工控基础培训

2020/5/22工控培训20071工控基础知识介绍系统2020/5/22工控培训20082第一部分、软起动器知识第二部分、变频器知识第三部分、PLC知识及产品基础知识2020/5/22工控培训20083第一部分软起动器产品2020/5/22工控培训20084什么是软起动器？软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。什么是电动机的软起动？使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。2020/5/22工控培训20085软起动器的原理它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。2020/5/22工控培训20086对电动机起动的要求？1、保证电动机起动转矩大于生产机械的负载转矩，必须保证起动转矩需要的端电压，才能使电动机带动生产机械很快转动起来。2、起动电流不要太大，才能避免在电网上不超过允许的电压降落，而影响其它电气设备正常运行。说明：1、电动机起动力矩应高于负载力矩－能否起动2、电动机的起动电流应在允许的范围内－变压器容量3、尽量减少电机起动对负载的冲击－起动是否平稳2020/5/22工控培训20087传统对于电动机起动的方式有哪些？◇直接起动；◇减压起动；1.定子回路串电阻（或电抗器）起动；2.星—三角起动；3.自耦变压器起动；4.延边三角形起动；◇在转子回路中串入附加电阻起动。2020/5/22工控培训20088U1-1V1-2W1-3W2-4U2-5V2-6马达接线图2020/5/22工控培训20089123T2T1T34,5,6123456马达接线图2020/5/22工控培训200810马达接线图123T2T1T35641234562020/5/22工控培训200811星三角起动器(开放式)2020/5/22工控培训200812星三角起动器(闭合式)2020/5/22工控培训20081365%R自耦变压器起动器2020/5/22工控培训200814软起动有哪几种起动方式？（1）斜坡升压软起动。（2）斜坡恒流软起动。（3）阶跃起动。（4）脉冲冲击起动。2020/5/22工控培训200815软起动器适用于哪些场合？原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。低压软起动器应用范围是交流380V（也可以是660V），电机功率从几千瓦到几百千瓦。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行，只有短时或瞬间处于重载场合，应用软起动器（不带旁路接触器）则具有轻载节能的效果。2020/5/22工控培训200816常用起动方式的起动转矩和起动电流值2020/5/22工控培训200817软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，使电机起动电流从零线性上升至设定值。对电机无冲击，提高了供电可靠性，平稳起动，减少对负载机械的冲击转矩，延长机器使用寿命。（2）有软停车功能，即平滑减速，逐渐停机，它可以克服瞬间断电停机的弊病，减轻对重载机械的冲击，避免高程供水系统的水锤效应，减少设备损坏。（3）起动参数可调，根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。2020/5/22工控培训200818传统起动方法存在的缺陷：◇降压比不可调;◇接触器切换;◇可靠性差;◇存在二次冲击;◇只能控制起动。2020/5/22工控培训200819软起动器与传统起动方式的区别◇高度智能化；◇起动曲线可调满足不同负载的要求；◇非接触式,类似固态继电器,可靠性高；◇起动曲线连续,无二次冲击；◇可控制软起,也可控制软停；◇转矩提升/突跳。2020/5/22工控培训200820软起动器起动电机对电网的好处：◇减小对电网的冲击，避免产生较大的电压降；◇有效控制起动电流；◇消除尖峰电流；◇接线方便。2020/5/22工控培训200821软起动器起动电机对机械性能方面的好处：◇最大程度减小齿轮箱，传送带，轴承等传动装置上的应力；◇减少水冲击（水锤）效应；◇降低维护成本和减小停工时间。2020/5/22工控培训200822软起动器的概念主电源控制电源旁路2020/5/22工控培训200823软起动器为什么装有旁路接触器？大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。M1KMQFFPST2020/5/22工控培训200824软起动器的接线方法外接法内接法2020/5/22工控培训200825第二部分变频器产品2020/5/22工控培训200826变频器的发展在20世纪60年代以前的电气传动中有80%属于交流不调速传动、18%属于直流可调速传动、2%属于交流可调速传动；从70年代开始，由于电力电子技术的应用，开创了交流可调速传动的新纪元，变频调速器自1964年问世以来，已经历30年的发展过程，80年代在主要工业国家已广泛的应用，90年代进入中国，在空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间。尤其是在节能方面，效果显著。据统计，变频器在风机泵类负载应用上的节能效果达到20%~30%。2020/5/22工控培训200827变频器的市场需求潜力风机、泵类负载是变频器节能的重要应用领域。1995年，石油、电力、建材、化工、石化、造纸、纺织及冶金等部门对本行业企业进行了变频器调速节能的调查。在这些行业风机、水泵、压缩机类机械应用比较广泛，其中70%的电机需要调速运行，但至今进行调速运行的只有10%左右，我国现运行的风机、水泵、空调类负载据估计有4200万台，占全国用电量的1/3，但是在风机泵类负载中70%仍采用风挡或阀门调节流量，调速节能的潜力很大。2020/5/22工控培训200828变频器市场的潜在增长点1．变频家电已经是一个热门的话题了，带有变频控制的冰箱、洗衣机、家用空调在节约用电，减少电压冲击，降低噪声，提高控制精度方面有很大的优势，目前的主要障碍是价格，比较而言，变频家电至少比普通家电贵1000元。随着技术的进一步成熟和价格的下降，越来越多的家电将带变频控制。根据中国国家统计局的统计数据，2002年中国生产家用空调超过3135万台，冰箱/冰柜2060万台，洗衣机1600万。如果5％的家电采用变频控制，那么每年会有超过300万台变频器的市场，市值15亿人民币，主要是3Kw以内的小功率产品。2020/5/22工控培训200829变频器市场的潜在增长点2．大量设备更新，中国在90年代曾随设备大量引进变频器，这些变频器从技术上已经落后，而且大多已经达到和超过使用寿命。因此每年会有10％－15％的更换产品市场，主要是18.5Kw以内的小功率产品。2020/5/22工控培训200830变频器市场的潜在增长点3．大功率设备改造，在超过500KW的电机中，如果有速度控制要求，在90年代以前的设备主要采用直流调速，不要求调速一般使用高压异步电机。这在冶金，建材，电厂，化工行业中更为明显。大功率直流电机在结构，可靠性，效率方面不如交流电机；而水泵、风机等负载采用变频控制后可以大量节约用电。因此，在中国大功率/高电压变频器得到了越来越多的运用。2020/5/22工控培训200831变频器市场的主要品牌目前在中国市场的变频器品牌超过100家，其中国内产家超过50家，而在市场份额的占有率少于10%；台湾产家有10家；日本产家有12家；韩国产家有4家；欧美产家有20家。进口品牌现以Siemens西门子、Fuji富士、ABB、Mitsubishi三菱占有的市场份额较大。其它主要国外品牌有：Emerson艾默生、Rockwell罗克韦尔、Schneider施耐德、Sanken三肯、Yaskawa安川、台达、Lenze伦茨等。主要的国内品牌有：烟台惠丰、希望森兰、成都佳灵等。2020/5/22工控培训200832纺织/化纤15%石油14%冶金13%化工13%食品/烟草11%电力6%市政6%建材4%造纸3%其它行业15%各行业对变频器的需求情况2020/5/22工控培训200833什么是变频器？变频器是一种能够简单地，自由地改变交流电机转速的一种控制装置。变频器调速的速度与频率的关系？对于一台电动机，其转速和电源频率之间存在一定关系。速度为:n＝60f（1-s）/p（n＝转速；f＝频率；P＝极对数；s＝转差率）2020/5/22工控培训200834变频调速的基本原理L1L2L3+-RPAPBTFUVW电机C整流器滤波器逆变器将正常工频的交流电源引入变频调速器后，其“整流器”和“滤波器”将这一工频交流电源转变为直流电输入“变频器”，“变频器”实际上是一个逆变装置，它的实际作用与“整流器”刚好相反并且可调节，这样，输入的直流电经过逆变之后变成交流输出至电动机并由逆变装置的可调部分实施对输出交流电的频率的确定和调整，从而设定和改变电动机转速，简单的说，变频调速器的基本工作原理就是一个从交流到直流，再变为交流输出的过程，即“交—直—交”的过程。2020/5/22工控培训200835软起动器与变频器的主要区别什么？变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。2020/5/22工控培训200836为什么使用变频器？◇目的带动负载的需要，即平稳、可靠起动并表现出正常的运行特征；适应不同的负荷水平，不同的生产工艺，适应自动化控制方式等。◇变频调速的优势调整范围宽:通常至少可由“零速度”开始调整，直至额定转速。调速质量高:通常既可以平滑地调速，也可以事先设定速度和加、减速。独立、完整的设备，自身即构成系统控制群体的一员。调整的原理是电子式的，精确度高。节能。2020/5/22工控培训200837变频器传动的意义变频器和交流电机构成的可调速传动称为变频器传动。◇节能◇提高生产率◇提高产品质量◇设备合理化、节省维护、工厂自动化◇改善环境、耐恶劣环境2020/5/22工控培训200838使用变频器的优点1、原有恒速运行的异步电动机的调速控制：改变笼式异步电动机的频率和电压，实现调速运行；根据运行程序和加工工艺的要求选定最佳速度，运行平稳，提高可靠性，从而达到节能、提高生产率和提高产品质量。2、实现软起动和软停车：加减速时间可任意设定。（0.1~6000S）3、实现频繁的起动和停止：如果用工频电源直接起动，则起动电流大；利用变频器起动，则可以在较小的电流下实现快加、减速，电动机的发热较小。2020/5/22工控培训200839使用变频器的优点4、无需接触器即可实现正、反转控制：减少维护和二次冲击。5、方便的实现电气制动：可实现运行平稳，平滑加减速、高精度转矩控制和高精度定位停止、无转矩脉动，从而提高产品质量。6、实现高频电动机的高速运行：工频的电动机最高转速只能是3000r/min(50Hz)或3600r/min(60Hz)；而利用高频变频器为高频电动机供电转速可达到180000r/min(3000Hz)。2020/5/22工控培训200840使用变频器的优点7、可进行恶劣环境下电动机的调速运行：可控制防暴型、防水型、户外型等特殊类型电动机，可减少噪音。8、一台变频器可对多台电动机进行速度控制。9、变频起动电动机时，电源容量可以减小：工频起动可达到5~7倍额定值；利用变频器低频起动时最大为1.5倍额定值。使用变频器缺点使用变频器会产生干扰电波，影响到同一电网的敏感元件。---可通过加