文档包括:
说明书一份。42页。13300字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目 三菱变频器对异步电动机调速控制
2、专题 三相异步电机调速控制系统设计
二、课题来源及选题依据
电能适宜于大量生产、集中管理、远距离运输和自动控制,比其他各种形式的能两更有优越性。人类对能量利用和控制的能力决定着社会的生产潜能, 从而又影响着人类生活方式的进步。目前,全球每年电能的用量大约为10^4kW?h,并且还在以每年10亿kw?h的速度增长。电机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁,又是再将大部分电能转换为机械能的装置。电机在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备。在电力工业中,将机械能装换为电能的发电机以及将电网电压升高或降低的变压器,都是电力系统中的关键设备。在很多地方都需要不同特性的电机来驱动和控制。随着工业企业电气化、自动化、电脑化的发展,还需要众多的各种容量的精密控制电机,作为整个自动控制系统中的重要元件。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:
① 熟练地掌握电动机的原理和控制的方法。
② 熟练掌握三菱变频器的安装及其原理。
③ 熟练掌握三菱变频器对异步电动机的调速。
④ 掌握电动机与变频器之间的连接和注意事项。
⑤能够熟练掌握CAD对电路图等等的绘制。
摘 要
随着变频调速异步电动机在国内外市场上日益扩大应用,自90年代中期以来,我国有众多电动机生产企业设计、研制和生产适用于不同应用的各种系列变频调速三相异步电动机,例如:通用变频调速电动机系列、起重冶金变频调速电动机系列、隔爆变频调速电动机系列、电梯变频调速电动机系列、辊道变频调速电动机系列、牵引变频调速电动机系列等。从目前情况看,这些系列电动机能基本满足国内市场的需求原理是当定子三绕组通三相对称电流后,定转子产生旋转磁场,根据右手定则,转子绕组产生感应电动势,由于绕组是闭合的,所以产生感应电流,根据左手定则,转子绕组相当于空间绕组,进而产生电磁转距,合成磁转距大于阻转距时,电机起动,重点是三相异步电动机变频调速,一方面当f1<fN时,为恒转矩调速,转矩不变,额定转速降低,增大起动转矩Tst,另一方面当f1>fN时,为恒功率调速,调速前后功率不变,额定转速升高,减小启动转矩Tst。变频调速可以实现宽范围内的平滑调速,变频调速电机以简单的结构、优良的调速性能、较高的调速比,应用越来越广泛 。本论文的主要就是利用三菱变频器,对三相异步电动机进行变频的调速。
关键词:三相异步电动机;三菱变频器;变频调速
Abstract
With the increasing application of VVVF asynchronous motors in the domestic and foreign markets, since the middle of 90's, China's motor manufacturers design, development and production is suitable for various series of Variable-Frequency Adjustable-Speed Three-Phase Asynchronous Motor, different applications such as: General VVVF motor series, crane and metallurgical VVVF motor series, flameproof inverter motor series, VVVF elevator motor series, roller VVVF motor series, inverter-fed motor series. Judging from the current situation, these series motors can basically meet the needs of the domestic market is the principle when the stator winding through three symmetrical three-phase current, stator and rotor rotating magnetic field is generated, according to the right-hand rule, the rotor winding induced electromotive force, the winding is closed, so generate induction current, according to the left, the rotor winding is equivalent to space winding, and electromagnetic torque, starting motor magnetic torque is greater than the resistance of synthesis of torque,, the focus is variable frequency speed control of three-phase asynchronous motor, hand when F1 < fN, for constant torque speed, torque is not changed, the rated speed is reduced, increase the starting torque of Tst, on the other hand, when F1 > fN, for constant power speed, speed regulation and constant power, rated speed increased, reduce the starting torque Tst. VVVF can achieve smooth speed wide range, frequency conversion motor with simple structure, good performance of speed regulation, high speed adjustment, more and more extensive application. The main of this paper is to utilize Mitsubishi inverter frequency, speed control of three-phase asynchronous motor.
Key words: threephase asynchronous motor ;Mitsubishi inverter ;frequency control
目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 本课题的研究内容和意义 1
1.2 国内外的发展概况 2
1.3 本课题应达到的要求 3
2 三相异步电动机的研究 4
2.1 三相异步电动机的结构 4
2.2 三相异步电动机的转动原理 5
2.3 异步电机的等效电路 6
2.4 异步电动机的调速原理及方法 7
2.5 电动机和电源的连接 8
3 三菱变频器 9
3.1 三菱变频器的结构 9
3.2 三菱变频器的操作面板 10
3.3 三菱变频器的安装 11
3.4 三菱变频器的接线 12
4 三菱变频器的变频系统设计 17
4.1 三菱变频器的操作系统 17
4.2 频率系统的设定 19
4.3 三菱变频器系统的调速设定 22
4.4 加减速时间设定 24
4.5 保护系统的设计 26
4.6 调速系统的软件设计 26
4.7 变频器出错对策 27
4.7.1 电机保持不转 27
4.7.2 电机旋转方向相反 27
4.7.3 速度与设定值相差很大 27
4.7.4 加减速不平稳 27
4.7.5 速度不能增加 28
5 结论与展望 29
5.1 结论 29
5.2 展望 29
致谢 30
参考文献 31
课题来源
自拟题目
科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等)
(1)课题科学意义
电动机作为把电能转换为机械能的主要设备,在实际应用中,一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率;二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。电动机的调速性能的好坏对提高产品质量,提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。众所周知,直流电动机的转速容易控制和调节,采用转速电流双闭环直流调速系统可获得优良的静动态调速特性。因此长期以来,在变速传动领域中,直流调速一直占据主导地位。但是,由于直流电动机的机械式换向器和电刷存在着诸多弱点,因此有时直流调速也受到限制。然而,采用无换向器的交流电动机组成的交流调速系统代替直流调速系统可以突破这些限制,满足生产发展对调速、传动的各种不同的要求。交流电机调速技术的发展,特别是变频器传动本身固有的优势,必将使之应用于社会生产的各个领域,以体现出不同的功能,达到不同的目的,收到相应的效益。因此,本论文通过对变频器的研究,对于交流变频调速系统理论的应用,有着实际的意义和一定的应用价值。
(2)三相异步电动机变频调速系统的研究现状及其发展前景
随着变频技术的不断的发展,通用变频器以其优异的控制性能现已在调速领域、工业领域及家电产品中得到迅速推广。此外,变频技术和变频器制造己经从传统的拖动技术中分离出来,现已成为各国在工业自动化和机电一体化领域中争强占先的阵地,而发达国家更是在该技术领域投入了极大的人力、物力、财力,逐步向高新技术行业发展。
(1)网络智能化
智能化的变频器可以进行故障自诊断、遥控诊断以及部件自动置换,从而保证变频器的长寿命。利用互联网可以实现多台变频器联动等综合管理控制系统。
(2)专业化和一体化
变频器的制造专业化,可以使变频器在某一领域的性能更强,如风机、水泵、电梯、起重机械和张力控制专用变频器等。此外变频器与电动机一体化的发展趋势,使变频器成为电动机的一部分,逐渐向体积小、易控制的方向发展。
(3)适应新能源
以太阳能和风力为能源的燃料电池以其低廉的性能已得到广泛的应用。这些发电设备的最大特点是容量小而分散,将来的变频器就要适应这样的新能源,既要高效,又要低耗。随着电力电子技术、微电子技术和现代控制技术的快速发展,变频调速传动技术也随之取得了日新月异的进。主要表现在交流调速装置的大容量化、变频器的高性能化和多功能化、结构的小型化等方面。
研究内容
① 熟练地掌握电动机的原理和控制的方法
② 熟练掌握三菱变频器的安装及其原理
③ 熟练掌握三菱变频器对异步电动机的调速
④ 掌握电动机与变频器之间的连接和注意事项
⑤ 能够熟练掌握CAD对电路图等等的绘制
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法:
通过参阅借来的参考资料,并对三相异步电动机和三菱变频器进行实体的观察,认真的研究,了解他们的基本内容,与指导老师一起合作完成毕业设计。
技术线路:
提出任务分析对系统的需求确定任务要求,完成任务书。方案的设计阶段对三相异步电动机进行分析和提问,并提出一些解决的方案。组合几种方案进行整理。选定最好的方案进行实操,并对一系列的数据进行整理。合理的试用一些参考文献和说明书。
技术可行性:
作为研究内容所需要的软件CAD,
研究计划及预期成果
研究计划:
2012年11月12日-2013年1月20日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写业设计开题报告书。 ,
2013年2月11日-2013年2月235日:找一篇相关的外文期刊并翻译。构建框架,完成第一章绪论。
2013年3月4日-2013年3月8日:完成总的结构方案设计。
2013年3月11日-2013年4月20日:开始着手设计系统。
2013年4月22日-2013年5月3日:着手写说明书初稿,修改,完成初稿。
2013年4月22日-2013年5月10日:修改说明书并打印,整理资料主被答辩。
预期成果:
对三相异步电动机的变频调速有了逐步的了解,并且可以很好地完成系统的设计。
特色或创新之处
①主题明确,有针对性,稳定,易操作,通用性强。
② 使用简易,功能完善。
已具备的条件和尚需解决的问题
① 技术条件:整体的构架基本明确,有很好的参考资料。
②尚未解决的问题:技术还不够成熟。
