毕业综合实践成果报告

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1、北京科技大学成人教育学院毕业设计北京科技大学成人教育学院毕业设计（论文）题目：带式输送机变频调速设计函授站（分部）：太钢函授站专业：电气自动化班级：10级姓名：安立新学号：110102123指导教师：赵建宏2012年05月07日第17页共17页北京科技大学成人教育学院毕业设计第17页共17页北京科技大学成人教育学院毕业设计第17页共17页北京科技大学成人教育学院毕业设计毕业设计说明书目录1、绪论1.1带式输送机传动系统结构及现状简介1.2研究变频调速的意义2、变频调速设计2.1变频器相关知识介绍2.2电动机类型、容量、磁极对数等的选择2.3有关电机与负载

2、之间匹配的分析与计算2.3.1决定电动机与负载之间的传动比2.3.2电动机起动转矩的校核2.3.3电机机过载能力的校核2.4变频哭喊的类型、容量、型号等的选择2.5主电路的设计及外围选配件的选用2.6变频器的安装使用维护2.7可编程序控制器在储运作业区应用简介2.8PLC控制变频器电器3、总结3.1本文的结论3.2本文的不足3.3未来展望叁考文献第17页共17页北京科技大学成人教育学院毕业设计1、绪论1.1带式输送机传动系统结构及现状简介带式输送机作为一种特殊运输设备广泛应用于煤矿的采煤，矿山的采矿，大型重工业企业的原材料运输及其它工业企业的流水作业等。

3、它是由电动机、减速机、传动滚筒、输送带、托辊及支架以及其它辅助及保护设备组成。它的驱动电机通常采用恒速笼型三相异步电动机，因三相交流异步电动机转子侧的电流不从外部引入，而由电磁感应产生，所以具有结构简单牢固，体积小，重量轻，价格低廉，便于维护等优点，备受人们的青睐。与其他电动机相比，它在工农业生产设备中的占有率一直处于绝对领先的地位。随着工农业生产的不断发展和进步，人们对调速的要求越来越高，但异步电动机在调速方面一直处于性能不佳的状态。一直由直流电机主宰，虽然改变异步电动机定于侧的电流频率就可以调节转速，它是由异步电动机的基本原理所决定的。但是异步电动机

4、诞生于19世纪80年代，而变频调速技术发展到迅速普及的实用阶段，却是在20世纪80年代，变频调速技术从愿望到实现却整整经历了百年之久。究其原因，首先从目前迅速普及的“交直交”变频器的基本结构来看，“由交流变直流的整流技术是很早就解决了的。而由直流变交流的逆变过程实际是不同组合开关交替地接通和关断的过程，它必须满足一定条件的开关器件。第一，能够承受足够大的电压和电流；第二，允许长时间频繁地接通和关断；第三，接通和关断的控制必须十分方便。从20世纪70年代开始，电力晶体管的成功开发，才比较满意地满足了上述条件，从而为变频调速技术的开发，发展和普及奠定了基础。

5、20世纪80年代，又进一步开发成功了绝缘栅双极型晶体管，其工作频率比电力晶体管提高了一个数量级，从而使变频调速技术又向前迈进了一步。由于电动机绕组中反电动势的大小是和频率成正比的，因此在改变频率的同时还必须改变电压，故变频器常简写成VVVF。VVVF的实现，虽然不如逆变电路那样对于开关器件具有强烈的依赖性，但简化到足以推广普及的阶段，却是在20世纪70年代提出了正弦波脉宽调制技术（SPWM）并不断完善之后。其次，在不采取任何措施的情况下，异步电动机在变频后的机械特性远逊色于直流电动机变压后的机械特性，这将大大影响变频调技术的应用范围。20世纪70年代末，

6、矢量控制技术的提出和实现，使异步电动机变频后的机械特性达到了可以和直流电动机变压后的机械特性相媲美的程度。与此同时，计算机技术和大规模集成电路的飞速进步，极大地简化了实施SPWM及矢量控制等复杂技术的方法，增强和扩展了第17页共17页北京科技大学成人教育学院毕业设计变频器的功能，使变频调速技术迅猛地发展起来。随着计算机网络技术的发展，变频传动正在进入一个以通信网络技术为核心的发展时期，网络化和计算机集中控制正在成为传动系统的主要发展趋势，带式输送机变频传动取代恒速传动也将成为必然趋势。目前，我厂及储运作业区所使用的带式输送机的驱动电机全都是三相异步电动机

7、且为恒转速拖动。恒转速拖动三相异步电动机虽然结构简单，性能可靠，机械维护量几乎为零，并且通过主控PLC控制只有起动和停止两种最简单的状态，没有变频调速的参与，但是它与变频调速的三相异步电动机相比有如下缺点：①不论空载、轻载、重载转速都不变，额定负载时的功率因数为0.7-0.9；空载时功率因数极低只有0.2-0.3，这就造成在空载、轻载时的能源浪费。②由于起动转速也为额定转速，所以，对设备冲击较大，设备寿命缩短，且在恒转速下各部分无功磨损量大。1.2研究变频调速的意义由于近年来变频调速技术发展很快，使用变频调速取代直流调速，取代原来不易使用直流电机的环境和

8、现场的占拖动系统85%的交流恒速拖动系统成为可能，从而克服了异步电动机调速困难，