西門子B14289A541432.NFXMP調(diào)壓板
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1985年,德國魯爾大學的DePenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型,控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機,因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。 [8]
矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。具體方法是: [8]
1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,實現(xiàn)無速度傳感器方式; [8]
2、自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學模型,對電機參數(shù)自動識別; [8]
3、算出實際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制; [8]
4、實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號,對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行控制。 [8]
矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms),很高的速度精度(±2%,無PG反饋),高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%);同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,尤其在低速時(包括0速度時),可輸出150%~200%轉(zhuǎn)矩。 [8]
變頻器的選用
選用變頻器的類型,按照生產(chǎn)機械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求,決定選用那種控制方式的變頻器合適。所謂合適是既要好用,又要經(jīng)濟,以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求 [9] 。
需要控制的電機及變頻器自身
1)電機的極數(shù)。一般電機極數(shù)以不多于(極為宜,否則變頻器容量就要適當加大。
2)轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。在同等電機功率情況下,相對于高過載轉(zhuǎn)矩模式,變頻器規(guī)格可以降額選取。3)電磁兼容性。為減少主電源干擾,使用時可在中間電路或變頻器輸入電路中增加電抗器,或安裝前置隔離變壓器。一般當電機與變頻器距離超過50m時,應(yīng)在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護電纜 [9] 。
變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積,只有兩者都處在較高的效率下工作時,則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā),在選用變頻器功率時,要注意以下幾點: [9]
1)變頻器功率值與電動機功率值相當時合適,以利變頻器在高的效率值下運轉(zhuǎn)。 [9]
2)在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時,則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率,但應(yīng)略大于電動機的功率。 [9]
3)當電動機屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時,可選取大一級的變頻器,以利用變頻器、安全地運行。 [9]
4)經(jīng)測試,電動機實際功率確實有富余,可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器,但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作。 [9] 自動化的對象變?yōu)榇笠?guī)模、復(fù)雜的工程和非工程系統(tǒng),涉及許多用現(xiàn)代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進了自動化的理論、方法和手段的革新,于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)的智能控制,出現(xiàn)了綜合利用計算機、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的高級自動化系統(tǒng),如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動化、智能機器人、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)等。
研究內(nèi)容編輯
自動化是一門涉及學科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學技術(shù)。作為一個系統(tǒng)工程,它由5個單元組成:①程序單元。決定做什么和如何做。②作用單元。施加能量和定位。③傳感單元。檢測過程的性能和狀態(tài)。④制定單元。對傳感單元送來的信息進行比較,制定和發(fā)出指令信號。⑤控制單元。進行制定并調(diào)節(jié)作用單元的機構(gòu)。自動化的研究內(nèi)容主要有自動控制和信息處理兩個方面,包括理論、方法、硬件和軟件等,從應(yīng)用觀點來看,研究內(nèi)容有過程自動化、機械制造自動化、
管理自動化智能小區(qū)
管理自動化智能小區(qū)
管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。
過程自動化
石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學處理自動化。一般采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器和計算機等組成的過程控制系統(tǒng),對加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個工廠進行*控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和*控制等。
機械自動化
這是機械化、電氣化與自動控制相結(jié)合的結(jié)果,處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產(chǎn)線。20世紀60年代以后,由于電子計算機的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)(FMS)。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動化車間,加上信息管理、生產(chǎn)管理自動化,出現(xiàn)了采用計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的工廠自動化。
21世紀以后,特別是近幾年,機械自動化檢測、分類、生產(chǎn)、包裝、印刷,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工廠。提高工業(yè)效率、減少成本,為中國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。
管理自動化
工廠或事業(yè)單位的人、財、物、生產(chǎn)、辦公等業(yè)務(wù)管理自動化,是以信息處理為核心的綜合性技術(shù),涉及電子計算機、通信系統(tǒng)與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)代已在管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出決策支持系統(tǒng)(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。 對社會的影響 自動化是新的技術(shù)革命的一個重要方面。自動化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣,對人類的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠影響。生產(chǎn)過程自動化和辦公室自動化可地提高社會生產(chǎn)率和工作效率,節(jié)約能源和原材料消耗,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動條件,改進生產(chǎn)工藝和管理體制,加速社會的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會信息化的進程.
技術(shù)應(yīng)用編輯
自動化技術(shù)在倉儲領(lǐng)域(包括主體倉庫)中的發(fā)展可分為五個階段:人工倉儲階段、機械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段和智能自動化倉儲階段。在90年代后期及 21世紀的若干年內(nèi),智能自動化倉儲將是自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向。
自動化倉儲系統(tǒng)
自動化倉儲系統(tǒng)
階段
物資的輸送、存儲、管理和控制主要靠人工實現(xiàn),其實時性和直觀性是明顯的優(yōu)點。人工倉儲技術(shù)在初期設(shè)備投資的經(jīng)濟指標也具有*性。
第二階段
物料可以通過各種各樣的傳帶,工業(yè)輸送車、機械手、吊車、堆垛機和升降機來移動和搬運,用貨架托盤和可移動貨架存儲物料,通過人工操作機械存取設(shè)備,用限位開關(guān),螺旋機械制動和機械監(jiān)視器等控制設(shè)備的運行。機械化滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運等要求。
第三階段
是自動化倉儲技術(shù)階段自動化技術(shù)對倉儲技術(shù)和發(fā)展起了重要的促進作用。 50年代末和60年代,相繼研制和采用了自動導(dǎo)引小車(AGV)、自動貨架、自動存取機器人、自動識別和自動分揀等系統(tǒng)。70年代和80年代,旋轉(zhuǎn)體式貨架、移動式貨架、巷道式堆垛機和其他搬運設(shè)備都加入了自動控制的行列,但這時只是各個設(shè)備的局部自動化并各自獨立應(yīng)用,被稱為"自動化孤島"。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,工作重點轉(zhuǎn)向物資的控制和管理,要求實時,協(xié)調(diào)和一體化,計算機之間、數(shù)據(jù)采集點之間、機械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計算機之間的通信可以及時地匯總信息,倉庫計算機及時地記錄訂貨和到貨時間,顯示庫存量,計劃人員可以方便地做出供貨決策,他們知道正在生產(chǎn)什么、訂什么貨、什么時間發(fā)什么貨、管理人員隨時掌握貨源及需求。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為倉儲技術(shù)的重要支柱。
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西門子及其備件CUVC板,操作面板:
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西門子主板
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