【导读】本文根据设计经验,结合工业企业生产实际情况,从软硬件角度提出了基于PLC的电机反时限过流?;し桨?,核心部分是反时限过流数学模型的建立。该电机?;は低尘哂泄憷挠τ们熬埃延τ糜谑导噬?,?;さ缁Ч芎?。
为解决电机使用过程中发热和烧坏的问题,需要对电机电流进行检测,以实现对电机限流?;ぁ=岷瞎ひ灯笠瞪氖导是榭?,在电机过流保护数学模型的基础上,提出了适用于PLC的电机反时限过流保护方案,给出了方案的软硬件设计。本方案的电机?;ば阅埽丫谑导噬甑玫窖橹?。
在工业企业生产中会用到大容量的电机,由于这些电机的长时间连续工作,并且长期受企业生产环境中粉尘、电流变化等影响,电机很容易发热。如果电机不超过限定发热量,则可以安全运行,如果发热量超过限定值,且长时间持续运转,电机温度就会逐渐升高,导致电机性能降低,甚至会烧坏电机,因此对电机进行热保护就显得非常重要。电机发热的原因通常是电流超过额定值引起的,启动时的瞬间电流过高是允许的,但持续的过流必须在限定时间内降下来,否则就需要启动断电电路来保护电机。也就是说电机热?;さ氖抵适牵号卸ǖ缁墓餍灾省?/div>
1电机反时限过流?;て鞯姆⒄骨魇?/strong>
反时限过流?;た梢岳斫馕;ざ魇奔渌娴缁缌鞅浠浠?。其关键点有两个:一是电机电流超过额定电流规定时间保护将被启动;二是电机电流越大?;ざ魇奔湓蕉獭8鞴叶荚谘芯空庵直;し绞剑钤绮捎贸9嫠鹗羝?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >继电器,上世纪七、八十年代采用模拟电路设计的反时限过流?;さ缏?,九十年代后采用功能强大的智能化仪器,现代企业是以PLC为核心的电机?;は低场39嫠鹗羝燃痰缙鞯娜钡闶遣豢煽?、不稳定,模拟电路设计的反时限过流?;さ缏肥抢玫缛莺懔鞒涞缟杓频墓鞅;て?,缺点是电路设计繁杂、通用性较差、电子器件多,以单片机为核心的电机?;て鞑裳扔辛酥实姆稍荆琍LC为核心的电机?;は低巢裳雀徊?。

图1 反时限过流?;で咄?/div>
[page]
[page]
3电机反时限过流?;し桨傅纳杓瓶蛲?/strong>
2建立电机反时限过流?;さ氖P?/strong>
电机正常运行时电机发热量和电机散热量相等可达到热平衡,电机连续运行不会烧坏,?;さ缏凡黄舳?。设Ie为该电机额定电流值,在时间段t内的额定电流发热量为:

在电机过载运行时,电流的大小不是恒定的,而是不同时刻实际电流的大小可能不同,过载电流的热效应随时间累积,过载热量对时间积分。因此式(1)可以表示为:

式(3)只适用于1.05≤n≤7时的热效应变化情况。实际使用中还有两种种情况,一是当计算机只能处理离散数据,而式(3)积分形式是连续曲线,因此,将式(3)进行离散化处理整理得:

式中启动前热量累加求和的次数为N.采样时间间隔为△t,取循环中断OB38的时长100 ms.因△t很小,假设采样电流基本不变。当累积热量小于C时,清除过载闭锁,电机重新启动。
程序实现:根据行业标准,考虑热量积累快慢不同,散热速度不同,结合实际及现场的通风散热,经反复计算和测试,调整数学模型中参数C,最终为提高电机的反时限过流?;ぞ?,确定采用:

3电机反时限过流?;し桨傅纳杓瓶蛲?/strong>
本方案的主控制器选PLC,原因是其具有易扩展、故障率低、稳定性高、可靠性强等优点。
电机?;は低嘲ㄓ布腿砑讲糠帧?/div>
硬件主要包括主控计算机、模数转换???、控制接触器和模拟信号提取等部分。主控计算机由主控制器PLC(西门子公司的可编程逻辑控制器PLC)、键盘、鼠标、显示器构成,控制接触器由中间继电器和主接触器构成,模拟信号提取由电流互感和变送器构成,模数转换??橛赏獠坷┱故至渴涑瞿?镈O、数字量输入??镈I和模拟量输入模块AI等构成。硬件设计框图如图2所示。

软件部分采用STEP7软件的STL语言编程。
设计思路:一是测当前的电流值;二是根据电流过载倍数分段;三是计算出随实时电流变化的?;な奔?根据电流过载倍数);四是按固定时间延时?;?。
设计缺点:这是一个时间的累积过程,只能估计热量的变化,不能反映电机热量的实时变化(忽略了电流上升的升温过程),需经反复实验得程序流程图如图3。

图3 软件流程图
4 实验结果
电流恒定实验:设为实际恒定电流值,当n=4.87倍时,?;な奔?4 s。

可见,电流动态变化时的保护时间小于计算公式算出的?;な奔?,电流波动时能较好的保护,体现了电机反时限过流?;こ绦虻幕中в?。
抗干扰实验:超2倍额定值时,50 s不?;?,突然加以干扰时,超额定电流6倍时,电机停2 s后回到额定电流值正常工作,按时间累加立即跳闸,抗干扰实验成功。
特别推荐
- 破解多收发器同步难题:基于MAX2470的高隔离时钟耦合方案
- 汽车照明双突破:艾迈斯欧司朗携手DP Patterning实现环保与智能控制完美结合
- 三核驱动革新!Melexis MLX81350重塑电动汽车空调控制
- 覆盖全球导航系统:Abracon新品天线兼容GPS/北斗/Galileo/GLONASS四大星座
技术文章更多>>
- 意法半导体CEO将重磅亮相摩根士丹利TMT大会,释放战略信号
- 采购无忧:贸泽电子备货瑞萨新品,覆盖全系列嵌入式应用
- 创新强基,智造赋能:超600家企业齐聚!第106届中国电子展打造行业盛宴
- 安森美获Aura半导体授权,强化AI数据中心电源生态
- 东芝携150年创新积淀八赴进博,以科技赋能可持续未来
技术白皮书下载更多>>
- 车规与基于V2X的车辆协同主动避撞技术展望
- 数字隔离助力新能源汽车安全隔离的新挑战
- 车用连接器的安全创新应用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
热门搜索
友情链接(QQ:317243736)
我爱方案网 ICGOO元器件商城 创芯在线检测 芯片查询 天天IC网 电子产品世界 无线通信???/a> 控制工程网 电子开发网 电子技术应用 与非网 世纪电源网 21ic电子技术资料下载 电源网 电子发烧友网 中电网 中国工业电器网 连接器 矿山设备网 工博士 智慧农业 工业路由器 天工网 乾坤芯 电子元器件采购网 亚马逊KOL 聚合物锂电池 工业自动化设备 企业查询 工业路由器 元器件商城 连接器 USB中文网 今日招标网 塑料机械网 农业机械 中国IT产经新闻网 高低温试验箱
?
关闭
?
关闭



