基于plc的高压异步电机软起动器的设计.docx
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基于plc的高压异步电机软起动器的设计,摘 要在现代工业控制领域中，电动机作为重要的动力装置，其起动过程至关重要。传统起动方式对电动机及相关设施有很大损害，对电网、电机、生产机械等的冲击，减短了相关器械的使用寿命。软起动作为新的起动方式避免了以上现象，因此设计高质量的软起动器对电机有着重要意义。文中首先介绍了电机的起动模型、起动方式及工作原理，其次，设计了电...
内容介绍
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摘 要
在现代工业控制领域中，电动机作为重要的动力装置，其起动过程至关重要。传统起动方式对电动机及相关设施有很大损害，对电网、电机、生产机械等的冲击，减短了相关器械的使用寿命。软起动作为新的起动方式避免了以上现象，因此设计高质量的软起动器对电机有着重要意义。
文中首先介绍了电机的起动模型、起动方式及工作原理，其次，设计了电机的软起动控制系统，本文以S7-200为控制核心，对三组串联的正反并联晶闸管进行控制，设计了电机的电压/电流检测电路，同步电压/相序检测电路，并采用间接光触发系统对高位晶闸管进行触发，通过按键设定电机的起动、停止及参数修改。软件方面，介绍了西门子的开发环境，并对主程序和各起动子程序进行了设计，很好的实现了电机的软起动。
关键词： PLC可编程控制器; 电动机; 软起动; 晶闸管
Abstract
In modern industrial control field, the electric motor as an important power plant, the starting process is essential. Traditional way of starting the motor and associated facilities, great damage to the power grid, electrical, machinery and other impact and shorten the life of the related equipment. Soft start as a new way to avoid starting over, therefore the design of high-quality soft starter motor is of great significance.
This paper first describes the model of the motor starting, Starting and operating principle, and secondly, the design of the soft start motor control system, this paper S7-200 for the control of the core, the pros and cons of the three series of parallel thyristor control, design the motor voltage / current detection circuit, synchronous voltage / phase sequence detection circuit, and the indirect light of the high thyristor trigger system to trigger by setting the motor start button, stop and parameter changes. Software, Siemens introduced the development environment, and the main program and the start routine has been designed to achieve a good motor soft start.
Keyword: The programmable preface controller(PLC) Motor Soft-starting thyristor
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1研究本课题的目的及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国内发展现状 2
1.2.2国外发展现状 3
1.3本文的主要工作 3
第2章 高压电机的起动方式及启动过程分析 5
2.1异步电动机的起动过程分析 5
2.2 常用电动机的起动方式 8
2.2.1 直接起动 8
2.2.2 定子串电抗器起动 8
2.2.3 星-三角起动 9
2.2.4 自耦变压器起动 9
2.2.5 频敏变阻器起动 9
2.3 软起动原理 9
2.4 软起动方法和运行方式 10
2.4.1各种软起动方法 10
2.4.2软起动器运行特点 11
2.5晶闸管软起动基本原理 11
第3章 软启动装置的主体设计 14
3.1 系统主体框图的设计 14
3.2 主控单元选择 14
3.3 晶闸管触发系统 19
3.3.1触发系统说明 19
3.3.2直接光触发系统 20
3.3.3间接光触发系统 20
3.3.4该软起动器的触发系统 21
3.4晶闸管串联的均压问题 22
3.5电流检测电路的设计 24
3.6电压检测电路的设计 26
3.6.1电机电压检测电路 26
3.6.2同步/相序电路设计 27
3.7触发电路设计 28
3.7.1 晶闸管触发电路 28
3.7.2 基于CPLD的触发电路设计 29
3.7.3 触发光电隔离电路设计 31
第4章 电子软起动器系统软件设计 33
4.1 西门子STEP7/WIN开发环境 33
4.2 STEP7-MIRCO/WIN主要编程功能 34
4.3 控制软件的流程图 34
4.3.1主程序流程 35
4.3.2起动过程中各子程序流程图 36
结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
CONTENTS
ABSTRACT(Chinese) I
ABSTRACT II
CHAPTER 1 INTRODUCTION 1
1.1 The Purpose and Significance of This Project 1
1.2 Domestic and Overseas Development 2
1.2.1 Development of Domestic 2
1.2.1 Overseas Development Statue 3
1.3 The Content and Structure of This Article 3
CHAPTER 2 THE BASIC THEORY OF HIGH-VOLTAGE MOTOR 4
2.1 Analysis of Induction Motor Starting 4
2.2 Lumped Power Divider Design 7
2.2.1 Direct Start 7
2.2.2 The Stator String Reacter Start 8
2.2.3 Star - Delta Starter 8
2.2.4 Autotransformer Starter 8
2.2.5 Frequency Sencetive Rheostat 9
2.3 Principles of Soft - Start 9
2.4 Soft-Start Methods and Operation Mode 10
2.4.1 Various Soft-Start Methods 10
2.4.2 Soft Starter Operation Characteristics 11
2.5 The Thyristor Sof-Start Basic Principle 11
CHAPTER 3 THE MAIN BODY OF SOFT START-UP DEVICE DESIGN 14
3.1 The System of the Diagram Design Theme 14
3.2 Select the Main Control Unit 14
3.3 Thyristor Trigger 19
3.3.1 Trigger System Description 19
3.3.2 Direct Light Triggering System 20
3.3.3 Indirect Light Triggering System 20
3.3.4 The Trigger Systemof the Soft Starter 21
3.4 Pressure Problems in Seriec Thyristor 22
3.5 Current Detection Circuit Design 24
3.6 Voitage Detection Circuit Design 26
3.6.1 Motor Voltage Detection Circuit 26
3.6.2 Synchronization/Phase Sequence Circuit Design 27
3.7 Trigger Circuit 28
3.7.1 Thyistor Trigger Circuit 28
3.7.2 Trigger Circuit Design Based On CPLD 29
3.7.3 Optically Isolated Trigger Circuit 31
CHAPTER 4 ELECTRONIC S-STARTER SYSTEM SOFTWARE DESIGN 33
4.1 Siemens Step7/Win Development Environment 33
4.2 Step7-Mirco/Win Major Programming 34
4.3 Control Software F..
在现代工业控制领域中，电动机作为重要的动力装置，其起动过程至关重要。传统起动方式对电动机及相关设施有很大损害，对电网、电机、生产机械等的冲击，减短了相关器械的使用寿命。软起动作为新的起动方式避免了以上现象，因此设计高质量的软起动器对电机有着重要意义。
文中首先介绍了电机的起动模型、起动方式及工作原理，其次，设计了电机的软起动控制系统，本文以S7-200为控制核心，对三组串联的正反并联晶闸管进行控制，设计了电机的电压/电流检测电路，同步电压/相序检测电路，并采用间接光触发系统对高位晶闸管进行触发，通过按键设定电机的起动、停止及参数修改。软件方面，介绍了西门子的开发环境，并对主程序和各起动子程序进行了设计，很好的实现了电机的软起动。
关键词： PLC可编程控制器; 电动机; 软起动; 晶闸管
Abstract
In modern industrial control field, the electric motor as an important power plant, the starting process is essential. Traditional way of starting the motor and associated facilities, great damage to the power grid, electrical, machinery and other impact and shorten the life of the related equipment. Soft start as a new way to avoid starting over, therefore the design of high-quality soft starter motor is of great significance.
This paper first describes the model of the motor starting, Starting and operating principle, and secondly, the design of the soft start motor control system, this paper S7-200 for the control of the core, the pros and cons of the three series of parallel thyristor control, design the motor voltage / current detection circuit, synchronous voltage / phase sequence detection circuit, and the indirect light of the high thyristor trigger system to trigger by setting the motor start button, stop and parameter changes. Software, Siemens introduced the development environment, and the main program and the start routine has been designed to achieve a good motor soft start.
Keyword: The programmable preface controller(PLC) Motor Soft-starting thyristor
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1研究本课题的目的及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国内发展现状 2
1.2.2国外发展现状 3
1.3本文的主要工作 3
第2章 高压电机的起动方式及启动过程分析 5
2.1异步电动机的起动过程分析 5
2.2 常用电动机的起动方式 8
2.2.1 直接起动 8
2.2.2 定子串电抗器起动 8
2.2.3 星-三角起动 9
2.2.4 自耦变压器起动 9
2.2.5 频敏变阻器起动 9
2.3 软起动原理 9
2.4 软起动方法和运行方式 10
2.4.1各种软起动方法 10
2.4.2软起动器运行特点 11
2.5晶闸管软起动基本原理 11
第3章 软启动装置的主体设计 14
3.1 系统主体框图的设计 14
3.2 主控单元选择 14
3.3 晶闸管触发系统 19
3.3.1触发系统说明 19
3.3.2直接光触发系统 20
3.3.3间接光触发系统 20
3.3.4该软起动器的触发系统 21
3.4晶闸管串联的均压问题 22
3.5电流检测电路的设计 24
3.6电压检测电路的设计 26
3.6.1电机电压检测电路 26
3.6.2同步/相序电路设计 27
3.7触发电路设计 28
3.7.1 晶闸管触发电路 28
3.7.2 基于CPLD的触发电路设计 29
3.7.3 触发光电隔离电路设计 31
第4章 电子软起动器系统软件设计 33
4.1 西门子STEP7/WIN开发环境 33
4.2 STEP7-MIRCO/WIN主要编程功能 34
4.3 控制软件的流程图 34
4.3.1主程序流程 35
4.3.2起动过程中各子程序流程图 36
结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
CONTENTS
ABSTRACT(Chinese) I
ABSTRACT II
CHAPTER 1 INTRODUCTION 1
1.1 The Purpose and Significance of This Project 1
1.2 Domestic and Overseas Development 2
1.2.1 Development of Domestic 2
1.2.1 Overseas Development Statue 3
1.3 The Content and Structure of This Article 3
CHAPTER 2 THE BASIC THEORY OF HIGH-VOLTAGE MOTOR 4
2.1 Analysis of Induction Motor Starting 4
2.2 Lumped Power Divider Design 7
2.2.1 Direct Start 7
2.2.2 The Stator String Reacter Start 8
2.2.3 Star - Delta Starter 8
2.2.4 Autotransformer Starter 8
2.2.5 Frequency Sencetive Rheostat 9
2.3 Principles of Soft - Start 9
2.4 Soft-Start Methods and Operation Mode 10
2.4.1 Various Soft-Start Methods 10
2.4.2 Soft Starter Operation Characteristics 11
2.5 The Thyristor Sof-Start Basic Principle 11
CHAPTER 3 THE MAIN BODY OF SOFT START-UP DEVICE DESIGN 14
3.1 The System of the Diagram Design Theme 14
3.2 Select the Main Control Unit 14
3.3 Thyristor Trigger 19
3.3.1 Trigger System Description 19
3.3.2 Direct Light Triggering System 20
3.3.3 Indirect Light Triggering System 20
3.3.4 The Trigger Systemof the Soft Starter 21
3.4 Pressure Problems in Seriec Thyristor 22
3.5 Current Detection Circuit Design 24
3.6 Voitage Detection Circuit Design 26
3.6.1 Motor Voltage Detection Circuit 26
3.6.2 Synchronization/Phase Sequence Circuit Design 27
3.7 Trigger Circuit 28
3.7.1 Thyistor Trigger Circuit 28
3.7.2 Trigger Circuit Design Based On CPLD 29
3.7.3 Optically Isolated Trigger Circuit 31
CHAPTER 4 ELECTRONIC S-STARTER SYSTEM SOFTWARE DESIGN 33
4.1 Siemens Step7/Win Development Environment 33
4.2 Step7-Mirco/Win Major Programming 34
4.3 Control Software F..
