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基于plc電機控制系統設計論文(編輯修改稿)

2026-07-23 14:52 本頁面

　

【文章內容簡介】原理當在異步鼠籠式電動機的定子繞組上加上三相交流電時，在電機中將產生旋轉磁場，該磁場的轉速由定子電壓的頻率及電動機極數所決定。磁場旋轉時，位于該旋轉磁場中的轉子導條將切割磁力線，并在轉子導條中產生相應的感應電流，而此感應電流又受到旋轉磁場的作用而產生電磁力，使轉子跟隨旋轉磁場旋轉，輸出動能。旋轉磁場的產生設將定子三相繞組聯成星形接法，三相繞組的首端uvw1分別與三相交流電的相線a、b、c相連接。為了討論方便，選定交流電在正半周時，電流從繞組的首端流入，從末端流出；反之，在負半周時，電流流向相反。定子繞組在三相交流電不同相位時合成旋轉磁場。當ωt=0176。時，a相電流為零；b相電流為負值，電流由v2端流進，v1端流出；c相電流為正，電流從w1端流進，w2端流出，根據右手螺旋法則，可以判定出此時定子三相繞組電流產生的合成磁場方向。當ωt=90176。時，此時a相電流為正，電流由u1端流入，u2端流出；b相為負，電流由v2端流進，v1端流出；c相為負，電流從w2端流入，w1端流出，這一時刻合成磁場方向已順時針方向在空間轉過了90176。.同理可分別得出ωt=180176。、 ωt=270176。和ωt=360176。時定子三相繞組電流產生的合成磁場方向，ωt=360176。時與ωt=0176。時的合成磁場方向相同。由此可見，電流變化一個周期，合成磁場在空間也旋轉了一周。電流繼續變化，磁場也不斷地旋轉。從上述分析可知，三相電流通過定子繞組所產生的合成磁場，是隨電流的交變而在空間旋轉的磁場。這種旋轉磁場與蹄形磁鐵在空間旋轉所起的作用是相同的。三相異步電動機的基本原理由旋轉磁場理論分析可知，如果定子對稱三相繞組被施以對稱的三相電壓，就有對稱的三相電流流過，并且會在電機的氣隙中形成一個旋轉的磁場，這個磁場的轉速n1稱為同步轉速，它與電網的頻率f1及電機的磁極對數p的關系為： n1=60 f1/p 轉向與三相繞組的排列以及三相電流的相序有關，圖中U、V、W相以順時針方向排列，當定子繞組中通人U、V、W相序的三相電流時，定子旋轉磁場為順時針轉向。由于轉子是靜止的，轉子與旋轉磁場之間有相對運動，轉子導體因切割定子磁場而產生感應電動勢，因轉子繞組自身閉合，轉子繞組內便有電流流通。轉子有功電流與轉子感應電動勢同相位，其方向可由右手發電機定則確定。載有有功分量電流的轉子繞組在定子旋轉磁場作用下，將產生電磁力F，其方向由左手電動機定則確定。電磁力對轉軸形成一個電磁轉距，其作用方向與旋轉磁場方向一致，拖著轉子順著旋轉磁場的旋轉方向旋轉，將輸入的電能變成旋轉的機械能。如果電動機軸上帶有機械負載，則機械負載隨著電動機的旋轉而旋轉，電動機對機械負載做了功。綜上分析可知,三相異步電動機轉動的基本工作原理是：（1）三相對稱繞組中通人三相對稱電流產生圓形旋轉磁場。（2）轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流；（3）轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。第三章系統設計方案總體設計方案設計目的 1. 學會用PLC控制主電路實現電動機正反轉，達到綜合應用PLC的目的；2. 學會用CAD制圖；3. 學會用PLC FX2N編程軟件，通過編寫的程序，完成對主電路的控制；4. 學會整理并制作課程設計報告，為畢業設計報告做準備。控制要求三相異步電動機具有反接制動電阻的可逆運行反接制動控制。3.. 設計要求 1. 控制系統采用PLC來實現； 2. 提供短路、過載、聯鎖等保護措施； 3. 具有緊急停車功能。硬件設計如圖下圖所示，系統通過三菱FX2N可控制器及按鈕來實現對電動機的控制，同時通過人機界面來進行監視與調節，從而達到電動機可靠、安全、穩定的運行。圖31為系統硬件方框圖硬件選型、參數表31系統原件表 PLC的選擇此設計選擇的PLC是三菱公司的產品FX2N的PLC 圖32 FX2N系列PLC PLC的介紹及特點（一）PLC的特點1. 編程簡單，使用方便梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其符號與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路基礎的電氣技術人員只要很短的時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序，梯形圖語言形象直觀，易學易懂.2. 控制靈活，程序可變，具有很好的柔性可編程序控制器產品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統配置，組成不同功能、不同規模的系統。可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速地適應工藝條件的變化，具有很好的柔性。3. 功能強，擴充方便，性能價格比高可編程序控制器內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的邏輯判斷、數據處理、PID調節和數據通信功能，可以實現非常復雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴展單元即可，擴充非常方便。與相同功能的繼電器系統相比，具有很高的性能價格比。4. 控制系統設計及施工的工作量少，維修方便可編程序控制器的配線與其它控制系統的配線比較少得多，故可以省下大量的配線，減少大量的安裝接線時間，開關柜體積縮小，節省大量的費用。可編程序控制器有較強的帶負載能力、可以直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器。一般可用

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