毕业设计（论文）-基于虚拟仪器的电机变频实验系统

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1、湖南工程学院毕业论文毕业设计论文题目基于虚拟仪器的电机变频实验系统（院）系电气与信息工程系专业电气工程及其自动化学生姓名导师姓名完成日期2004年6月17日—63—湖南工程学院毕业论文湖南工程学院毕业设计（论文）任务书一、基本任务及要求：设计一个电机变频实验系统，它应由变频电源、PC机、传感器、高速PCI采集卡、扭矩测量装置、电机负载和系统软件等部分组成。能测量电机实验过程中的电压、电流、频率、相位、转矩、转速等物理量,还能进行频谱分析，所有实验数据都生成电子文档，可在计算机屏幕上适时显示也可通过打印机输出实验报告。除了能完

2、成传统的电机实验外，还能完成电机的变频驱动、开环控制和闭环控制（包括U/F控制和矢量控制）等实验。二、进度安排及完成时间：（1）第二周至第四周：查阅资料、撰写文献综述和开题报告；（2）第五周至第六周：毕业实习；（3）第六周至第七周：总体方案的确定；（4）第八周至十二周：主电路设计与元器件的选择，软件设计；（5）第十三周至第十四周：装置工艺设计；（6）第十五周至第十六周：装置调试与实验；（7）第十七周至第十九周：撰写设计说明书（8）第二十周：毕业设计答辩前言—63—湖南工程学院毕业论文虚拟仪器VirtualInstrument

3、（又称VI）开发是当前自动化仪表领域研究的特点。虚拟仪器主要被用于构建计算机测试分析系统和自动控制系统。它软件取代传统的电子仪器，充分发挥了新一代计算机大容量、高速度的潜能，是CAT、CAE中一个重要的信号采集及分析手段。虚拟仪器是以特定的软件支持取代相应功能的电子线路，充分利用计算机的软硬件资源，用计算机完成传统仪器的部分乃至全部功能，以具备控制、处理分析能力的软件为核心的软仪器。它是传统仪器功能与外形模块化和软件化。在虚拟仪器中，传统电子仪器的绝大部分功能，甚至全部功能都由软件来实现。同时，由于虚拟仪器是以软件为核心的仪

4、器，它不能脱离计算机硬件平台而独立实现其功能。就VI所支持的操作系统而言，包括DOS，WIN9X系列，Macintosh和UNIX。据此，虚拟仪器可以分为基于PC机和工作站两类。其中决大部分VI运行在个人计算机上，操作系统为Windows。借助于软件实现了传统仪器相应功能的虚拟仪器，是计算机化的仪器。也可以认为，VI是硬仪器的虚拟化，软件化和图形化的计算机表达。开发虚拟仪器的目的是为了更快捷方便地进行测试、分析与控制。虚拟仪器是计算机辅助测试分析系统的主体组成部分。一个典型的虚拟仪器CAT系统，一般由以下几个部分组成；计算机

5、，VI软件，数据采集卡，硬件接口，电荷放大器，抗混滤波器，传感器和连线电缆。其中，计算机为虚拟仪器软件运行提供特定环境，在虚拟仪器软件支持下成为过程通信，数据采集与分析的处理中心；信号由传感器拾取，经电荷放大器放大，低通滤波后，由采集卡在软件控制下被采样，再经A/D转换后进入计算机加以保存或处理。从信号在系统中的流向可以看出，在虚拟仪器系统中软件占主导地位。软件支持使计算机具有了信号采集控制、处理与结果输出的能力。系统的核心功能是由其实现的，而硬件则为虚拟仪器的正常运行提供必要的物质基础。目录—63—湖南工程学院毕业论文前言

6、摘要ⅠAbstractⅠ第1章实验系统的整体说明11.1实验系统的整体框架图11.2实验系统的主要部分说明31.2.1传感器及其调理电路31.2.2数据采集卡及虚拟仪器平台31.2.3变频器性能介绍41.2.4各主要硬件的选择及设置4第2章异步电动机变频调速的基本原理92.1异步电动机调速基本原理92.1.1V/F控制102.1.2转差频率控制102.1.3矢量控制112.2变频调速异步电动机的运行特性112.2.1恒电压频率比时的稳态特性112.2.2恒电流的运行性能152.2.3电动机的恒功率和恒转矩运行15第3章TD3

7、000变频器的介绍163.1认识变频器163.2变频器的操作及简单运行173.3TD3000变频器使用操作流程简介19第4章虚拟仪器的介绍214.1LabVIEW简介214.2虚拟仪器的基本概念、特点及其构成224.3虚拟仪器的整体设计244.4虚拟仪器测量系统的设计254.4.1虚拟仪器的硬件构成254.4.2虚拟仪器的软件体系构成264.5虚拟仪器软件设计264.5.1数据采集274.5.2虚拟示波器结构与组成274.6软件设计与实现284.6.1数据采集模块284.6.1.1采集原理与模块简介284.6.1.2数据采集

8、系统的构成314.6.1.3通道的采样方式324.6.2波形显示模块374.6.3频谱分析模块374.6.3.1各VI的介绍374.6.3.2信号的产生384.6.3.3数字信号处理39第5章实验指导书41—63—湖南工程学院毕业论文5.1交流变频调速装置参数设定与运行试验415.2电动机