鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第5页
转子电流：
2.3 异步电动机的机械特性
电动机的机械特性是指电磁转矩与转速之间的关系曲线,如图2.1所示。
异步电动机的机械特性就是t-s曲线。 几个关键点： 起动点 C、最大转矩点 B、额定工作点 A。
图 2.1 异步电动机机械特性
鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第6页
3 变频器的恒转矩控制
3.1 变频器的工作原理
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（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的。通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即[1]。 3.2 转矩控制时的运行特点
1 拖动系统的状态拖动系统的状态取决于系统的动态转矩Tj
Tj?Tm?Tl
式中 Tj--动态转矩，单位为Nm；
Tm--电动机的转矩，单位为Nm；
Tl--负载转矩，单位为Nm；
Tj＞0--系统加速； Tj＜0--系统减速； Tj＝0--系统等速运行。
3.3 转矩给定信号与电动机转矩
一方面，电动机的输出转矩取决于转矩给定信号：当负载转矩小于电动机转矩时，拖动系统必加速；另一方面，变频器在转矩控制模式下运行时，必须设置上限频率：当拖动系统的转速上升到接近于上限频率所对应的同步转速时，根据异步电动机的原理，
鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第7页
由于转子切割磁力线的速度下降，所产生的转矩也必下降，直至输出转矩等于负载转矩时，拖动系统将在上限转速下稳定运行。因此，当拖动系统的转速上升到上限转速时，电动机的转矩并不取决于转矩给定信号，但转矩给定信号保证了拖动系统将在上限转速下运行。转矩控制与转速控制的区别两种控制方式的区别如表3.1所示。
表3.1 转矩控制和转速控制的区别
控制方式 转速大小 转矩大小 系统的加速度
转速控制
由频率给定信号决定 与负载转矩相平衡，有上限值 有给定信号的增加或减小决定
转矩控制
不能控制，只能上、下限值 由转矩给定信号决定 由动态转矩的正、负来决定
鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第8页
4 STEP7-300简介
4.1 PLC的定义
PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。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。 4.2 STEP7-300软件
STEP7是专门为S7-300设计的在个人计算机Windows操作系统下操作的编程软件。该标准软件功能强大，支持自动任务创建程序的各个阶段--建立和管理项目，对硬件和通讯作组态和参数赋值，管理符号，创建程序，下载程序到可编程控制器，测试自动化系统，诊断设备故障。STEP7软件的用户接口，基于当前最新水平的人机控制工程设计，简单易学，用户能轻松使用。STEP7为用户提供了三种编程语言STL(语句表)，FBD(功能块图)和LADDER(梯形图语言)。用户可以在这三种语言中随意切换，便于不同类型的用户使用。STEP7还给用户提供了丰富的指令集，可以对非常复杂的功能的进行编程。其中为梯形图语言就提供了一百多条指令，包括浮点数运算指令、程序控制指令、跳转指令等。
STEP7除提供逻辑块OB(组织块，决定用户程序的结构，一般主程序放置在该块内). FB(功能块，带有自己存储区域的块). FC(功能，包含经常使用的功能的例行程序，可放置子程序)以及系统功能块外，还提供数据块DB用于存放用户数据。与PLC通信简单，只需将CPU通过PC/PPI电缆或插在计算机中的CP5611通讯卡与计算机进行通信，就可上、下传程序。通过STEP7的硬件诊断功能，可以在线或离线取得模板信息和工作方式。
STEP7还具有程序测试功能，当CPU检测到程序处理过程中错误(同步错误）和PLC中的错误(异步错误)时，CPU会调用适当的中断类型组织块，这些组织块可对这些错误相应处理[2]。
相关推荐：
loading