外文翻譯—基于plc的感應(yīng)電動機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)中文版(編輯修改稿)
2025-01-09 04:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 IS? nsp300 速度控制模式 不啟動電機 啟動電機 IS nsp600 速度控制模式 IS nsp1500 切斷電機 N 速度控制模式 設(shè)計巴巴工作室 流信號的負荷扭矩，以牛頓 米（ N*m）表示。他們的通信信號輸出到 AOM（表 IV）。 B. 監(jiān)控和保護軟件 軟件的流程圖見圖 5。在電機操作過程中，不可能通過改變開關(guān)的位置使其旋轉(zhuǎn)方向反向。在改變方向前，必須先按下停止按鍵，使電機停下來。為了保護電機，防止在啟動和裝載時電流過載，在軟件中編寫了如下命令。 i)正 向 /反向信號輸入到 DIM。 ii) 速度設(shè)定信號 nsp，負荷電流 IL，定子電流 IS和速度反饋信號輸入到 AIM. iii) 在沒有負載 IS≤ ，如果速度調(diào)整點低于 20%或者 nsp300 r/min，電機將不起動。 iv) 負荷增加超過 N?m（ 40%的額定轉(zhuǎn)矩）， IS≥ ，速度調(diào)整點低于 40%或者 nsp600r/min，電機將不啟動。 v) 負荷增加超過 N?m（額定轉(zhuǎn)矩） IS≥ 100%或者 nsp≥ 1500r/min，電機進入差錯程序。 vi) 在所有其 它情況下，電機進入速度控制模式，速度控制軟件的執(zhí)行如分部分 A所述。 C. 切斷和重啟電機軟件 這個軟件的流程圖如圖 6所示。 ? 在過載情況下，電機被切斷并點亮差錯指示燈（黃色）。操作人員必須釋放熱動繼電器并按下差錯或停止按鍵切斷差錯指示燈。熱動繼電器設(shè)定在電機額定電流。如果按照這樣做，就可以重新啟動電機。 ? 操作者可以通過按下停止按鍵切斷電機，實際速度顯示設(shè)定為 0，啟動指示燈熄滅，停止指示燈點亮并持續(xù) 3s。 ? 在驅(qū)動系統(tǒng)重啟之前，電機切斷之后，負載必須立即分離。在切斷后 3s內(nèi)，即使按下啟動按鍵， 電機也不會啟動。 系統(tǒng)在變動載荷和差錯情況下運行，對感應(yīng)電機速度控制性能進行了測試。PLC監(jiān)控電機的運轉(zhuǎn)和依照軟件設(shè)定參數(shù)。作為參照，開始時，感應(yīng)電機加載標(biāo)準(zhǔn)380V， 50Hz對網(wǎng)絡(luò)進行測試。然后，分別在無負荷和滿負荷（ m）兩種不同模型對實驗控制系統(tǒng)進行測試，見部分 III： 設(shè)計巴巴工作室 a) 感應(yīng)電機由變換器和 PLC控制反饋； b) 變換器饋送感應(yīng)電機。負荷扭矩和速度的范圍與所設(shè)計 PLC的軟硬件相當(dāng)，見前面部分所述。 在 5001500 r/min的范圍對速度與轉(zhuǎn)矩性能比較進行了研究，見圖 7。實驗結(jié)果顯示了配置 b)對于不同的速度調(diào)整點 nsp，變速負荷扭矩性能的變化。配置 a)顯示了在0–1400 r/min 和 0–100% 負荷的范圍內(nèi)，恒速負荷扭矩性能的變化。 然而，在速度高于 1400r/min和負荷高于 70%的范圍內(nèi)，系統(tǒng)在變速變負荷和恒速操作時都不可能保持。因此，當(dāng) nsp≥ 1400r/min 配置 a)和 b)具有相似的扭矩速度響應(yīng)。這個事實表明了利用 PLC軟件執(zhí)行的 PI 控制對恒速時的有效性，比同步的低 93%。 圖 /重啟電機軟 件流程圖 對不同 nsp值的效率也作了研究。在圖 8中，將效率作了規(guī)格化顯示，作為基本值或 1 。如圖 8所描述，結(jié)果顯示在所有情況N 讀取輸入： 停止信號 負荷電流 IL 定子電流 IL IS 速度控制 模塊 Y 點亮差錯指示燈 打開自動三相開關(guān) 將實際速度顯示設(shè) 0 關(guān)閉啟動指示燈（綠色） 打開停止指示燈（紅色） 打開負荷自動開關(guān) 等待 3s 關(guān)閉差錯指示燈（黃色） 釋放熱繼電器 啟動電機 監(jiān)控和保護模式 設(shè)計巴巴工作室 下，配置 a)比配置 b)具有更高的效率。同時，在負荷高于 70%下操作，標(biāo)準(zhǔn)化效率η(pu)1，意味著 PLC控制的獲得效率比沒有 PLC控制的有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)提供 380V,50Hz和沒有變換器的感應(yīng)電機的效率更高。依據(jù)圖形顯示， PLC控制系統(tǒng)的效率比標(biāo)準(zhǔn)電機操作提高了 1012%。從理論的觀點來看，如果我們忽略磁化電流，效率的近似值為： RS RRss /1 1?? ??? s是滑移， RS RR分別是定子和轉(zhuǎn)子線圈阻抗。由圖 7可以看出， PLC控制系統(tǒng)（ a）只有很緩慢的滑移，近似于 0。在所有速度和載荷條件下，配置 a)比配置 b）的滑移更小。因此，證明了其具有更高的效率，尤其是在高速和高頻下。在低頻時，磁通量增大，因此導(dǎo)致了磁化電流的增加，損耗也隨之增加。 圖 9顯示了與圖 7在相同的速度和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，利用 PLC控制的變換器定子電壓與定子頻率的特性曲線，定子電壓和定子頻率之間是常數(shù)關(guān)系。然而，這種與電機通量相關(guān)的關(guān)系，隨著頻率由 50Hz減少到 12Hz，其 從 ，如圖 10 圖 7. PLC和變換器的速度 扭矩試驗性能 設(shè)計巴巴工作室 圖 PLC的控制系統(tǒng)的每單位效率標(biāo)準(zhǔn)供給電機效率 所示。因此，由圖 7可以看出，有效轉(zhuǎn)矩由 50 Hz 的 100% 減少到 20 Hz的 60%，當(dāng)電壓和頻率都增加時，磁通量隨著增加同時最大有用轉(zhuǎn)矩減小了。 圖 9. 有 PLC控制的變換器的定子電壓與頻率的性能曲線。 在圖 11中，繪出了在所有速度和 轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)調(diào)整器的增益 Kp 的曲線。結(jié)果顯頻率 定子電壓 設(shè)計巴巴工作室 示，在可變載荷下， Kp 與 nsp幾乎呈直線變化，但在每個曲線之間有很小的位移。 圖 10. 定子電壓與定子電流的比率 圖 11. PLC的控制性能 速度設(shè)定點 增益 頻率 設(shè)計巴巴工作室 系統(tǒng)在利用 V/f速度控制的閉環(huán)系統(tǒng)的情況下，呈現(xiàn)出相似的動態(tài)響應(yīng)。它的瞬態(tài)響應(yīng)性能由于扭矩的震動而受到限制，并且這種現(xiàn)象限制了這個系統(tǒng)只能在低速度變化的情況下應(yīng)用。 由前面描述的方案獲得的成功實驗結(jié)果表明： PLC可以在有感應(yīng)電 機的的自動化系統(tǒng)中使用。由變換器驅(qū)動和 PLC控制的感應(yīng)電機監(jiān)控系統(tǒng)證明了在恒速變載荷操作下具有更高的速度調(diào)節(jié)精確性。 基于 PLC的控制軟件的有效性達到同步轉(zhuǎn)速的 96%。使用 PLC控制的獲得效率比由變換器饋
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