基于PLC和变频器的双馈电机控制技术研究

综上所述，通过PLC的USS通信控制程序，能够实现变频器输出频率一定时，输出电压连续可调；输出电压一定时，输出频率连续可调的功能，从而满足双馈电机的励磁控制需要。

4 新型双馈电机控制系统的组成
新型双馈电机控制系统由S7-200 PLC和MM440变频器、TP177B-6触摸屏、电压变送器、电流互感器、电流变送器、启动检测电路、监测保护电路、双馈电机、负载等组成，其控制系统原理框图如图4所示。

采用PLC作为微控制器，MM440变频器作为双馈电机的励磁电源。PLC根据检测到的各个参数动态地控制变频器的输出，使双馈电机不仅能
正常带动负载运行，而且能对电网进行无功补偿，以提高双馈电机和局域电网的整体运行效率。

5 实验结果分析
实验采用Pn=2．8 kW，nn=1 370 r·min-1的JR系列绕线转子电机。当双馈电机稳定运行后，保持变频器输出电压为17 V，控制变频器输出频率以0．3 Hz的步长增减，得到如图5a所示的双馈电机转子侧变频调速实验曲线，由图可见，实验结果与理论分析完全一致。

双馈电机的另一个技术特点是能通过控制励磁电压的幅值，调节功率因数，从而节约能源和提高系统运行的稳定性。实验是在变频器输出频率为5 Hz时进行的，调节变频器的输出电压步长为1 V。双馈电机定子侧功率因数与转子励磁电压的关系曲线如图5b所示。
对双馈电机而言，欠励时功率因数滞后，过励时功率因数超前，正常励磁时功率因数等于1。

6 结论
所提出的MM4系列变频器输出特性的控制方法，特别适用于控制双馈电机等需要对频率和电压进行单独调节的负载。S7-200 PLC与MM4
系列变频器之间的USS通信功能提高了控制系统的响应速度和运行可靠性。所构建的双馈电机控制系统结构简单、成本低、抗干扰能力强，具有很好的人机交互界面，因此具有一定的实用价值和良好的应用前景。