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阻转矩负载计算机速度调节拖动系统.doc
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2023-07-05
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阻转矩负载计算机速度调节拖动系统.doc
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阻转矩负载计算机速度调节拖动
系统设计(1)
沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计(论文)
-I-
摘 要
本文以阻转矩负载计算机速度调节拖动系统为研究对象,介绍了通过计算机控
制来实现对电动机正反向起动、提速、减速和停车的控制。通过在绕线转子异步电
动机转子电路内串联对称电阻的方法对电动机进行调速,实现了对电动机正反向提
速减速的控制。应用能耗制动实现停车。在硬件的使用方面最大限度的使硬件结构
达到最简,以单片机为核心建立的硬件系统为软件功能最大化提供了有力的支持。
关键词:阻转矩负载;转子串电阻;停车控制
沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计(论文)
-II-
Abstract
This article take the anti- torque loading computer speed regulation dragging system
as the object of study, introduced realizes through the computer control to the electric
motor forward and reverse starting, the increased speed, the deceleration and the parking
control. Through connects the symmetrical resistance in the wound rotor asynchronous
motor rotor electric circuit the method to carry on the velocity modulation to the electric
motor, has realized the control which decelerates to the electric motor forward and reverse
increased speed. The application dynamic braking realizes the parking. Maximum limit
enables the hardware architecture at hardware's use aspect to achieve most Jan, has
provided the powerful support take the monolithic integrated circuit as the core
establishment's hardware system for the software function maximization.
KEY WORDS: Anti- torque loading;Rotor adds the resistance ;Control parking
沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计(论文)
-III-
目 录
1 绪论..................................................................................................................................1
1.1 课题背景 ...................................................................................................................1
1.2 电力拖动系统发展概况 ...........................................................................................3
1.3 课题研究内容 ...........................................................................................................4
1.4 本文安排 ...................................................................................................................5
2 系统总体方案论证..........................................................................................................6
2.1 阻转矩负载特性 ........................................................................................................6
2.2 三相异步电动机机械特性的三种表达式.................................................................7
2.3 三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性...............................................10
2.3.1 固有机械特性....................................................................................................10
2.3.2 人为机械特性....................................................................................................11
2.4 三相异步电动机的各种运转状态...........................................................................17
2.4.1 电动运行状态....................................................................................................17
2.4.2 制动运转状态....................................................................................................17
3 电机调速系统硬件设计................................................................................................23
3.1 单片机系统设计 ......................................................................................................23
3.2 串口电路设计 ..........................................................................................................25
3.3 系统方案可行性分析 ..............................................................................................27
3.4 系统总体框架 ..........................................................................................................27
结论....................................................................................................................................28
参考文献............................................................................................................................29
致 谢................................................................................................................................31
沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计(论文)
-1-
1 绪论
近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小
功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的应用。特别是在乡镇
企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。由于这种电动机的发展及
广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
1.1 课题背景
在国民经济各行业中,广泛地使用着各种各样的生产机械,拖动生产机械的原
动机一般都是采用电动机。电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电
能的传递或机电能量转换的机械。电机在国民经济各个行业中被广泛应用:电机是
电能的生产、传输和分配中的主要设备;电机是各种生产机械和装备的动力设备;
电机是自动控制系统中的重要元件,电机在高新技术领域如:磁悬浮列车、航天飞
机、机器人和各种精密机床等也发挥着重要作用。
始于 19 世纪 60 ~ 70 年代的第二次工业技术革命,是以电力的广泛应用为
显著特点的。从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。在法拉第电磁感应定
律基础上,一系列电气发明相继出现。 1866 年,德国工程师西门子制成发电机; 1870
年比利时人格拉姆发明了电动机,电力开始成为取代蒸汽来拖动机械装置的新能源。
随后,各种用电设备相继出现。 1882 年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。
同年,美国著名发明家爱迪生创建了美国第一个火力发电站,把输电线结成网络。
从此电力作为一种新能源而广泛应用。那时,电机刚刚在工业上初步应用,各种电
机初步定型,电机设计理论和电机设计计算初步建立。
在我国,电机制造业也发生了巨大的变化。我国的电机生产从 1917 年至今已
有 90 多年的历史,经过改革开放 30 年的发展,特别是近 10 年的发展,有了长
足的进步,令世人瞩目。目前已经形成比较完整的产业体系,电机产品的品种、规
格、性能和产量满足了我国国民经济发展的需要。而且一些产品已经达到或接近世
界先进水平。近来世界上电机行业专家纷纷预测,中国将会成为世界电动机的生产
制造基地。近年来我国已生产了不少大型直流电动机、异步电动机和同步电动机;
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