《交流调速控制系统》课程设计（论文）--基于ControlLogix控制的三相笼型异步电动机调速系统

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1、辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学交流调速控制系统课程设计（论文）题目：基于ControlLogix控制的三相笼型异步电动机变频调速系统院（系）：电气工程学院专业班级：自动化074学号：070302097学生姓名：指导教师：教师职称：教授起止时间：2010-07-08至2010-07-16辽宁工业大学课程设计说明书（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号070302097学生姓名王政文专业班级自动化074课程设计（论文）题目基于ControlLogix控制的三相笼型异步电动机变频调速系统课程设计（论文）任务设计技术参数：该调速系统基于Rockwe

2、ll设备网控制,通过控制powerflex40系列变频器进而对电动机进行调速控制。其调速系统要求如下：1、启动后有高速（此时频率为50Hz）和低速（频率为20Hz和15Hz）几个档位速度值。2、要有匀速运行的过程。3、电动机加速至高速（此时频率为40Hz）后，自由停车。4、调速过程不超过60s。设计要求：1、按已知条件采用一个合适的调速系统。2、分析该系统。3、简述软件操作流程。4、编写控制程序。5、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理。6、按学校规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日辽宁工

3、业大学课程设计说明书（论文）目录第1章交流调速系统概述11.1交流调速系统的背景11.2交流调速系统的应用11.3交流调速原理1第2章矢量控制系统32.1矢量控制系统32.2矢量控制原理32.3带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统3第3章基于ControlLogix控制的三相笼型异步电动机调速系统53.1系统的概述53.2Rockwell三层工业控制网络53.3ControlLogix简介73.4Powerflex40变频器73.5软件介绍83.6程序流程图93.7软件操作流程（基于DeviceNet的变频器控制）103.8梯形图18第4章运行观测及调速过程分析194.1调速过程分析194

4、.2实际运行观测曲线19第5章课程设计总结20参考文献21附录Ⅰ梯形图22辽宁工业大学课程设计说明书（论文）第1章交流调速系统概述1.1交流调速系统的背景人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动。除变频器以外的另一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，虽然仍在特定场合有一定的应用，但由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。交流调速传动控制技术之所以发展得如此迅速，和如下一些关键性技术得突破性进展有关，它们是电力电子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制

5、技术、PWM（PulseWidthModulation）技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。1.2交流调速系统的应用交流变频调速系统正在以其体积小、重量轻、通用性强、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，在钢铁、有色金属、矿山、石油化工、纺织、电力、机械、建材、轻工、医药、造纸、卷烟和自来水等行业获得广泛的应用。1.3交流调速原理异步电动机定子对称的三相绕组中通入对称的三相交流电，此时电机气隙内会产生一个旋转磁场，其旋转速度为同步转速（1-1）式中：——定子绕组电源频率；p——电机磁极对数。23辽宁工业大学课程设计说明书（论文）异步电动机转差率（1-2）则异步电

6、动机转速（1-3）23辽宁工业大学课程设计说明书（论文）第2章矢量控制系统2.1矢量控制系统1971年德国学者Blaschke等人首先提出了矢量变换控制实现了这种控制思想。它是设法模拟直流电动机的控制特点对交流电动机进行控制。根据电机学原理可知，调速的关键是转矩控制，直流电动机之所以调速性能好的根本原因就在于它的转矩容易控制。直流电动机的转矩表达式为可以分别控制电枢电流和磁通两个参数，它们之间互成直角坐标正交关系，且为两个独立变量，可以分别进行调节，在电路上互不影响。矢量变换控制成功地解决了交流电动机电磁转矩的有效控制同直流调速系统一样，实现了交流电动机的磁通和转矩分别独立控制，从而使交流电

7、动机变频调速系统具有了直流调速系统的全部优点。自20世纪70年代至今，矢量控制理论及应用技术经历了三十多年的发展和实践，形成了当今在工业生产中得到普遍应用的高性能交流调速系统。2.2矢量控制原理矢量变换控制技术的诞生和发展奠定了现代交流调速系统高性能化的基础。一般将含有矢量变换的交流电动机控制称之为矢量控制。交流电动机是个多变量、非线性、强耦合的被控对象，采用参数重构和状态重构的现代控制理论概念可以实现交流电