1 绪论
随着电力电子器件、微电子技术和现代控制理论的开展,异步电动机造价低、
构造巩固的优点使其得到广泛的应用。这使得电动机的控制技术要求进一步提高,
难度进一步加大。控制技术是异步电动机应用必须克制的难关,也是这项技术里
的难点。本次实验基于可编程控制器〔PLC〕硬件平台的异步电动机综合控制系
统。通过 PLC 来控制变频器,然后通过变频器输出要求的电压、频率对异步电
动机进展控制,同时根据电机的反响数据进展调整改变变频器的输出,使得系统
形成一个转速闭环的调速系统,从而到达抗干扰、稳态运行。
在运行的同时,记录系统单次运行的时间以及总的运行时间,并显示在显示
屏上。
1.1 变频器
变频器〔Variable-frequency Drive,VFD〕是应用变频技术与微电子技术,通
过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由
整流〔交流变直流〕、滤波、逆变〔直流变交流〕、制动单元、驱动单元、检测单
元微处理单元等组成。变频器靠内部 IGBT 的开断来调整输出电源的电压和频率,
根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而到达节能、调速的目的,
另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自
动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
采用变频器一是可以提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、
提高生活质量及改善生活环境等要求;二是为了节约能源、降低生产本钱。用户
根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在调速系统中变频
器的优点是:一、调速平滑、调速 X 围大。通过控制器的控制,变频器的输出
频率可以连续调节,实现无级调速,使电动机起动电流小、动负荷小、调速平滑
而无冲击。二、调速精度高。电动机在自然特性上运转时的外特性硬,转速随负
载变化小。三、动态品质好。可使提升机的起动、制动、反转和调速过程的时间
降至最少,具有良好的动态品质。四、易实现电动机的换向,当频率降低至零后
即可反向开车,采用控制器改变相序即可实现反转,因此可在四象限内平滑的过
渡。五、节电效果显著。变频调速比转子回路串接电阻的调速方法节约电能
20%~40%。本次设计采用的是西门子 MM420 变频器。
1.2 可编程控制器
可编程控制器,简称 PLC〔Programmable logic Controller〕,是指以计算机技
术为根底的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会公布的 PLC 标准草案
中对 PLC 做了如下定义:“PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运