毕业设计（论文）-基于MM440变频器的交流电机调速控制.doc

毕业设计(论文)
题目基于MM440变频器的交流电机调速控制

摘要
本课题是用可编程序控制器(PLC)和变频器控制交流电动机工作,由交流电动机带动流水线工作台运行,其运行转速按一定规律变化,并可在自动运行、单速运行及调整维护三种状态下进行切换。
Abstract
Ac motor is controlled by programmable controller (PLC) and frequency converter in this topic, assembly line is drived by ac motor, its operation speed changes according to certain rules, and can switch in three states, automatic operation, single speed operation and maintain switch.
目录
摘要 2
Abstract 2
1 变频器概述 4
概况 4
变频器的工作原理 4
三相电机的调速原理 4
西门子MM 440系列变频器 5
MM440变频器特点 6
MM440变频器的控制端子 8
2 可编程控制器 9
可编程控制器基本知识 9
可编程控制器的特点 9
PLC的工作原理 11
可编程控制器的选择 12
概述 13
特点 13
西门子PLC的基本指令 14
3 三相电机的多段速控制 19
控制要求 19
接线图 20
地址分配表 22
西门子MM440操作面板 22
操作面板修改设置参数的方法 23
多段固定频率控制参数设置 24
PLC控制程序 25
4 小结 30
致谢 31
【参考文献】 32
1 变频器概述
概况
变频器的工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器的工作原理:利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。再补充一下,在变频技术以前,电机用的是直流电调速,就是改变直流电电压,因为直流电机有电刷,维护复杂,还有电火花(危险场合不能用),基本淘汰。相对来说直流调速,速度更稳定,所以还有使用。
三相电机的调速原理
三相交流异步电动机工作原理:三相对称绕组,通入三相对称交流电,将在空间产生旋转磁场,此磁场切割转子导体,将在转子中产生感应电动势及感应电流,并且转速低于同步速并与同步速方向相同旋转。
中国的工业用电(民用也是50Hz)频率是50Hz,产生的旋转磁场也是50Hz,相当于50/秒=3000/分,这就决定了电机的转速是1500(4极2对)。
电动机转速的计算公式是n=60f/t。
注:n表示电机转速,f表示电源频率,我国为50赫兹,t表示电机磁极对数。
变频电机的工作原理与三相交流异步电动机工作原理一样,变频电机是通过改变输入三相交流电的频率改变电机的转速,变频是用来调速的。普通的三相交流异步电动机也可以作变频电机使用,没有本质区别,只是变频电机在频率的影响上作了优化,变频电机的工作频率一般5Hz~100Hz.
西门子MM 440系列变频器
MICROMASTER440是用于控制三相交流电动机速度和转矩的变频器。本系列有多种型号,额定功率范围从120W到200kW(恒定转矩(CT)控制方式),或者可达250kW(可变转矩(VT)控制方),供用户选用。
本变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IG