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摘要：PLC也就是可编程控制器,无论可编程控制器还是变频器都是电力企业中不可或缺的设备,因为这两种设备不仅影响着电力企业的正常运行,还对异步电动机转速有着重要的影响,通过可编程控制器和变频器能够有效的控制异步电动机的转速。
关键词：PLC；变频器；异步电动机；转速
PLC是计算机系统重要的组成部分,同时也对现代工业起着支柱性的作用而变频器技术涉及的内容很多,它是一门综合性非常强的技术。变频器技术是建立在各大计算机等各大技术的基础之上。可编程控制器和变频器能够对异步电动机转速有影响,这可以说是自动控制技术的最典型的应用。可编程序控制器(PLC)是构成CIMS的基础,是现代工业自动化的3大支柱之一.变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上.通过PLC控制变频器改变异步电动机转速,是自动控制中一种典型的应用,它有数字量和模拟量2种控制方式,这里只用PLC控制数字变频器,从而实现改变异步电动机转速的目的。
1 PLC以及变频器定义
可编程逻辑控制器,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。变频器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达到节能、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。
2 PLC和变频器改变异步电动机转速的原理
如果在三相异步电动机中添加三相交流电压,那么,添加的这个电压就会生成旋转磁场,一旦旋转磁场开始进入旋转状态，就会出现转子绕组将磁力线切割的现象,而且同时转子绕组也会生成两种物质,一种是感应电动势,另一种是感应电流会再次受到旋转磁场的影响,这样就能够让转子和旋转磁场一起旋转。如果异步电动机其中的任何2组出现了交换的现象,那么,旋转磁场在方向上就会出现不同,所以在这种情况下也就相应的发生了改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在异步电动机中,定子磁场的转速通常也被称作异步电动机的同步转速，这个同步转速主要由两个因素决定，一个是磁极个数，另一个是电源频率，磁极个数与同步转速成反比，而电源频率与同步转速则成正比，通过实践我们知道异步电动机的转速永远都要比同步转速小。换句话说无论是电源频率、磁极个数还是异步电动机的转差率,只要这三者任意一个发生改变,同步转速就会相应的发生改变,这样PLC和变频器就能够有效的控制异步电动机的转速。
3 PLC和变频器在三相异步电动机中的应用
上文中笔者主要阐释了PLC和变频器能够控制异步电动机转速的原理，我们对异步电动机转速发生改变已有了初步的了解，那么PLC和变频器在三相异步电动机中具体有哪些应用呢？笔者总结如下:
3.1 应用系统
在自动化装配过程中首先是把工件上料,之后再将零部件进行装配,装配结束之后要进行严格的质量检验,如果出现不合格部件就将其剔除最后合格的产品进入之后的生产环节。为了能够让这个规程更加真实的显现出来相关企业利用PLC来控制整个装配过程。这个控制过程就是利用PLC和变频器来实现的,无论是启动、停止还是正反转和改变转速对于异步电动机来说都十分简便。再利用减速器和三角带就能够真正实现工件和装配件在传送带上顺利输送的目的,如果在传输带边上安装机械手工位等各种工位那么如何实现将工件和装配件顺利输送到这些上去呢？相关人员设计了传动系统,这个系统主要是由三相异步电动机三角带传动等构成。
3.2 变频器相关功能
目前使用的变频器通常情况下都具有三种运转方式,依次为缓进、2种速度以及4种速度如果是4种速度运转方式,我们可以把频率设定为第0频率、第1频率、第2频率以及第三频率,之后按照设定的频率来选择端子、短路以及开路。为了能够顺利把这四个频率顺利的送到00、01、02、03这几个参数号中将频率变成它们相对应的参数值,这时就需要把这些参数值人工输进变频器里。
3.3 电路连接
PLC、变频器都接入交流220v, PLC输入端.I00,I01分别接入开始按钮、停止按钮且PLC输出端Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3分别接入正转端子I1,反转端子I2,频率设定端子I3,I4变频器输出端子以U,V,W接入异步电动机。
3.4 应用设计要求
应用时要求异步电动机首先正向起动,按时间分段作4速运行停车再反向起动作4速运行照此循环数次的频率状态进行正转部分,反转部分与之相同,t0t1t2t3t4认设定时应满足t0t1t2,仅远大于变频器的第1、第2加速时间之和远大于变频器的第t3加速、第2加速、第1减速、第2减速时间之和; t4换向延时时间远大于电动机的自由停车时间应用中根据需要确定循环次数并能随时按停止按钮使电动机停下来。
3.5 顺序功能图
根据应用设计要求设计出的功能图,有了功能图就能方便地画出梯形图或写出指令表然后通过编程器或在PC机上应用相应软件送到PLC存诸器中只要按开始，异步电动机就会依次按照要求顺序运行,并一直照此循环下去直到按停止按钮异步电动机才停下来。
4 结束语
我们了解了基于可编程控制器和变频器控制异步电动机转速的研究是非常必要的因为如果能够对异步电动机转速进行有效的控制能够更有利于电力企业的充分发挥异步电动机的作用。
参考文献：
[1]冯惕.基于PROFIBUS-DP多电机无传感器控制系统设计[J].工业控制计算机,2014,27(11):100-102.
[2]冯惕.基于通信的双电机联动转速智能控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2014(9):34-37.
论文作者:罗会涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/10
标签：变频器论文; 转速论文; 异步电动机论文; 频率论文; 就会论文; 磁场论文; 端子论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;