悬臂吊车（无配重）计算机速度调节拖动系统设计_学位论文.doc

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1、沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）摘要本毕设主要研究计算机对吊车电机速度调节从而使其满足空勾或有负载时匀速提升，下放。文章中对吊车电机的起动，调速，制动等都做了详细的介绍，提出多种调速、制动方法并加以详细的讨论，具体采用了串级调速和反接制动的方法对电机进行控制。最终达到了使吊车空勾或有负载时的匀速提升，下放、越线停车、过载停车等要求。关键词：串级调速；反接制动；电机调速32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）AbstractTheprojectmainlystudiesofcranemotorspeedregulatingcomputersothattheem

2、ptyhookorloaduniformraisingandlowering.Inthearticle,thestartingofcranemotorspeedandbrakingetcaredescribedindetail,andputforwardmanyspeedandbrakingmethodisdiscussedindetail,andspecificadoptedcascadecontrolandreverseconnectbrakingofmotorcontrolmethod.Finallyreachedthatcraneloadoremptyhooktheun

3、iformraisingandloweringtheline,parking,overloadparkingrequirements.Keywords:cascadecontrol；reverseconnectbraking；motorspeed32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）目录1绪论11.1课题意义12系统总体设计框图及单片机系统的设计22.1基本设计思路22.2系统总体设计框图42.38051单片机简介42.4单片机系统中所用其他芯片简介83三相异步电动机103.1三相异步电动机机械特性和人为特性103.2三相异步电动机的各种运转状态133.3三相异步电动

4、机的起动143.4电机的调速方法与讨论153.5制动方法的选择与讨论184主电路图255结束语29参考文献30致谢31附录3232沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）1绪论1.1课题意义悬臂吊车被广泛应用在工厂中，能够节省人力，提高工作效率。吊车空勾或有负载时的匀速提升与下方需要计算机的调节。本次毕设研究了利用MCS-51系列单片机，通过串级调速的方法来对三相步进电机进行速度调节。中等以上功率的绕线转子异步电动机与其他电动机或电子设备串级连接以实现平滑调速，称为串级调速。异步电动机的串级调速，就是在异步电动机转子电路内引入

5、感应电动势，以调节异步电动机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势的方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。串级调速技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限。本文就是利用这种控制方式来改变串入电阻的多少以及相序的反接实现三相步进电机速度的控制。32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）2系统总体设计框图及单片机系统的设计2.1基本设计思路本课题主要采用改变电路中串入电阻的多少来调节电机的转速，当闭合图2.1开关S1时K1线圈吸合图2.2中K1控制开关闭合。当闭合图2

6、.1开关S2时K2线圈吸合。图2.1中K2控制图2.2开关K2闭合,电机实现正转。当闭合图2.1开关S3时，线圈K3吸合，线圈K3控制图2.1中开关K3闭合同时K5控制的常闭开关K5断开电机实现了反转。通过软件控制图2.3中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12使图2.2中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12分别闭合达到调速的效果。N急停开关正转开关反转开关S1S2S3K111K311K211K211K311K1K1图2.1控制开关图32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）ABCF1K2K3R1R2R3R4R5K6K7K8K9K10R6K11R

7、7K12K1图2.2电机开关图32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）P0.0P0.1P0.2P0.312VK6K7K8K9K10K11K12图2.3单片机信号（用三极管驱动）计算机系统阻转矩负载ABC2.2系统总体设计框图减速机构控制信号产生程序四级串接电阻执行机构计算机控制决策程序速度给定与求和程序数模变换器速度位置传感器速度环位能负载图2.4位能负载计算机速度调节系统示意图2.38051单片机简介（1）．8051单片机的基本组成32沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）8