2013届本科毕业设计论文
3.4.2内存变量分配表 ................................................................................. 20 3.4.3速度反馈设计 ..................................................................................... 21 3.5调试与数据分析 .......................................................................................... 21 3.5.1 PID参数整定 ..................................................................................... 21 3.5.2运行结果 ............................................................................................. 22
第四章 电机转角控制 ....................................................................................... 25
4.1系统设计的总体思路 .................................................................................. 25 4.2变频器参数设置 .......................................................................................... 25 4.3硬件连接图 .................................................................................................. 25 4.4 PLC程序设计 .............................................................................................. 26 4.4.1电机角度控制设计思路 ..................................................................... 26 4.4.2程序地址分配 ..................................................................................... 27 4.5运行结果 ...................................................................................................... 27
第五章 wincc flexible 人机界面设计 .................................................... 28
5.1人机界面设计要求 ...................................................................................... 28 5.2人机界面设计及变量设置 .......................................................................... 28 5.3运行结果 ...................................................................................................... 29
第六章 总结…………………………………………………………...30 参考文献……………………………………………..………………...31 致谢………………..…………………………………………………...32 附录………………..…………………………………………………...323
IV
第一章 绪论
1.1三相异步电动机
实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。
1.1.1三相异步电动机的结构与工作原理 1．三相异步电动机的构造
三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。
此外还有端盖、风扇等附属部分，如图1.1所示。
图 1.1 三相电动机的结构示意图
（1）．定子
三相异步电动机的定子由三部分组成：
由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅定子铁心 钢片内圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。 定子 三组用漆包线绕制好的，对称地嵌入定子铁心槽定子绕组 内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。 机座 机座用铸铁或铸钢制成，其作用是固定铁心和绕组 表1.1 定子组成
（2）．转子
三相异步电动机的转子由三部分组成：
由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅转子铁心 钢片外圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放转子三相绕组。 转子 转子绕组有两种形式： 转子绕组 鼠笼式 -- 鼠笼式异步电动机。 绕线式 -- 绕线式异步电动机。 转轴 转轴上加机械负载 表1.2 转子组成
鼠笼式电动机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。
为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。 2．三相异步电动机的转动原理
（1）．基本原理
图 1.2 三相异步电动机工作原理
如图1.2所示，当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式
导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。
转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。 （2）．旋转磁场
①．产生
图1.3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差1200的规
律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流：随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场(图1.4)。
?iU?Imsin?t?0i?Isin(?t?120)?Vm ?
0?iW?Imsin(?t?120)（1.1）
图1.3 三相异步电动机定子接线
当?t=00时，iA?0，AX绕组中无电流；iB为负，BY绕组中的电流从Y流入
iAAZXYBiBCiCB1流出；iC为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1.4（a）所示。
当?t=1200时，iB?0，BY绕组中无电流；iA为正，AX绕组中的电流从A流入X流出；iC为负，CZ绕组中的电流从Z流入C流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1.4（b）所示。
当?t=2400时，iC?0，CZ绕组中无电流；iA为负，AX绕组中的电流从X流
入A流出；iB为正，BY绕组中的电流从B流入Y流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1.4（c）所示。
可见，当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化，产生的合成磁场也不断地旋，因此称为旋转磁场。