变频器开题报告.docx

《变频器开题报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器开题报告.docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、榆林职业技术学院神木校区毕业设计论文开题报告变频器多段速 PLC 掌握年级:10 级学姓号:名:10050107刘小荣专业:机电一体化1班指导教师:吴晓娥榆林职业技术学院神木校区印制2023年六月开题报告填写要求1、开题报告是学生完成毕业设计论文的重要一步，也是学生做毕业设计论文的大纲，是按质完成毕业设计论文的根本保证。此报告在指导教师指导下， 由学生在毕业设计论文工作前期完成，经指导教师签署意见、专业负责人审查、主管系主任签字后执行。2、开题报告的内容必需按我院统一设计的电子文档标准格式打印，不得任凭涂改，制止剪贴。3、参考文献应不少于 10 篇不包括词典。文献综述中应用参考文献处应标出文献

2、序号，参考文献名目应按国标 GB77142023 的要求填写。4、系、专业名称应写中文全称，不能用数字代码；学生的学号要写全号。5、有关年月日，应按国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法的规定，一律用阿拉伯数字填写，如“2023 年 3 月 15 日”或“20230315”。6、指导教师意见、专业和系的意见用黑墨水笔工整书写，不得任凭涂改。本科毕业设计论文开题报告对 题 目 的 陈 述1. 结合毕业设计论文课题状况，依据查阅的文献资料，撰写 1000 字左右的文献综述：说明选题意义、国内外争论现状、主要争论内容及技术方法选题意义：随着电力电子技术和自动掌握技术

3、的日益进展，电动机的调速已经从继电器掌握时代进展到今日的由变频器掌握调速。且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。在现在的工业自动化掌握中，最为常见的是有 PLC 掌握变频器实现电动机的调速掌握。该方法通过程序来掌握电动机的变频调速，从而实现了自动掌握。沟通调速系统的进展与应用领域直流电气传动和沟通电气传动在世界先后诞生。在世界的大局部年月里，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速传动都承受直流电动机，而约占电气传动总容量的不变速传动则承受沟通电动机， 这种状况在一段时期内已成为一种举世公认的格局。世纪年月后，随着大规模集成电路和计算机掌握技术的进展以及现代掌握理论的应用，沟通调速系统逐

4、步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，并且它的调速性能与牢靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。目前，沟通调速技术在工业兴旺的国家已得到广泛应用。美国有 的发电量用于电机驱动，由于有效的利用了沟通调速技术，仅工业传动就节约了的电量。而高性能电力电子器件的应用更是推动了沟通调速系统的进展，例如在通用变频器方面，针对中、低压应用领域的绝缘删双极型晶体管的高开关变频使得高性能的变频器成为可能，而以后消灭的智能功率模块IPM，更加简化了通用变频器的设计。此后，

5、沟通调速系统主要沿用下述三个方向进展和应用。、一般性能的节能调速。在过去大量的所谓不变速沟通传动中，风机、水泵等机械总容量几乎占工业电气传动总容量的一半，其中不少场合并不是不需要调速，只是由于过去沟通电机本身不具备调速性能，不得不依靠挡板和阀门来调整送风或供水的流量，很多电能因而白白的铺张掉了。假设把这些设备的掌握系统换成沟通调速系统，就能节约消耗在挡板和阀门上的能量。依据有关计算统计，由于风机、水泵对调速范围和动态性能的要求都不高，只需要一般的调速性能就足够了， 那么换成沟通调速系统以后，每台风机、水泵平均约可节能，这种节能效果是格外可观的。2高性能沟通调速系统。很多在工艺上就需要调速的生产

6、机械，过去多 直流传动，鉴于沟通电机比直流电机构造简洁、本钱低廉、工作牢靠、维护方便、转动惯量小，效率高，假设改成沟通调速传动，明显能够带来不少的效益。变频器便利掌握便利掌握便利掌握便利掌握，使掌握系统简洁化使掌握系统简洁化使掌握系统简洁化使掌握系统简洁化、变频器很简洁实现电机的正、反转。、加、减速时间及频率可任意调整。、变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压， 进展制动，则无需另加制动掌握电路 。、运行平稳。、可进展高速运转 。国内外争论：变频调速三相异步电动机已有近年的研制开发、设计和生产史。尤其近些年来，随着变频器研制开发技术的不断创、快速进展和完善，性价比

7、趋于合理，变频调速技术被广泛承受。又由于变频调速笼型异步电动机其构造简洁牢靠、修理工作量小、节能、调速性能好等优点，较直流机调速更优越，广泛用于驱动各种石油、化工、起重运输、机械加工、造纸、纺织和冶金等行业的机械设备。截止到年，变频器供电的电动机占欧洲沟通机市场的，估量到年将提高到， 国内进展更为快速。在冶金行业中，但凡需要调速的机械设备，以上承受变频调速装置变频器与电动机及掌握的组合，承受直流机调速的很少。其次是起重机械、风机水泵及其它行业，品种较齐全。国内外分一般型和防爆型凹凸压变频调速三相异步电动机。试验争论说明，变频器供电的异步电动机，虽然有其显著不行比的优点，但也存在高损耗大，受到电

8、压变化率的冲击等问题。除了变频器本身在不断改进提高外，就目前状况而言，变频调速电动机在设计上如何适应变频器这一特点，多年来尤其是世纪年月以来，国际上从事变频调速电动机争论的宽阔科技人员在广泛试验争论的根底上，通过优化设计、改进转子槽形、增加绝缘构造、争论材料、承受绝缘轴承等一系列措施以适应变频器的特点，来提高变频调速电动机的性能、使用寿命和牢靠性，效果显著。国内也有从事这方面的争论人员。但变频调速电动机生产企业多借鉴国外的争论成果，多在实践上下功夫，取得了可喜的效果。近十几年来，国外一些大公司都依据变频器供电条件和特点设计开发和生产不同种类变频调速异步电动机，国内也是如此。大致分类如下：、电网

9、供电和变频器供电通用电动机，但在产品设计上充分考虑到变频器供电的不利条件和有利条件。、变频器供电专用电动机，其特点是产品能在零赫兹至上百赫兹范围内工作，以满足大调速比的要求。、变频器装在电动机机座的一体化变频调速异步电动机，其优点是减小作用在电动机端子的高脉冲电压冲击，提高使用寿命。目前这种电动栅最大功率为。、派生系列电动机很多，举例如下：防爆变频调速电动机；冶金辊道用变频调速电动机；变频调速制动电动机；变频调速伺服电动机。变频调速电动机低电压比较多，高电压比较少。近十年来国内生产的变频调速电动机量比较大，品种齐全。佳木斯电机股份生产的低压变频调速电动机机座号、功率一，同时生产防爆高压变频调速

10、电动机。尤其是于年开头研制的变频调速电动机，其特点是既防爆又防射线， 用于西昌卫星放射中心。随着国内其它生产厂的变频调速电动机生产规模逐年增加， 为国名经济的进展做出了奉献。主要争论内容：（1） 变频器的应用：变频器技术的进展趋势经受大约三十年的研发与应用实践，随着型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及掌握技术的进展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍旧在不断地提高牢靠性实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着的努力。变频器性能的优劣， 一要看其输出沟通电压的谐波对电机的影响，二要看对电网的谐波污染和输入功率因数，三要看本身的能量损耗即效率如何。 变

11、频器主要用于沟通电动机、异步电机或同步电机转速的调整是公认的沟通电动机最抱负、最有前途的调速方案。除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显著的节能作用，是企业技术改造和产品更换代的抱负调速装置。自上世纪 80 年月被引进中国以来，变频器作为节能应用与速度工艺掌握中越来越重要的自动化设备，得到了快速进展和广泛的应用。沟通电动机变频调速已成为当代电机调速的潮流，它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、牢靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式，如变极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电动机调速、液力偶合调速乃至直流调速。因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力

12、、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中心空调及污水处理行业得到普遍应用。运动掌握系统的进展变频器是运动掌握系统中的功率变换器，运动掌握系统是作为机电能量变换器的电气传动技术的进展。当今的运动掌握系统是包含多种学科的技术领域， 总的进展趋势是驱动的沟通化、功率变换器的高频化、掌握的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件供给可控的高性能变压变频的沟通电源而得到迅猛进展。（2） 三相异步电动机原理当向三相定子绕组中通过入对称的三相沟通电时，就产生了一个以同步转速 n1 沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以 n1 转速旋转， 转

13、子导体开头时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势感应电动势的方向用右手定则判定。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向根本全都的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用力的方向用左手定则判定。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组各相差120 度电角度，通入三相对称沟通电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流转子绕组是闭合通路，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转

14、矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向一样。（3） 变频器是怎样掌握电机转速的：变频器主要由整流沟通变直流、滤波、再次整流直流变沟通、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。其掌握电路则主要是由“运算电路” 、“电压、电流检测电路” 、“驱动电路” 、“速度检测电路” 、“保护电路”组成。而掌握电路的作用是给异步电动机供电电压、频率可调的主电路供给掌握信号的回路。沟通电输入整流器，变为直流通过中间电路，最终变回沟通从逆变器输出。期间可通过掌握电路调整掌握电流的大小、传输速率和逆变状况等。沟通电动机的同步转速表达式见式n60 f(1s)/p式中 n异步电动机的转速；f异步电动

15、机的频率；s电动机转差率；p电动机极对数。由式可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要转变频率 f 即可转变电动机的转速，当频率 f 在 050Hz 的范围内变化时，电动机转速调整范围格外宽。变频器就是通过转变电动机电源频率实现速度调整的，是一种抱负的高效率、高性能的调速手段。本文中所指的电机为感应式沟通电机，在工业中所使用的大局部电机均为此类型电机。感应式沟通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。由电机的工作原理打算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，所以一般不适合通过转变该值来调整电机的速度。另外，频率能够在电机

16、的外面调整后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的掌握。因此，以掌握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/pn: 同步速度；f: 电源频率；p: 电机极对数结论：转变频率和电压是最优的电机掌握方法，假设仅转变频率而不转变电压，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。因此变频器在转变频率的同时必需要同时转变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不行以连续增加，最高只能是等于电机的额定电压。1.3 PLC 与变频器的组合在工业自动化掌握系统中，最为常见的是 PLC 和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的 PLC 掌握变频器的方法。通过 PLC 与

17、变频器的组合对机械产品进展掌握， 其优点是拥有较强的抗干扰力量、传输速率高、传输距离远且节约部件经费，从而削减资金消耗。而且 PLC 掌握变频器这个组合能更有效率的反响故障信息，作用动作更快速、测量更准确，掌握更简洁便利。对 题 目 的 陈 述2. 课题争论的方案设计方法、手段、技术路线、可行性论证（1） 系统功能设计的分析随着电力电子技术以及掌握技术的进展沟通变频调速在工业电机拖动领域得 到了广泛应用，可编程掌握器 PLC 作为替代继电器的型掌握装置，简洁牢靠、操作便利、通用敏捷、体积小、使用寿命长且功能强大、简洁使用、牢靠性高常常被用于现场数据采集和设备的掌握，通过 PLC 可以对自动化设

18、备进展“智能”掌握。 PLC 掌握变频器的频率一般有两种方法：(1) 模拟量掌握可以用模拟量输入和输出模块，依据变频器的具体要求选择0-10V 电压或 4-20mA 电流输出，掌握变频器的频率，变频器的频率反响依据要求可以选择模拟量输入进展采集，也可以不采集开环掌握。(2) 串行总 线通信掌握高档 的变频 器有通信接 口：像 ussprofibusDP,simolink 等。可以通过PLC 的通信端口或通信模块给定频率值，变频器和PLC 间相互通信（2） 设计思路系统主要由三个局部构成 即可编程规律掌握器件 PLC、变频器和电机。首先通过设置给定输入给 PLC，再通过PLC 掌握变频器，再经由

19、变频器来掌握电机，随后将电机的转速反响给 PLC，经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。 具体如图速度给定 +PLCPID变频调速系统-速度反响信号（3） 具体掌握要求利用 PLC 和变频器实现电动机七段速频率运转掌握。如：按下 SB1 以后，中间继电器 MO.O 闭合，M0.0 掌握变频器档速为 20HZ；20s 后中间继电器 M0.0 断开，M0.1 闭合，M0.1 掌握变频器档速为 50HZ；40s 后中间继电器 M0.1 断开，M0.2 闭合，M0.2 掌握变频器档速变为 35HZ；40s 后中间继电器 M0.2 断开，M0.3 闭合，M0.3 掌握变频器档速变为 10HZ；20s

20、后中间继电器 M0.3 断开，M0.4 闭合，M0.4 掌握变频器档速变为 30HZ；20s 后中间继电器 M0.4 断开，M0.5 闭合，M0.5 掌握变频器档速变为 40HZ； 20s 后中间继电器 M0.5 断开，M0.6 闭合，M0.6 掌握变频器档速变为 50HZ；按下SB2 以后，全部中间继电器全部断开，电机停顿转动。对 题 目 的 陈 述3. 主要进度安排说明具体任务内容、时间节点、主要成果第一局部 选定毕业设计题目，查阅资料，翻译外文资料。4 周 其次局部 撰写开题报告，开题报告辩论。2 周第三局部 进展毕业设计的理论争论、方案设计、软硬件设计、工艺设计、试验测试等。5 周第四

21、局部 中期检查。1 周第五局部 撰写毕业设计论文并完成初槁。 3 周第六局部 指导教师检查、批改论文；学生修改论文，定稿。2 周 第七局部 毕业设计评阅及辩论。2 周对 题 目 的 陈 述4. 参考文献名目参考文献的格式依据毕业设计论文中参考文献的格式1. 刘建华等、三菱 FX2N 系列 PLC 应用技术、北京机械工业出版社。2. 孙振强等、可编程掌握器技术及应用、清华大学出版社。3. 高强等、PLC 应用技术 、北京邮电大学出版社。4. 王阿根、PLC 掌握程序精编 108 例、电子工业出版社。5. 秦春斌、PLC 根底及应用教程(三菱 FX2N 系列)、机械工业出版社。6. 初航、三菱 FX2N 系列 PLC 入门与应用实例、电子工业出版社。学生签字： 年月日对 开 题 报 告 的 审 查 意 见指导教师意见1. 对“文献综述”的评语：2. 对争论方案的评价和对争论结果的推测：指导教师签字： 年月日专业审查意见：主要对题目难度、工作量、预备工作、方案设计给出评价指导教师签字： 年月日注：栏目空间不够可另加附页。