【正文】 曲線，如圖 35 所示。若考慮電源電壓及電機(jī)的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，則： （ a） ??sfT? (b) )(Tfn? 由上式可知，轉(zhuǎn)矩 T 還與定子每相電壓 U1的平方成比例，所 以當(dāng)電源電壓有所變動時，對轉(zhuǎn)矩的影響很大。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流 I 及旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。這時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不 斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。則三相定子繞組便通過三相對稱電流：隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 (圖33)。 旋轉(zhuǎn)磁場 （一）產(chǎn)生 圖 33 表示最簡單的三相定子繞組 AX、 BY、 CZ，它們在空間按互差 1200的規(guī)律對稱排列。 （五）其他部分 其他部分包括端蓋、風(fēng)扇等。 繞線式 繞線式異步電動機(jī)。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 三相異步電機(jī)及其數(shù)學(xué)模型 8 表 32 三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的組成 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子鐵心 由厚度為 的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。開口槽亦放入成型線圈，其絕緣通常用云母帶。這三相繞組可接成星形或三角形。 表 31 三相異步電機(jī)定子的組成 定子 定子鐵心 由厚度為 的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組AX、 BY、 CZ。為了降低定子鐵芯的渦流損耗 和磁滯損耗，定子鐵芯由導(dǎo)磁性能較好、 厚的硅鋼片疊壓而成，在硅鋼片的兩面涂有絕緣漆。否則，由于兩者之間沒有相對運動，就不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流，電磁轉(zhuǎn)矩也無法形成，這就是異步電動機(jī)名稱的由來。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條在磁場中受到電磁力 F的作用而形成電磁轉(zhuǎn)矩 T，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子就沿旋轉(zhuǎn)的磁場的方向轉(zhuǎn)動起來了。設(shè)磁場一同步轉(zhuǎn)速 n1 順時針方向旋轉(zhuǎn)，于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場之間產(chǎn)生相對運動，即相當(dāng)于磁場不動，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)條以逆時針方向切割磁力線，此時在導(dǎo)條中產(chǎn)生如圖 31 所示方向的電動勢。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 三相異步電機(jī)及其數(shù)學(xué)模型 6 3 三相異步電機(jī)及其數(shù)學(xué)模型 三相異步電機(jī)概述 基本工作原理 如圖 31 所示是兩級三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理示意圖。但這個結(jié)果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到輸出端子上。 （ 二 ） 程序執(zhí)行 PLC 完成了采樣工作后，按順序從 0000 號地址開始的程序進(jìn)行掃描執(zhí)行，并分別從輸入 映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中獲得所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理。PLC 在運行程序時，所需的輸入信號不是現(xiàn)時取輸入端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。 PLC 掃描工作方式主要分三個階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。 PLC 的工作原理 PLC 的控制功能就是通過運行用戶程序來實現(xiàn)的。作為工業(yè)控制計算 PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制， PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 (三 ) 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。 。 、易學(xué)，便于掌握。 ，使用方便。 PLC 是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點及計算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點而設(shè)計制造和發(fā)展的，這就使 PLC 具有許多其他控制器所無法相比的特點。它采用一可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。加強(qiáng) PLC 聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC 技術(shù)進(jìn)步的潮流。 近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊 ，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程 I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。更高的運算速度、超小型的體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20 世紀(jì)70 年代初出現(xiàn)了微處理器，人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，成為真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。 進(jìn)幾年，直接轉(zhuǎn)矩控制不斷得到完善和發(fā)展，特別是隨著各種智能控制理論的引入，又涌現(xiàn)了許多基于模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，控制性能得到進(jìn)一步的改善和提高。 直接轉(zhuǎn)矩的缺點在于：由于直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)是直接進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的控制，避開了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，控制定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)子磁鏈，不可避免的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，降低調(diào)速性能，因此只能用于在對調(diào)速要求不高的場合。 直接轉(zhuǎn)矩方法優(yōu)點在于：直接在定子坐標(biāo)系上分析交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型、控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈，省掉了矢量旋轉(zhuǎn)變換等復(fù)雜的變換和計算。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同， DTC摒棄了解耦的思想，取消了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變 換，簡單的通過檢測電機(jī)定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得的差值，實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。然而矢量控制在實際系統(tǒng)中存在很多的問題，即轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受機(jī)變化影響較大，以及在模擬直流電動機(jī)控制過程中所用的矢量旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的復(fù)雜性，使得實際控制效果難以達(dá)到理論分析的結(jié)果，雖然傳動領(lǐng)域的專家們針對矢量控制上的缺陷做過許多的研究和探討，但是這方案的引入使得系統(tǒng)復(fù)雜化，控制的實時性和可靠性降低。這種理論的出發(fā)點是：考慮到交流電機(jī)的非線性、多變量、強(qiáng)耦合的時變系統(tǒng)，通過坐標(biāo)變換重建電動機(jī)模型即可等效為一臺直流電動機(jī)。 第二階段 矢量控制 交流傳動理論在 70 年代獲得了突破性的發(fā)展。然而，當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械對調(diào)速系統(tǒng)的動靜態(tài)性能提出更高的要求時，上述系統(tǒng)性能還是不及直流調(diào)速系統(tǒng)。因此這種控制方式比較適合應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵調(diào)速場合。 變頻調(diào)速控制理論的發(fā)展 第一階段 V/F 控制 早期變頻系統(tǒng)都是采用開環(huán)恒壓比（ V/F=常數(shù)）的控制方式，其優(yōu)點是控制結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、缺點是系統(tǒng)性能不高。 GBT 集 GTR 和 MOSFET 的優(yōu)點于一體，是目前變頻調(diào)速系統(tǒng)和通用變頻器中使用最廣泛的主流功率器件之一。 GTR 是電流驅(qū)動器件，通態(tài)壓降低，容量沒有 GTO 大，但功耗大，調(diào)制頻率不高，噪聲大。 SCR 開關(guān)器件輸出的電壓或電流含有大量的諧波，造成電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動大，嚴(yán)重影響了調(diào)速系統(tǒng)的性能。 80 年代相繼出現(xiàn)絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 和絕緣柵雙 極型門控晶閘管 IGBT。 20 世紀(jì) 50年代出現(xiàn)硅晶閘管 SCR； 60 年代出現(xiàn)門級可關(guān)斷晶閘管 GTO。目前交流電機(jī)變頻調(diào)速控制已經(jīng)成為一門集電機(jī)、電力電子、自動化、計算機(jī)控制和數(shù)字仿真為一體的新興學(xué)科。由此可見，異步電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究具有重要意義。并且使用中的還是中小型異步電機(jī)，加之設(shè)備陳舊，管理、控制技術(shù)跟不上，所以造成了很多電能的浪費。在發(fā)達(dá)國家 有一半以上的電能是用于電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換，這些電機(jī)傳動系統(tǒng)中有 90%是交流異步電機(jī)產(chǎn)生的。就目前而言，電能是人類運用最多的能源之一，同時也是浪費最多的能源之一，為解決能源問題，必須從電能問題著手。 另一方面，隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，能源和環(huán)保問題日趨成為人們爭論的主題 。但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種新型控制器件和先進(jìn)控制方法在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，是交流電 機(jī)的控制精度得到極大的提高。 電機(jī)分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。例如：生活用品、工業(yè)生產(chǎn)、汽車、飛機(jī)、船舶、機(jī)床、制冷等等，所以他的運用范圍極其的廣泛。為了滿足高性能和節(jié)能環(huán)保的要求，三相異步電機(jī) 以其特有的調(diào)速優(yōu)點，正逐步取代直流調(diào)速。s rays has a deviation, small gear are rotated by stepper motor according to the control signal from MCU. And the large gear and main spindle is rotated by small gear in order to track to achieve the level direction. At the same time, another small gear is rotated by another stepper motor according to the control the large gear and the solar panels are rotated by the small gear in order to track to achieve the vertical direction. Solar is tracked by the two stepper motors together. Control system mainly includes the sensors part, stepper motor, MCU system and the corresponding external circuit, and so on. Photoelectric detection system is used to track solar. Sensors use photosensitive resistance. The two same photosensitive resistances were placed in east and west direction of the bottom edge .When the two photosensitive resistances received different light at the same time, the signal from parison circuit is sent to MCU in order to rotate stepping motors. Keywords: Frequency control, PLC, asynchronous motor 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 目錄 III 目 錄 中文摘要 .......................................................................................................................... II 英文摘要 ............................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。很明顯，只要有輸出頻率可以平滑調(diào)節(jié)的變頻電源，就能平滑的調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 。 綜上所述，利用 PLC 控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，是使三相異步電動機(jī)實現(xiàn)高性能高效率調(diào)速的有效辦