矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计

本科生毕业设计（论文） 山西大同大学煤炭工程学院二零一四年三月 山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学本 科 生 毕 业 设 计中文题目： 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计 英文题目：Study on soft-starting controller for 3-phase asynchronous motor学 院： 煤炭工程学院 姓 名： 王志如 学 号： 100806021226 专 业： 自动化 班 级： 10 自动化二班 指导教师： 王官升 职 称： 副教授 完成日期： 2014 年 5 月 30 日山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 选 题 审 批 表学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 学生姓名 王志如 学号 100806021226指导教师 王官升 职称 副教授所选题目名称： 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计 选题性质： ( )A.理论研究 ( )B.应用研究 ( )C.应用理论研究 ( )D.产品设计 ( )E.工程技术开发 ( )F.软件开发与应用 ( )G.其它选题的目的和意义：软启动器以体积小,转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用,大有取代传统的自耦减压、星-角等启动器的趋势.由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备,在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程.我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题.例如:不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题. （1）能使电机起动电压以恒定的斜率平稳上升，起动电流小，对电网无冲击电流，减小负载的机械冲击。（2）起动电压上升斜率可调，保证了起动过程的平滑性，起动电压可依据不同的负载在 30%70%Ue(Ue 为额定电压) 范围内连续可调。（3）可以根据不同的负载设定起动时间。（4）起动器还具有可控硅短路保护、缺相保护、过热保护、欠压保护。指导教师意见：签字： 年 月 日学院意见：签字： 年 月 日备注：山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 开 题 报 告学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 论文题目 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计论文类型 A 理论研究；B 应用研究；C 应用理论研究；D 产品设计；E 工程技术开发；F 软件开发与应有； G 其它指导教师 王官升 职称 副教授 学生姓名 王志如 学号 100806021226一、研究现状、目标、意义综述本文针对目前国内软起动器特殊工作场所中防爆、隔爆的要求，提出了一种较为理想的隔爆型交流电动机软起动器设计方案。本文首先介绍了交流电动机软起动技术的国内外发展动态，对电动机的起动过程进行了理论分析，然后在综合比较各种起动方式优缺点的基础上，提出了采用隔爆技术实现电动机软起动的新方法，同时详细阐述了新方法下的工作原理，即晶闸管相控调压原理，以及基于单片机的核心控制部分，并进行了软启动器软硬件的设计，可实现对软起动电路的智能化控制。起动器箱体采用了快开式隔爆结构设计，可以满足在具有沼气和煤尘爆炸危险的矿井中使用，控制电路可实现对电机的过载、短路、过压、欠压、漏电保护。二、研究方法和进度安排 2014 年1）3 月 5 日-3 月 15 日 1）准备收集资料，完成开题报告2）3 月 16 日-3 月 31 日 2）现场实习3）4 月 1 日-4 月 30 日 3）完成设计第 1-3 节4）5 月 1 日-5 月 15 日 4）完成设计第 4-5 节5）5 月 15 日-5 月 31 日 5）排版整理说明书6）6 月 1 日-6 月 15 日 6）设计答辩三、指导教师意见指导教师签字：年 月 日山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 中 期 检 查 表学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 论文(设计 )题目： 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计 学生姓名 王志如 学号 100806021226指导教师 王官升 职称 副教授截至目前为止（2014-5-25） ，除了编写完成开题报告、英语论文的翻译工作、以及中文摘要、英文摘要，已根据课题的性质、现以完成了触发脉冲控制的软件设计。此外，方案的设计已经进入了收尾阶段，期间，遇到了主回路设计、电压检测回路的设计等问题，在王老师的指导下以及同学的帮助下顺利的解决。成果资料的大致说明：一：矿用隔爆三相异步电动及机软起动器的研究现状发展趋势二：矿用三相异步电动机的起动三：软起动器的主电路设计四：软起动控制系统的硬件设计五：基于单片机的软起动器的设计后期工作计划：完善有关软件设计方案，加紧论文的编写。反复查看本次设计内容，及时发现不足之处，及时更正。学生签字： 指导教师签字： 年 月 日 年 月 日山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 指 导 教 师 评 分 表学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 论文(设计 )题目： 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计学生姓名 王志如 学 号 100806021226指导教师 王官升 职 称 副教授指导教师评语：指导教师签字： 年 月 日评 价 项 目 A B C D E01 写作过程中的认真程度写作过程 02 写作过程中，进度掌握情况03 选题与专业培养目标相符情况04 选题体现专业特点情况选题质量05 选题体现三基的要求情况06 知识综合运用能力07 结构、方案设计、应用价值论文质量08 写作规范情况指导教师评定成绩 优 良 中 及格 不及格毕业设计分工情况：(多人合作时填写，包括本人研究的内容及其在课题中所占比例)评定成绩参考：优-7 项 A，另一项为 B；良-6 项 B 或 A，其它至少为 B；中-5 项 B 或A，其它至少为 C；及格-4 项 B 或 A，其它至少为 D；不及格-4 项为 E。山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 评 阅 人 评 分 表学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 论文(设计 )题目：矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计学生姓名 王志如 学 号 100806021226指导教师 王官升 职 称 副教授评 阅 人 职 称评阅人评鉴评审项目 指 标 A B C D E01 选题与专业培养目标相符情况选题质量02 选题体现专业特点情况03 综合运用知识能力04 运用资料文献能力能力水平05 研究方案的设计能力06 论点论据、语言表达07 整体结构、应用价值论文水平08 写作规范情况评阅人评定成绩 优 良 中 及格 不及格评定成绩参考：优-7 项 A，另一项为 B；良-6 项 B 或 A，其它至少为 B；中-5 项B 或 A，其它至少为 C；及格-四项 B 或 A，其它至少为 D；不及格-4 项为 E。山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 设 计 答 辩 评 分 表学院：煤炭工程学院 系别： 电气工程系 专业： 自动化 论文题目： 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计学生姓名 王志如 学 号 100806021226 指导教师评分指导教师 王官升 职 称 副教授 评阅人评分姓 名 性 别 职 称 学 位 答辩小组职务答辩委员会/答辩小组名单答辩委员会（答辩小组评鉴）评审项目 指标 A B C D E01 选题与专业培养目标相符情况02 选题体现专业特点情况03 综合运用知识能力04 运用资料文献能力05 研究方案设计能力06 论点论据、语言表达07 整体结构、应用价值论文评价08 写作规范情况09 自述情况答辩表现10 答辩过程答辩委员会综合评定成绩 优 良 中 及格 不及格毕业设计(设计) 最终得分：答辩委员会主任(或组长) 签字：年 月 日评定成绩参考：优-9 项 A，另一项为 B；良-8 项 B 或 A，其它至少为 B；中-7 项B 或 A，其它至少为 C；及格-6 项 B 或 A，其它至少为 D；不及格-5 项为 E。山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计山 西 大 同 大 学 2014 届 本 科 毕 业 生 设 计 答 辩 记 录 表煤炭工程 学院 自动化 专业 10 级 姓名 王志如 学号 100806020226 论文题目 矿用隔爆三相异步电动机的软启动设计答辩委员会主席(或组长) 职称答辩委员会秘 书答辩委员会成 员答辩记录(包含答辩委员提出的问题，学生回答情况等)记录人签字： 答辩委员会主任（答辩小组组长）(签字)：年 月 日 年 月 日山西大同大学煤炭工程学院 2014 届本科生毕业设计摘 要 三相异步电动机的起动以及减少在现代工业控制中的损耗是一个十分值得关注的问题。在研究电机控制，以实现其平稳起动和减少运行损失的长河中，前辈们提出不少解决这个问题的方法，在某种意义上说解决了上述提出的问题。交流电机软起动器，它起动平稳，起动冲击电流小，无触点，节约能源，使它在电气控制中得到了普遍运用。在本文中，就国内软起动器特定工作场所的防爆要求，提