【正文】
流器件的開關(guān)頻率。在這種控制方式中,載頻被提高到人耳可以聽到的頻率以上,從而達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)噪聲的目的。但是,該方式也具有當(dāng)載波頻率不合適時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的缺點(diǎn)。 為了使異步電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠更加平滑,目前在變頻器中多采取正弦波PWM控制方式。此外,這種控制方式也還具有當(dāng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)波動(dòng)較大的缺點(diǎn)。PAM控制是Pulse Amplitude Modulation(脈沖振幅調(diào)制)的簡(jiǎn)稱,是一種在整流電路部分對(duì)輸出電壓(電流)的幅值進(jìn)行控制,而在逆變電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式。 (2)按照開關(guān)方式分類。整流電路和直流中間電路起電流源的作用,而電流源輸出的直流電流在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需頻率的交流電流,并被分配給各輸出相后作為交流電流提供給電動(dòng)機(jī)。整流電路和直流中間電路起直流電壓源的作用,而電壓源輸出的直流電壓在逆變電路中被轉(zhuǎn)換為具有所需要頻率的交流電壓。當(dāng)按照主電路工作方式進(jìn)行分類時(shí),變頻器可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器。 在介紹變頻器的種類時(shí)我們將遇到變頻器的分類方式的問題。 在由逆變電路所完成的將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的過程中,開關(guān)器件起著非常重要的作用。為了改變?cè)摻涣麟娫吹南嘈驈亩_(dá)到改變異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的目的,只要改變各個(gè)開關(guān)打開和關(guān)斷的順序即可。 逆變電路的基本作用是將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源。 變頻器的控制電路包括主控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路、門極(基極)驅(qū)動(dòng)電路、外部電路、外部接口電路以及保護(hù)電路等幾個(gè)部分,也是變頻器的核心部分。當(dāng)整流電路是電壓源時(shí)直流中間電路的主要元器件是大容量電感組成,此外,由于電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的需要,在直流中間電路中有時(shí)還包括制動(dòng)電阻以及其他輔助電路。 一般的三相變頻器的整流電路由三項(xiàng)全波整流橋組成。其具有可以無極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。其具有響應(yīng)速度快,抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。 第四代(1983現(xiàn)在):不僅全面使用了16位、32位高性能微處理器、高性能位片式微處理器、PISC精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)CPU等高級(jí)CPU,而且在一臺(tái)PLC中配置多個(gè)微處理器,進(jìn)行多通道處理,同時(shí)產(chǎn)生含微處理器的智能模塊,使PLC具有邏輯控制功能、過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能。PLC的發(fā)展大概可分為四代: 第一代(19691972):1位機(jī),磁芯存儲(chǔ)器,只有邏輯功能。1969年,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺(tái)PLC型號(hào)為PDP14,并在GM公司汽車生產(chǎn)線上試用成功,取得滿意的效果。(PLC) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝要求的不斷提高,繼電器控制系統(tǒng)存在體積大、觸頭多、維修困難、控制功能單一、更改困難等缺點(diǎn)。 雖然發(fā)展變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)最初的目的主要是為了節(jié)能,但是隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展,電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能不斷提高,變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)也得到了顯著發(fā)展。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的諸如風(fēng)機(jī)、水泵等需要進(jìn)行調(diào)速控制的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中不得不采用擋板和閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)速和流量。 但是,由于結(jié)構(gòu)上的原因,直流電動(dòng)機(jī)存在以下缺點(diǎn): (1)需要定期更換電刷和換向器,維護(hù)保養(yǎng)困難,壽命較短; (2)由于直流電動(dòng)機(jī)存在換向火花,難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境; (3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動(dòng)機(jī)。由于設(shè)計(jì)者的知識(shí)范圍及經(jīng)驗(yàn),望老師諒解,給予批評(píng)改正。畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告題 目:PLC+變頻器在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 院 系 專 業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí) 電氣0801 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2011年 4 月目錄[摘要] 31緒論 3 3 (PLC) 4 PLC連接變頻器 52變頻器 6 6 6 6 7 7 11 V/f控制 12 13 14 163可編程控制器 16 PLC的組成和基本工作原理 16 PLC的組成 16 PLC的基本工作原理 22 PLC的特點(diǎn)及分類 24 PLC的特點(diǎn) 244. PLC+變頻器在運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 26 運(yùn)料小車系統(tǒng)的控制要求 26 PLC輸入輸出變量和接線圖 27 28 30 PLC+變頻器控制運(yùn)料小車系統(tǒng) 36 變頻器的參數(shù)設(shè)置 36 PLC與變頻器的連接 375結(jié)束語 386致謝 387參考文獻(xiàn)...............................................................................................39【摘要】:本文闡述了應(yīng)用西門子公司可編程控制器S7200系列PLC及變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)料小車系統(tǒng)的控制。[關(guān)鍵詞] 可編程控制器(PLC)、變頻器[Abstract] This paper describes the application of Siemens PLC S7200 series PLC and frequency transformer of transfercar control. The system makes full use of learning about the programmable logic controller (PLC) for a wide range of design knowledge and methods, coupled with the frequency transformer both subtle precision transfercar control system implementation and application, fully reflects the PLC system in the industrial field of application, as well as different needs according to the design and change, but also to a broader range of applications.As the scope of the designer39。 而與直流電動(dòng)機(jī)相比,交流電動(dòng)機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn): (1)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,工作可靠,易于維護(hù)保養(yǎng); (2)不存在換向火花,可以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境; (3)容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動(dòng)機(jī)。這種做法不但增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,也造成了能源的浪費(fèi)。隨著各種復(fù)雜控制技術(shù)在變頻器技術(shù)中的應(yīng)用,變頻器的性能不斷得到提高,而且應(yīng)用范圍也越來越廣。另外,隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,產(chǎn)品周期不斷縮短,生產(chǎn)工藝參數(shù)不斷發(fā)生變化,如果采用繼電器控制系統(tǒng)用改變接線的方法來滿足工藝要求是非常困難的事情。 1969年第一臺(tái)PLC的問世之后,PLC引起了世界各國(guó)的普遍重視,日本日立公司引進(jìn)并吸收美國(guó)技術(shù),與1971年試制成了日本第一臺(tái)PLC。 第二代(19731975):8位機(jī),半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,除邏輯功能外還有運(yùn)算、傳送、比較、模擬量控制等功能。數(shù)據(jù)處理功能等。(1) 通過PLC和變頻器上的通訊接口,采用PLC編程通信控制。2變頻器 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史,在變頻器的發(fā)展過程中也曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器。它的主要作用是對(duì)外部電源進(jìn)行整流,并給你變電路和控制電路提供所需要的直流電源。 逆變電路是變頻器最主要的部分之一??刂齐娐返膬?yōu)劣決定了變頻器性能的優(yōu)劣。在逆變電路中,由六個(gè)開關(guān)組成了一個(gè)三相橋式電路。因?yàn)檫@些開關(guān)同時(shí)又起著改變電流流向的作用,所以它們又被稱為換流開關(guān)或換流器件。由于機(jī)械式開關(guān)的開關(guān)頻率和使用壽命都很有限,在實(shí)際的逆變電路中采用半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件。變頻器的分類可以有很多種方式,例如可以按其主電路工作方式進(jìn)行分類,可以按其開關(guān)方式進(jìn)行分類,可以按其控制方式進(jìn)行分類,還可以按用途進(jìn)行分類。電壓型變頻器的特點(diǎn)是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源,而電流型變頻器的特點(diǎn)則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電源。 在電壓型變頻器中,由于能量回饋給直流中間電路的電容,并使直流電壓上升,還需要有專用的放電電路,以防止換流器件因電壓過高而被破壞。在電流型變頻器中,電動(dòng)機(jī)定子電壓的控制是通過檢測(cè)電壓后對(duì)電流進(jìn)行控制的方式實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)談到變頻器的開關(guān)方式是通常講的都是變頻器逆變電路的開關(guān)方式。因?yàn)樵赑AM控制的變頻器中逆變電路換流器件的開關(guān)頻率即為變頻器的輸出頻率,所以這是一種同步調(diào)速方式。 ②PWM控制方式。所謂正弦波PWM控制方式指的是通過改變PWM輸出的脈沖寬度,使輸出電壓的平均值接近于正弦波。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),在采用PWM控制方式的新型變頻器中都具有一哥可以改變變頻器載波頻率的功能,以便使用戶可以根據(jù)實(shí)際需要改變變頻器的載波頻率,從而達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的目的。這種控制方式主要用于低噪聲型的變頻器,也將是今后變頻器的發(fā)展方向。 (3)按照工作原理分類。它的基本特點(diǎn)是對(duì)變頻器輸出的電壓和頻率同時(shí)進(jìn)行控制,通過使V/f(電壓和頻率的比)的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特型。在采用這種控制方式的變頻器中,電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度由安裝在電動(dòng)機(jī)上的速度傳感器和變頻器控制電路得到,而變頻器的輸出頻率則由電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率的和被自動(dòng)設(shè)定,從而達(dá)到在進(jìn)行調(diào)速控制的同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目的。矢量控制是20世紀(jì)70年代由西德Blaschke等人首先提出來的對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的一種新的控制思想和控制技術(shù),也是交流電動(dòng)機(jī)的一種理想的調(diào)速方法。所以已經(jīng)在許多需要進(jìn)行精密控制的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。(4) 按照用途分類。 ①通用變頻器。這兩類變頻器分類變頻器分別具有以下特點(diǎn): 簡(jiǎn)易型通用變頻器是一種以節(jié)能為主要目的而削減了一些系統(tǒng)功能的通用變頻器。高性能多功能變頻器除了可以應(yīng)用于簡(jiǎn)易型變頻器的所有領(lǐng)域之外,還廣泛應(yīng)用于傳送帶、升降裝置以及各種機(jī)床、電動(dòng)車輛等對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的性能和功能有比較高要求的許多場(chǎng)合。因此,可以相信,隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,今后變頻器的性能價(jià)格比將會(huì)不斷提高。 與通用變頻器相比,高性能專用變頻器基本上采用了矢量控制方式,而驅(qū)動(dòng)對(duì)象通常是變頻器廠家指定的專用電動(dòng)機(jī),并且主要應(yīng)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制性能要求較高的系統(tǒng)。 ③高頻變頻器。 ④單相變頻器和三相變頻器。由于在使用單相變頻器時(shí)需要給出更大的驅(qū)動(dòng)電流,所以在選擇變頻器時(shí)也應(yīng)加以注意。在勵(lì)磁不足的情況下電動(dòng)機(jī)將難以給出足夠的轉(zhuǎn)矩,而在勵(lì)磁過強(qiáng)時(shí)電動(dòng)機(jī)又將出現(xiàn)磁飽和,造成電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)和效率的下降。 但是,在電動(dòng)機(jī)的實(shí)際調(diào)速控制過程中,由于E為電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),無法直接進(jìn)行檢測(cè)和控制,必須采用其他方法才能使式() 得到滿足。 基于式()的變頻器被稱為采用了V/f控制方式的變頻器,簡(jiǎn)稱為V/f控制變頻器。但是,