基于MM440变频器的交流电机调速控制毕业设计论文

1毕业设计（论文）报告题目基于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。AbstractAcmotoriscontrolledbyprogrammablecontroller(PLC)andfrequencyconverterinthistopic,assemblylineisdrivedbyacmotor,itsoperationspeedchangesaccordingtocertainrules,andcanswitchinthreestates,automaticoperation,singlespeedoperationandmaintainswitch.2目录摘要...................................................................................................................................1Abstract..............................................................................................................................11变频器概述....................................................................................................................31.1概况....................................................................................................................31.1.1变频器的工作原理................................................................................31.1.2三相电机的调速原理............................................................................31.2西门子MM440系列变频器.............................................................................41.2.1MM440变频器特点............................................................................51.2.2MM440变频器的控制端子.....................................................................72可编程控制器................................................................................................................82.1可编程控制器基本知识.....................................................................................82.2可编程控制器的特点.........................................................................................82.3PLC的工作原理................................................................................................102.4可编程控制器的选择.......................................................................................112.4.1概述........................................................................................................122.4.2特点........................................................................................................122.4.3西门子PLC的基本指令.....................................................................133三相电机的多段速控制..............................................................................................183.1控制要求...........................................................................................................183.2接线图...............................................................................................................193.3地址分配表.......................................................................................................213.4西门子MM440操作面板................................................................................213.4.1操作面板修改设置参数的方法............................................................223.4.2多段固定频率控制参数设置................................................................233.5PLC控制程序.................................................................................................244小结..............................................................................................................................29致谢..................................................................................................................................30【参考文献】..................................................................................................................3131变频器概述1.1概况1.1.1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。1.1.2三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)。4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.1.2西门子MM440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(IGBT)作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。采用脉冲频率可选的专用脉宽调制技术，可使电动机低噪声运行。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MICROMASTER440具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的可变速控制系统供电的理想变频传动装置。由于MICROMASTER440具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。MICROMASTER440既可用于单独传动系统，也可集成到‘自动化系统’中。图1MICROMASTER440系列变频器51.2.1MM440变频器特点1）、主要特性1、易于安装2、易于调试3、牢固的EMC设计4、可由IT电源供电5、对控制信号的响应是快速和可重复的6、参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置7、电缆连接简便8、具有多个继电器输9、具有多个模拟量输出(0~20mA)10、6个带隔离的数字输入，并可切换可NPN/PNP接线11、2个模拟输入：ADC1：0~10V，0~20mA和-10至+10VADC2：0~10V，0~20mA12、2个模拟输入可以作为第7和