【正文】 緒 論 課題的背景 最先制成電動機(jī)的人 是德國的雅可比 ， 在兩個 u 型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。 本文設(shè)計的主要內(nèi)容 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 目 錄 1 緒 論 ............................................................... 1 課題的背景 ........................................................ 1 電機(jī)的起源和發(fā)展 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案確定 ............................................... 4 變頻調(diào)速系統(tǒng) ...................................................... 4 三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 ............................ 4 變頻調(diào)速原理 .................................................. 4 變頻調(diào)速的基本控制方式 ........................................ 5 系統(tǒng)的控制要求 .................................................... 6 方案的確定 ........................................................ 6 電動機(jī)的選擇 .................................................. 6 開環(huán)控制的選擇 ................................................ 7 變頻器的選擇 .................................................. 7 4 變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................... 8 S7200 PLC ........................................................ 8 MICROMASTER420 變頻器 ............................................... 8 外部電路設(shè)計 ...................................................... 9 變頻開環(huán)調(diào)速 .................................................. 9 數(shù)字量方式多段速控制 ......................................... 11 PLC、觸摸屏及變頻器通信控制 .................................. 12 5 變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .............................................. 14 編程軟件的介紹 ................................................... 14 變頻調(diào)速系統(tǒng)程序設(shè)計 ............................................. 15 6 觸摸屏的設(shè)計 ........................................................ 23 觸摸屏的介紹 ..................................................... 23 MT500 系列觸摸屏 ................................................. 25 觸摸屏的設(shè)計過程 ................................................. 26 計算機(jī)和觸摸屏的通信 ......................................... 26 窗口界面的設(shè)計 ............................................... 27 觸摸屏工程的下載 ............................................. 31 7 PLC 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 ................................................ 33 變頻器的干擾源 .................................................. 33 干擾信號的傳播方式 ............................................... 33 主要抗干擾措施 .................................................. 34 電源抗干擾措施 ............................................... 34 硬件濾波及軟件抗干擾措施 ..................................... 34 接地抗干擾措施 ............................................... 34 結(jié) 論 ................................................................ 36 致 謝 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。通電后，棒型磁鐵與 u 型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用 ，帶動輪軸轉(zhuǎn)動。 直到第一臺實用直流發(fā)動機(jī)問世 ，電動機(jī) 被 廣泛應(yīng)用。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機(jī)輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。與此同時， 西門子開始 著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。西門子電機(jī)車當(dāng)時只有 3 馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗的電機(jī)車已達(dá) 12─15 馬力 ， 但當(dāng)時的電動機(jī)全是直流電機(jī)，只限于驅(qū)動電車。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。同步電動機(jī)工作原理同感應(yīng)電動機(jī)一樣，由定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 ，轉(zhuǎn)速固定不變，不受負(fù)載影響。 當(dāng)今世界，電 機(jī) 的 發(fā)展 已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制理論發(fā)展，電機(jī)調(diào)速技 術(shù)得到迅速發(fā)展，使得電機(jī)的應(yīng)用不再局限于工業(yè)應(yīng)用而且在商業(yè)及家用設(shè)備等各個領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用；而隨著新材料如稀土永磁材料 NdFeB、磁性復(fù)合材料的出 現(xiàn)，更給電機(jī)設(shè)計插上翅膀，各種新型、高效、特種電機(jī)層出不窮。 變頻技術(shù)是近年來國際家電領(lǐng)域全面開發(fā)和應(yīng)用的一項高新技術(shù)，它采用新型變頻器，將 50Hz 的固定供電頻率轉(zhuǎn)換為 30130Hz 的變化頻率，實現(xiàn)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能和提高效率的目的。在近 20 年的時間內(nèi)，經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個大發(fā)展過程。到了 90 年代初， BJT 通用變頻器的容量達(dá)到了 600KVA,400KVA 以下。 變頻器主電路中功率電路的模塊化，控制電路采用大規(guī)模集成電路和全數(shù)字控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用 “平面安裝技術(shù) ”等一系列措施，促進(jìn)了變頻電源裝置的小型化。 電力電子器件和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，使變頻器向多功能化和高性能化方向發(fā)展。 人們總結(jié)了交流調(diào)速電氣傳動控制的大量實踐 經(jīng)驗，并不斷融入軟件功能。 目前出現(xiàn)了一類 “多控制方式 ”通用變頻器。通過控制面板，可以控制上述四種控制方式中的一種，以滿足用戶的需要。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的節(jié)能調(diào)速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。 各類切削機(jī)床直到高速磨床乃至數(shù)控機(jī)床、加工中心超高速伺服機(jī)的精確位置控制都己應(yīng)用通用變頻器。 具體 內(nèi)容如下： ⑴ 在理論研究的基礎(chǔ)上， 對變頻調(diào)速系統(tǒng) 進(jìn)行 總體方案的設(shè)計 。 ⑶ 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計，包括 程序的編寫和分析。 ⑸ 采用良好的抗干措施使系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。一般電動機(jī)主要由兩部分組成：固定部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。當(dāng)磁極沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。因為運(yùn)動是相對的，假如磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動勢來。該電 流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力，電磁力的方向可用左手定則確定。 變頻調(diào)速原理 變頻器可以分為四個部分，如圖 所示。 給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，稱為主電路。 整 流 器 平 波 電 路 逆 變 器M控 制 電 路 圖 ⑴ 整流器。 ⑵ 平波回路（中間直流環(huán)節(jié)）。無論電動機(jī)處于電動狀態(tài)還是發(fā)電狀態(tài)，起 始 功率因數(shù)總不會等于