PLC在同步电动机励磁系统中的应用

赵明

摘 要： 针对PLC在同步电动机励磁系统中的应用问题，文本简要对PLC系统进行了简要的叙述，讨论了PLC在同步电动机中应用的创新点。通过一个具体实例，介绍了PLC在同步电动机励磁系统中的具体编程实现方式，为相关从业人员提供了一种参考。

关键词： PLC；同步电动机；励磁系统；应用

0 引言

随着我国高新技术的发展以及科学技术的进步，同步电动机的励磁系统也慢慢的得到了有效的发展以及广泛的应用。其中，PLC越来越多的应用在电动机励磁系统中，成为了自动化控制系统的一个重要组成部分，提高了我国同步电动机自动控制水平。PLC应用在同步电动机的励磁系统中，不仅仅能够使同步电动机中的励磁装置具有可控性，同时凭借PLC可拓展、可灵活控制等的特点，使同步电动机的励磁系统变得更加智能化与人性化。提高了原本同步电动机的功能，而且降低了成本需求。

1 PLC概述

PLC是一种可编程的逻辑控制器，能够在电子控制系统中进行数字化运算操作。它的出现满足了我国目前特殊的工业环境，提高了我国工业生产的自动化控制水平。这不仅大大提高了工厂自动化生产的工作效率，还有效提升了生产制造的工业效益。

2 PLC在同步电动机励磁系统中的应用关键技术

2.1 实时控制

使用PLC时，经常要对电气系统进行实时的控制，一般采用的控制器为PID控制器，由比例、积分和微分环节构成。其表达式如式1所示。

（1）

式中Ki、Kd与Kp分别为积分环节，微分环节和比例环节的系数。

2.2 提高测量精度和控制精度

在测量电动机的功率因数时，可以采用双向功率因数传感器进行快速采集。电动机的功率因数能够有效的体现出当前同步电动机的工作状况，因此对其进行检测能够提高测量结果的速度和精度。同时，在对同步电动机的转子进行电压检测试，一般采用霍尔式传感器进行测量，这能够有效的提升测量的精准性。在以往传统模式下，一般是采用电阻限流和稳压管限压等方式进行测量，容易出现零点漂移等情况，受到相对较多的限制因素。传统的检测方式无法快速准确的体现出电动机的工作状态，而强行进行控制容易对励磁系统造成损坏。

2.3 稳定性与抗干扰能力

PLC在进行同步电动机中关键参数的测量时，可以利用PLC的高速输入口，并且需要测量出的结果需要真实可靠，利用人机交互界面可以进行实时的显示和控制，抗干扰能力也比较高。而在传统的检测方式里，一般采用模拟电路进行测量时，稳定能力比较差。在使用数字电路进行检测时，受到干扰的影响比较大。这2种检测方式检测的结果都不理想，因此选用PLC在稳定性以及抗干扰性等方面具有相当高的优势。

2.4 远程维护、监控

在使用网络对PLC系统进行远程在线访问时，可以对装置进行及时的在线监测，通过检测系统在运行中的各种数据，在分析后进行识别，从而获得装置的工作状态。在完善控制程序时，可以远程将控制程序在PLC中进行修改，更快更及时的进行控制系统的监控与改进。

2.5 同步电动机启动时的安全性和稳定性

一般来说，利用单机灭磁设定值对灭磁可控硅里的控制参数进行设置的时候，选用的参数均为额定励磁电压的2.5倍左右。此时，当同步电动机启动的过程中，转子里的感应电压会持续低于灭磁可控硅里的触发值，电动机里的启动转矩受到的干扰也会相对较小。PLC励磁系统在同步电机启动的过程中，可以随时调整灭磁可控硅的工作触发值，从而使其工作变得更加智能与可靠。降低转子在电压过高时受到的影响，从而顺利的启动电机。

3 PLC在同步电动机励磁系统的控制实例

在本文的实例中，对同步电动机的励磁系统进行控制的PLC为三菱程序。对电动机的控制需求为：PLC需要将脉冲信号Y0与方向信号Y10同时发送，假设同步电动机在正常的工作过程中，工作周期为1s，则PLC需要发送的脉冲信号为1000次左右；在这个基础上，同步电机旋转五周后，静止不动5s，然后进行反向旋转五周，再静止不动5秒，从而一直循环下去。具体程序如下：

4 结语

由此可知，PLC应用在我国的同步电动机励磁系统，不仅可以有效的保证同步电动机的安全稳定运转，还能够大大节省电气控制系统的使用成本。由于通过传感器实时的监测电动机的运转情况，因此可以提高检测的精度和控制的效果，使控制系统具有较好的抗干扰能力。通过网络可以实现远程的控制，使系统控制更加简单可靠。

参考文献

[1] 刘训非 ，韩青辉，黄耀德 等.一种智能型同步电动机励磁系统的研究与应用[J]. 电气传动 ，2012（9）.

[2] 许霞.基于PLC的同步电动机励磁控制系统的開发及应用研究[J].华北电力大学学报，2010（5）.