基于PLC和變頻器的雙饋電機控制技術研究

綜上所述，通過PLC的USS通信控制程序，能夠實現變頻器輸出頻率一定時，輸出電壓連續可調；輸出電壓一定時，輸出頻率連續可調的功能，從而滿足雙饋電機的勵磁控制需要。

4 新型雙饋電機控制系統的組成
新型雙饋電機控制系統由S7-200 PLC和MM440變頻器、TP177B-6觸摸屏、電壓變送器、電流互感器、電流變送器、啟動檢測電路、監測保護電路、雙饋電機、負載等組成，其控制系統原理框圖如圖4所示。

采用PLC作為微控制器，MM440變頻器作為雙饋電機的勵磁電源。PLC根據檢測到的各個參數動態地控制變頻器的輸出，使雙饋電機不僅能
正常帶動負載運行，而且能對電網進行無功補償，以提高雙饋電機和局域電網的整體運行效率。

5 實驗結果分析
實驗采用Pn=2．8 kW，nn=1 370 r·min-1的JR系列繞線轉子電機。當雙饋電機穩定運行后，保持變頻器輸出電壓為17 V，控制變頻器輸出頻率以0．3 Hz的步長增減，得到如圖5a所示的雙饋電機轉子側變頻調速實驗曲線，由圖可見，實驗結果與理論分析完全一致。

雙饋電機的另一個技術特點是能通過控制勵磁電壓的幅值，調節功率因數，從而節約能源和提高系統運行的穩定性。實驗是在變頻器輸出頻率為5 Hz時進行的，調節變頻器的輸出電壓步長為1 V。雙饋電機定子側功率因數與轉子勵磁電壓的關系曲線如圖5b所示。
對雙饋電機而言，欠勵時功率因數滯后，過勵時功率因數超前，正常勵磁時功率因數等于1。

6 結論
所提出的MM4系列變頻器輸出特性的控制方法，特別適用于控制雙饋電機等需要對頻率和電壓進行單獨調節的負載。S7-200 PLC與MM4
系列變頻器之間的USS通信功能提高了控制系統的響應速度和運行可靠性。所構建的雙饋電機控制系統結構簡單、成本低、抗干擾能力強，具有很好的人機交互界面，因此具有一定的實用價值和良好的應用前景。