PCB钻孔机中变频器的干扰及其抑制开题报告

#毕业设计开题报告类别：专业：班级：姓名：毕业设计题目：PCB钻孔机中变频器的干扰及其抑制指导教师姓名：负责人（组长）签字：年_月_日PCB钻孔机中变频器的干扰及其抑制一、选题依据设计课题来源来自工程实际项目课题目的针对变频器本身的特点，通过本课题的研究与设计，从控制方面保证变频器在PCB钻孔机应用中合理布局，可靠抑制电磁干扰，高效控制温度，减少对其它电子、电气设备的影响。以至于设计出来的加工机械能够与加工材料更好的融合，实现安全可靠的运行。且能够不间断的长时间平稳工作。设计意义变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命。随着科学技术的高速发展，变频器以其具有省电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益，但随之也带来了一些干扰问题。现场的供电和用电设备会对PCB钻孔机中的变频器产生影响，同样，PCB钻孔机中的变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围设备的运行。变频器产生的干扰主要有三种：对电子设备的干扰、对通信设备的干扰及对无线电等产生的干扰。对计算机和自动控制装置等电子设备产生的干扰主要是感应干扰；对通信设备和无线电等产生的干扰为放射干扰。如果变频器的干扰问题解决不好，不但系统无法可靠运行，还会影响其他电子、电气设备的正常工作。目前市场上的PCB钻孔机使用的主轴速率为200000转/分，日本的日立已经推出速率为300000转/分的主轴，当速度提升以后，器件的电磁干扰将更加的严重。因此有必要对变频器在PCB钻孔机的应用系统中的干扰问题进行探讨，以促进其进一步的推广应用。国内外现状目前，国际社会对电磁兼容问题非常重视，相继成立多个组织来制定电磁兼容标准，如国际无线电特别委员会的CISPR标准，IEC标准，欧盟的EN系列标准。在国内，我国的EMC标准也已经制定并开始实施，如国标，所有这些都促进了我过电磁兼容的研究和发展。变频系统所产生的电磁干扰也越来越受到人们的重视，为了达到电磁兼容标准的要求，正确的设计、合理的运用抑制手段，使系统EMI发射强度减小到EMC标准限值以下，使电气设备和系统实现电磁兼容。在国外，很多的NC系统集成商都在不断的开发抗干扰能力更强、发热量更低、运行更稳定的变频模块，如：德国SIEMENS，SIGMAYA,日本的FUNAC等，这类模块的出现减少了电气工程师们对应用变频器过程中抗干扰设计难度。国内还没有专门针对NC控制系统的抗干扰变频模块，变频器的性能也还有待提升。发展趋势变频器是现代工业控制领域的一种控制器，在当今世界能源紧张，倡导节能的环境下，在工业控制中应用愈加广泛。20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐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，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，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，深受工业行业的青睐。根据日本、美国等国家的经验，变频器将在全球范围内得到更大的普及，变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60%-65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15%-20%的电量。目前，国外先进国家的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展，我国也在加快发展步伐二、设计内容1.变频器简介变频器原理；变频器的应用；变频器的参数；2.PCB钻孔机变频调速系统的主要干扰源极其危害主要电磁干扰源；电磁干扰的途径；变频干扰的危害；3．PCB钻孔机变频系统抗干扰的措施在工程上采用抗干扰的措施；正确安装；采用电抗器；减少变频器谐波及电磁辐射对设备干扰的方法；三、设计方案1．对目前PCB钻孔机上的变频器应用状况进行研究。分析其工作原理和功能，研究其典型机械特性及电气原理，为本课题的设计提供参考；2．根据现场资料的收集整理，分析变频系统中的主要电磁干扰源，电磁干扰的途径，变频干扰的危害，对设备造成的影响；3．针对干扰原因分析的状况，参考目前抗干扰领域的相关方法，制定相应的预防干扰策略和抗干扰措施；4．根据以上这些工作，绘制相关的变频器控制电路图和抗干扰控制电路图；5.工作总结和改进。分析所设计的功能是否能够实现，采取的抗干扰措施是否有效和合理。最后改进设计中不合理的地方，得到更加完美的设计方案。四、工作进度安排2010.6.10-2010.7.5：收集资料，完成课题的选择，并对课题进行描述，阐述课题研究的方向；2010.7.6-2010.7.28：完成课题的开题报告，内容包括：课题的开发背景（该课题的国内外研究现状，存在问题，本课题的开发意义和主要内容）、采用的技术路线和方法、关键问题与解决思路；2010.8.26-2010.8.31：初步完成PCB钻孔机变频系统的干扰源分析，找出原因，对干扰源采取有针对性的抗干扰措施。完成相关电路图纸的设计；2010.9.16-2010.10.8：细化课题研究的内容，检查并校对，完成最终的论文写作。五、最终目标通过本课题的研究，预期达到以下目标：首先通过变频器工作的原理及环境，分析产生电磁干扰的干扰源及原因，再采取相应的抗干扰措施，达到使设备稳定、可靠、高效的运行。最终画出其控制电路图。通过这次的设计，为以后进一步的研究打下了坚实的基础。六、研究基础1）硬件要求：CPU：PentiumW处理器，1.81GHz以上内存：1G或以上显示器：CRT显示器或LCD硬盘：40G光驱：48X显卡：独立显卡(2)软件环境：WINDOWSXP系统AutoCAD2004七、参考资料韩安荣•通用变频器及其应用(第2版)[M].北京：机械工业出版社，2000吴忠智，吴加林，变频器应用手册[Z].北京：机械工业出版社，1995王定华等•电磁兼容性原理与设计[M].四川：电子科技大学出版社，1995电磁兼容性术语(GB/T43651