【正文】 工作原理、運行方式與傳統(tǒng)的繼電器、接觸器構(gòu)成的控制系統(tǒng)是不相同的。 PLC 的 CPU 則采 用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點（包括其常開或常閉觸點）不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在 100ｍｓ以上， PLC采用的是不同于一般微型計算機的運行方式一掃描技術(shù)， PLC 掃描用戶程序的時間一般均小于 100ｍｓ。 PLC 的掃描工作過程一般分為 3 個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新 3 個階段。完成上述 3 個階段稱作 1 個掃描周期。在整個運行期間， PLC的 CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述 3 個階段。 8 第三章 電動機的變頻調(diào)速 調(diào)速就是在一定的負載下，根據(jù)生產(chǎn)的需要人為地改變電動機的轉(zhuǎn)速。這是生產(chǎn)機械經(jīng)常向電動機提出的要求。調(diào)速性能的好壞往往影響到生產(chǎn)機械的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。 變頻調(diào)速的基本原理 根據(jù)異步電機的知識，異步電機的轉(zhuǎn)速公式為： )1(60 spfn ?? 其中： n — 異步電動機的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； f — 定子的電源頻率，單位為 Hz； s — 電機的轉(zhuǎn)速滑差率； p — 電機的極對數(shù)。 三相異步電動機的調(diào)速方法可分為兩大類：一類是通過改變同步轉(zhuǎn)速 0n 來改變轉(zhuǎn)速 n ，具體方法有變極調(diào)速 (改變 p )和變頻調(diào)速 (改變f )；另一類是通過改變轉(zhuǎn)差率 s 來實現(xiàn)調(diào)速，這就需要讓電動機從固有特性上運行改為人為特性上運行，具體方法有變壓調(diào)速 (改變 1U )，轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速 (改變 2R )，等等。由上式可知，如果改變輸入電機的電源頻率 f ，則可相應(yīng)改變電機的輸出轉(zhuǎn)速。 在電動機調(diào)速時，一個重要的因素時希望保持每極磁通量 m? 為額定值不變。磁通太弱，沒有充分利用電機的磁心，是一種浪費；若要增大磁通，又會使磁通飽和，從而導 致過大的勵磁電流，嚴重時會 9 因為繞組過熱而損壞電機。對于直流電機來說，勵磁系統(tǒng)是獨立的，所以只要對電樞反應(yīng)的補償合適，保持 m? 不變是很容易做到的。在交流異步電機中，磁通是定子和轉(zhuǎn)子合成產(chǎn)生的。 三相異步電動機每相電動勢的有效值是： mkNfE ?? 1111 式中： 1E — 氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動勢有效值，單位為 V； 1f — 定子頻率，單位為 Hz； 1N — 定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)； 1k — 定子基波繞組系數(shù)； m? — 每極氣隙磁通量，單位為 Wb； 由公式可知，只要控制好 1E 和 1f ，便可以控制磁通中 m? 不變，需要考慮基頻 (額定頻率 )以下和基頻以上兩種情況； 1) 基頻以下調(diào)速 當電源頻率 1f 在基頻以下調(diào)速時，電動機轉(zhuǎn)速下降，但在調(diào)節(jié)電源頻率 的同時，必須同時調(diào)節(jié)電動機的定子電壓 1U ，且始終保持?11/ fU 常數(shù)，否則電動機無法正常工作。這是因為三相異步電動機定子繞組相電壓 mNfEU ??? 1111 ，當 1f 下降時，若 1U 不變，則必使電動機每極磁通 m? 增加，在電動機設(shè)計時， m? 處于磁路磁化曲線的膝部， m? 的增加將進入磁化曲線飽和段，使磁路飽和，電動機空載電流劇增，使電動機負載能力變小，而無法正常工作。為此，電動機在基頻以下調(diào)速時，應(yīng)使 m? 恒定不變。所以，在頻率下調(diào)的同時應(yīng)使 10 電動機定子相電壓隨之下調(diào)，并使 ?? NN fUfU 1139。139。1 // 常數(shù)?？梢姡妱訖C額基頻以下的調(diào)速為恒磁通調(diào)速，由于 m? 不變，調(diào)速過程中電磁轉(zhuǎn)矩 22 co s?NmT ICT ?? 不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 2) 基頻以上調(diào)速 當電源頻率 1f 在基頻以上調(diào)節(jié)時，電動機的定子相電壓是不允許在額定相電壓以上調(diào)節(jié)的，否則會危及電動機的絕緣。所以，電源頻率上調(diào)時，只能維持電動機定子相電壓 nU1 不變。于是，隨著 1f 升高 m?將下降，但 n 上升，故屬于恒功率調(diào)速。 把基頻以下和基頻以上兩種情況合起來，可得到異步電動機的變頻調(diào)速控制特性，如圖 21 所示。如果電動機在不同的轉(zhuǎn)速下都具有額定電流，則電動機都能在溫升容許的條件下長期運行，這時轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化。在基頻以下，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的調(diào)速，而在基頻以上，基本上屬于“恒功率調(diào)速” [2]。 恒 轉(zhuǎn) 距 調(diào) 速恒 功 率 調(diào) 速1U mnU1mn?1U m?onf1 1f 圖 21 異步電動機變頻調(diào)速控制特性 11 變頻器主要參數(shù)設(shè)置 本系統(tǒng) 用到四個變頻器，分別用于控制主鉤電機、副鉤電機、小車電機和大車電機。首先將所用電機銘牌數(shù)據(jù)輸入，大車變頻器應(yīng)輸入兩臺電機的總電流及總功率，并且大車變頻器帶有兩個電機時應(yīng)運行于線性頻率 /電壓特性，速度變化采用固定頻率的迭 加，同時利用變頻器的制動器接通、斷開功能由輸出繼電器觸點控制機械制動器，使行走機構(gòu)在電機停止時不會由于外力而隨意移動。如表 33 所示： 表 33 變頻器主要參數(shù) 參數(shù)號 參數(shù)值 說明 P010 1 運行正轉(zhuǎn) P011 2 運作反轉(zhuǎn) P012 0 復位 P013 0 零位 0HZ P014 10 1檔速度固定頻率10HZ P015 20 2檔速度固定頻率20HZ P016 35 3檔速度固定頻率35HZ P017 50 4檔速度固定頻率 12 50HZ P018 4 外部制動控制 P020 1 運 行正轉(zhuǎn) P021 2 運行反轉(zhuǎn) P022 0 復位 P023 0 零位 P024 10 1檔速度固定頻率 5HZ P025 15 2檔速度固定頻率15HZ P026 25 3檔速度固定頻率25HZ P027 35 4檔速度固定頻率35HZ P028 4 外部制動控制 P030 1 運行正轉(zhuǎn) P031 2 運行反轉(zhuǎn) P032 0 復位 P033 0 零位 P034 10 1檔速度固定頻率10HZ P035 25 2檔速度固定頻率25HZ 13 P036 30 3檔速度固定頻率30HZ P037 40 4檔速度固定頻率40HZ P038 4 外部制動控制 P040 1 運行正轉(zhuǎn) P041 2 運行反轉(zhuǎn) P042 0 復位 P043 0 零位 P044 10 1檔速度固定頻率10HZ P045 15 2檔速度固定頻率15HZ P046 25 3檔速度固定頻率25HZ P047 30 4檔速度固定頻率30HZ P048 0 V/f特性（大車多電機） P049 4 外部制動控制 14 第四章 行車變頻調(diào)速系統(tǒng)總體方案設(shè)計和部件選型 概述 行車拖動 系統(tǒng)的構(gòu)成 行車俗稱行車，是工礦企業(yè)中應(yīng)用得十分廣泛的一種行車。其運行機構(gòu)由三個基本獨立的拖動系統(tǒng)構(gòu)成： 1) 大車拖動系統(tǒng) 拖動整臺行車順著車間作“橫向”運動 (以操作者的坐標為準 )。 2) 小車拖動系統(tǒng) 拖動吊鉤及重物順著橋架作“縱向”運動。 3) 吊鉤拖動系統(tǒng) 拖動重物作吊起或放下的上、下運動。 行車的負荷特點和對拖動系統(tǒng)的要求 1) 負荷特點 各拖動系統(tǒng)得負荷轉(zhuǎn)矩 LT 都與“阻力” LF 和回轉(zhuǎn)半徑 LR 的乘積成正比：