数事执来与点
P L C与电机同步系统的配合应用
孙明伟
(唐钢自动化公司河北唐山063000)
摘要：通过对同步电机结构和原理的阐述，介绍了利用PLC做为主拉元件，以及这一技术与同步电机系统的结合使用情况。关键调:PLC同步电机应用
中图分类号：TP27
文戴标识码：A
1、同步电机的主要类型及发电机基本结构
1.1同步电机的主要类型
文章编号：1007-9416（2011)06-0065-01
应用研究
电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时
接运行方式和功率转换方向的不同，同步电机可分为发电机、电动机、调相机三类。发电机将机械能转换为电能；电动机将电能转换为机械能；调相机用来调节电网的无功功率，改善电网的功率因数，基本上没有功率转换。
从原理上说，同步电机即可做成旋转磁极式，也可傲成旅转电枢式。无论电枢旋转或磁极旋转，电枢与磁场之间都有着相对运动，这一点则是电机结构的基本要求。但实际应用的同步电机，为制造方便，运行可靠，基本结构形式多采用旋转磁极式。
按转子磁极的形状，旋转磁极式同步电机又可分为隐极式和凸极式两种类型。隐极式电机的转子做成圆柱形，气隙均匀；凸极式电机的转子气隙不均匀，极掌部分气隙较小，极间部分气较大。
接原动机的不同，同步发电机可分为汽轮发电机和水轮发电机两种主要类型。汽轮机是一种高速原动机，汽轮发电机要考虑转子的机械强度和励磁绕组的固定，多采用隐极式结构，所以汽轮发电机的转子直径较小，轴向尺寸比径向尺寸大得多，通常为卧式，水轮机是低转速转旋转机械，水轮发电机的转子网周速度较低，多采用凸极式结构，所以水轮发电机的转子极数较多，直
径大，轴向尺寸比径向尺寸小得多，通常为立式。 2、同步发电机励磁方式
目前，国内外同步发电机的励磁方式基本上有三种，即直流励磁机励磁、静止半导体励磁和旋转半导体励磁。
2.1直流励醛机励础系统
直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流，形成有碳刷励磁。直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的，他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机，因此所用设备增多，占用空间大，投资大，但是提高了励磁机的电压增长速度，因而减小了励磁机的时间常数，他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上
2.2静止式率导体励磁系统
静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种。
(1)自励式半导体励磁系统；自励式半导体励磁系统中发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁系统，是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流面采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发
方方数据
需要另加一个起励电源。
(2)它励式半导体励磁系统；它励式半导体励磁系统包括一台交流主励磁机JL和一台交流副励磁机FL，三套整流装置。两台交流励磁机都和同步发电机同轴，主励磁机为100HZ中频三相交流发电机，它的输出电压经过硅整流装置向同步发电机供给励磁电流。副励磁机为500HZ中频三相交流发电机，它的输出一方面经可控硅繁流后作为主励磁机的励磁电流，另一方面又经过硅整流装置供给它自己所需要的励磁电流。自动调励的装置也是根据发电机的电压和电流采改变可控硅的控制角，以改变励遮机的励始电流进行自动调压，
(3)旋转式半导体励磁系统；在它励和自励半导体励磁系统中，发电机的励磁电流全部由可控硅（或二极管）供给，面可控硅（或二极管）是静止的故称为静止励磁。在静止励磁系统中要经过滑环才能向旋转的发电机转子提供励磁电流。滑环是一种转动接触元件。随着发电机容量的快速增大，巨型机组的出现，转子电流大大增加，转子滑环中通过如此大的电流，滑环的数量就要增加很多。为了防止机组运行当中个别滑环过热，每个滑环必须分担同样大小的电流。为了提高励磁系统的可靠性取消滑环这一薄弱环节，使整个励磁系统都无转动接触的元件，就产生了无剧励磁系统。
3、PLC控制程序
PLC的程序可以采用梯形图、语句表、功能块等形式表示。大量的PLC功能块是一个包含标准处理功能的基本单元,该标准处理功能事先定义好、由于具有标准处理功能，故功能块不包含实际的地址，只有变量，用户可以在变量中设置地址和常数。
利用一整套的控制系统可将单个功能块保存为一个独立的文件.从而使该功能块也适用于其它PLC的应用程序。当创建或调试程序时，反复的使用"成熟"的功能块将节省程序开发时间,有效的
减少人为的编码错误,使程序结构简明清晰，更易于理解。 4、结语
PLC作为先进的自动控制装置,可以应用于多种自动化控制系统中。对于同步性能要求较高的场合,可以采用PLC、矢量控制变频器、三相异步电动机、脉冲编码器等构成高性能调速系统。随着计算机技术数字技术的广泛应用、自动控制领域也随之发生了巨大的变革，进一步提高拖动系统的控制精度及其稳定性已是必然趋势。
参考文献
’[1]霍是.樊晓兵欧姆龙CP1HPLC应用基础与编程实践[M].北京：机械工业
出版社,2009
[2]杨敏刘丹洁.可编程序控制器应用技术及实训[M].天津：天津大学出版社,2009.
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