牡丹江西门子PLC代理商

1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm.

例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]

4极电机 50Hz 1500 [r/min]

结论：电机的旋转速度同频率成比例

感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

n = 60f/p

n： 同步速度

f： 电源频率

p： 电机极对数

结论：改变频率和电压是优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，高只能是等于电机的额定电压。

例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V

2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？

变频器驱动时的起动转矩和大转矩要小于直接用工频电源驱动。

电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

3. 当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低

通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速。 （T=Te， P）

变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。

举例：电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。

因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速。（P=Ue*Ie）

4. 变频器50Hz以上的应用情况

大家知道，对一个特定的电机来说，其额定电压和额定电流是不变的。 如变频器和电机额定值都是：15kW/380V/30A，电机可以工作在50Hz以上。

当转速为50Hz时，变频器的输出电压为380V，电流为30A。这时如果增大输出频率到60Hz，变频器的大输出电压电流还只能为380V/30A，很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速。

这时的转矩情况怎样呢？ 因为P=wT （w：角速度， T：转矩）。因为P不变， w增加了， 所以转矩会相应减小。

我们还可以再换一个角度来看：电机的定子电压 U = E + I*R （I为电流，R为电子电阻， E为感应电势） 可以看出，U、I不变时，E也不变。而E = k*f*X， （k：常数， f： 频率， X：磁通），所以当f由50–>60Hz时， X会相应减小

对于电机来说，T=K*I*X（K：常数， I：电流，X：磁通），因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。同时， 小于50Hz时，由于I*R很小，所以U/f=E/f不变时，磁通（X）为常数，转矩T和电流成正比。这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载（转矩）能力。 并称为恒转矩调速（额定电流不变–>大转矩不变）

结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小。

5、其他和输出转矩有关的因素

发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。

载波频率：一般变频器所标的额定电流都是以高载波频率，高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率，电机的电流不会受到影响，但元器件的发热会减小。

环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值。

海拔高度：海拔高度增加，对散热和绝缘性能都有影响。一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了

 在西门子PLC程序中，为了进行数学运算、设定定时器时间、设定计数器计数值等，需要使用各种数据。
    程序中的各种数据（如常数、十六进制数、浮点数、时间、数组等）都必须是PLC所允许的类型与可识别的格式，即：PLC对数据有“类型”与“格式”两方面的要求。
    西门子S7系列PLC根据数据的字长，允许使用的类型有基本数据、复合数据、参数三大类。
    1．基本数据
    基本数据是指字长在2个字（32位）以下的数据，包括二进制位( bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字( Double Word)，ASCII字符、整数(Integer)、双字长整数(Double Integer)等，这些数据符合IEC 1131-3的规定。
    基本数据在PLC存储器中有固定的长度。如：二进制位为l位，字节为8位，字为16位，双字为32位等。
    当PLC使用符号地址时，在符号表或地址声明表的“类型(Type)”栏必须填写数据的“类型代号”，以明确所使用数据的格式与所占的字长。
    在S7系列PLC中，基本数据的数据类型代号与输入范围如表8-5.1所示。

    表中所说的ASCII（American Strand Code for Inbbbbation Interchange，美国标准信息交换编码）是利用7位二进制(00～7F)来代表1个字符的普遍的编码方式，常用于串行通信。7位二进制(00～7F)与字符的对应关系见表8-5.2。S7可以使用的代码范围为31～7E，“DEL”（代码7F）不可以使用。

    2．复合数据
    复合数据是指字长大于2个字（32位）的数据，数据可以通过基本数据组合而成。S7可以使用的复合数据包括以下几类：
    ①数组：所谓数组（类型代号ARRAY），是将同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据，如表格数据等。
    ②结构：所谓结构( STRUCT)，是将不同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据。
    ③字符串：所谓字符串（bbbbbb），是多个相同或不同字符（如ASCII码）的组合。字符串的默认长度为256字节，其中2字节用于存放字头，实际字符大可以到254个。
    ④日期与时间：日期与时间( DATE-AND-TIME)用于存储实时时间，格式为年．月，日一时一分．秒：占用4个字长（8个字节），使用BCD码。其中，年、月、日、时、分、秒各为2位（占1个字节）：毫秒为3位（占1.5个字节）。
    例如，2006年11月15日8点30分58秒的存储格式为：06-11-15-08: 30: 58.000。
    ⑤用户定义数据：编程人员可以将S7的以上各种数据类型进行重新组合，生成新的数据类型，这一数据类型称为“用户定义数据( User Defined Data Types)”，数据类型代号为UDT。
  3．参数    
  在SIEMENS公司的S7系列PLC中，在逻辑块之间进行相互传递的数据称为参数。S7的参数分为“形式参数”与“实际参数”两类。
    在结构化编程时，为了使得某功能块能够成为可以在同- PLC循环内多次调用的通用功能块，功能块中所使用的信号与数据不可以是“地址”或“数值”，它们只能以“符号地址”或“符号数据”的形式出现。调用通用功能块时，可以通过对这些“符号地址”或“符号数据”的不同赋值，在每次调用同一功能块时，得到不同的结果。www.dqjsw.com.cn
    被调用的功能块中所使用的“符号”称为形式参数(bbbbat bbbbbeter)，而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值称为实际参数（Actual bbbbbeter）。

    如图8-5.1所示，图中的start、stop、run为形式参数，而IO.1、I0.2、QO.1则为实际参数。
    在每次调用功能块前，必须用实际参数对块中所使用的形式参数赋值。实际参数与形式参数的数据类型必须一致，例如，当功能块中的形式参数定义的数据类型为“字( Word)”时，则赋值的实际参数必须为字格式，如MWO、IWO、QWO等，而不能用MO.1、IO.1、QO.1或MBO、IBO、QBO等进行赋值。
    S7中可以使用的参数类型有表8-5.3所示的几种。