西安西門子專業(yè)變頻器代理商

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安川變頻器制動單元

制動單元，全稱為“變頻器型能耗制動單元”，或者是“變頻器型能量回饋單元”，主要用于控制機械負載比較重的、制動速度要求非?？斓膱龊?，將電機所產(chǎn)生的再生電能通過制動電阻消耗掉，或者是將再生電流反饋回電流。
一、制動單元的產(chǎn)生背景
　　在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，降速的基本方法就是通過逐步降低給定頻率來實現(xiàn)。當拖動系統(tǒng)的慣性較大，電機的轉(zhuǎn)速的下降將跟不上電機同步轉(zhuǎn)速的下降，即電機的實際速度比其同步速度高，此時電機轉(zhuǎn)子繞組切

割旋轉(zhuǎn)磁場磁力線的方向和電機恒速運行時正好相反，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動勢和電流的方向也都相反，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也就和電機旋轉(zhuǎn)方向相反，電動機將出現(xiàn)負轉(zhuǎn)矩，此時的電動機實際為發(fā)電機，系統(tǒng)處于再生制動狀態(tài)，將拖動系統(tǒng)的動能回饋到變頻器直流母線上，使直流母線電壓不斷上升，甚至達到危險的地步（變頻器損壞等）。
二、制動單元的主要功能
　　在某些應(yīng)用場合，需要快速降速，根據(jù)異步電動機原理可知，若滑差越大轉(zhuǎn)矩也越大，同理制動轉(zhuǎn)矩將隨著降速速率的加大而增大，使系統(tǒng)降速時間大大縮短，能量回饋大大加快，直流母線電壓快速上升，因此必須將該回饋能量迅速消耗掉，保持直流母線電壓在某一安全范圍以下。制動單元系統(tǒng)的主要功能就是能快速將該能量消耗掉（能量由制動電阻轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)）。它有效的彌補了普通變頻器的制動速度慢、制動轉(zhuǎn)矩?。?le;20％額定轉(zhuǎn)矩）的缺點，對于一些需快速制動但頻度較低的場合非常適用。
三、制動單元的動作過程
　　3.1、當電動機在外力的作用下減速時，電機以發(fā)電狀態(tài)運行，產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內(nèi)直流母線電壓持續(xù)升高。
　　3.2、當直流電壓達到某一電壓（制動單元的開啟電壓）時，制動單元功率開關(guān)管開通，電流流過制動電阻。
　　3.3、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線電壓降低。
　　3.4、當直流母線電壓降到某一電壓（制動單元停止電壓）時，制動單元的功率管關(guān)斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻在自然散熱，降低自身溫度。
　　3.5、當直流母線的電壓重新升高使制動單元動作時，制動單元將重復以上過程，平衡母線電壓，使系統(tǒng)正常運行。
四、制動單元的優(yōu)點
　　由于制動單元的工況屬于短時工作，即每次的通電時間很短，在通電時間內(nèi)，其溫升遠遠達不到穩(wěn)定溫升；而每次通電后的間歇時間則較長，在間歇時間內(nèi)，其溫度足以降到與環(huán)境溫度相同，因此制動電阻的額定功率將大大降低，價格也隨之下降；另外由于IGBT只有一個，制動時間為ms級，對功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標要求低，甚至要求關(guān)斷時間盡量短，以減少關(guān)斷脈沖電壓，保護功率管；控制機理也相對簡單，實現(xiàn)較為容易。

4. 編制 PLC 程序并進行模擬調(diào)試

在繪制完電路圖之后，就可以著手編制 PLC 程序了。當然可以用上述方法編程。在編程時，除了要注意程序要正確、可靠之外，還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗，這樣便于查找問題，便于及時修整個程序完成后一起算總帳。

5. 制作控制臺與控制柜

在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊張的時候，這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關(guān)、按鈕、繼電器等器件的質(zhì)量，規(guī)格必須滿足要求。設(shè)備的安裝必須注意安全、可靠。比如說屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等問題必須妥善處理。

6. 現(xiàn)場調(diào)試

現(xiàn)場調(diào)試是整個控制系統(tǒng)完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計很難說不經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試就能使用的。只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能滿足系統(tǒng)要求之處；只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制電路和控制程序發(fā)生矛盾之處；只有進行現(xiàn)場調(diào)試才能后實地測試和后調(diào)整控制電路和控制程序，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。

7. 編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運行

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試以后，控制電路和控制程序基本被確定了，整個系統(tǒng)的硬件和軟件基本沒有問題了。這時就要全面整流技術(shù)文件，包括整理電路圖、PLC 程序、使用說明及幫助文件。到此工作基本結(jié)束。

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一個聲控開關(guān)控制的照明燈控制程序的梯形圖舉例

 試設(shè)計一個照明燈的控制程序。當接在I0.0上的聲控開關(guān)感應(yīng)到聲音信號后，接在Q0.0上的照明燈可發(fā)光30S。如果在這段時間內(nèi)聲控開關(guān)又感應(yīng)到聲音信號，則時間間隔從頭開始。這樣可確保后一次感應(yīng)到聲音信號后，燈光可維持30S的照明。

答案：參考梯形圖

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一些任務(wù)是間歇性的，但他們需要知道操作的后狀態(tài)。這是一種典型的操作。要記住的是，什么構(gòu)成一個模式?程序是怎樣分配使得它滿足兩個要求?使用ALT指令能處理一種簡單的這個/那個的情況。

這種編程形式在很多情況中可以見到。不過經(jīng)常地，使用都略有不同。在某一場合中，一臺機器可能被起動;在另一場合中，一個排氣扇可能在循環(huán)與排氣間轉(zhuǎn)換。不同情況下，問題的初始表現(xiàn)并不能讓人想起相同的解決方法。

對于本節(jié)的例子黑板擦來說，也是奴此。編程者的初始反應(yīng)是它與起動一臺機器或改變一個模式不一樣。然而，如果忽略實際應(yīng)用，只研究對象運行所要求的事件或序列，那么在這些不同的應(yīng)用中能提取出相似之處。

這個目的不能獨立地達到，因為實際問題確實訪礙某些理想操作的發(fā)生。要記住的是，觀察一個問題的方法不止一種，這個非常短小精悍的擦黑板程序就是其中一種方法。

　　由于有以上優(yōu)點，因此它廣泛應(yīng)用于起重機等勢能負載及需快速制動但為短時工作制的場合。
五、制動電阻
　　電動機在工作頻率下降過程中，將處于再生制動狀態(tài)，拖動系統(tǒng)的動能要反饋到直流電路中，使直流電壓UD不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使UD保持在允許范圍內(nèi)。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。
　　每個變頻器都有制動單元（小功率是制動電阻,大功率是大功率晶體管GTR及其驅(qū)動電路）,小功率的是內(nèi)置的，大功率的是外置的。