浅析两台异步电机的同步控制

随着国民经济的发展, 生产过程中的机械化程度不断提高, 而机械化程度的不断提高与电机特别是异步电机的广泛应用和精确控制是密不可分的。在海绵、塑料制品和钢铁行业生产过程中, 对异步电机的同步控制要求十分高。例如:在海绵发泡过程中, 必须保证两台电机转速的同步, 如果2#电机的转速大于1#电机的转速, 就会造成切断机刀架拉坏, 如果2#电机的转速小于1#电机的转速就不能切断海绵。这两种情况在实际生产中是不允许的, 因为这会造成设备的损坏和产品的报废, 从而造成经济损失, 影响企业的效益。本文依据负载需要对两台电机采用闭环PLC变频控制, 从而实现两台异步电机的转速同步控制, 以满足工业生产的需要。

1 基于PLC技术的1#电机转速变频控制的实现

先令1#电机以最低频率 (35Hz) 进行启动, 当电机启动后, 依据生产需要, 不断改变电机转速的给定值, 并将给定值输入PLC相应模块, 与1#电机的相连的测速电机对1#电机进行测速, 并将所测的速度值也输入PLC相应模块, 让PLC进行判断。如果测速电机所测的速度大于给定速度时, 那么PLC向1#电机的变频器发出无极降速的指令, 从而让1#电机的变频器降低频率进而降低转速;如果测速电机所测的速度小于给定速度时, 那么PLC向1#电机的变频器发出无极升速的指令, 从而让1#电机的变频器提高频率进而升高转速。其PLC闭环控制原理图如图1所示, 其PLC闭环控制流程图如图2所示。

2 1#、2#异步电机的转速同步的控制

为了使1#、2#异步电机的转速在允许误差范围内严格同步, 对两台电机必须实行严格的控制, 其方案是1#、2#异步电机与测速电机同轴运行, 在测速电机靠近2#电机的一侧安装两个限位开关, 一个作为转速上限位开关, 一个作为转速下限位开关, 并用连接结构将其与2#异步电机相连。当2#电机运行速度过快, 达到测速电机的转速上限为开关时, 转速上限位开关将这一信号传递给PLC, PLC利用自身定时器发出延时3S的信号, 如果3S后2#电机还未离开转速上限位开关, 则PLC向2#电机的变频器发出无极降速的指令, 驱动2#电机的变频器降低频率, 从而使2#电机的转速降低, 进而离开转速的上限位开关, 在合理的范围内运行;当2#电机运行速度过慢, 达到测速电机的转速下限为开关时, 转速下限位开关将这一信号传递给PLC, PLC利用自身定时器发出延时3S的信号, 如果3S后2#电机还未离开转速下限位开关, 则PLC向2#电机的变频器发出无极升速的指令, 驱动2#电机的变频器升高频率, 从而使2#电机的转速提高, 进而离开转速的下限位开关, 在合理的范围内运行。1#、2#电机转速同步控制的原理图如图3所示, 其PLC控制流程图如图4所示。

3 结语

随着科技的不断进步, 对产品的工艺性要求也越来越高, 对能源的节约与有效利用的要求也越来越高, 本文正是以满足这样的要求进行创作的。通过PLC技术对两台异步电机进行精确控制, 满足了生产过程中对电机转速严格同步的精度要求, 从而可以大大提高产品的质量, 而变频器应用以及用PLC对变频器进行控制, 实现了电机根据负载需要进行电能利用, 这大大提高了电能的利用率, 节约了电能。

摘要：在两台异步电机 (分别命名为1#, 2#, 下同) 的控制中, 以1#电机为基准, 采用基于PLC技术的变频控制, 根据根据负载需要, 不断改变1#电机的转速, 为了达到两台异步电机的同步运行, 以1#电机的转速为给定量, 2#电机的转速为随动量, 也采用基于PLC技术的闭环变频控制, 从而实现两台异步电机的精确同步运行, 也达到了节能之目的。

关键词：异步电机,同步控制,节能

参考文献

[1] 王有庆, 田涌涛, 王占杭, 等.用PLC实现电机速度闭环控制[J].机床与液压, 2002 (3) .

[2] 彭燕.基于PLC的控制电机变频调速系统设计[J].科技资讯, 2010 (10) .

[3] 韩旺.浅析交流异步电机的变频调速系统[J].雁北师范学院学报, 2001, 3.