PLC技术在交流电力测功机中的运用

赵民

摘要：测功机是动力传动系统试验台（包括发动机以及电机性能测试平台等）中的核心装置。传统的水力测功机、机械摩擦测功机以及电涡流测功机都会在工作过程中产生大量的热量并耗散，造成能量浪费，而且需在测功机系统中配置散热装置。与传统测功机相比，交流电力测功机在实现机械功率测量功能的同时，还可以实现能量回收，因此，交流电力测功机的应用日趋普遍。交流电力测功机的运行状态检测在交流电力测功机管理与维修中具有重要地位，对提高交流电力测功机工作效率和可靠性、高效性、可维修性和经济性等方面起着极其重要的作用。交流电力测功机的运行状态检测是通过测量反映其运行特征的参数信号并提取其征兆信息来预测和判定运行状态。

关键词：PLC技术;交流电力;测功机

引言：在汽车发动机的研发、测试和生产中，发动机动力性能是极为重要的检测项目，测功机是实现此测试要求的必需仪器。可供选用的测功机类型较多，而合理的测功机选型是复杂的系统工程与极为重要的课题。本文通过介绍交流电力测功机的优势，提出了在发动机实验室建设规划过程中，对交流电力测功机的关键部件、参数确定的建议，以便给发动机实验室规划者提供参考。

1PLC技术

1.1技术基本情况

PLC技术，即可编辑逻辑控制器，会通过与计算机技术、自动化技术以及通信技术的科学融合，达到不断提升工业自动化生产质量的效果，可实现对原有产品控制模式的切实优化与完善，能够为自动化产品生产创造出更加有利的环境。目前PLC技术已经在工业领域得到大规模运用，该项技术不仅在自动化产品中发挥出了良好效果，同时在其他控制问题方面也有着较为优质的表现，为工业领域控制功能提升提供了有利技术支持。就技术总体应用情况来看，技术应用安全性能极高，可实现对设备结构的模块化控制。随着社会对于工业自动化产品要求的不断提升，控制技术应用也被提出了更高的要求。在此环境下需要进一步加强对该项技术的研究与开发力度，要通过对技术的不断优化，达到满足各项需求变化的效果。

1.2技术特点

技术特点主要体现在以下几个方面：（1）功能较为完善。由于技术数据运算能力以及逻辑处理能力较为理想，且经过长时间研究与优化，各种配套产品已经变得更加成熟、多元，可在多领域得到广泛应用，能够满足工业自动化控制各项要求;（2）稳定性较高。技术人员在实施PLC技术研发过程中，会通过对大规模集成电路的运用，结合先进制造工艺以及生产技术，展开整体技术设计，技术电路抗干扰能力较为理想，且因为技术具备自动检索硬件故障的功能，所以其能够在系统发生问题时，及时做出反应与预警，可为系统安全运用提供可靠保障;（3）操作较为简单。由于技术编程是按照梯形图展开的，所以整体操作较为简单，且直观性特性较为明显，操作人员很容易便能掌握技术具体应用技巧。

2发动机测功机的选型方法

2.1测功机的功能

测功机主要用于测试发动机、电动机或动力系统的输出功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱测试的加载设备。在发动机实验室，测功机还可以测试发动机的性能。电力测功机还可以开展发动机排气污染物（稳态和瞬态）、机械损失功率（即倒拖）等测试。

2.2测功机选型的一般步骤

在发动机实验室测功机选型时，应首先定位实验室功能和需求，结合各种类型测功机（如水力测功机、电涡流测功机、交流电力测功机等）的特点确定所选测功机类型。其次依据被测发动机性能参数值来参考确定测功机参数（如：转速、功率、扭矩）。最后，需要对测功机关键部件、参数进行确定。根据交流电力测功机的功能需求，需要确定的主要关键部件及其参数有：电机类型、转速传感器、扭矩传感器和转动惯量。

3交流传动电力机车车网电压不稳定的原因

交流传动电力机车是接触网单相交流电压通过牵引变压器降压以及整流器整流之间转换为直流，在通过直流中间环节以及逆变器的变换成频率、电压可调进行一个三相交流处理，达到向交流电动机供电机车的作用。通过研究可以发现电压不稳定主要是在各种因素的共同作用之下导致的，其主要的因素具体如下：第一，在环保、经济等角度进行处理，导致输电设备的强度与极限值接近。第二，并联电容无功補偿出现了大量增加，导致在电压呈现下降问题，电网提供的无功功率呈现通过电压平方的方式进行下降。第三，线路以及设备在进行投切处理中，诱发了电压失稳等问题。基于物理的角度分析电力系统稳定性，主要就是因为系统中功率平衡等问题影响，电力系统是关键的因素，其充分维持了系统的平衡性。电压不稳定一般就是负荷母线节点功率出现了失衡等问题。在节点的无功功率以及负荷消耗之间的无功功率可以实现平衡的状态，且其平衡点具有抑制扰动的作用，可以充分满足母线电压能的状态中，则可以保障电压的稳定性;反之则导致系统电压下降，进而造成电压崩溃的问题。在系统出现扰动问题的时候，导致节点功率出现了不平衡的问题，其中一个节点的功率出现不平衡问题都会造成节点电压出现变化，造成相位以及幅值的变化。而在节点电压以及其相位的运动呈现稳定状态中，则可以提升系统的稳定性。

4机电控制设备内PLC技术的具体运用

4.1基础控制系统内的运用

在基础控制系统内使用PLC技术时，先应当制定应用计划，在设计过程，应全面考量各项影响PLC系统用在基础控制系统内的要素，例如电气装置型号尺寸、所要使用的通讯数据种类、电气装置的数量和PLC统等因素，在全面掌握这些情况后，再由此进行图纸规划，完善PLC技术于基础控制系统内的使用。

4.2故障排查

在机电控制设备内使用PLC技术时，PLC技术将实时检测各机电装备运转情况，并形成数据传送给管理者，管理者可以按照相关信息情况判定目前各机电装备运转状态和整个机电系统运转状态，当其中某一电气装置产生异常时，PLC技术将传出警报，提醒管理者对PLC管控下的各电气装备展开检查与维修，而利用PLC技术反馈的各机电装备运转数据，管理者可以快速排查找出产生故障的设备加以修理。所以，采用PLC技术在支持查找系统异常方面存在较大作用，依靠PLC技术可以缩短机电装备故障检修周期，提高产品检修效率及效果。

5PLC技术发展趋势

（1）控制技术会朝向多层面方向进行发展。随着该项技术应用范围的不断拓展，技术使用也正在向多方面延伸，应用类别变得更加多元，在功能、设计以及产品等层面使用呈现出明显增加趋势，对社会市场经济发展产生了积极影响;（2）技术在设备储备中的应用价值会变得更加突出，技术运算也会在高速度以及大容量综合发展趋势的影响下，变得更加高效，会为技术在工业自动化生产领域中的深入性应用提供可靠技术保障;（3）梯形图语言将成为今后技术元件主要编程语言模式，编程语言会变得更加高级，会朝向高级化以及多样化方向进行发展，技术应用会变得更加理想。

结束语：经过上述分析能够发现，PLC技术针对整个机电控制器的关键性，PLC技术融合了计算机系统与智能化科技，可以对机电设施以及关联的生产线进行稳定管理，正是由于PLC技术的优越性，其在机电生产方面使用非常普遍，为加快机电行业的发展步伐，需要深入探究与优化PLC系统，使之可以不断提高各种性能，为机电企业创造大量经济利益。

参考文献：

[1]王劲，覃煜，张行，王仲.10kV交流电力电缆冷缩式中间接头电场仿真[J].广东电力，2018，31（12）：127-133.

[2]田理想.浅析电力电缆交流耐压试验和直流耐压试验的选择[J].中国金属通报，2018（12）：179-180.

[3]闫强华，马宁.HX_D2C型交流传动货运电力机车辅助电气系统[J].铁道机车与动车，2018（12）：26-29.

[4]霍凌宇，李慧聪，张君泉.多目标配网电力系统随机交流最优潮流[J].自动化与仪器仪表，2017（12）：40-45.

[5]原志强，武学良，吴景荣.HXD2D型交流传动快速客运电力机车的研制[J].铁道机车与动车，2017（12）：1-5+16+7.

[6]王棨.电力通信与信息化专委会举办学术交流活动[J].河南电力技术，2017（04）：34.