排除

①查出斷條予以修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子；

②檢查繞轉(zhuǎn)子回路并加以修復(fù)。

七、電動機(jī)空載電流平衡,但數(shù)值大

1．故障原因

①修復(fù)時，定子繞組匝數(shù)減少過多；

②電源電壓過高；

③Y接電動機(jī)誤接為Δ；

④電機(jī)裝配中，轉(zhuǎn)子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短；

⑤氣隙過大或不均勻；

⑥大修拆除舊繞組時，使用熱拆法不當(dāng)，使鐵芯燒損。

2．故障排除

①重繞定子繞組，恢復(fù)正確匝數(shù)；

②設(shè)法恢復(fù)額定電壓；

③改接為Y；

④重新裝配；

③更換新轉(zhuǎn)子或調(diào)整氣隙；

⑤檢修鐵芯或重新計算繞組，適當(dāng)增加匝數(shù)。

八、電動機(jī)運行時響聲不正常,有異響

1．故障原因

①轉(zhuǎn)子與定子絕緣紙或槽楔相擦；

②軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物；

③定轉(zhuǎn)子鐵芯松動；

④軸承缺油；

⑤風(fēng)道填塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩，

⑥定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；

⑦電源電壓過高或不平衡；

⑧定子繞組錯接或短路。

2．故障排除

①修剪絕緣，削低槽楔；

②更換軸承或清洗軸承；

③檢修定、轉(zhuǎn)子鐵芯；

④加油；

⑤清理風(fēng)道；重新安裝置；

⑥消除擦痕，必要時車內(nèi)小轉(zhuǎn)子；

⑦檢查并調(diào)整電源電壓；

⑧消除定子繞組故障。

九、運行中電動機(jī)振動較大

1．故障原因

①由于磨損軸承間隙過大；

②氣隙不均勻；

③轉(zhuǎn)子不平衡；

④轉(zhuǎn)軸彎曲；

⑤鐵芯變形或松動；

⑥聯(lián)軸器（皮帶輪）中心未校正；

⑦風(fēng)扇不平衡；

⑧機(jī)殼或基礎(chǔ)強(qiáng)度不夠；

⑨電動機(jī)地腳螺絲松動；

⑩籠型轉(zhuǎn)子開焊斷路；繞線轉(zhuǎn)子斷路；加定子繞組故障。

2．故障排除

①檢修軸承，必要時更換；

②調(diào)整氣隙，使之均勻；

③校正轉(zhuǎn)子動平衡；

④校直轉(zhuǎn)軸；

⑤校正重疊鐵芯，

⑥重新校正，使之符合規(guī)定；

⑦檢修風(fēng)扇，校正平衡，糾正其幾何形狀；

⑧進(jìn)行加固；

⑨緊固地腳螺絲；

⑩修復(fù)轉(zhuǎn)子繞組；修復(fù)定子繞組。

十、軸承過熱

1．故障原因

①滑脂過多或過少；

②油質(zhì)不好含有雜質(zhì)；

③軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)（過松或過緊）；

④軸承內(nèi)孔偏心，與軸相擦；

⑤電動機(jī)端蓋或軸承蓋未裝平；

⑥電動機(jī)與負(fù)載間聯(lián)軸器未校正，或皮帶過緊；

⑦軸承間隙過大或過?。?/p>

⑧電動機(jī)軸彎曲。

2．故障排除

①按規(guī)定加潤滑脂（容積的1/3-2/3）；

②更換清潔的潤滑滑脂；

③過松可用粘結(jié)劑修復(fù)，過緊應(yīng)車，磨軸頸或端蓋內(nèi)孔，使之適合；

④修理軸承蓋，消除擦點；

⑤重新裝配；

⑥重新校正，調(diào)整皮帶張力；

⑦更換新軸承；

⑧校正電機(jī)軸或更換轉(zhuǎn)子。

十一、電動機(jī)過熱甚至冒煙

1．故障原因

①電源電壓過高，使鐵芯發(fā)熱大大增加；

②電源電壓過低，電動機(jī)又帶額定負(fù)載運行，電流過大使繞組發(fā)熱；

③修理拆除繞組時，采用熱拆法不當(dāng)，燒傷鐵芯；

④定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；

⑤電動機(jī)過載或頻繁起動；

⑥籠型轉(zhuǎn)子斷條；

⑦電動機(jī)缺相，兩相運行；

⑧重繞后定于繞組浸漆不充分；

⑨環(huán)境溫度高電動機(jī)表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞；

⑩電動機(jī)風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良；定子繞組故障（相間、匝間短路；定子繞組內(nèi)部連接錯誤）

2．故障排除

①降低電源電壓（如調(diào)整供電變壓器分接頭），若是電機(jī)Y、Δ接法錯誤引起，則應(yīng)改正接法；

②提高電源電壓或換粗供電導(dǎo)線；

③檢修鐵芯，排除故障；

④消除擦點（調(diào)整氣隙或挫、車轉(zhuǎn)子）；

⑤減載；按規(guī)定次數(shù)控制起動；

⑥檢查并消除轉(zhuǎn)子繞組故障；

⑦恢復(fù)三相運行；

⑧采用二次浸漆及真空浸漆工藝；

⑨清洗電動機(jī)，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施；

⑩檢查并修復(fù)風(fēng)扇，必要時更換；檢修定子繞組，消除故障。項目四、變頻器應(yīng)用的基本知識變頻器的應(yīng)用分為四個環(huán)節(jié)，首先是系統(tǒng)設(shè)計、然后是電路設(shè)計及安裝、參數(shù)設(shè)置、試用與調(diào)試。1、系統(tǒng)設(shè)計是根據(jù)控制任務(wù)的要求，確定變頻器的控制方式及相關(guān)電路。較復(fù)雜的系統(tǒng)一般由PLC、變頻器、文本顯示器GOT等構(gòu)成。系統(tǒng)設(shè)計還要根據(jù)負(fù)載及控制要求選擇電器型號規(guī)格。2、電路設(shè)計：電路設(shè)計是根據(jù)控制任務(wù)的要求確定電器的連接、布置方案，變頻器電路是整體電路的一部分。變頻器電路分為主電路和控制電路兩部分，主電路連接很簡單，一般為：電源通過斷路器與變頻器R、S、T電源輸入端連接，要求輸入電壓與變頻器標(biāo)定電壓相同，沒有相序要求。電動機(jī)與變頻器的U、V、W端連接，有相序要求，相序不對變頻器操作及顯示與實際情況不同，沒有其它危害。變頻器主電路連接必須注意一下幾點：一是R、S、T與電源之間必須經(jīng)開關(guān)或者熔斷器連接，以便于在變頻器較長時間不工作時斷電和檢修時的隔離，二是變頻器的U、V、W輸出端與電動機(jī)之間不能接開關(guān)和熔斷器，特殊情況如電動機(jī)需要變頻與工頻切換時，應(yīng)在變頻器的停止?fàn)顟B(tài)實現(xiàn)電動機(jī)與變頻器的連接，否則在變頻器有輸出的情況下突然加載，輕則造成變頻器跳閘報警，重則導(dǎo)致變頻器逆變模塊的損壞。變頻器的控制電路主要是輸入端子的連接，端子的功能需要有參數(shù)定義。3、變頻器的參數(shù)設(shè)置使用變頻器一般需要進(jìn)行一下設(shè)置：一是電動機(jī)參數(shù)設(shè)置，這需要將電動機(jī)的參數(shù)輸入變頻器，以便于變頻器根據(jù)電動機(jī)的參數(shù)實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，類似于熱繼電器的整定。二是負(fù)載狀況相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，這需要根據(jù)電動機(jī)及其負(fù)載的特點設(shè)置變頻器的最低（下限）頻率、最高（上限）頻率、啟動頻率、點動頻率、啟動加速時間、制動減速時間等，這些參數(shù)設(shè)置不合適會造成變頻器不能正常工作跳閘報警。三是變頻器的工作參數(shù)，主要有控制方式、頻率給定方式、端子定義等。我院PLC、變頻器實訓(xùn)室采用德國西門子公司的S7-226PLC和MM420小型變頻器，這可以說是世界名牌。一．變頻器面板的操作利用變頻器的操作面板和相關(guān)參數(shù)設(shè)置，即可實現(xiàn)對變頻器的某些基本操作如正反轉(zhuǎn)、點動等運行。變頻器面板的介紹及按鍵功能說明詳見本書任務(wù)1.4變頻器的調(diào)試，具體參數(shù)號和相應(yīng)功能參照系統(tǒng)手冊。二．基本操作面板修改設(shè)置參數(shù)的方法MM420在缺省設(shè)置時，用BOP控制電動機(jī)的功能是被禁止的。如果要用BOP進(jìn)行控制，參數(shù)P0700應(yīng)設(shè)置為1，參數(shù)P1000也應(yīng)設(shè)置為1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一個參數(shù)。修改參數(shù)的數(shù)值時，BOP有時會顯示“busy”，表明變頻器正忙于處理優(yōu)先級更高的任務(wù)。下面就以設(shè)置P1000=1的過程為例，來介紹通過基本操作面板(BOP)修改設(shè)置參數(shù)的流程，見表2-1。表2-1基本操作面板(BOP)修改設(shè)置參數(shù)流程操作步驟BOP顯示結(jié)果1按鍵，訪問參數(shù)2按鍵，直到顯示P10003按鍵，直到顯示in000，即P1000的第0組值4按鍵，顯示當(dāng)前值25按鍵，達(dá)到所要求的值16按鍵，存儲當(dāng)前設(shè)置7按鍵，顯示r00008按鍵，顯示頻率參數(shù)顯示：設(shè)定P004=12時，為顯示功能設(shè)置，用P0006選擇顯示方式：0為在運行狀態(tài)下輪流顯示設(shè)定值與運行頻率；1為在設(shè)定時顯示設(shè)定值，在運行時顯示運行頻率。MM440變頻器的參數(shù)一、參數(shù)的編排格式1、參數(shù)號：指該參數(shù)的編號，參數(shù)號用0000~9999四位數(shù)字表示，在參數(shù)前面冠以字母R時，表示是只讀參數(shù)，不能修改。在參數(shù)前面冠以字母P時，表示是可修改參數(shù)，其設(shè)定值可在標(biāo)題欄的最小值和最大值之間進(jìn)行選擇?！鞠聵?biāo)】表示帶下標(biāo)的參數(shù)，并且指定帶下標(biāo)的有效序號。2、參數(shù)名稱：指該參數(shù)的名稱，有些參數(shù)名稱前面冠以縮寫字母BI、BO、CI、CO，其意義如下：1）、BI=：二進(jìn)制互聯(lián)方式輸入。2）、B0=：二進(jìn)制互聯(lián)方式輸出。3）、CI=：模擬量互聯(lián)輸入，該參數(shù)可以定義模擬信號源。4）、CO=:模擬量互聯(lián)輸出，可選擇或者定義模擬量輸出。5）、CO/BO=：模擬量/二進(jìn)制互聯(lián)輸出，用戶定義參數(shù)為二進(jìn)制量或者模擬量。3、CStat指參數(shù)的調(diào)試狀態(tài)，可能有三種狀態(tài)：調(diào)試C、運行U、準(zhǔn)備運行T。這是表示參數(shù)在何時可以修改。4、參數(shù)組參數(shù)組是指具有特定功能的一組參數(shù)，參數(shù)過濾器P0004是根據(jù)所選一組功能，對參數(shù)進(jìn)行篩選，并且集中濾出一組參數(shù)進(jìn)行訪問。5、數(shù)據(jù)類型：MM440變頻器的有效數(shù)據(jù)類型如下：U1616位無符號數(shù)；U3232位無符號數(shù)；I1616位整數(shù)；I3232位整數(shù)；Float：浮點數(shù)。6、使能有效：表示該參數(shù)是否可以立即修改，或者按下操作面板上的P鍵以后才能重新輸入的數(shù)據(jù)有效。7、單位8、快速調(diào)試：即該參數(shù)是否只能在快速調(diào)試時修改，由P0010設(shè)定為1時修改。9、最小值：該參數(shù)可能設(shè)置的最小數(shù)值。10、最大值：該參數(shù)可能設(shè)置的最大數(shù)值。11、默認(rèn)值：廠家出廠設(shè)定的值。12、用戶訪問級：有參數(shù)P0003設(shè)定，0為標(biāo)準(zhǔn)級；1為擴(kuò)展級；2為專家級；3為維修級。13、說明：參數(shù)由若干段落組成，其內(nèi)容如下：1）、說明:對參數(shù)簡要解釋。2）、插圖：必要時用插圖和曲線對參數(shù)進(jìn)行說明。3）、設(shè)定值：4）、關(guān)聯(lián)：一參數(shù)對一組參數(shù)有特定作用。二、用戶訪問級和參數(shù)過濾器1、用戶訪問級P0003可選0用戶定義的參數(shù)；1標(biāo)準(zhǔn)級；2擴(kuò)展級；3專家級；4維修級。2、參數(shù)過濾器P0004該參數(shù)的功能是按照要求篩選出與--該功能有關(guān)的參數(shù)，以便于調(diào)試。0全部參數(shù)，沒有過濾功能。2變頻器參數(shù)；3電動機(jī)參數(shù)；3速度傳感器；5工藝應(yīng)用對象或裝置；7命令、二進(jìn)制I/0。8ADC或者DAC；10設(shè)定斜坡發(fā)生器；12驅(qū)動裝置的特征；13電動機(jī)控制；20通訊；21報警、監(jiān)控、警告；22工藝參量控制器（例如PID）。參數(shù)標(biāo)題欄中設(shè)有快速調(diào)試，該參數(shù)只能在P0010=1時設(shè)定，這是變頻器在P0004任何值時啟動。3、P0003和P0004的使用，兩者共同決定了訪問和設(shè)定參數(shù)的范圍。1）、P0003=1，P0004=2，普通級訪問變頻器的參數(shù)。2）、P0003=1、P0004=7，命令和數(shù)字I/0，可以通過P0700=1由鍵盤輸入設(shè)定值，P0700=2選擇由端子控制。3）、P0003=1、P0004=10,設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器，此設(shè)定值選擇參數(shù)P1000，=1為鍵盤輸入，=2為模擬口輸入(電位器)，=3時為多段速輸入。還能夠設(shè)定最大允許頻率P1080，最高允許頻率P1082，加速時間P1120，減速時間P1121。4）、P0003=2、P0004=7，可以訪問P0701~P0708，用于設(shè)置數(shù)字輸入端口1~8的功能。例如P0701=1為數(shù)字輸入端口1時ON電機(jī)正傳，0時電機(jī)停止；P0701=2為數(shù)字輸入端口1時ON電機(jī)反傳，0時電機(jī)停止；P0701=10為數(shù)字輸入端口正向點動，P0701=17為固定頻率設(shè)定。5）、P0003=2、P0004=10，可以訪問固定頻率1~15的參數(shù)P1001~P1015的頻率參數(shù)，實現(xiàn)多段速控制，如3段頻率控制、7段頻率控制、15段頻率控制等。三、常用參數(shù)P0003、P0004、P0010、P0014(存儲方式)、P0199設(shè)備系統(tǒng)序號?？焖僬{(diào)試參數(shù)模擬量參數(shù)P0700=3固定頻率P701~P703設(shè)定端子功能15=直接選擇16=直接選擇+ON17=二進(jìn)制BCD編碼 任務(wù)1變頻器的面板操作與運行任務(wù)目的：1.熟悉變頻器的面板操作方法。2.熟練變頻器的功能參數(shù)設(shè)置。3.熟練掌握變頻器的正反轉(zhuǎn)、點動、頻率調(diào)節(jié)方法。任務(wù)引入：變頻器MM420系列（MicroMaster420）是德國西門子公司廣泛應(yīng)用與工業(yè)場合的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強(qiáng)的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。對于變頻器的應(yīng)用，必須首先熟練對變頻器的面板操作，以及根據(jù)實際應(yīng)用，對變頻器的各種功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。相關(guān)知識點：任務(wù)訓(xùn)練：一、訓(xùn)練內(nèi)容通過變頻器操作面板對電動機(jī)的啟動、正反轉(zhuǎn)、點動、調(diào)速控制。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM420變頻器、小型三相異步電動機(jī)、電氣控制柜、電工工具（1套）、連接導(dǎo)線若干等。三、操作方法和步驟1．按要求接線系統(tǒng)接線如圖2-1所示，檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。圖2-1變頻調(diào)速系統(tǒng)電氣圖2．參數(shù)設(shè)置（1）設(shè)定P0010＝30和P0970＝1，按下P鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約3min，這樣就可保證變頻器的參數(shù)回復(fù)到工廠默認(rèn)值。（2）設(shè)置電動機(jī)參數(shù)，為了使電動機(jī)與變頻器相匹配，需要設(shè)置電動機(jī)參數(shù)。電動機(jī)參數(shù)設(shè)置見表2-2。電動機(jī)參數(shù)設(shè)定完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。表2-2電動機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)定用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機(jī)額定電壓（V）P03053.251.05電動機(jī)額定電流（A）P03070.750.37電動機(jī)額定功率（KW）P03105050電動機(jī)額定頻率（Hz）P031101400電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）（3）設(shè)置面板操作控制參數(shù)，見表2-3。表2-3面板基本操作控制參數(shù)參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001000正確地進(jìn)行運行命令的初始化P000407命令和數(shù)字I/OP070021由鍵盤輸入設(shè)定值（選擇命令源）P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P100021由鍵盤（電動電位計）輸入設(shè)定值P108000電動機(jī)運行的最低頻率(Hz)P10825050電動機(jī)運行的最高頻率(Hz)P000312設(shè)用戶訪問級為擴(kuò)展級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P1040520設(shè)定鍵盤控制的頻率值(Hz)P1058510正向點動頻率(Hz)P1059510反向點動頻率(Hz)P1060105點動斜坡上升時間（s）P1061105點動斜坡下降時間（s）3．變頻器運行操作（1）變頻器啟動：在變頻器的前操作面板上按運行鍵，變頻器將驅(qū)動電動機(jī)升速，并運行在由P1040所設(shè)定的20Hz頻率對應(yīng)的560r∕min的轉(zhuǎn)速上。（2）正反轉(zhuǎn)及加減速運行：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速（運行頻率）及旋轉(zhuǎn)方向可直接通過按前操作面板上的鍵∕減少鍵（▲/▼）來改變。（3）點動運行：按下變頻器前操作面板上的點動鍵，則變頻器驅(qū)動電動機(jī)升速，并運行在由P1058所設(shè)置的正向點動10Hz頻率值上。當(dāng)松開變頻器前錯做面板上的點動鍵，則變頻器將驅(qū)動電動機(jī)降速至零。這時，如果按下一變頻器前操作面板上的換向鍵，在重復(fù)上述的點動運行操作，電動機(jī)可在變頻器的驅(qū)動下反向點動運行。（4）電動機(jī)停車：在變頻器的前操作面板上按停止鍵，則變頻器將驅(qū)動電動機(jī)降速至零。四、成績評價表成績評價見表2-4。表2-4成績評價表序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1接線能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線1.接線按照不規(guī)范，每處扣5-10分2.接線錯誤，扣20分302參數(shù)設(shè)置能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻器參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置不全，每處扣5分2.參數(shù)設(shè)置錯誤，每處扣5分303操作調(diào)試操作調(diào)試過程正確1.變頻器操作錯誤，扣10分2.調(diào)試失敗，扣20分204安全文明生產(chǎn)操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣5-10分20五、鞏固練習(xí)1.怎樣利用變頻器操作面板對電動機(jī)進(jìn)行預(yù)定時間的啟動和停止？2.怎樣設(shè)置變頻器的最大和最小運行頻率？任務(wù)2變頻器的外部運行操作任務(wù)目的：1．掌握MM420變頻器基本參數(shù)的輸入方法。2．掌握MM420變頻器輸入端子的操作控制方式。3．熟練掌握MM420變頻器的運行操作過程。任務(wù)引入：變頻器在實際使用中，電動機(jī)經(jīng)常要根據(jù)各類機(jī)械的某種狀態(tài)而進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動等運行，變頻器的給定頻率信號、電動機(jī)的起動信號等都是通過變頻器控制端子給出，即變頻器的外部運行操作，大大提高了生產(chǎn)過程的自動化程度。下面就來學(xué)習(xí)變頻器的外部運行操作相關(guān)知識。相關(guān)知識點：一．MM420變頻器的數(shù)字輸入端口MM420變頻器有6個數(shù)字輸入端口，具體如圖2-2所示。圖2-2MM420變頻器的數(shù)字輸入端口二．?dāng)?shù)字輸入端口功能MM420變頻器的6個數(shù)字輸入端口（DIN1~DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，每一個數(shù)字輸入端口功能很多，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。參數(shù)號P0701~P0706為與端口數(shù)字輸入1功能至數(shù)字輸入表2-5MM420數(shù)字輸入端口功能設(shè)置表參數(shù)值功能說明0禁止數(shù)字輸入1ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)、停車命令1）2ON/OFF1(接通反轉(zhuǎn)、停車命令1)3OFF2（停車命令2），按慣性自由停車4OFF3（停車命令3），按斜坡函數(shù)曲線快速降速9故障確認(rèn)10正向點動11反向點動12反轉(zhuǎn)13MOP（電動電位計）升速（增加頻率）14MOP降速（減少頻率）15固定頻率設(shè)定值（直接選擇）16固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON命令）17固定頻率設(shè)定值（二進(jìn)制編碼選擇+ON命令）25直流注入制動任務(wù)訓(xùn)練：一、訓(xùn)練內(nèi)容用自鎖按鈕SB1和SB2，外部線路控制MM420變頻器的運行，實現(xiàn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制。其中端口“5”（DIN1）設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，端口“6”（DIN1）設(shè)為反轉(zhuǎn)控制。對應(yīng)的功能分別由P0701和P0702的參數(shù)值設(shè)置。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM420變頻器一臺、三相異步電動機(jī)一臺、斷路器一個、熔斷器三個、自鎖按鈕二個、導(dǎo)線若干、通用電工工具一套等。三、操作方法和步驟1．按要求接線變頻器外部運行操作接線圖如圖2-2所示。圖2-2外部運行操作接線圖2．參數(shù)設(shè)置接通斷路器QS，在變頻器在通電的情況下，完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，具體設(shè)置見表2-6。表2-6變頻器參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P000407命令和數(shù)字I/OP070022命令源選擇“由端子排輸入”P000312設(shè)用戶訪問級為擴(kuò)展級P000407命令和數(shù)字I/O*P070111ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止*P070212ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止*P0703910正向點動*P07041511反轉(zhuǎn)點動P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P100021由鍵盤（電動電位計）輸入設(shè)定值*P108000電動機(jī)運行的最低頻率(Hz)*P10825050電動機(jī)運行的最高頻率(Hz)*P1120105斜坡上升時間（s）*P1121105斜坡下降時間（s）P000312設(shè)用戶訪問級為擴(kuò)展級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器*P1040520設(shè)定鍵盤控制的頻率值*P1058510正向點動頻率(Hz)*P1059510反向點動頻率(Hz)*P1060105點動斜坡上升時間（s）*P1061105點動斜坡下降時間（s）3．變頻器運行操作（1）正向運行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB1時，變頻器數(shù)字端口“5”為ON，電動機(jī)按P1120所設(shè)置的5S斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在560r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz對應(yīng)。放開按鈕SB1，變頻器數(shù)字端口“5”為OFF，電動機(jī)按P1121所設(shè)置的5S斜坡下降時間停止運行。（2）反向運行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB2時，變頻器數(shù)字端口“6”為ON，電動機(jī)按P1120所設(shè)置的5S斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在560r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz對應(yīng)。放開按鈕SB2，變頻器數(shù)字端口“6”為OFF，電動機(jī)按P1121所設(shè)置的5S斜坡下降時間停止運行。（3）電動機(jī)的點動運行1）正向點動運行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB3時，變頻器數(shù)字端口“7”為ON，電動機(jī)按P1060所設(shè)置的5S點動斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在280r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1058所設(shè)置的10Hz對應(yīng)。放開按鈕SB3，變頻器數(shù)字端口“72）反向點動運行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB4時，變頻器數(shù)字端口“8”為ON，電動機(jī)按P1060所設(shè)置的5S點動斜坡上升時間正向啟動運行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運行在280r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1059所設(shè)置的10Hz對應(yīng)。放開按鈕SB4，變頻器數(shù)字端口“8（4）電動機(jī)的速度調(diào)節(jié)分別更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作過程，就可以改變電動機(jī)正常運行速度和正、反向點動運行速度。（5）電動機(jī)實際轉(zhuǎn)速測定電動機(jī)運行過程中，利用激光測速儀或者轉(zhuǎn)速測試表，可以直接測量電動機(jī)實際運行速度，當(dāng)電動機(jī)處在空載、輕載或者重載時，實際運行速度會根據(jù)負(fù)載的輕重略有變化。四、成績評價表成績評價見表2-7。表2-7成績評價表序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1接線能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線1.接線按照不規(guī)范，每處扣5-10分2.接線錯誤，扣20分302參數(shù)設(shè)置能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻器參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置不全，每處扣5分2.參數(shù)設(shè)置錯誤，每處扣5分303操作調(diào)試操作調(diào)試過程正確1.變頻器操作錯誤，扣10分2.調(diào)試失敗，扣20分204安全文明生產(chǎn)操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣5-10分20五、鞏固練習(xí)1．電動機(jī)正轉(zhuǎn)運行控制，要求穩(wěn)定運行頻率為40Hz，DIN3端口設(shè)為在正轉(zhuǎn)控制。畫出變頻器外部接線圖，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、操作調(diào)試。2．利用變頻器外部端子實現(xiàn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和點動的功能，電動機(jī)加減速時間為4s，點動頻率為10Hz。DIN5端口設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，DIN6端口設(shè)為反轉(zhuǎn)控制，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、操作調(diào)試。任務(wù)3變頻器的模擬信號操作控制任務(wù)目的：1．掌握MM420變頻器的模擬信號控制；2．掌握MM420變頻器基本參數(shù)的輸入方法；3．熟練掌握MM420變頻器的運行操作過程。任務(wù)引入：MM420變頻器可以通過6個數(shù)字輸入端口對電動機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)運行、正反轉(zhuǎn)點動運行方向控制.可通過基本操作板,按頻率調(diào)節(jié)按鍵可增加和減少輸出頻率,從而設(shè)置正反向轉(zhuǎn)速的大小。也可以由模擬輸入端控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。本任務(wù)的目的就是通過模擬輸入端的模擬量控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。相關(guān)知識點：MM420變頻器的“1”、“2MM420變頻器為用戶提供了兩對模擬輸入端口，即端口“3”、“4”和端口“10”、“11”，通過設(shè)置P0701的參數(shù)值，使數(shù)字輸入“5”端口據(jù)有正轉(zhuǎn)控制功能；通過設(shè)置P0702的參數(shù)值，使數(shù)字輸入“6”端口具有反轉(zhuǎn)控制功能；模擬輸入“3”任務(wù)訓(xùn)練：一、訓(xùn)練內(nèi)容用自鎖按鈕SB1控制實現(xiàn)電動機(jī)起停工能，由模擬輸入端控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM420變頻器一臺、三相異步電動機(jī)、電位器一個、斷路器一個、熔斷器三個、自鎖按鈕二個、通用電工工具一套、導(dǎo)線若干等。三、操作方法和步驟1．按要求接線變頻器模擬信號控制接線如圖2-3所示。檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。圖2-3MM420變頻器模擬信號控制接線圖2.參數(shù)設(shè)置（1）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值，設(shè)定P0010=30和P0970=1，按下P鍵，開始復(fù)位。（2）設(shè)置電動機(jī)參數(shù)，電動機(jī)參數(shù)設(shè)置見表2-7。電動機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。表2-7電動機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000工作地區(qū)：功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機(jī)額定電壓（V）P03053.250.95電動機(jī)額定電流（A）P03070.750.37電動機(jī)額定功率（KW）P030800.8電動機(jī)額定功率（COS￠）P03105050電動機(jī)額定頻率(Hz)P0311102800電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min)（3）設(shè)置模擬信號操作控制參數(shù)，模擬信號操作控制參數(shù)設(shè)置見表2-8。表2-8模擬信號操作控制參數(shù)參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P000407命令和數(shù)字I/OP070022命令源選擇由端子排輸入P000312設(shè)用戶訪問級為擴(kuò)展級P000407命令和數(shù)字I/OP070111ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P070212ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P100022頻率設(shè)定值選擇為模擬輸入P108000電動機(jī)運行的最低頻率（HZ）P10825050電動機(jī)運行的最高頻率（HZ）3.變頻器運行操作（1）電動機(jī)正轉(zhuǎn)與調(diào)速按下電動機(jī)正轉(zhuǎn)自鎖按鈕SB1,數(shù)字輸入端口DINI為”O(jiān)N”,電動機(jī)正轉(zhuǎn)運行,轉(zhuǎn)速由外接電位器RP1來控制,模擬電壓信號在0~10V之間變化，對應(yīng)變頻器的頻率在0~50Hz之間變化，對應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速在0~1500r∕min之間變化。當(dāng)松開帶鎖按鈕SB1時，電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)。（2）電動機(jī)反轉(zhuǎn)與調(diào)速按下電動機(jī)反轉(zhuǎn)自鎖按鈕SB2，,數(shù)字輸入端口DIN2為”O(jiān)N”,電動機(jī)反轉(zhuǎn)運行,與電動機(jī)正轉(zhuǎn)相同，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的大小仍由外接電位器來調(diào)節(jié)。當(dāng)松開帶鎖按鈕SB2時，電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)。四、成績評價表成績評價見表2-9。表2-9成績評價表序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1接線能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線1.接線按照不規(guī)范，每處扣5-10分2.接線錯誤，扣20分302參數(shù)設(shè)置能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻器參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置不全，每處扣5分2.參數(shù)設(shè)置錯誤，每處扣5分303操作調(diào)試操作調(diào)試過程正確1.變頻器操作錯誤，扣10分2.調(diào)試失敗，扣20分204安全文明生產(chǎn)操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣5-10分20五、鞏固練習(xí)通過模擬輸入端口“10”、“11”，利用外部接入的電位器，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。連接線路，設(shè)置端口功能參數(shù)值。任務(wù)4變頻器的多段速運行操作任務(wù)目的：1．掌握變頻器多段速頻率控制方式。2．熟練掌握變頻器的多段速運行操作過程。任務(wù)引入：由于現(xiàn)場工藝上的要求，很多生產(chǎn)機(jī)械在不同的轉(zhuǎn)速下運行。為反方便這種負(fù)載，大多數(shù)變頻器決提供了多擋頻率控制功能。用戶可以通過幾個開關(guān)的通、斷組合來選擇不同的運行頻率，實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下運行的目的。相關(guān)知識點：MM420變頻器的多段速控制功能及參數(shù)設(shè)置多段速功能，也稱作固定頻率，就是設(shè)置參數(shù)P1000=3的條件下，用開關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實現(xiàn)電機(jī)多段速度運行?？赏ㄟ^如下三種方法實現(xiàn)：1.直接選擇（P0701-P0706=15）在這種操作方式下，一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率，端子與參數(shù)設(shè)置對應(yīng)見表2-10。表2-10端子與參數(shù)設(shè)置對應(yīng)表端子編號對應(yīng)參數(shù)對應(yīng)頻率設(shè)置值說明5P0701P10011.頻率給定源P1000必須設(shè)置為3。2.當(dāng)多個選擇同時激活時，選定的頻率是它們的總和。6P0702P10027P0703P10038P0704P100416P0705P100517P0706P10062.直接選擇+ON命令（P0701-P0706=16）在這種操作方式下，數(shù)字量輸入既選擇固定頻率（見表2-10），又具備起動功能。3.二進(jìn)制編碼選擇+ON命令（P0701-P0704=17）MM420變頻器的六個數(shù)字輸入端口（DIN1~DIN6），通過P0701~P0706設(shè)置實現(xiàn)多頻段控制。每一頻段的頻率分別由P1001~P1015參數(shù)設(shè)置，最多可實現(xiàn)15頻段控制，各個固定頻率的數(shù)值選擇見表2-11。在多頻段控制中，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速方向是由P1001~P1015參數(shù)所設(shè)置的頻率正負(fù)決定的。六個數(shù)字輸入端口，哪一個作為電動機(jī)運行、停止控制，哪些作為多段頻率控制，是可以由用戶任意確定的，一旦確定了某一數(shù)字輸入端口的控制功能，其內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置值必須與端口的控制功能相對應(yīng)。表2-11固定頻率選擇對應(yīng)表頻率設(shè)定DIN4DIN3DIN2DIN1P1OO10001P1OO20010P1OO30011P1OO40100P1OO50101P1OO60110P1OO70111P1OO81000P1OO91001P1O101010P1O111011P1O121100P1O131101P1O141110P1O151111任務(wù)訓(xùn)練：一、訓(xùn)練內(nèi)容實現(xiàn)3段固定頻率控制，連接線路，設(shè)置功能參數(shù)，操作三段固定速度運行。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM420變頻器一臺、三相異步電動機(jī)一臺、斷路器一個、熔斷器三個、自鎖按鈕四個、導(dǎo)線若干、通用電工工具一套等。三、操作方法和步驟1.按要求接線按圖2-4連接電路，檢查線路正確后，合上變頻器電源空氣開關(guān)QS。圖2-4三段固定頻率控制接線圖2．參數(shù)設(shè)置（1）恢復(fù)變頻器工廠缺省值，設(shè)定P0010=30，P0970=1。按下“P”鍵,變頻器開始復(fù)位到工廠缺省值。（2）設(shè)置電動機(jī)參數(shù)，見表2-12。電動機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。表2-12電動機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000工作地區(qū)：功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機(jī)額定電壓（V）P03053.250.95電動機(jī)額定電流（A）P03070.750.37電動機(jī)額定功率（KW）P030800.8電動機(jī)額定功率（COS￠）P03105050電動機(jī)額定頻率(Hz)P0311102800電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min)（3）設(shè)置變頻器3段固定頻率控制參數(shù)，見表2-13。表2-13變頻器3段固定頻率控制參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P000407命令和數(shù)字L/OP070022命令源選擇由端子排輸入P000312設(shè)用戶訪問級為拓展級P000407命令和數(shù)字L/OP0701115~17選擇固定頻率P0702115~17選擇固定頻率P070311ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P0004210設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P100023選擇固定頻率設(shè)定值P000312設(shè)用戶訪問級為拓展級P0004010設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器P1001020選擇固定頻率1(Hz)P1002530選擇固定頻率2(Hz)P10031050選擇固定頻率3(Hz)P701、P702選擇15時為固定頻率直接選擇，需要加有啟動端子，兩者都接通為頻率之和；選擇16時同上，但是自帶ON命令；選擇17為二進(jìn)制BCD編碼。3．變頻器運行操作當(dāng)按下帶按鎖SB1時，數(shù)字輸入端口“7”為“ON”，允許電動機(jī)運行。（1）第1頻段控制。當(dāng)SB1按鈕開關(guān)接通、SB2按鈕開關(guān)斷開時，變頻器數(shù)字輸入端口“5”為“ON”，端口“6”為“OFF”，變頻器工作在由P1001參數(shù)所設(shè)定的頻率為20Hz的第1頻段上。（2）第2頻段控制。當(dāng)SB1按鈕開關(guān)斷開，SB2按鈕開關(guān)接通時，變頻器數(shù)字輸入端口“5”為“OFF”，“6”為“ON”，變頻器工作在由P1002參數(shù)所設(shè)定的頻率為30Hz的第2頻段上。（3）第3頻段控制。當(dāng)按鈕SB1、SB2都接通時，變頻器數(shù)字輸入端口“5”、“6”均為“ON”，變頻器工作在由P1003參數(shù)所設(shè)定的頻率為50Hz的第3頻段上。（4）電動機(jī)停車。當(dāng)SB1、SB2按鈕開關(guān)都斷開時，變頻器數(shù)字輸入端口“5”、“6”均為“OFF”，電動機(jī)停止運行。或在電動機(jī)正常運行的任何頻段，將SB3斷開使數(shù)字輸入端口“7”為“OFF”，電動機(jī)也能停止運行。注意的問題。3個頻段的頻率值可根據(jù)用戶要求P1001、P1002和P1003參數(shù)來修改。當(dāng)電動機(jī)需要反向運行時，只要將向?qū)?yīng)頻段的頻率值設(shè)定為負(fù)就可以實現(xiàn)。四、成績評價表成績評價見表2-14。表2-14成績評價表序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1接線能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線1.接線按照不規(guī)范，每處扣5-10分2.接線錯誤，扣20分302參數(shù)設(shè)置能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻器參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置不全，每處扣5分2.參數(shù)設(shè)置錯誤，每處扣5分303操作調(diào)試操作調(diào)試過程正確1.變頻器操作錯誤，扣10分2.調(diào)試失敗，扣20分204安全文明生產(chǎn)操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣5-10分20五、鞏固練習(xí)用自鎖按鈕控制變頻器實現(xiàn)電動機(jī)12段速頻率運轉(zhuǎn)。10段速設(shè)置分別為：第1段輸出頻率為5Hz；第2段輸出頻率為10Hz；第3段輸出頻率為15Hz；第4段輸出頻率為-15Hz；第5段輸出頻率為-5Hz；第6段輸出頻率為-20Hz；第7段輸出頻率為25Hz；第8段輸出頻率為40Hz；第9段輸出頻率為50Hz；第10段輸出頻率為30Hz；第11段輸出頻率為-30Hz；第12段輸出頻率為60Hz。畫出變頻器外部接線圖，寫出參數(shù)設(shè)置。任務(wù)5變頻器的PID控制運行操作任務(wù)目標(biāo)：1．掌握面板設(shè)定目標(biāo)值的接線方法及參數(shù)設(shè)置。2．掌握端子設(shè)定多個目標(biāo)值的接線方法及參數(shù)設(shè)置。3．熟悉P、I、D參數(shù)調(diào)試方法。任務(wù)引入：在生產(chǎn)實際中，拖動系統(tǒng)的運行速度需要平穩(wěn)，而負(fù)載在運行中不可避免受到一些不可預(yù)見的干擾，系統(tǒng)的運行速度降失去平衡，出現(xiàn)震蕩，和設(shè)定值存在偏差。對該偏差值，經(jīng)過變頻器的P、I、D調(diào)節(jié)，可以迅速、準(zhǔn)確地消除拖動系統(tǒng)的偏差，回復(fù)到給定值。相關(guān)知識：PID控制是閉環(huán)控制中的一種常見形式。反饋信號取自拖動系統(tǒng)的輸出端，當(dāng)輸出量偏離所要求的給定值時，反饋信號成比例變化。在輸入端，給定信號與反饋信號相比較，存在一個偏差值。對該偏差值，經(jīng)過P、I、D調(diào)節(jié)，變頻器通過改變輸出頻率，迅速、準(zhǔn)確地消除拖動系統(tǒng)的偏差，回復(fù)到給定值，振蕩和誤差都比較小，適用于壓力、溫度、流量控制等。MM420變頻器內(nèi)部有PID調(diào)節(jié)器。利用MM420變頻器很方便構(gòu)成PID閉環(huán)控制，MM420變頻器PID控制原理簡圖如圖所示2-5。PID給定源和反饋源分別見表2-15、2-16。圖2-5MM420變頻器PID控制原理簡圖表2-15MM420PID給定源PID給定源設(shè)定值功能解釋說明P22532250BOP面板通過改變P2240改變目標(biāo)值755.0模擬通道1通過模擬量大小改變目標(biāo)值755.1模擬通道2表2-16MM420PID反饋源PID反饋源設(shè)定值功能解釋說明P2264755.0模擬通道1當(dāng)模擬量波動較大時，可適當(dāng)加大濾波時間，確保系統(tǒng)穩(wěn)定755.1模擬通道2任務(wù)訓(xùn)練：一、訓(xùn)練內(nèi)容實現(xiàn)面板設(shè)定目標(biāo)值的PID控制運行。二、訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備西門子MM420變頻器一臺、三相異步電動機(jī)一臺、壓力傳感器一個（4—20mA）、斷路器一個、熔斷器三個、自鎖按鈕、導(dǎo)線若干、通用電工工具一套等。三、操作方法和步驟1.按要求接線圖2-6為面板設(shè)定目標(biāo)值時PID控制端子接線圖，模擬輸入端AIN2接入反饋信號0～20mA，數(shù)字量輸入端DIN1接入的帶鎖按鈕SB1控制變頻器的啟/停，給定目標(biāo)值由BOP面板(▲▼)鍵設(shè)定。圖2-6面板設(shè)定目標(biāo)值的PID控制端子接線圖2．參數(shù)設(shè)置（1）參數(shù)復(fù)位?；謴?fù)變頻器工廠默認(rèn)值，設(shè)定P0010=30和P0970=1，按下P鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約為3秒，這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。（2）設(shè)置電動機(jī)參數(shù)，見表2-17。電動機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。表2-17電動機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000311設(shè)定用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機(jī)額定電壓（V）P03053.251.05電動機(jī)額定電流（A）P03070.750.37電動機(jī)額定功率（KW）P03105050電動機(jī)額定頻率（Hz）P031101400電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）（3）設(shè)置控制參數(shù)，見表2-18。表2-18控制參數(shù)表參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000312用戶訪問級為擴(kuò)展級P000400參數(shù)過濾顯示全部參數(shù)P070022由端子排輸入（選擇命令源）*P070111端子DIN1功能為ON接通正轉(zhuǎn)/OFF停車*P0702120端子DIN2禁用*P070390端子DIN3禁用*P070400端子DIN4禁用P072511端子DIN輸入為高電平有效P100021頻率設(shè)定由BOP(▲▼)設(shè)置*P1080020電動機(jī)運行的最低頻率(下限頻率)（HZ）*P10825050電動機(jī)運行的最高頻率(上限頻率)（HZ）P220001PID控制功能有效注：表2-18中，標(biāo)“*”號的參數(shù)可根據(jù)用戶的需要改變，以下同。（4）設(shè)置目標(biāo)參數(shù)，見表2-19。表2-19目標(biāo)參數(shù)表參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000313用戶訪問級為專家級P000400參數(shù)過濾顯示全部參數(shù)P225302250已激活的PID設(shè)定值(PID設(shè)定值信號源)*P22401060由面板BOP(▲▼)設(shè)定的目標(biāo)值（%）*P225400無PID微調(diào)信號源*P2255100100PID設(shè)定值的增益系數(shù)*P22561000PID微調(diào)信號增益系數(shù)*P225711PID設(shè)定值斜坡上升時間*P225811PID設(shè)定值的斜坡下降時間*P226100PID設(shè)定值無濾波當(dāng)P2232=0允許反向時，可以用面板BOP鍵盤上的(▲▼)鍵設(shè)定P2240值為負(fù)值。（5）設(shè)置反饋參數(shù)，見表2-20。表2-20反饋參數(shù)表參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000313用戶訪問級為專家級P000400參數(shù)過濾顯示全部參數(shù)P2264755.0755.1PID反饋信號由AIN2+(即模擬輸入2)設(shè)定*P226500PID反饋信號無濾波*P2267100100PID反饋信號的上限值（%）*P226800PID反饋信號的下限值（%）*P2269100100PID反饋信號的增益（%）*P227000不用PID反饋器的數(shù)學(xué)模型*P227100PID傳感器的反饋型式為正常（6）設(shè)置PID參數(shù)，見表2-21。表2-21PID參數(shù)表參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明P000313用戶訪問級為專家級P000400參數(shù)過濾顯示全部參數(shù)*P2280325PID比例增益系數(shù)*P228505PID積分時間*P2291100100PID輸出上限（%）*P229200PID輸出下限（%）*P229311PID限幅的斜坡上升/下降時間（S）3．變頻器運行操作（1）按下帶鎖按鈕SB1時，變頻器數(shù)字輸入端DIN1為“ON”，變頻器啟動電動機(jī)。當(dāng)反饋的電流信號發(fā)生改變時，將會引起電動機(jī)速度發(fā)生變化。若反饋的電流信號小于目標(biāo)值12mA（即P2240值），變頻器將驅(qū)動電動機(jī)升速；電動機(jī)速度上升又會引起反饋的電流信號變大。當(dāng)反饋的電流信號大于目標(biāo)值12mA時，變頻器又將驅(qū)動電動機(jī)降速，從而又使反饋的電流信號變?。划?dāng)反饋的電流信號小于目標(biāo)值12mA時，變頻器又將驅(qū)動電動機(jī)升速。如此反復(fù)，能使變頻器達(dá)到一種動態(tài)平衡裝態(tài)，變頻器將驅(qū)動電動機(jī)以一個動態(tài)穩(wěn)定的速度運行。（2）如果需要，則目標(biāo)設(shè)定值（P2240值）可直接通過按操作面板上的(▲▼)鍵來改變。當(dāng)設(shè)置P2231=1時，由(▲▼)鍵改變了的目標(biāo)設(shè)定值將被保存在內(nèi)存中。（3）放開帶鎖按鈕SB1，數(shù)字輸入端DIN1為“OFF”，電動機(jī)停止運行。四、成績評價表成績評價見表2-22。表2-22成績評價表序號主要內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分扣分得分1接線能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線1.接線按照不規(guī)范，每處扣5-10分2.接線錯誤，扣20分202參數(shù)設(shè)置能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻器參數(shù)1.參數(shù)設(shè)置不全，每處扣5分2.參數(shù)設(shè)置錯誤，每處扣5分403操作調(diào)試操作調(diào)試過程正確1.變頻器操作錯誤，扣10分2.調(diào)試失敗，扣20分204安全文明生產(chǎn)操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣5-10分20五、鞏固練習(xí)1．通過調(diào)節(jié)不同的P、I、D參數(shù)，實現(xiàn)變頻器的PID控制。2．引入實際系統(tǒng)的傳感器檢測信號，調(diào)節(jié)設(shè)定值，觀察變頻器的運行情況。變頻器PLC采暖鍋爐自動控制電路設(shè)計安裝一、項目背景：鍋爐需要根據(jù)環(huán)境溫度手動或者自動控制鍋爐的出水溫度，手動控制是采用變頻器控制引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制燃燒供氧量，同時控制自動上煤機(jī)的間歇工作時間，補水泵采用電接點壓力表控制的雙位自動控制。風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。如轉(zhuǎn)速下降到80%時，功率下降一倍。二、手動控制設(shè)計要求引風(fēng)機(jī)有7種轉(zhuǎn)速，即變頻器采用7段速控制，占用變頻器的5、6、7三個端口，輸入旋轉(zhuǎn)式單刀8擲開關(guān)，用于選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。需要使用PLC完成8線二進(jìn)制編碼。設(shè)置的7個轉(zhuǎn)速為：20、25、30、35、40、45、50?？梢杂貌楸淼姆椒ń鉀Q復(fù)雜問題，由于PLC中有較大數(shù)量的V存儲器，可用于存放數(shù)據(jù)，只是數(shù)據(jù)需要從ROM中轉(zhuǎn)到V存儲器中。由于每次上煤量相等，因此煤間隔時間與風(fēng)速成反比。50赫茲間隔時間為2分鐘，45赫茲為2.5分鐘；40赫茲間隔時間3.125分鐘，25赫茲間隔時間為8分鐘，20赫茲間隔時間12.5分鐘。上煤機(jī)有上下兩個限位開關(guān)，需要電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，加煤時間5秒鐘。循環(huán)泵有三臺電機(jī)分別是A、B、C電機(jī)，兩臺工作一臺備用，每個一段時間輪換一次，由于循環(huán)泵為高壓泵，因此電機(jī)功率較大，故采用自耦變壓器降壓啟動方式。 三、控制電路1、PLCI/O端口分配I0.0～I(xiàn)0.6與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇開關(guān)連接，對應(yīng)的輸出端口Q0.0～Q0.2輸出二進(jìn)制編碼十進(jìn)制數(shù)并與變頻器5、6、7端口連接實現(xiàn)風(fēng)機(jī)7段速控制。I1.0為循環(huán)泵電機(jī)總控制；I1.1是上煤機(jī)下限位開關(guān)，I1.2是上煤機(jī)上限位開關(guān)。Q0.4控制上煤機(jī)電機(jī)正傳控制交流接觸器，Q0.5控制上煤機(jī)反轉(zhuǎn)交流接觸器。Q0.7、Q1.0～Ｑ1.7用于循環(huán)泵控制。2、主電路電路中M1是風(fēng)機(jī)電動機(jī)，M2是自動上煤機(jī)，交流接觸器KM1是M2正傳控制交流接觸器，KM2是電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)交流接觸器。四、編寫程序并設(shè)計電路。1開關(guān)編碼程序設(shè)計對應(yīng)關(guān)系表：I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6輸入編碼Q0.0Q0.1Q0.2輸出編碼設(shè)定頻率Hz上煤機(jī)間歇時間（分鐘）000000000000停止100000011001103001000002010215200010000411032010000100080014258000010016101530600000103201164040000001641117502從真值表可以看出輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，Q0.0輸出為1對應(yīng)輸入條件有四個，即輸入編碼1、4、16、64；Q0.1對應(yīng)輸入條件也有四個，即2、4、32、64；Q0.2對應(yīng)的輸入條件也有四個，即8、16、32、64。每項的四個條件之間滿足或邏輯關(guān)系，每個條件對應(yīng)的輸入量之間為與邏輯關(guān)系，這樣用條件開關(guān)和觸點并聯(lián)既可以實現(xiàn)編碼。編碼電路如圖所示。2、上煤機(jī)工作周期隨動調(diào)節(jié)程序設(shè)計一般而言風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量與轉(zhuǎn)速有關(guān)，但是在低速段不成正比例關(guān)系，高速段基本成正比例關(guān)系。這樣對應(yīng)風(fēng)機(jī)每一種轉(zhuǎn)速，上煤機(jī)上煤間隔時間在正比例關(guān)系上加以修正，有使用效果決定，這樣就必須采用查表的方法。在PLC編程中查表與單片機(jī)的匯編語言或C51語言不通，通過條件開關(guān)和賦值（數(shù)據(jù)傳送）指令配合使用，既可以實現(xiàn)查表的功能。上煤機(jī)間歇時間隨動控制程序如圖所示。3、上煤機(jī)電動機(jī)控制程序設(shè)計定時器C37實現(xiàn)上煤定時控制，由T37啟動上煤機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)一定位置由位置開關(guān)I1.1控制正傳自動停止，然后用5秒鐘時間完成向爐膛內(nèi)加煤。加煤定時5秒鐘有定時器T38控制，T38控制上煤機(jī)電動機(jī)反轉(zhuǎn)啟動，上煤機(jī)返回起始位置。改程序如圖所示。4、循環(huán)泵輪換自動控制程序設(shè)計端口分配：Q1.0、Q1.1、Q1.6用于循環(huán)泵A的控制，其中Q1.0主控，Q1.1為高壓供電控制，Q1.6為低壓啟動控制。A電機(jī)啟動時Q1.0、Q1.6先動作，實現(xiàn)低壓啟動以降低大電機(jī)啟動引起電源電壓的陡落，延時20～30秒鐘，Q1.6復(fù)位，Q1.1置位實現(xiàn)A電機(jī)正常電壓運行。Q1.2、Q1.3、Q1.7用于循環(huán)泵B的控制，其中Q1.2主控，Q1.3為高壓供電控制，Q1.7為低壓啟動控制。B電機(jī)啟動時Q1.2、Q1.7先動作，實現(xiàn)低壓啟動以降低大電機(jī)啟動引起電源電壓的陡落，延時20～30秒鐘，Q1.7復(fù)位，Q1.3置位實現(xiàn)B電機(jī)正常電壓運行。Q1.4、Q1.5、Q0.7用于循環(huán)泵C的控制，其中Q1.4主控，Q1.5為高壓供電控制，Q0.7為低壓啟動控制。C電機(jī)啟動時Q1.4、Q0.7先動作，實現(xiàn)低壓啟動以降低大電機(jī)啟動引起電源電壓的陡落，延時20～30秒鐘，Q0.7復(fù)位，Q1.5置位實現(xiàn)A電機(jī)正常電壓運行。輪換情況說明圓圈內(nèi)部為輪換過度過程中變換情況，方框內(nèi)是穩(wěn)定狀態(tài)的情況。循環(huán)泵輪換過程如下表C31計數(shù)器輸出數(shù)值0置位端口0—1轉(zhuǎn)換端口112220A泵運行保持運行停止停止啟動：Q0.7輸出20S脈沖然后Q1.1置位Q1.0、Q1.1Q1.0、Q1.1B泵運行停止停止啟動：Q1.7輸出20S脈沖然后Q1.3置位運行保持Q1.2、Q1,3Q1.2、Q1,3C泵停止啟動：Q1.6輸出20S脈沖然后Q1.5置位運行保持運行停止Q1.4、Q1.5Q1.4、Q1.5從其中情況看，需要三個定時器T40、T41、T42完成