專利名稱：一種轉(zhuǎn)子頻率法電機轉(zhuǎn)速測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)需要在電機或其所拖動的設(shè)備上安裝速度傳感器，這種速度傳感器均為機械運動部件，不僅增加了敷線及機械安裝的工作量，增大了系統(tǒng)成本，而且影響了調(diào)速系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于設(shè)計一種無需增加敷線及機械部件的轉(zhuǎn)子頻率法電動可編程序控制器PLC機轉(zhuǎn)速測量裝置。
本發(fā)明包括電機、可編程序控制器PLC、正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路，正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路的測量信號輸入端連接在電機轉(zhuǎn)子繞組的兩相線上，正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接可編程序控制器PLC的高速輸入口，可編程序控制器PLC的高速脈沖輸出端連接在高速計數(shù)器的計數(shù)輸入端。
本發(fā)明利用電機轉(zhuǎn)子電壓頻率與電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系，在不增加運動部件的情況下，通過內(nèi)部電路測量出電動機轉(zhuǎn)子電壓的頻率，從而實時計算出電機的轉(zhuǎn)速，不但提高了調(diào)速系統(tǒng)的可靠性，而且節(jié)約了系統(tǒng)生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的工作原理如下轉(zhuǎn)子電壓頻率法測量電機轉(zhuǎn)速所依據(jù)的公式1、電動機的轉(zhuǎn)差率S=n0-nn0]]>
式中n0——電動機的同步轉(zhuǎn)速(rpm)；n——電動機的實際轉(zhuǎn)速(rpm)。
2、電動機轉(zhuǎn)子電壓頻率f2＝sf1式中f1——定子電壓頻率(Hz)，f1＝50Hz3、電動機轉(zhuǎn)子電壓周期T2=1f2=1sf1(s)]]>4、當(dāng)高速脈沖輸出端脈沖輸出頻率為f0時，高速計數(shù)器每轉(zhuǎn)子電壓周期內(nèi)的計數(shù)值N=T2f0=f0sf1]]>可編程序控制器PLC速度計算1、設(shè)置可編程序控制器PLC高速脈沖輸出S7-200PLC有2個高速脈沖輸出端，可設(shè)置為PTO及PWM脈沖輸出。在速度測量程序中，將其中1個高速脈沖輸出端設(shè)置為PWM脈沖輸出，其固定輸出頻率20kHz，占空比(即脈寬與周期的比)設(shè)置為0.5，時基設(shè)置為1μs。
2、設(shè)置高速計數(shù)器S7-200PLC有多個可設(shè)置為高速計數(shù)器的輸入端，將其中1個輸入端設(shè)置為高速計數(shù)端。
3、設(shè)置中斷類型在實際的正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路中，上升沿往往不夠陡直，而下降沿則很陡，因此將中斷類型設(shè)置為轉(zhuǎn)子電壓方波信號的下降沿觸發(fā)。
在正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路下降沿，可編程序控制器PLC中斷處理速度計算。S7-200PLC高速計數(shù)器最大計數(shù)值為+2,147,483,647，最小計數(shù)值為-2,147,483,648；在轉(zhuǎn)速測量程序中，將最小計數(shù)值設(shè)置為0，當(dāng)高速計數(shù)器計數(shù)到最大值+1時，當(dāng)前值變?yōu)?。轉(zhuǎn)子電壓每周期計數(shù)值即計數(shù)器當(dāng)前值與前一計數(shù)值之差，當(dāng)此差值為負(fù)數(shù)時，自動加上計數(shù)器的最大計數(shù)值(+2,147,483,647)。
實際程序電動機同步轉(zhuǎn)速1000rpm，PLC選用西門子S-200系列CPU226。
1、子程序SBR-0S初始化網(wǎng)絡(luò)1設(shè)置高速脈沖輸出LDSM0.0 //PLC第一次掃描時接通R Q0.0，1//脈沖輸出端Q0.0復(fù)位MOVB 16#D3，SMB67 //給高速脈沖輸出端Q0.0控制字節(jié)賦值MOVW +50，SMW68 //給PWM裝入周期數(shù)50μsMOVW +25，SMW70 //給PWM裝入脈沖寬度值25μsPLS網(wǎng)絡(luò)2設(shè)置高速計數(shù)器LD SM0.0MOVB 16#F8，SMB37 //給高速計數(shù)器HSC0控制字SMB37賦值MOVD +0，SMD38 //HSC0初始值清0MOVD +0，SMD42 //給HSC0預(yù)置值賦值HDEF 0，0 //定義高速計數(shù)器HSC0為模式0HSC0
MOVW +1，VW2126 //轉(zhuǎn)子周期數(shù)設(shè)定為1ATCH INT2，3 //設(shè)置I0.1下降沿中斷ENI //全局允許中斷2、子程序SMR-8速度計算網(wǎng)絡(luò)1LDM4.3 //有新轉(zhuǎn)子頻率R M4.3，1DTR VD2116，AC0//將新轉(zhuǎn)子頻率轉(zhuǎn)換為實數(shù)MOVR AC0，AC1-R400.0，AC1 //-400.0/RAC0，AC1 //除以新轉(zhuǎn)子頻率N*R1000.0，AC1//乘上同步轉(zhuǎn)速n0ROUND AC1，AC1 //取整DTI AC1，VW1010//轉(zhuǎn)換為整數(shù)裝入VW1010VW1010中即為電動機的速度值n=1000×N-400N=n0×(1-400N)=n0×(1-2000050N)=n0×(1-f0Nf1)]]>s=n0-nn0=f0Nf1]]>3、中斷服務(wù)程序INT2轉(zhuǎn)子頻率中斷網(wǎng)絡(luò)1當(dāng)前周期內(nèi)計數(shù)值計算MOVD HSC0，AC0//HSC0當(dāng)前計數(shù)值裝入累加器AC0MOVD AC0，AC1 //同時又裝入累加器AC1
-DVD2120，AC0//當(dāng)前計數(shù)值減去前次計數(shù)值并裝入AC0MOVD AC0，VD2116//當(dāng)前周期計數(shù)裝入VD2116MOVD AC1，VD2120//計數(shù)器當(dāng)前值裝入VD2120S M4.3，1//置新轉(zhuǎn)子頻率網(wǎng)絡(luò)2計數(shù)值修正LDW＜ VD2116，+0 //當(dāng)差值為負(fù)時MOVD VD2116，AC0+D， 2147483647，AC0 //計算值加上最大值MOVD AC0，VD2116 //將正確值裝入VD211

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例如圖所示，本發(fā)明主要由電機1、可編程序控制器PLC 2、正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路3組成。
正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路3的測量信號輸入端連接在電機1轉(zhuǎn)子繞組的兩相線上，正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路3的輸出端連接可編程序控制器PLC 2的高速輸入口，可編程序控制器PLC 2的高速脈沖輸出端連接在高速計數(shù)器的計數(shù)輸入端。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子頻率法電機轉(zhuǎn)速測量裝置，包括電機、可編程序控制器PLC，其特征在于還包括正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路，正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路的測量信號輸入端連接在電機轉(zhuǎn)子繞組的兩相線上，正弦波-方波轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接可編程序控制器PLC的高速輸入口，可編程序控制器PLC的高速脈沖輸出端連接在高速計數(shù)器的計數(shù)輸入端。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子頻率法電機轉(zhuǎn)速測量裝置，涉及電動機技術(shù)領(lǐng)域。包括電機、可編程序控制器PLC、正弦波－方波轉(zhuǎn)換電路，正弦波－方波轉(zhuǎn)換電路的測量信號輸入端連接在電機轉(zhuǎn)子繞組的兩相線上，正弦波－方波轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接可編程序控制器PLC的高速輸入口，可編程序控制器PLC的高速脈沖輸出端連接在高速計數(shù)器的計數(shù)輸入端。本發(fā)明在不增加運動部件的情況下，通過內(nèi)部電路測量出電動機轉(zhuǎn)子電壓的頻率，從而實時計算出電機的轉(zhuǎn)速，不但提高了調(diào)速系統(tǒng)的可靠性，而且節(jié)約了系統(tǒng)生產(chǎn)成本。
文檔編號H02P29/00GK1885041SQ200610086348
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者唐國寶 申請人:唐國寶