矿车变频牵引控制系统毕业设计开题报告

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1、电信学院毕业设计（论文）开题报告姓名王海玲专业电气工程及其自动化班级电气一班学号08230137指导教师刘朝荣题目类型工程设计题目矿车变频牵引控制系统设计一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）1、选题的目的和意义矿车变频牵引控制系统的设计，主要在于矿车装矿过程的控制，利用电机的正反转及滑轮和绳索来牵引矿车的运行。具体过程是:电机正转启动带动矿车正向启动，随后电机加速带动矿车加速，直到最大速度全速运行，矿车进入矿洞，当矿车经过前减速限位开关时，电机减速带动矿车减速，直到停车，矿车完成进洞过程；电机反转带动矿车反向启动，加

2、速到预定速度后匀速运行，当矿车经过放料开始行程开关时，放矿机开始往矿车车皮放矿，并且此过程中必须保持矿车匀速运行，直到经过放料结束行程开关，放矿机停止放矿，矿车车皮满载，电机再加速，带动矿车加速到最大速度，重载全速运行出矿洞，当矿车经过后减速限位开关时，电机减速带动矿车减速，直到停车，矿车完成一次装矿过程。放矿示意图如图1所示。洞内洞外放矿机控制室洞口矿车图1矿车放矿示意图依据矿车装矿的工艺，绞车电气牵引采用变频器作为牵引电机数字化调速装置，实现对绕线式115kw交流电机无级调速，变频器满足电机低速、重载、频繁启动要求。另外，为了满足检修需要，牵引电机可以进行变频与工

3、频切换。整个控制系统采用PLC实现放矿牵引工艺的集中控制（包括供电、检测、液压、牵引），采用工控机或人机界面形成上位机系统。2、参考文献：[1]张冠生，《电器学》[M]，机械工业出版社，1979.[2]陆文伟，《三相异步电动机的控制线路》[M],水利出版社，1983.[3]李仁，《生产机械的电气控制》[M]，机械工业出版社。[4]张建华，《电子技术基础实验技术》[M]，北京工业学院出版社，1997.[5]杨辉、张凤言，《大规模可编程逻辑器件与数字系统设计》[M]，航空航天出版社.[6]王远，《模拟电子技术》[M],机械工业出版社，1994.[7]张晓锋，《电气控制与可

4、编程控制技术及应用》[M]，国防工业出版社，2010.[8]黄义峰、黄北刚，《常用电气控制电路》[M]，化学工业出版社，2011.[9]史国生，《电气控制与可编程控制器技术》[M]，化学工业出版社，2005.[10]阎石，《数字电子技术基础（第四版）》[M],高等教育出版社，1998.[11]苏彦民，《电力拖动系统的微型计算机控制》[M],西安交通大学出版社，1988.[12]刘豹，《现代控制理论》[M]，机械工业出版社，1992.[13]梁慧冰、孙炳达，《现代控制理论基础》[M],机械工业出版社，2007.[14]郑大中，《线性系统理论》[M],清华大学出版社，19

5、90.[15]常恒毅，《可编程序控制器》[M]，人民邮电出版社，1991.[16]陈伯时，《电力拖动自动控制系统（第三版）》[M]，机械工业出版社，1981.[17]许大钟，《交流电机调速理论》[M]，浙江大学出版社，1991.[18]王卫兵，《组态王使用手册》[M]，北京工业学院出版社，1997.二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程1、主要设计（研究）内容根据矿车的运行速度、放矿机与矿车的相对位置，实现全自动放矿及整个工作循环。要使用组态软件或人机界面与PLC进行通讯。要充分考虑到电源、电机、变频器、轴编码器、PLC

6、控制、开关等。考虑到多种突发事件，要使用声光报警。在考虑设置I/O点时要收集所有的动作，包括正反方向、高速、中速、低速、报警、正常、维修、手动、自动等等。由变频器控制电机的工作，编码器与电机轴相连，电机转动的信息就传给了计数器模块，编程软件将所需动作给PLC再输出给变频器，从而控制电机的动作，带动矿车前进或后退。全自动运行：矿车启动-加速-全速运行-减速-停车-启动-加速-匀速运行-放矿-匀速运行（负载变化）-停止放矿-再加速-重载全速运行-减速-停车整个工作循环全自动运行。在控制室通过监视系统全程监视。手动运行：在放矿点和控制室均可单独实现放矿机和牵引电机的手动控制

7、。紧急处理：在放矿点、控制室、机房设置检修控制箱。设置若干紧急停车开关及检修电源控制箱。2、设计（研究）思想电动机变频调速的基本原理是：根据三相异步电动机旋转磁场转速n1与转子转速n之间的关系：n1=60f1/p，n=60f1（1-s）/p。旋转磁场转速n1与定子电源的频率f1成正比，只要连续不断地改变频率f1，就可以改变旋转磁场转速n1，从而改变转子转速n，达到变频调速的目的。由于在调速时转差功率不随转速而变化，调速范围宽，无论是高速还是低速时效率都较高，在采取一定的技术措施后能实现高动态性能，可与直流调速系统媲美，根据本次设计要求及设备的需要使用