基于PLC的三相异步电动机能耗制动系统设计

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1、基于 PLC的三相异步电动机能耗制动系统设计12020 年 4 月 19 日文档仅供参考1 绪论1.1 课程研究背景三相异步电动机又称三项感应电动机,它的应用非常广泛，几乎涵盖了农业生产和人类生活的各个领域。随着电气化、自动化技术的发展，三项异步电动机得到了越来越好的控制。而电气化控制相较其它控制方法而言，更简洁便于操作，因此应用比较广泛。本课题的控制是采用PLC 的梯形图编程语言来实现的。梯形图语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能、使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。在实际运用中,有些生产

2、机械往往要求电动机快速,准确地停车 ,而电动机在脱离电源后由于机械惯性的存在 ,完全停止需要一段时间 ,可是这往往不能适应某些生产机械工艺的要求，如万能铣床、卧床镗床、电梯等。为提高生产效率及准确停位，要求电动机能迅速停车，这就要求对电动机采取有效措施进行制动。电 动 机 制 动 分 二 大 类 : 机 械 制 动 和 电 气 制 动 。机械制动是在电动机断电后利用机械装置对其转抽施加相反的作用力矩 (制动力矩 )来进行制动 .电磁抱闸就是常见方法之一,结构上电磁抱闸由制动电磁铁和闸瓦制动器组成.断电制动型电磁抱闸在电磁线圈断电后,利用闸瓦对电动机轴进行制动;电磁铁线圈得电时,22020 年

3、4 月 19 日文档仅供参考松开闸瓦 ,电动机能够自由转动. 这种制动在起重机械上被广泛采用。电气制动是使电动机停车时产生一个与转子原来的实际旋转方向相反的电磁力矩(制动力矩 )来进行制动 . 常见的电气制动有反接制动和能耗制动等。机械制动是在电动机断电后利用机械装置对其转抽施加相反的作用力矩 (制动力矩 )来进行制动 .电磁抱闸就是常见方法之一,结构上电磁抱闸由制动电磁铁和闸瓦制动器组成.断电制动型电磁抱闸在电磁线圈断电后,利用闸瓦对电动机轴进行制动;电磁铁线圈得电时 ,松开闸瓦 ,电动机能够自由转动.这种制动在起重机械上被广泛采用电气制动是使电动机停车时产生一个与转子原来的实际旋转方向相反

4、的电磁力矩(制动力矩 )来进行制动 .常见的电气制动有反接。制动和能耗制动等。长期以来，能耗制动始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。由于能耗制动综合了计算机和自动化技术，因此它发展日新月异，大大超出其出现时的技术水平。它不但能够很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且能够经过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控32020 年 4 月 19 日文档仅供参考制 11.2 课程研究的价值超大规模

5、集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩大了能耗制动的功能，使其具有很强的的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业，不论是农业还是工业，都有着举足轻重的作用。随着科学技术的发展与不断进步，电气工程与自动化技术正以令人瞩目的发展快速的改变着中国的工业基础整体面貌。与此同时，该技术的不断发展，对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大的影响，并在现代化建设中发挥着越来越重要的作用，它正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展。1.3 课程设计的任务1.3.1 设计任务：在分析三项异步电动机的能耗制动的工作原理和实现方式的基础上，自行选定异步电动机并设计基于 PLC 的能耗制动控制系

6、统。1.3.2 设计要求：（ 1）掌握交流异步电动机调速的基本原理和基本结构（ 2）设计能耗制动系统，合理选择实现能耗制动的电气元件42020 年 4 月 19 日文档仅供参考（ 3）根据所选电气元件，设计能耗制动的主回路及基于PLC的控制回路，要求三相异步电机停机后能够迅速切除电源（ 4）根据设计系统，进行参数及系统调试（ 5）设计报告书需参照徐州工程学院毕业论文（设计）模板规定的格式撰写。 要求内容翔实连贯，数据准确可靠，突出技术细节。2 三项异步电动机的基本结构和工作原理2.1 三项异步电动机的基本结构三项异步电动机主要由定子和转子两个部分组成，定子是静止不动的部分，转子是旋转的部分，在定子与转子之间有一定的空隙，如图 2.1 所示 2图 2.1 三相异步电动机的结构1-轴 2-弹簧片 3-轴承 4-端盖 5-定子绕组 6-机座 7-定子铁芯 8-转子52020 年 4 月 19 日