基于ＰＬＣ的高压电机软启动装置制造方法及图纸

基于ＰＬＣ的高压电机软启动装置，包括上位机８、可编程逻辑控制器ＰＬＣ１，可编程逻辑控制器ＰＬＣ１与电流变送器４、温度传感器９、液位传感器１０相连，电流变送器４与主电机１１相连，温度传感器９与液阻箱２相连，液位传感器１０与液阻箱２相连，可编程逻辑控制器ＰＬＣ?１与接触器１２的线圈１６相连，接触器１２与伺服电机７相连，液阻箱２串接在主电机１１的定子回路中，伺服电机７与液阻箱２相连，接触器５闭合，主电机１１启动，ＰＬＣ控制伺服电机７调节液阻箱，从而控制主电机１１的端电压逐步上升，软启动结束后，接触器６闭合，从而切除液阻８，具有自动检测液阻液位、液温、报警的特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机软启动装置，尤其涉及基于PLC的高压电机软启动装置。
技术介绍
电动机作为重要的动力装置，广泛用于工业、农业、交通运输及日常生活中。特别 是在工业生产中得到了极广泛的应用，也正在发挥着越米越重要的作用。在交流异步电机 的启动控制上，我们常用的有全压直接启动和降压启动两种方式，作为传统的启动方式，应 用很广泛，但在某些有特殊要求的场合，这些传统的启动方式也有着若干弊端。启动过程是 在交流传动系统中，当异步电动机投入电网时，如不采用任何启动装置的情况下，直接加额 定电压到定子绕组启动电动机时，电机的启动电流可达额定电流的4 7倍，其转速也在很 短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机启动时的转矩冲击较大，一般可达额 定转矩的两倍以上。启动时过高的电流会造成严重的电网冲击，给电网造成过大的电压降 落，降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力 冲击，影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此，通常总是力求在较小的启动电流下 得到足够大的启动转矩，为此就要选择合适的启动方法。以往为解决中、大功率电动机的启动问题，往往采用一些传统的启动方式及设备， 如只适用于绕线式电机的频敏变阻器启动、自耦变压器降压启动、Y/A转换方式启动、延边 三角形启动方式等。这些传统的降压启动方式普遍存在着启动设备复杂，部分启动方式存 在启动电流大或启动转矩偏小、能耗高的弊端，而且在电机的运行保护方面，存在着功能不 甚完全或不灵敏的情况。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了基于PLC的高压电机软 启动装置，可以解决3-10KV及10KW以上功率高压交流电动机启动困难的难题，使电机的启 动按照标定的标准曲线安全运行，实现以最佳启动方式启动，通过对本装置参数的设置，可 以很方便地移植应用于其他电机，具备一定的通用性，具有自动检测液阻液位、液温、报警 的特点。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是基于PLC的高压电机软启动 装置，包括有上位机8，上位机8与可编程逻辑控制器PLC1的CPU通信端口相连，可编程逻 辑控制器PLC1的I/O端口与电流变送器4电流输出端相连，电流变送器4电流输入端与主 电机11电路电流信号输出端相连，可编程逻辑控制器PLC1的I/O端口还与温度传感器9、 液位传感器10信号输出端相连，温度传感器9的测量探头直接测量液阻箱2内电阻液的温 度，测量值通过信号线送入可编程逻辑控制器PLC1的模拟量测量模块，液位传感器10安装 于液阻箱2内，可编程逻辑控制器PLC1与接触器12的线圈16相连，接触器12与伺服电机 7相连，液阻箱2串接在主电机11的定子回路中，伺服电机7与液阻箱2相连，可编程逻辑控制器PLC1还连有触摸屏3。所述的可编程逻辑控制器1的型号为西门子S7-200。由于本技术采用了基于PLC的液阻软启动装置，所以具有可靠性高，起动过 程平滑，对电动机、电网以及机械传动系统无冲击的特点以及自动巡检液体电阻液位、液 温，报警提示等功能；运用上位计算机专用仿真软件对电动机及其拖动设备的起动全过程 模拟仿真，事先可对电动机起动性能进行分析，得出最佳起动曲线，具有可预测性的特点； 采用了触摸屏控制技术，具有操作简单方便的特点。本技术可以使电动机启动电流由 直接启动方式的5至7倍额定电流降低为软启动方式的2倍额定电流，实现电动机的柔性 平滑“软”启动。本技术与传统启动方式相比较有以下优点(一 )无冲击电流，降低启动机械应力，减少对传动元件的机械冲击，延长设备使 用寿命；( 二)运用仿真软件对电动机及其拖动设备的起动全过程模拟仿真，具有可预测 性的特点；(三)可靠性高，并具有检测液体电阻液位、液温，报警提示等功能；(四)具有节能特性，随着电机负载的变化软启动器自适应调整电机电压，使电机 运行效率高，节能效果显著。附图说明图1为本技术的结构框图。图2为本技术升降伺服电机控制液阻示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。参见图1、2，基于PLC的高压电机软启动装置，包括有上位机8，上位机8通过PC/ PPI电缆与可编程逻辑控制器PLC1的CPU通信端口相连，点对点接口 PPI是西门子S7-200 系统的通信协议，可编程逻辑控制器1的型号为西门子S7-200，上位机8通过编程软件 STEP7-Micro/WIN向可编程逻辑控制器PLC1编写程序，或者修改、下载、上传程序等；可编 程逻辑控制器PLC1的I/O端口与电流变送器4的电流输出端相连，电流变送器4的电流输 入端与主电机11电路电流信号输出端相连，可编程逻辑控制器PLC1的I/O端口还与温度 传感器9、液位传感器10信号输出端相连，温度传感器9和液位传感器10可将液阻箱2内 的水温和液位信号测量出来通过PLC的I/O端口传送给可编程逻辑控制器PLC1的CPU，温 度传感器9的测量探头直接测量液阻箱2内电阻液的温度，测量值通过信号线送入可编程 逻辑控制器PLC1的模拟量测量模块，液位传感器10安装于液阻箱2内，可编程逻辑控制器 PLC1与接触器12的线圈16相连，接触器12与伺服电机7相连，伺服电机7通过接触器12 接入三相电源，可编程控制器PLC1控制伺服电机7的供电、失电；液阻箱2串接在主电机11 的定子回路中，伺服电机7与液阻箱2相连，伺服电机7通过传动机构直接控制液阻箱2内 的动极板动作，液阻箱2内的动静极板间距的改变就是液态电阻8阻值的变化；当启动过程 结束时，通过接触器6切除液态电阻8。可编程逻辑控制器PLC1还连有触摸屏3。通过给 触摸屏3编写程序，可在触摸屏上实现电机的启动停止、向可编程逻辑控制器PLC1输入相关参数以及监测启动电流的变化曲线等功能。当满足启动条件时，接触器5闭合，主电机11定子串连平滑变化的液态电阻启动， 当软启动过程结束时，接触器5断开，接触器6闭合，把电网电压直接加给电动机实现全压启动。软启动过程的控制如图2所示，启动按钮闭合时，接触器5闭合，主电机11定子串 连平滑变化的液态电阻启动，此时断路器15、接触器12闭合，伺服电机7控制液阻箱2内的 动极板下行，从而平滑改变液态电阻8的阻值，下行时间到位后，接触器6线圈吸合，接触器 6闭合，使主电路的液态电阻8切除，主电机11直接加入电网电压，完成软启动过程。电机 启动完成后，程序控制接触器12闭合，使伺服电机7反转，控制液阻箱2内的动极板上移复 位。在液阻箱2内设有水温温度传感器9和液位传感器10，传送测量的信号给可编程 逻辑控制器PLC1，通过可编程逻辑控制器PLC1可以检测并实现报警等功能。本技术的工作原理是软启动系统工作过程首先，根据主电机11负载情况和工作要求，设置运行参数， 也可以使用预置的启动曲线；然后，按下启动按键，主电机11开始启动，此时接触器5闭合， 根据预置的运行参数和实测的电流反馈参数，可编程逻辑控制器PLC1控制伺服电机7调节 液阻箱内的动极板与静极板之间的距离大小，使液阻变小，从而控制主电机11的端电压逐 步上升。可编程逻辑控制器PLC1根据预置的运行参数和实测的反馈参数，控制伺服电机7 调节液阻的大小，从而控制主电机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ＰＬＣ的高压电机软启动装置，包括有上位机（８），其特征在于，上位机（８）与可编程逻辑控制器ＰＬＣ（１）的ＣＰＵ通信端口相连，可编程逻辑控制器ＰＬＣ（１）的Ｉ／Ｏ端口与电流变送器（４）电流输出端相连，电流变送器（４）电流输入端与主电机（１１）电路电流信号输出端相连，可编程逻辑控制器ＰＬＣ（１）的Ｉ／Ｏ端口还与温度传感器（９）、液位传感器（１０）信号输出端相连，温度传感器（９）测量探头安装于液阻箱（２）内，液位传感器（１０）安装于液阻箱（２）内，接触器（１２）与伺服电机（７）相连，液阻箱（２）串接在主电机（１１）的定子回路中，伺服电机（７）与液阻箱（２）相连，可编程逻辑控制器ＰＬＣ（１）还连有触摸屏（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恩让，王豪，张玲，尹向雷，杨静，张文苑，刘东，高宁，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]