开题报告(cxc)

中国矿业大学银川学院中国矿业大学银川学院 本科毕业设计 论文 开本科毕业设计 论文 开 题题 报报 告告 题 目 矿井通风机串级节能系统控制的设计 指 导 教 师 徐建华 院 系 部 机电动力与信息工程 专 业 班 级 工业工程 学 号 120080509050 姓 名 陈向成 日 期 2012 年 3 月 一 选题的目的 意义和研究现状 二 研究方案及预期结果 异步电动机串级调速系统就是在绕线式异步电动机的转子回路中串入一个与转子回路 频率相同的交流附加电势 如图所示 通过改变这个附加电势的幅值和相位来实现调速 这样 电动机在低速运转时 转子中的转差功率只是小部分在转子绕组本身的上消 s P 2 R 耗掉 而转差功率的大部分被串入的附加电势所吸收 再利用产生附加电势 f EI23 f E 随着时代的进步和国民生产总值的进一步提高 我国对矿产资源的开发也日聚加大 伴随而来的开采的安全问题成了我们不可忽视的核心问题 在矿山安全中 矿井的通风占有及其重要的位置 在矿山生产过程中会产生大量的有毒 有害气体和粉尘 矿岩中还能析出放射性和爆炸性气体 这些不利因素 对矿山的安全和 健康造成极大的威胁 因此就要不断的向作业地点供给足够数量的新鲜空气 稀释和排出 各种有毒 有害气体 放射性和爆炸性气体以及粉尘 调节气候条件 确保作业地点良好 的空气质量 创造一个安全的工作环境 矿井通风的主要工具是矿用通风机 用于全矿井 或矿井某一翼的通风机称为主要通风机 矿井主通风机属于 24 小时连续运转机械 原始的 是改变转子回路附加电阻的大小可以调节感应电动机的转速 它实质上是利用改变消耗在 转子回路附加电阻上的转差功率达到调速的目的 电机从电网吸收的功率一部分将消耗在 转子回路所串联的电阻上 以热能方式白白浪费掉 因此它的调速效率不高 调速性能不 好 风机频繁的变换转速所消耗的电量占到全矿总电量的 15 这样就无形的增加了生产的 成本 见于以上原因 我们应该寻求一种调速性能好又节能的调速方法 即可以达到我们 的调速要求还可以降低生产成本 如果我们在主扇上采用串级调速方法 这种调速方法可以将原本消耗掉的转差功率被 利用或回馈电网 而不是使它白白浪费在电阻上 通过这种途径可以节省主通风机 10 20 的电能 而且它具有系统结构简单 价格低廉 可靠性高 调速范围宽等优点 通过这种 调速方法即减少了主通风机每天连续运转所需要的电量 这样就大大的降低了生产的成本 基于以上的原因 我的毕业设计内容为矿井通风机串级节能控制系统 的装置 设法把所吸收的这部分转差功率回馈入电网 或再送回电动机轴上输出 就能 f E 使电动机在低速运转时仍具有较高的效率 设计内容 1 变速拖动方式的选择 即串级调速方式的论证 2 感应电动机容量的计算与选择 3 主回路的设计 1 有源逆变器的选择 要考虑电路接线形式 避免产生偶次谐波同时考虑降低成本尽可能的减少晶闸 管串并联的数目 2 逆变变压器的计算和选择 要充分考虑最小逆变角 如果过大变压器容量将增加 功率因数变低 容易颠 覆 工作不可靠 3 滤波电抗器的计算和选择 滤波电抗器的是要保证调速系统在最小工作电流时仍能维持电流连续 将直流电流中的脉动成分限制在允许范围内 防止逆变器发生严重的提前短路现象 4 整流管与晶闸管的计算和选择 选择整流管与晶闸管 主要是合理选择它们的额定电压和额定电流 4 起动设备的选择 5 串级调速机械特性曲线和极限工作点的确定 6 闭环系统的设计和计算 系统的动态框图 原理图和动态图 1 电流环的设计 2 速度环的设计 7 对串级调速系统机械特性的分析和论证 8 对串级调速系统的技术经济指标分析 9 保护环节的设计 通过对通风机的串级调速设计 为通风机使用节约了大量的电能 降低了生产的成本同 时也使调速系统简化 为检修和维修提供了方便 三 研究进度 3 月 9 日 确定毕业论文题目 3 月 16 日 搜集论文所需资料 写出开题报告 3 月 17 日 分析 比较和论证通风及其矿井主扇的控制方案 3 月 25 日 主回路的设计及其保护 4 月 7 日 控制电路的设计 4 月 22 日 双闭环系统的组成和工作原理的分析 4 月 27 日 毕业论文设计的整理和修改 四 主要参考文献 1 陈伯时主编 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 北京 机械工业出版社 2006 年版 2 孙守信 矿山自动控制系统 北京 北京煤炭工业出版社 1996 3 范正翘 电力传动与自动控制系统 北京 北京航空航天大学出版社 2003 4 李振安 工厂电气控制技术 重庆 重庆大学出版社 1993 5 谬骁忠 电气传动与调速系统 北京 中国电