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基于PLC的双速电机调速反接制动控制系统研究

天津渤海职业技术学院 白岩峰 2018-4-14 9:52:57

  备注:天津渤海职业技术学院科研资助项目,项目名称“PLC对双速电动机调速反接制动控制系统的研究”,课题申请号2017004
  
   摘要:创新发展是新常态下高职教育的必然选择,自主开发实训设备对高职院校创新发展和教学质量的提升十分必要。本研究打破传统电机调速控制系统的设计思路,将PLC、传统双速电动机调速系统、温控器、测速仪表、组态软件等结合起来,提出了基于PLC的双速电机调速反接制动控制系统方案,设计完成了自动化程度更高的双速电机实训装置,在高职院校开发创新实训设备方面做了新的尝试。
   关键词:PLC;双速电动机;调速;反接制动
  
   Speed and reverse braking control system design of two-speed motor based on PLC
   Bai Yan Feng
   (Tianjin Bohai Vocational Technology College,Tianjin 300401)
   Abstract: Innovative development is the inevitable choice of education in higher vocational colleges, it is necessary to develop the training equipment independently to improve the innovation development and teaching quality of higher vocational colleges. This study breaks the design idea of the traditional motor speed control system, combines PLC with traditional two-speed motor speed control system, temperature controller, measuring instrument and configuration software, etc. A new control system is proposed and the training device is designed.
   Keywords: PLC; Two-speed motor; Speed control; Reverse braking
  
   引言
   双速电动机广泛用于煤矿、冶金、造纸、石油化工和天然气等工业场合,主要用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。在工业加工生产过程中,要求电动机带动皮带传送时有多种速度变化,同时流水线上的物料必须可靠、迅速的停止在指定的加工位置,这就对电机调速及制动控制提出越来越高的要求。传统变速电机的控制都采用继电接触器控制技术,该控制系统存在诸多缺点,如体积较大、变速单一、价格偏高、适用范围较窄、故障率高、控制精度低、机械加工功效低等。
   PLC体积小、功耗小、性价比高,在工业控制中占有重要地位,其控制系统能够辅助特定设备高质量地满足电动机对各种速度和电动机停车制动的要求。此外,反接制动作为三相异步电动机常用的电气制动方式,其优点是制动力强、制动迅速,适用于制动要求迅速、系统惯性较大的工业生产设备。以此为背景,PLC对双速电动机调速反接制动控制系统的研究及实训设备的开发具有现实意义。
   1 系统设计思路
   根据目前国内装备制造市场上生产和加工的实际需要,结合高职院校对电类专业人才的培养需求,综合运用现代电机拖动技术、PLC应用技术、组态控制技术、传感器与检测技术、计算机技术、电气控制理论、电气安全操作技术等多种技术知识,搭建一套PLC对双速电动机调速反接制动控制系统,基于该系统设计的实训装置在完成传统电动机调速及反接制动功能的基础上,利用触摸屏及组态软件实现对实训装置的“正常运行/故障排除”双模式切换控制,测速发电机(速度传感器)及仪表实现对双速电机的实时转速监控。
   此外,电动机运行时,绕组绝缘中最热点的温度称为绝缘材料的极限工作温度。如果电机运行温度长期超过材料的极限工作温度,则会加剧绝缘的老化,大大缩短寿命。所以电机在运行中,温度是影响绕组使用寿命的主要因素之一。同时,温升标志着电机的发热程度,是电机设计及运行中的一项重要指标,在运行过程中,如电机温升突然增大,说明电机有故障,或负荷太重或风道阻塞。考虑到以上因素,控制系统采用温控器对电动机绕组温度进行实时监控,并将反馈控制信号发送至PLC,当绕组温度超过设定(未完,下一页

  
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