基础课程设计电气6贾若-改最终

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1、基础课程设计（论文）变频调速控制系统学生姓名：贾若指导教师：刘羽楠学生学号：20084073617专业：电气工程及其自动化信息技术学院电气工程系2011年11月16日24摘要摘要最近几年，随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的飞速发展，高性能的交流电动机参数监控系统得到了广泛的应用，它的显著的节能效果和灵活的运行方式，给人们留下了深刻的印象。本文给出了交流异步电动机变频调速实验系统PLC程序设计的基本内容，主要包括对交流电机的监控系统进行了硬件和软件的设计。通过FX2N-4AD模块测量电机中的

2、工作电流，通过变频器的特殊端口测量其工作电压，通过FX2N-4AD测量磁粉制动器的工作电流，通过PLC的内部高速计数器测量电动机的转速；最后通过与监控软件进行联机调试和测量，观察记录各种数据，根据实验数据可以分析电动机和变频器的工作特性，并设计了实验用表和分析计算方法。关键词：交流电机，变频器，PLC，变频调速监控系统24目录目录摘要I1绪论11.1引言11.2课题研究的主要意义22系统方案论证32.1交流电机变频调速实验系统的构成32.2电气系统图及系统接线图102.4变频器参数设置---速度控制

3、模式123PLC变频调速系统设计143.1PLC程序设计143.2PLC调试过程介绍194数据的测量204.1变负载时电流与负载转矩的关系测量204.2恒负载时转差率的测量204.3变负载时转速转矩的关系测量21参考文献24241绪论1.1引言最近几年，随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的飞速发展，高性能的交流电动机变频调速系统得到了广泛的应用，他显著的节能效果和灵活的运行方式，给人们留下了深刻的印象。在过去的几十年里,世界范围工业进步的一个重要因素是工厂自动化程度的不断提高。工厂里的生产线

4、一般包括一个或多个可变速的电机传动装置,用于大功率传送带、机械手、桥式吊车、钢材扎制生产线以及塑料和合成纤维生产线等。50年代以前，所有这些应用都需要使用直流电机传动，交流电机由于其固有的以同步或几乎同步于电源的频率运行，所以难以真正的调节或平滑的改变速度。然而，直流传动存在的诸如运行中产生火花、对环境要求较高、电刷易于磨损、维护麻烦等等的自身结构上的问题促使人们不断寻求更好的解决问题的方法。一般来说，交流传动与相当的直流传动相比通常有价格方面的优势，而且具有较少维护、较小的电机尺寸和更高的可靠性。

5、然而对这些传动系统可利用的控制灵活性是非常有限的，而且它们的应用主要局限在风机、泵和压风机等应用方面，其速度只需要粗略调节而对暂态响应和低速特性没有严格要求。用于机床、高速电梯、测功器、矿井提升机等的传动装置，有更加复杂的要求，而且必须提供允许调节多个变量的灵活性，例如速度、位置、加速度和转矩等。这样的高性能应用，一般在速度闭环下要求高速段保持高于0.5%的调速精度和至少20：1的宽调速范围，以及高于50rad/s的快速暂态响应。以前，这样的传动装置几乎全部是直流电机的应用领域，并根据具体应用的需要

6、配置各种结构的AC-DC变换器。然而，采用适当控制的感应电动机传动在高性能应用上已胜过直流传动，并且交流传动更加广泛的应用于计算机外围设备的传动、机床和电动工具、机器人和自动装置的传动、电动汽车和电动火车传动等等。经过近三十年的发展，交流调速电气传动已上升为电气调速的主流，正在越来越广泛的领域取代传统的直流调速传动。其中变频调速是交流电机调速中发展最快、最活跃的一支。它以其优异的调速和起、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式，成为现代调速传动的主

7、流。在冶金、交通、机械、电子、石油化工、纺织、制药、造纸、家用电器、电力牵引等工业领域得到了广泛的应用，产生了巨大的经济效益。同时变频调速传动系统无论在性能、装置体积、设备维护还是在节能乃至环保等方面也都体现了巨大的优势。241.2课题研究的主要意义电机变频调速运行状态监测对于提高电机运行的可靠性和安全性具有重要意义。本课题对交流电机转速和电流的监控目的在于保护电机装置的安全，对转速和电流分别用传感器来监测，利用编码器来对电机转速进行脉冲计数，然后把脉冲信号传送到PLC，通过SPD的指令编程，把脉冲

8、转换成转速来显示，在上位机上监控转速。用电流互感器对电流进行监测，在测量大的交变电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，能有效的保护电动机，初级绕组接在电路中，次级绕组接到FX2N-4AD模块中，把电流模拟量传送到FX2N-4AD模块中，把模拟量转换成数字量在上位机上来分析电流的情况。本课题中用PLC的开关量控制变频器，把信号发送给变频器，使电动机进行变频调速度，给电机加减负载，在计算机上可观察电流和转速情况。变频器变频调速在电气传动系统中占据的地位日趋重