【正文】 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 阻轉(zhuǎn)矩負(fù)載計(jì)算機(jī)速度調(diào)節(jié) 拖動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 本文是以阻轉(zhuǎn)矩負(fù)載計(jì)算機(jī)速度調(diào)節(jié)拖動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象 ,依據(jù)電機(jī)與電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本理論，最終能夠?qū)崿F(xiàn)正向與反向分別平滑起動(dòng)、提速 、 減速 、 停車的控制，并且能夠應(yīng)對(duì)緊急意外情況 ， 實(shí)現(xiàn)過(guò)壓停車、過(guò)熱停車、堵轉(zhuǎn)停車以及越限停車 等 。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性中各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 并且采用轉(zhuǎn)子電路內(nèi)串聯(lián)對(duì)稱電阻進(jìn)行調(diào)速和能耗制動(dòng)的方法 ；其中 主電路選用三相橋式 全控 整流電路。在本文的 軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用 C 語(yǔ)言 和 Keil 軟件 進(jìn)行編程，并給 出相應(yīng)的 程序 流程圖； 在硬件的使用方面最大限度的 使硬件 結(jié)構(gòu) 達(dá)到最簡(jiǎn) ， 并且使軟件功能實(shí)現(xiàn)最大化， 因此系統(tǒng)的可靠性大大提高 。 關(guān)鍵詞 ： 阻轉(zhuǎn)矩負(fù)載；計(jì)算機(jī)調(diào)速；轉(zhuǎn)子串電阻；能耗制動(dòng) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III Abstract This paper is resistance torque load puter speed regulation system as the research object, motor and power system based on the basic theory, and finally to achieve positive and reverse respectively, speed reducer, smooth startup and shutdown control, and can achieve unexpected emergency parking, overheating, overvoltage and parking, blocked the limited parking parking, etc. The design of the threephase asynchronous motor used in the mechanical properties of operation condition, and adopts the rotor circuit are connected symmetric resistance within the speed and braking energy method, Among them main circuit choose threephase bridge type all controlled rectifier circuit. In this paper the design of software application Keil software C language and programming, and gives the corresponding program flowchart, In the hardware using maximum to reach the hardware structure and software functions, Jane, thus realizing the maximization of system reliability greatly improved. Keywords: Group of torque。 Computer control。 The rotor string resistance。 Breaking 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 第一章 緒論 ....................................................................................................................... 1 課題背景 ..................................................................................................................... 1 阻轉(zhuǎn)矩的概述 ............................................................................................................. 1 電力拖動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況 ........................................................................................ 2 課題任務(wù)及要求 ......................................................................................................... 4 第二章 方案論證 ................................................................................................................. 6 整流電路 ...................................................................................................................... 6 單向可控整流電路的工作原理 ........................................................................... 6 三相橋式全控整流電路 ....................................................................................... 8 電機(jī)方案論證 ............................................................................................................ 11 直流電動(dòng)機(jī) 的電力拖動(dòng)分析 ............................................................................ 11 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性分析 ..................................................................... 14 第三章 電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................... 25 程序設(shè)計(jì)流程 ............................................................................................................ 25 第四章 軟件的使用與介紹 ............................................................................................... 32 軟件編程介紹 ............................................................................................................ 32 C 語(yǔ)言的介紹與使用 ................................................................................................ 32 Keil軟件的開發(fā)與介紹 ............................................................................................ 33 第五章 結(jié)論 ..................................................................................................................... 35 致 謝 ................................................................................................................................. 36 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 37 附錄 程序清單 ................................................................................................................. 38 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 課題背景 “拖動(dòng)”就是應(yīng)用各種原動(dòng)機(jī)使生產(chǎn)機(jī)械特產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，以完成一定的生產(chǎn)任務(wù)。而用各種電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)方式稱為“電力拖動(dòng)”。 在運(yùn)動(dòng)方程式中，阻轉(zhuǎn)矩 zT 與轉(zhuǎn)速 n 的關(guān)系 zT =f（ n）即為生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小和多種因素有關(guān)。以車床主軸為例，當(dāng)車床 切削工作時(shí)，主軸轉(zhuǎn)矩與切削速度 、切削量的大小、工作直徑、工作材料以及刀具類型等都有密切關(guān)系。 根據(jù)統(tǒng) 計(jì)，大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性可歸納為三種類型即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性、恒功率負(fù)載特性。 發(fā)電機(jī)在電路中用字母 “G”表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用 熱能 、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)發(fā)電，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，風(fēng)電也 慢慢 走進(jìn)我們的生活。 變壓器 在有的書上稱之為靜止的電機(jī)。從電機(jī)的定義發(fā)現(xiàn)，這么說(shuō)也有它的道理的。 電機(jī)按工作電源種類劃分 可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)；按工作原理劃分可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電機(jī)、同步電機(jī)；也可按運(yùn)轉(zhuǎn)速度劃分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速 ， 同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無(wú)關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。 阻轉(zhuǎn)矩的概述 阻轉(zhuǎn)矩 又稱 “反抗性” 轉(zhuǎn)矩 。大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性可歸納為三種類型即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性、恒功率負(fù)載特性。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 所謂恒轉(zhuǎn)矩 負(fù)載，就是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩 zT 與轉(zhuǎn)速 n 無(wú)關(guān)的特性，即當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩 保持常值。 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載多數(shù)是反抗性的，也有位能性的。 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性的特點(diǎn) 是，恒轉(zhuǎn)矩總是反對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。屬于這類特性的負(fù)載有金屬的壓延機(jī)構(gòu)、機(jī)床平移機(jī)構(gòu)。 位能性恒值負(fù)載轉(zhuǎn)矩則與反抗性的特性不同，它由拖動(dòng)系統(tǒng)中某些具有位能的部件（如起重類型負(fù)載中的重物）造成，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩具有固定的方向，不隨速度方向改變而改變。 上述兩種類型負(fù)載變化的圖形將在后面介紹。 通風(fēng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速大小有關(guān)，基本上與轉(zhuǎn)速的二次方成正比。 屬于通風(fēng)機(jī)負(fù)載的生產(chǎn)機(jī)械有離心式通風(fēng)機(jī)、水泵油泵等，其中空氣水油等介質(zhì)對(duì)機(jī)器葉片的阻力基本 上和轉(zhuǎn)速的二次方成正比。 恒功率負(fù)載特性，一些機(jī)床，如車床，在粗加工時(shí)，切削量大，切削阻力大，此時(shí)開低速；在精加工時(shí)，切削量小，切削力小，往往開高速。因此，在不同轉(zhuǎn)速下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速成反比。 可見，切削功率基本不變負(fù)載轉(zhuǎn)矩 zT 與 n 的特性曲線呈現(xiàn)恒功率的性質(zhì)。 必須指出實(shí)際生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性可能是以上幾種類型的綜合。例如，實(shí)際通風(fēng)機(jī)除了主要是通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性外，由于其軸承上還有一定的摩擦轉(zhuǎn)矩，因而實(shí)際通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性應(yīng)為 又如機(jī)床刀架等機(jī)構(gòu)在平移時(shí)，負(fù)載的特 性基本上是反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，但從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)及當(dāng)轉(zhuǎn)速還很低時(shí)，由于潤(rùn)滑油還沒有散開，靜摩擦系數(shù)攪動(dòng)摩擦系數(shù)大，摩擦阻力較大。另外當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，有一些油或風(fēng)的阻力，通常帶有通風(fēng)機(jī)負(fù)載性質(zhì)這導(dǎo)致在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩會(huì)略見增高。 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性兩者繪制在同一個(gè)圖上，成為分析電力拖動(dòng)系統(tǒng)的重要工具，他們?cè)谀撤N配合下，其交點(diǎn)可能是穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)。利用電動(dòng)機(jī)與負(fù)載兩種特性可以清楚的分析電力拖動(dòng)系統(tǒng)的各種過(guò)渡過(guò)程，包括起動(dòng)和制動(dòng) 過(guò)程。 電力拖動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況 一般情況下，電力拖動(dòng)系統(tǒng)裝置可分為電動(dòng)機(jī)、工 作機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備及電源四沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 個(gè)部分組成。電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)力，用以拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的某一工作機(jī)構(gòu)。工作機(jī)構(gòu)是生產(chǎn)機(jī)械為執(zhí)行某一任務(wù)的機(jī)械部分?？刂圃O(shè)備是由各種控制電機(jī)、電器自動(dòng)化元件及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等組成的，用