运料搬运自动控制系统

课程设计报告书

系 别 ： 电气工程系

专 业 ： 自动化

姓 名 ： cql

学 号 ： 20099230303 题 目 ： 运料搬运自动控制系统

起 迄 日 期 ： 4月01日 ~ 6月15日 指 导 教 师 ： 大雄

设计任务完成日期： 2013年6月1日

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运料搬运自动控制系统

摘要

在中国，运料系统半自动化控制前景美好，在许多公司的装配车间得到广泛的运用。随着科技的发展，技术的不断更新，使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展，其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。

本次课程设计中，运料搬运的PLC控制系统，它的控制过程属于双向控制，为了便于展示运料系统，设计了一个运料小车来模拟实际应用中的运输车，运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小车向左行，在每一个停靠点安装一个行程开关以监视小车是否到达该站点。该课程的运料小车控制系统利用三菱公司生产的FX系列20点的可编程序控制器运行主要的控制装置，编写软件指令来实现其具体的控制要求，在设计程序部分利用了PLC的辅助继电器来实现控制具有互锁的功能，在工作台上的工人通过请示按钮达到实现控制小车的运行方向。

该控制系统用于柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车的自动控制等，该控制系统价格低廉，体积小，能够安全可靠的进行生产，而且效率高，灵活性强，能够很好的适应变化和纠正错误，运行速度快，易管理。

关键词：半自动化、可编程序控制器、辅助继电器、PLC技术

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Automatic control system of transporting the material handling

ABSTRACT

In China, a material conveying system of semi-automatic control of the prospect, has been widely used in the assembly workshop for many companies. With the development of science and technology, constantly updated technology, makes the industrial production tends to be half automation, automation, unmanned factory in the direction of development, including the use of PLC technology has become one of the mainstream automation technology.

The curriculum design of PLC control system, material handling, control process which belongs to the bidirectional control, in order to show the material transport system, a material transport trolley to simulate the transport vehicle in the actual application of the design, material transport trolley is driven by a three-phase asynchronous motor, the motor is transferred, the right car line, motor reversal, the car left line, a berth in each of the installation of a trip switch to monitor whether the

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car arrived at the site. The course material transport trolley control

system using Mitsubishi Co production of the FX series of 20 programmable controller operation control device, the preparation of software instructions to achieve their specific control requirements in the design process, part of the auxiliary relay PLC to realize control with the interlocking functions, on the bench worker for the button to achieve control of the car through the running direction.

The control system for automatic control, automatic warehouse material flexible manufacturing system in the car in the car's automatic control access to objects, the control system low price, small size, can secure production, and high efficiency, flexibility, can be very good to adapt to change and correct the mistakes, fast operation, easy management.

Keywords: half automation, programmable controller, auxiliary relay, PLC Technology

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目录

第一章 PLC的结构、工作原理及系统控制......................................................6

1.1 PLC的结构 ............................................................................................... 6 1.2 PLC的工作原理 ....................................................................................... 7 第二章 PLC的编辑语言 ...................................................................................... 7

2.1 PLC梯形图 ............................................................................................... 8 2.2助记符语言 ............................................................................................... 8 2.3 PLC控制系统的构成、设计原理及步骤 ............................................... 8 2.4 PLC的应用领域 ..................................................................................... 10

2.5 PLC的特点 ............................................................................................. 11 第三章 基本控制要求 ..................................................................................... 11

3.1运料小车控制的结构及要求 ................................................................. 11 3.2 PLC机型的选择 ..................................................................................... 14 3.3电源的选择 ............................................................................................. 14 3.4存储器的选择 ......................................................................................... 14 3.5经济性的考虑 ......................................................................................... 14 3.6 输入输出的选择 .................................................................................... 15

第四章 三相异步电动机的基本工作原理和运行特性....................................................16 4.1异步电动机结构......................................................................................16

4.2异步电动机用途......................................................................................18 4.3基本工作原理..........................................................................................18 4.4三相异步电动机的工作特性..................................................................19 第五章 软件控制设计 ..................................................................................... 20

5.1系统功能图 ............................................................................................. 20 5.2 梯形图程序 ............................................................................................ 20 第六章 调试 ..................................................................................................... 30

6.1硬件调试 ................................................................................................. 30 6.2 软件调试 ................................................................................................ 30 6.3运行调试 ................................................................................................. 30 参考文献 ............................................................................................................... 31 致谢 ....................................................................................................................... 32

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第一章．PLC的结构、工作原理及系统控制

1.1 PLC的结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。

整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性较低。基本结构如图1-1所示。

图1-1 整体式结构

图1-2 模块式结构

模块式（又称组合式）结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便PLC对安装在总线上的各模块进行地址确认，其特点是系统构成的灵活性较高，可以构成不同控制规模和功能的PLC，

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但同时价格也较高。基本结构框图如图1-2所示。

1.2 PLC的工作原理

PLC与继电器构成的控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作，而且每次它只能执行一条指令，这也就是说PLC以“串行”方式工作的，这种工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配等问题。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程。

PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。扫描过程如图1-3所示。

图1-3 循环扫描

在输入阶段中，PLC先进行自我诊断，然后与编程器或计算机通信，同时中央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。

在执行阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。

在输出阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部没备传送输出信号，开始控制外部设备。

第二章．1PLC的编辑语言

2.1 PLC梯形图

梯形图语言是在继电器控制电路图的基础上发展而来的。最大的优点就是直观易懂，使用简单方便。对来自电气方面的用语，通过梯形图很容易就能掌握，同时它也是PLC的主要编程语言。

例如，一个简单PLC控制系统，当常开按钮SBFl动作时，水泵开启，当常闭按钮SBSl动作时，水泵停止运行。用继电器控制和用PLC控制的梯形图如图2-1和图2-2所示。

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图2-1 继电气控制电路

图2-2 PLC控制梯形图

2.2助记符语言

助记符语言与汇编语言类似，它使用字符来代表可编程控制器的某种操作，这就要求用户要有一定的计算机编程基础。用助记符语言编写上一个例子的程序如下：

LD X0

OR Y0 ANI X1 OUT Y0

2.3 PLC控制系统的构成、设计原理及步骤

硬件部分不仅包括选择符合控制要求的PLC机型、存储器容量、电源模块、输入/输出模块、通信模块、模拟量输入/输出模块和特殊功能模块等，还应当包括选择合适的可编程控制器外围装置、设备与接口，如输入设备（控制按钮、开关、传感器等）、执行装置（接触器、继电器等）和由执行装置控制的现场设备（水泵、鼓风机、阀门等）。

软件部分主要包括对PLC进行I/O点地址、内部继电器、定时器、计数器等的分配，PLC控制程序的设计（梯形图、语句表、流程图等），还有一些技术文件等。

PLC控制系统是为工艺流程服务的，所以它首先要能很好地实现工艺提出的控制要求。PLC控制系统的设计应遵循以下原则。

（1）根据工艺流程进行设计，力求控制系统能最大限度地满足控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，尽量减少PLC系统硬件费用。

（3）考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考虑PLC的可扩展性。

（3）控制系统使用和维护方便、安全可靠。

一般PLC控制系统的设计步骤如图2-3所示，具体操作如下。 （1）控制要求分析

在设计PLC控制系统之前，必须对工艺过程进行细致的分析，详细了解控制

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对象和控制要求，这样才

能真正明白自己所要完成的任务，并更好地完成任务，设计出令人满意的控制系统。

（2）确定输入/输出设备

根据控制要求选择合适的输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备（接触器、继电器等），根据所选用的输入/输出设备的类型和数量确定PLC的I/0点数。

（3）选择合适PLC

确定PLC的I/0点数后，就根据I/0点数、控制要求等来进行PLC的选择。选择包括机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块和智能模块等。

（4）I/0点数分配

点数分配就是规定PLC的I/0端子和输入/输出设备。 （5）PLC程序设计

首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的联系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。

（6）模拟调试 程序编制好后，可以用按钮和开关模拟数字量，电压源和电流源代替模拟量，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。

（7）现场联机调试

现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试。在这一步中可以发现程序存在的实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。

（8）整理技术文件

这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、I/O接线原理图、程序清单和使用说明书等。

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图2-3 设计步骤示意图

2.4 PLC的应用领域

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类:

(1)开关量逻辑控制

取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于控制单台设备，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

(2)工业过程控制

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变

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化的量(即模拟量)，PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

(3)运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

(4)数据处理

PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

(5)通信及联网

PLC通信包括PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

但是，可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。

2.5 PLC的特点

PLC之所以越来越受到控制界人士的重视，是和它的优点分不开的: 1)功能齐全，它的适用性极强，几乎所有的控制要求，它均能满足；

2)应用灵活， 其标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。

3)操作方便，维修容易，稳定可靠。尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境，耐热、防潮、抗震等性能也很好，一般平均无故障率可达几万小时。

第三章． 基本控制要求

料车采用半自动化管理，每个装配点都有一名工人，当装配点需料时按下“需料按钮”，料车将会驶往该点，料车在该装配点停留一段时间供该点下料，下料时间到后料车即可响应其他装配点的需料请求，一料车可供各个装配点使用若干次；当某装配点发现料车无料时按下“上料按钮”，料车即驶往该点上料。

3.1运料小车控制的结构及要求

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右行左行F料车ABCSQ0SQ1SB1SQ2SB2HLSQ3SB3HL说明：F:上料点A B C:装配点HLSQ0 SQ1 SQ2 SQ3:行程开关SB1 SB2 SB3 ：动合按钮HL ：指示灯设备工作描述

1.初始状态

系统电源连接后料车自动驶往上料点F上料。 2.上料

料车行驶SQ0，SQ0受压闭合，料车开始装料，装料时间15s,装料时候到则料车请求可用，指示灯HL亮，可以相应A.B,C点的需料请求信号，注意：料车在SQ0位置上不停，料车驶过一段时间才停止。

3 B点下料配制

当B点的需料请求被响应，料撤驶往B点，料车过SQ2, SQ2受压闭合，料车开始下料，下料时间10s.下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应A点和C点需料请求信号，注意;料车行驶SQ2后行驶一段时间后才停止。

4.A点下料配制

当A点的需料请求被响应，料车驶往A点，料车过SQ1，SQ1受压闭合，料车开始下料，下料时间10S，下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应B,C点需料请求信号，注意：料车行驶SQ1后行驶一段时间后才停止。

5.C点下料配制

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当C点的需求请求被响应，料车驶往C点。料车过SQ3，SQ3受压闭合，料车开始下料，下料时间10s,下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应A,B点需料请求信号，注意：料车行驶SQ3后行驶一段时间后才停止。

6.A点需料请求

料车可用时，并且没有停止A点，按下SB1,料车从B,C,F点驶往A点 7.B点需料请求点，

料车可用时，并且没有停止B点，按下SB2，料车从A,C,F点驶往B点。 8.C点需料请求

料车可用时，并且没有停止C点，按下SB3，料车从A,B,F点驶往C点。 9.A点上料请求

料车停在A点时，在料车下料的10S内按下SB1，料车从A点驶往F点。 10 B点上料请求

料车停在B点时，在料车下料的10S内按下SB2，料车从B点驶往F点。 11。C点上料请求

料车停在C点时。在料车下料的10S内按下SB3，料车从C点驶往F点。 12．料车请求可用指示

料车在上料点完成上料，在下料点完成下料后，料车请求可用，指示灯HL亮，上料，下料，下料和行驶中料车请求可用，指示灯灭，。

13．右行

接通交流接触器KM2线圈，控制电机M正转，小车右行 14．左行

接通交流接触器KM2线圈，控制电机M反转，小车左行。 15．料车停止

采用反接制动，反接制动时间为1S。

设备工作过程是：系统上电后料车自动行驶往上料点F，SQ0受压，料车

反接制动停止，15s后上料完成，指示灯HL亮，表示可以请求料车下料。

装载满料的小车，ABC三点都可以请求料车，按下对应点的需料请求按

钮料车即驶往该点，以B点为例说明，当HL指示灯亮时，按下SB2按钮料车驶往B点，同时料车请求不可用，指示灯HL灭，SQ2受压后料车反接制动停止在B点开始下料。10S后下料完成。指示灯HL可以响应其他点需料请求。

料车响应了装配点的需求请求下完料后仍可响应其它的需料请求，直到

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料车内的料用完。例如在B点下料完成后，指示灯HL亮。此时如果在A点的SB1按下发需求请求，料车将驶向A点，如果C点按下SB3，料车将驶向C点。

当一装配点发现料车无料了，在料车停在该点时，在料车下料的10S内

按下上料请求按钮，则料车上料。以B点为例，当料车停在B，操作员发现料车无料，在10S内按下SB2，料车驶往F点上料，注意每个点的需求请求按钮和上料按钮是同一个按钮。

3.2 PLC机型的选择

PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。本课程设计选用FX2n-20MR-001型可编程控制器。

3.3电源的选择

PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。

3.4存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。

3.5经济性的考虑

选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。 输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费

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用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。

松下PLC电气是日本松下公司推出的系列，是松下厂家的典型产品。常见输入继电器用“X”表示、输出用电器用“Y”表示；另外有数字，为该类器件的序号。根据所需用户输入输出设备及I/O点数，选择型PLC就可满足控制系统的要求。

松下FP0系列PLC优点：

1、超小型尺寸，具有世界上最小的安装面积，宽25X高90X长60毫米,不受安装场所限制。

2、轻松扩展，扩展单元可直接连接到控制单元上、最多可扩展3单元128点，扩展单元可直接连接到,不需任何电缆。 3、实现综合精度±0.8℃的高精度温度控制； 4、最多可达24ch温度控制； 5、扫描时间约1ms的高速运算；

6、输入信号：24VDC，输出信号：220VAC、24VDC。 7、从I/O 10点到最大I/O 128点的选择空间。 8、拥有广泛的应用领域

3.6 输入输出的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。

通过对各个输入，输出的工作环境和用途的分析确定各个低压电器的型号为 料车正反转的接触器选型为电磁线圈 料车上料与下料的接触器选型为电磁阀

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料车自动停止的开关选型为限位开关。 料车正反转开关选型为按钮

I/O对照表及接线图

输入 名称 限位开关 上、下料按钮 上、下料按钮 上、下料按钮 限位开关 限位开关 限位开关 代号 SQ0 SB1 SB2 SB3 SQ1 SQ2 SQ3 PLC输入端子编号 X000 X007 X010 X011 X004 X005 X006 名称 左行线圈 右行线圈 上料电磁阀 下料电磁阀 请求上、下料灯 输出 代号 PLC输出端子编号 KM2 KM1 YV1 YV2 HL Y000 Y001 Y002 Y003 Y004

第四章 三相异步电动机的基本工作原理和运行特性

4.1异步电动机结构

（1）固定部分有定子绕组、定子铁心、机壳、端盖、风罩。

定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电产生旋转磁场的绕组。由三

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个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。定子铁心是电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。通常是用轧成厚0.5或0.35毫米的硅钢片叠成的（如图1）。机壳是用来支撑定子铁心和电动机端盖。端盖是用来支撑电动机的转动部分（一般指转子）。风罩保护风叶同时又起到通风的风路作用。

图1 定子铁心

（2）转动部分有转子铁心、转子鼠笼、转轴、起动开关、轴承、风叶。

转子铁心是整个电动机磁路的一部分，一般使用硅钢片DR510-50，DR280-35。 转子鼠笼起转子绕组的作用转子的导条均由鼠笼的端环所短路，形成一个多相的电路（如图2）。鼠笼的材料一般采用高纯铝L01～L05。转轴是作为支撑转子铁心和传递力矩最不可缺少的结构部分。轴承主要是连接转动部分与不动部分。风叶主要是冷却电动机。

图2 鼠笼转子

（3）其他部分有出线盒、铭牌、起动或工作电容器。 （4）三相异步电动机的总结构图

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图3 封闭式三相笼型异步电动机结构图

1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心； 7—转子；

8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇

4.2异步电动机用途

对于小型异步电动机来说，用途是十分广泛的，常作为各类机械中的主要动力元件。Y系列小型异步电动机根据需要，既可以用于正常的工作环境，又可在潮湿、多尘、湿热、多霉和日晒雨淋、严寒酷暑，冲击波动，有爆炸危险和腐蚀性环境中使用，既可恒速传动，又可变速传动。这类电机既可连续工作，有可断续工作。因此广泛用于各种机床，风机，水泵，压缩机和传输机，农业食品加工等各类机械设备。

4.3基本工作原理

电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。如右图4是三相交流异步电动机转子转动的原理图(图中只示出两根导条)，当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导 条 沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在

图 4 电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产

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生电磁转矩，转子就转动起来。异步电动机的工作原理用箭头式子可以简单的表示如下：

定子绕组通入三相交流电流?产生旋转磁场?切割转子绕组? 转子绕组产生感应电势?转子中产生感应电流?转子电流与磁场作用?产生电磁转矩

?运行。

4.4三相异步电动机的工作特性

异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下，电动机的主要物理量转差率，转矩电流，效率，功率因数等随输出功率变化的关系曲线。 1转差率特性 ○

通常把同步转速n1和电动机转子转速n二者之差与同步转速n1的比值叫做转差率，用s表示。关于转差率的定义如下：当电机的定子绕组接电源时，站在定子边看，如果气隙旋转磁通密度与转子的转向一致，则转差率s为：sn1?nn1?n1??nn1；

如果两者转向相反，则：s?。式中的n1、n都理解为转速的绝对值s是一

个没有单位的数，它的大小能反映电动机转子的转速。随着负载功率的增加，转子电流增大，故转差率随输出功率增大而增大。 2转矩特性 ○

异步电动机的输出转矩：转速的变换范围很小，从空载到满载，转速略有下降，转矩曲线为一个上翘的曲线（近似直线）。 3电流特性 ○

空载时电流很小，随着负载电流增大，电机的输入电流增大。 4效率特性 ○

其中铜耗随着负载的变化而变化（与负载电流的平方正比）；铁耗和机械损耗近似不变；效率曲线有最大值，可变损耗等于不变损耗时，电机达到最大效率。异步电动机额定效率载74-94%之间；最大效率发生在(0.7-1.0)倍额定效率处。 5功率因数特性 ○

空载时，定子电流基本上用来产生主磁通，有功功率很小，功率因数也很低；

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随着负载电流增大，输入电流中的有功分量也增大，功率因数逐渐升高；在额定功率附近，功率因数达到最大值。如果负载继续增大，则导致转子漏电抗增大（漏电抗与频率正比），从而引起功率因数下降。

第五章软件控制设计

5.1电机接线图图

左行右行主电路图

5.2 梯形图程序

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6qf7.html