基于plc的交流电动机的调速控制论

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1、基于PLC的交流电动机的调速控制设计系部：机电工程系学生姓名：专业班级：机电10C3班学号：101011312指导教师：年月日23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　声明本人所呈交的基于PLC的交流电动机的调速控制设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：　　日期：23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【摘要】本设计将运用先进的PLC控制技术，配合变频调速装置，设计电

2、机运行工艺，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，系统中从而达到最终准确实现对电机调速的控制。解决整套电机系统的电力拖动方面的一系列问题。本文首先，研究交流电动机的工作原理及变频调速控制的原理，对设计方案进行研究、提出设计方法和手段；然后，根据对设计方案的分析，完成设计由PLC为核心控制变频调速的系统，由PLC完成电机速度的数据采集，达到对变频器的控制，最终实现对电机进行变频转速调节，实现能源充分利用，达到生产的要求。关键词：PLC，交流电动机，变频器23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　目录目录4引言5课题背景5第一章绪论51.1三相交流异步电动机的结构和工作原理

3、51.2三相异步电动机的调速方式61.2.1变极调速61.2.2变频调速61.2.3变转差率调速6第二章硬件设计72.1变频调速原理72.2变频器结构82.3变频器的控制方式92.4变频器的选择9第三章软件设计103.1可编程控制器（PLC）简介103.1.1PLC的基本特点103.1.2可编程控制器的分类113.2可编程控制器基础123.2.1可编程控制器的结构123.2.2可编程控制器的工作原理14第四章程序设计174.1变频器参数设置174.2程序18结论21谢辞2323　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　引言课题背景交流异步电机由于结构简单、维修容易等优点，被广泛

4、应用于工农业及其他生产当中。然而国内交流电动机绝大多数还是转子回路串电阻分段控制的交流绕线式电机继电器接触器系统，设备陈旧、技术落后。而且这种控制方式存在着很多的问题:l)转子回路串接电阻，消耗电能，造成能源浪费；2)继电器、接触器频繁动作，电弧烧蚀触点，影响接触器使用寿命，维修成本较高；3)交流绕线异步电动机的滑环存在接触不良问题，容易引起设备事故；4)电动机依靠转子电阻获得的低速，其运行特性较软。上述问题使电机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需研制更加安全可靠的控制系统。另外，变频技术是近年来国际家电领域全面开发和应用的一项高新技术，能够将50Hz的固定供电频率转换为30

5、-130Hz的变化频率，实现电动机运转频率的自动调节，达到节能和提高效率的目的。本设计将在PLC电控系统的基础上配合变频调速装置，运用现在先进的PLC控制技术，不但适合电机运行工艺的要求，还将解决整套电机系统的电力拖动方面的一系列问题。第一章绪论1.1三相交流异步电动机的结构和工作原理三相交流异步电动机是把电能转换成机械能的设备。一般电动机主要由两部分组成：固定部分称为定子，旋转部分称为转子。三相交流异步电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为

6、运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.2三相异步电动机的调速方式可以从交流异步电机的公式（1-1）看出（其中p是异步电机的极对数，s是转差率（异步才有转差，同步没有），f是频率，所以可以知道调速的方法就是调频-f，调极对数-p，还有调转差率-s。变转差率可以通过定子调压，转子串电阻，串级调速等实现）。异步电动机调速

7、可以分为三大类：变极调速、变频调速和变转差率调速。1.2.1变极调速这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。1.2.2变频调速变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。