皮带配料自动称重控制系统 毕业论文(5)

2018-12-12 22:48

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

S7—200还提供了一些特殊功能模块,用以完成特定的任务。例如:定位控制模块 EM253,它能产生脉冲串,通过驱动装置带动步进电机或伺服电机进行速度和位置的开环控制。每个模块可以控制一台电动机。

2.5 变频器简介

2.5.1 概述

变频器(frequency changer / frequency converter)是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外,它还具有改变交流电电压的辅助功能。

变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。

过去,变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现,人们已经可以生产完全独立的变频器。 2.5.2 变频器的基本结构

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,主要是由主电路、控制电路组成。

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检

15

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 2.5.3 变频器的分类

变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2.5.4 变频器中常用的控制方式

非智能控制方式

在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

智能控制方式

智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。在变频器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。

2.6 皮带电机简介

2.6.1 概述

在实际生产中,皮带电机通常选择异步电动机。所谓的异步电动机即转子置于旋转

16

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机,单相电动机用在如洗衣机,电风扇等;三相电动机则作为工厂的动力设备。 2.6.2直流调速与交流调速的优劣比较

直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于大范围内平稳调速,目前,在许多调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。并且,直流调速具有优越的调速性能。高性能可调速拖动都采用直流电动机。但直流调速系统却也存在着许多其本身无法克服的缺点:

第一,直流电动机的换向能力限制了他的容量转速积不超过10制了它们的应用范围。

第二,直流电机有电刷和换向器才能工作,但是这些元器件却必须经常检查维修。另外,换向时,换向器还产生换向火花。因此,直流电动机的应用环境受到了很大的限制。另外,换向器的换向能力也限制了直流电动机的容量和速度。

第三,由于直流调速必须带有换向器、电刷等器件,而且常要维护,所以使用直流电机的费用也较高。

与直流电机相比,交流电机就具有十分明显的优势:交流电动机比直流电动机结构简单、价格低廉、工作可靠、维护方便、惯量小、效率高。如果把直流拖动的改成交流拖动,显然能给企业带来不少的经济效益。因此,交流拖动目前已经取代了直流拖动,并主要用于以下领域:

1)一般性能的节能调速和按工艺要求调速;

17

6KW,因此,也就限

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

2)高性能的交流调速系统和伺服系统; 3)特大容量、极高转速的交流调速。

交流电动机可以分为异步电动机和同步电动机两大类,而每种电动机又都有不同类型的调速方法。常见的交流电动机调速方法有:①降压调速;②转差离合器调速;③转子串电阻调速;④绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速;⑤变极对数调速;⑥变压变频调速等。

按照交流异步电动机的工作原理,从定子传入转子的电磁功率Pm可分成两部分:一部分Pmech=(1-s)Pm是拖动负载的有效功率,称作机械功率;另一部分Ps=sPm是传输给转子电路的转差功率,与转差率s成正比。从能量转换的角度看,转差功率是否增大,是评价调速系统效率高低的标志。从这点出发,可以把异步电动机的调速系统分成三类:1.转差功率消耗型调速系统;2.转差功率馈送型调速系统;3转差功率不变型调速系统。

由于同步电动机没有转差,也就没有转差功率,所以,同步电动机调速系统只能是转差功率不变型(恒等于0)的,而同步电动机转子极对数又是固定的,因此它只能靠变压变频调速,没像异步电动机那样有多种调速方法。 2.6.3 异步电动机的变频调速原理

变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器一般由整流、逆变两部分组成(如图2.4所示)。

18

内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)

图2.4 变频器组成

如上图所示,变频器的工作原理为:利用整流电路,将接入的三相电进行整流成直流电,并且滤波,再经过逆变电路将直流电转换成所需频率的三相交流电。

变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波电感。上图所示既是电压型变频器。

按变频的原理分,可分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-直-交变频器又可分为电压型变频器和电流型变频器两种。交-交变频器只需一次换能,效率较高;但元件数量较多,一般情况下,输出最高频率为电网频率的1/3~1/2,电网功率因数地,所以,交-交变频器特别适用于低俗大功率拖动场合。交-直-交变频器需要两次换能,效率略低,采用强迫换流或负载谐振换流的环流方式,但元器件数量较少,而且频率调节范围宽;用斩波器或PWM方式调压时,功率因数较高。

按变频的控制方式分类,可分为:U/f控制变频器、SF控制变频器和VC变频器三种。 变频调速是根据三相异步电机的工作原理而采用的一种调速形式,其电机调速公式为

n=60f(1-s)/p (2.3)

19


皮带配料自动称重控制系统 毕业论文(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:语文期中考试试题12

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: