西門子緊湊型CPU 6ES7217-1AG40-0XB0

電機在變頻器上工作時采用絕緣軸承

如果在低壓變頻器上運行電機，則在非驅動端會安裝一個絕緣軸承和一個帶有絕緣支座的轉速編碼器（選件）。

請遵循電機銘牌上有關軸承絕緣及允許的跨接的說明。

圖片: 單軸驅動的示意圖

雙軸驅動

如果希望串聯兩臺電機，即所謂的“雙軸驅動”，則需要在兩臺電機之間安裝絕緣聯軸節。

圖片: 雙軸驅動的示意圖

變頻器在多臺風機起動、調速系統中的應用

在工業控制領域變頻調速正越來越普遍地使用于各種調速系統中，它具有體積小、重量輕、安裝操作簡單、數據可靠、性能穩定、節電等優點。用在風機、水泵調速控制系統中具有軟起動功能，減少了對電網的污染。而單臺變頻器既可用于多臺風機軟起動又可用于對某臺風機調速，這在某些應用場合具有非常重要的現實意義。

新疆南部盛產棉花，相應建有許多棉花加工廠。在加工廠中不同工序間使用風機管道傳送棉花，整個工廠大約有40臺功率分別為15kW至75kW的風機，每一工序由3～4臺風機分別控制不同的輸送風管并由同一只配電柜供電。原系統采用Y－Δ轉換方式起動風機，起動時對電網有一定的沖擊。由于風機無法調速，使同一工序中的棉花輸送速度不能*一致，雖該系統對輸送速度的控制要求并不很高，但長時間的累計誤差導致管道堵塞的現象還是時有發生。一旦發生堵塞，必須關閉多道工序的風機，這影響了生產效率。針對這一情況，我們使用了PLC控制的變頻調速系統，合理經濟地解決了起動沖擊電流和棉花堵塞的問題。

二、系統介紹

1、系統構成

圖1 系統原理圖

本系統應用于四臺風機組成的某一工序中,四臺風機的功率均為55kW,系統主電路如圖1所示。變頻器輸出端通過接觸器Q11、Q21、Q31、Q41分別控制四臺電機，同時，接觸器Q12、Q22、Q32、Q42經熱繼電器分別將電機連接至電網。在本系統中，變頻器使用了日本安川公司的VS616G555kW。

用于邏輯控制和軟件連鎖的PLC采用了日本三菱公司的FX2－48點，其輸出點通過中間繼電器J控制相對應的接觸器，如圖2所示。

圖2 PLC邏輯控制圖

2、工作原理

該系統改造的主要目的有兩點：

• 替代原有的Y－Δ起動方式以減少風機起動時對電網的沖擊；

• 操作工可根據情況對某臺風機調速，杜絕棉花堵塞現象的發生。

以風機M1為例：起動時首先Q11閉合，風機變頻軟起動，當到達同步轉速后，按“切換按鈕”，使Q11、Q12切換，Q11接至電網。依此類推，可分別起動每臺風機。如果某臺風機需要調速，則由變頻器直接驅動，根據要求調速。

3、技術關鍵

本系統由于采用單臺變頻器多電機切換，因此切換時對變頻器的保護是控制系統可靠運行的關鍵，系統中采用了硬件和軟件相配合的雙重保護。硬件連鎖中，充分利用了安川變頻器多機能輸入、輸出接點。起動過程中，當PLC接到起動信號后，將首先判別變頻器是否有0Hz信號，以此保證電機必須由0Hz開始起動；為減少切換時的電流沖擊，只有當變頻器輸出頻率達到50Hz時，才可切換至電網。切換時，當Q11斷開前，必須將變頻器輸出置零，而且Q11和Q12通過硬件連鎖以保證不會同時閉合。在本系統中，將變頻器8號多機能輸入接點設置為“外部自由運轉停止”功能用于切換時保證變頻器輸出為零；25號多機能輸出接點設置為“0Hz信號”、28號多機能輸出接點設置為“50Hz信號”供系統起動和切換時檢測，輸出接點輸入PLC通過軟件連鎖，反饋至變頻器輸入接點。PLC保證變頻器不會同時帶動兩臺風機。風機起動、切換過程如圖3所示。

圖3 起動、切換流程框圖

4、調試過程 

在調試過程中發現，切換時由于接觸器釋放和吸合存在著的延時，電機的轉速會隨著負載的不同而下降，這使電機切換至電網時產生電流沖擊。在這種情況下，對不同負載的風機的切換頻率進行了不同的設置，令切換頻率均大于50Hz，慣量小的負載切換頻率設置高一些，慣量大的負載設置小一些，通過切換時檢測電流設置相應的切換頻率，使每臺風機切換時的沖擊電流能夠控制在2倍以內，小于原先的Y－Δ起動方式。并且利用變頻器調節風機的轉速，很好地解決了棉花的堵塞問題