基于PLC和變頻器的雙饋電機控制技術(shù)研究

綜上所述，通過PLC的USS通信控制程序，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器輸出頻率一定時，輸出電壓連續(xù)可調(diào)；輸出電壓一定時，輸出頻率連續(xù)可調(diào)的功能，從而滿足雙饋電機的勵磁控制需要。

4 新型雙饋電機控制系統(tǒng)的組成
新型雙饋電機控制系統(tǒng)由S7-200 PLC和MM440變頻器、TP177B-6觸摸屏、電壓變送器、電流互感器、電流變送器、啟動檢測電路、監(jiān)測保護電路、雙饋電機、負載等組成，其控制系統(tǒng)原理框圖如圖4所示。

采用PLC作為微控制器，MM440變頻器作為雙饋電機的勵磁電源。PLC根據(jù)檢測到的各個參數(shù)動態(tài)地控制變頻器的輸出，使雙饋電機不僅能
正常帶動負載運行，而且能對電網(wǎng)進行無功補償，以提高雙饋電機和局域電網(wǎng)的整體運行效率。

5 實驗結(jié)果分析
實驗采用Pn=2．8 kW，nn=1 370 r·min-1的JR系列繞線轉(zhuǎn)子電機。當(dāng)雙饋電機穩(wěn)定運行后，保持變頻器輸出電壓為17 V，控制變頻器輸出頻率以0．3 Hz的步長增減，得到如圖5a所示的雙饋電機轉(zhuǎn)子側(cè)變頻調(diào)速實驗曲線，由圖可見，實驗結(jié)果與理論分析完全一致。

雙饋電機的另一個技術(shù)特點是能通過控制勵磁電壓的幅值，調(diào)節(jié)功率因數(shù)，從而節(jié)約能源和提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。實驗是在變頻器輸出頻率為5 Hz時進行的，調(diào)節(jié)變頻器的輸出電壓步長為1 V。雙饋電機定子側(cè)功率因數(shù)與轉(zhuǎn)子勵磁電壓的關(guān)系曲線如圖5b所示。
對雙饋電機而言，欠勵時功率因數(shù)滯后，過勵時功率因數(shù)超前，正常勵磁時功率因數(shù)等于1。

6 結(jié)論
所提出的MM4系列變頻器輸出特性的控制方法，特別適用于控制雙饋電機等需要對頻率和電壓進行單獨調(diào)節(jié)的負載。S7-200 PLC與MM4
系列變頻器之間的USS通信功能提高了控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和運行可靠性。所構(gòu)建的雙饋電機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、抗干擾能力強，具有很好的人機交互界面，因此具有一定的實用價值和良好的應(yīng)用前景。