【正文】 ....................................................12 可編程控制器的工作原理 ........................................................................14 第四章 程序設(shè)計 ............................................................................................................17 變頻器參數(shù)設(shè)置 ................................................................................................17 程序 ..................................................................................................................18 結(jié) 論 ............................................................................................................................21 謝辭 ................................................................................................................................23 5 引言 課題背景 交流異步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、維修容易等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及其他生產(chǎn)當(dāng)中。然而國內(nèi)交流電動機(jī)絕大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串電阻分段控制的交流繞線式電機(jī)繼電器接觸器系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后。而且這種控制方式存在著很多的問題 : l)轉(zhuǎn)子回路串接電阻，消耗電能，造成能源浪費(fèi)； 2)繼電器、接觸器頻繁動作，電弧燒蝕觸點，影響接觸器使用壽命，維修成本較高； 3)交流繞線異步電動機(jī)的滑環(huán)存在接觸不良問題，容易引起設(shè)備事故； 4)電動機(jī)依靠轉(zhuǎn)子電阻獲得的低速，其運(yùn)行特性較軟。 上述問題使電機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系統(tǒng)。另外，變頻技術(shù)是近年來國際家電領(lǐng)域全面開發(fā)和應(yīng)用的一項高新技術(shù)，能夠?qū)?50Hz 的固定供電頻率轉(zhuǎn)換 為 30130Hz 的變化頻率，實現(xiàn)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能和提高效率的目的。 本設(shè)計將在 PLC 電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配合變頻調(diào)速裝置，運(yùn)用現(xiàn)在先進(jìn)的 PLC控制技術(shù)，不但適合電機(jī)運(yùn)行工藝的要求，還將解決整套電機(jī)系統(tǒng)的電力拖動方面的一系列問題。 第一章 緒論 三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 三相交流異步 電 動 機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。一般電動機(jī)主要由兩部分組成：固定部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。 三相交流異步 電動機(jī)的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流 定律、電路定律和電磁力定律等基礎(chǔ)上的。當(dāng)磁極沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。電動勢的方向由右手定則來確定。因為運(yùn)動是相對的，假如磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動勢來。在電動勢的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。 6 三相異步電動機(jī)的調(diào)速方式 可以從交流異步電機(jī)的公式 ）（ s160 10 ?? p fn （ 11） 看出（其中 p是異步電機(jī)的極對數(shù)， s 是轉(zhuǎn)差率（異步才有轉(zhuǎn)差，同步?jīng)]有）， f是頻率，所以可以知道調(diào)速的方法就是調(diào)頻 f，調(diào)極對數(shù) p，還有調(diào)轉(zhuǎn)差率 s。變轉(zhuǎn)差率可以通過定子調(diào)壓，轉(zhuǎn)子串電阻，串級調(diào)速等實現(xiàn)）。異步電動機(jī)調(diào)速可以分為三大類：變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 變極調(diào)速 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的。特點如下：具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好； 無轉(zhuǎn)差損耗，效率高； 接線簡單、控制便、價格低 ； 有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速； 可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 變頻調(diào)速 變頻調(diào)速是改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點：效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗； 應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動機(jī)； 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； 技術(shù)復(fù)雜，造價高，維護(hù)檢修困難。 本方法適用于要求精度高 、調(diào)速性能較好場合。 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 串級調(diào)速方法：串級調(diào)速是指繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。 其特點為：可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高； 裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速 70％－ 90％的生產(chǎn)機(jī)械上； 調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)； 晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。 本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 7 繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 ： 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 定子調(diào)壓調(diào)速方法：當(dāng)改變電動機(jī)的定子電壓時，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動 機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)，或者在繞線式電動機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在 2：1 以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點：調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制； 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形 式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100KW 以下的生產(chǎn)機(jī)械。 第二章 硬件設(shè)計 變頻調(diào)速原理 異步電機(jī)的 VVVF 調(diào)速系統(tǒng)一般簡稱變頻調(diào)速系統(tǒng)。由于在變頻調(diào)速時轉(zhuǎn)差