【正文】 的原動(dòng)機(jī)，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，雖然電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型增加了許多，在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類(lèi)的控制電動(dòng)機(jī)，控制電動(dòng)機(jī)具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動(dòng)機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。 motor fault 。對(duì)傳感器進(jìn)行相應(yīng)的選型，對(duì)輸入輸出點(diǎn)做出了相應(yīng)的分配。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 題 目：基于 PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 2 專(zhuān) 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)：電氣 指導(dǎo)教師： 教授 I 基于 PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本文介紹了國(guó)內(nèi)基于 PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了三相鼠籠式異步電機(jī)常見(jiàn)的故障及故障表現(xiàn)出的癥狀。做出了一套基于 PLC 的電機(jī)多故障診斷系統(tǒng)。 diagnosis III 目錄 摘要 ................................................................................................................................. I ABSTRACT ...................................................................................................................II 目錄 .............................................................................................................................. III 緒論 ................................................................................................................................ 1 第一章 三相鼠籠式異步電機(jī) ...................................................................................... 3 鼠籠式異步電機(jī)的發(fā)展 ................................................................................ 3 鼠籠式異步電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 ................................................................ 3 鼠籠式異步電機(jī)的 類(lèi)型和基本結(jié)構(gòu) .................................................. 3 鼠籠式異步電機(jī)工作原理 .................................................................. 5 第二章 可編程控制器 .................................................................................................. 7 PLC 簡(jiǎn)介 ......................................................................................................... 7 PLC 的組成及內(nèi)部原理 ................................................................................. 8 PLC 的發(fā)展及現(xiàn)狀 ....................................................................................... 11 PLC 的應(yīng)用 ................................................................................................... 11 第三章 三相鼠籠式異步電機(jī)的故障及分析 ............................................................ 13 三相鼠籠式異步電機(jī)常見(jiàn)故障 .................................................................. 13 三相鼠籠式異步電機(jī)的故障分析 ............................................................... 15 數(shù)據(jù)采集 ....................................................................................................... 18 保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集 ......................................................................... 18 傳感器的選型 ..................................................................................... 18 第四章 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................ 20 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ........................................................................ 20 可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)原則 ......................................................... 20 可編程控制器的軟件設(shè)計(jì)原則 ......................................................... 20 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ........................................................................ 20 PLC 機(jī)型選擇及擴(kuò)展 ................................................................................... 21 IV 第五章 可編程控制器的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................ 25 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的方案 ................................................................................... 25 I/O 地址的分配 .......................................................................................... 25 輸入 /輸出電路 .............................................................................................. 25 顯示器 ............................................................................................................ 28 控制面板的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 30 系統(tǒng)供電 ........................................................................................................ 31 第六章 可編程控制器的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................ 33 軟件設(shè)計(jì)的基本要求 .................................................................................... 33 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ............................................................................................ 33 程序設(shè)計(jì)的一般步驟 .................................................................................... 33 主程序 ................................................................................................. 34 程序流程圖 ......................................................................................... 36 程序梯形圖 .................................................................................................... 39 結(jié)論 .............................................................................................................................. 45 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 47 附錄 .............................................................................................................................. 48 1 緒論 電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁 裝置。 隨著社 會(huì)的發(fā)展，電機(jī)在各個(gè)行業(yè)中得到了越來(lái)越重要的應(yīng)用，所以對(duì)電機(jī)的故障也隨之越來(lái)越重視。 PLC 是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用標(biāo)膠廣泛的一種控制裝置，利用 PLC 豐富的內(nèi)部資源及強(qiáng)大的功能指令，編制故障檢測(cè)報(bào)警程序，不僅可以替代繼電器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，還可以提高工作可靠性及其系統(tǒng)的靈活性。 PLC 在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，因?yàn)樗乃俣瓤?，反?yīng)靈敏，所以在電機(jī)故障診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。一個(gè)完善的 PLC 系統(tǒng)除了能夠正常運(yùn)行，滿足工業(yè)控制的要求，還必須能在系統(tǒng)出現(xiàn) 2 故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行故障診斷和故障處理。 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是目前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，在電網(wǎng)的總負(fù)載中，異步電動(dòng)機(jī)的容量約占整個(gè)動(dòng)力負(fù)載的 85%， 可見(jiàn)其使用的廣泛性和重要性， 在供水泵站中亦廣泛使用。如圖 所示 : 圖 三相鼠籠式異步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 定子、轉(zhuǎn)子之間有氣隙，在定子兩端有端蓋支撐轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸。定子繞組流過(guò)交流電流時(shí)會(huì)在定子鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，為了把交變磁場(chǎng)在鐵芯中引起的損耗降低到最低，鐵芯的使用材料要具備優(yōu)良的導(dǎo)磁性能，如采用硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)軸的作用是支撐轉(zhuǎn)子鐵芯和輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩 。軸承故障主要是由負(fù)載波動(dòng)引起的，以軸承振動(dòng)的形式表現(xiàn)出來(lái)。通常異步電機(jī)氣隙長(zhǎng)度設(shè)為定、轉(zhuǎn)子不發(fā)生機(jī)械摩擦所允許的最小數(shù)值。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中受到電磁力作用，電磁力對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)，如果轉(zhuǎn)軸上帶有負(fù)載，電動(dòng)機(jī)便向外輸出 6 機(jī)械能，電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。 00)( nnns ?? () 式 ()中， s 為轉(zhuǎn)差率， 0n 為磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速， n 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。隨