基于PLC的音乐喷泉控制系统设计最新版

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E1?4.44kN1f1N1?m 式 (3.3)

式(3.3)中 E1— 旋转磁场切割定子绕组产生的感应电动势,单位V; ?m— 每极磁通量,单位Wb; N1— 定子相绕组有效匝数; KN1— 基波绕组系数。

从电动势公式可知,因为U1?E1,若要?m为定值,则U1必须随频率的变化作正比变化,即:

?f1?U1??定值 式(3.4) U1f1?,f1?表示变频后的量。 式(3.4)中U1另一方面,为了保证电动机允许的稳定性,希望变频调速时,电机的过载能力不变,即

?m?Tm?定值 式 (3.5) TN由最大转矩公式,并略去定子电阻R1,可得到:

Tm1pU1 式(3.6) ?m?m??2)TNTN4?f1(X1?X?2??2?f1(L1?L2?),与频率f1成正比,在忽略铁芯饱和的影响时,X1?X2则式(3.6)还可以写成:

U ?m?C21 式 (3.7)

f1TN2式(3.7)中C为常数,为保证变频前后?m不变,要求

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2U12U‘1 2?'2' 式 (3.8)

f1TNf1TN即:

?U1?f1?TN? 式 (3.9) U1f1TN式(3.9)说明了在变频调速时,为使电动机的过载能力不变,电压U1的

?,由式(3.9)可得,变化规律。显然,对于恒转矩负载,因为TN?TN?f1?U1??定值,这时既保证了电动机的过载能力?m不变,又满足?m为定U1f1值的要求。

但是,E1难于直接测量和控制。当E1和f1的值较高时,定子的漏阻抗压降比较小,如果忽略不计,就可以近似的保持定子相电压U1和频率f1的比值为常数,即认为U1=E1,保持U1/f1=常数即可,这就是恒压频比控制方式,是近似的恒磁通控制。

低频时,U1和E1都较小,定子阻抗压降所占的份量都比较显著,不能再忽略。这时,认为的把电压U1抬高一些,以便近似的补偿定子压降。带定子压降补偿的恒压频比控制特性为b线,无补偿为a线。恒压频比控制特性如图3.1所示[13]。

U1定子相电压U1nab0f1nf1图3.1 恒压频比控制方式

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频率

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3.2.2变频器参数设置

(1)三菱FR-F740变频器介绍

1)如图3.2为三菱FR-F740变频器端子接线图[10]。

图3.2 三菱FR-F740变频器端子接线图

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2)FR-F740变频器基本操作面板介绍 如图3.3为变频器基本操作面板[10]:

图3.3 变频器基本操作面板

(2)变频器参数设置

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将电机的参数输入变频器,同时根据控制要求,将变频器相关参数也输入变频器[14]。FR-F740变频器的参数设置如表3.2所示:

表3.2 FR-F740变频器的参数设置

[10]

参数 Pr.160 Pr.13 Pr.14 Pr.19 Pr.9 Pr.3 Pr.80 Pr.59 Pr.73 Pr.1 Pr.2 Pr.571 Pr.11 Pr.79 Pr.78 设定值 1 0 1 380 15 50 7.5 2 1 50 20 5 5 3 1 说明 显示用户参数组中登记的参数 设定频率为50HZ 设定为变转矩负载 设定电动机的额定电压为380V 设定电动机的额定电流为15A 设定电动机的额定频率为50HZ 设定电动机的额定功率为7.5kw 设定由端子控制变频器的运行 频率由模拟量输入设定 电机运行的上限频率 电机运行的下限频率 电机启动时间 电机制动时间 设置端子4与端子5接通时电机正转,断开停止 不允许反转 在基本操作板上设置好上述参数后,可以运行变频器。当端子4和端子5接通时,电机按设置的下限频率20HZ开始运行,达到20HZ的启动时间为5s;断开端子4和端子5,电机从20HZ到停止的时间为5s。

3.3 音乐喷泉控制系统总电路设计及工作原理分析

(1)控制系统总电路设计:该控制系统的核心设备为可编程控制器(PLC)、

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