毕业设计开题报告(模板).doc

毕业设计（论文）开题报告题目名称 煤矿提升机变频调速拖动及PLC控制系统初步设计学生姓名 专业机械制造及自动化准考证号 一、选题的目的意义煤矿提升装置是采煤业的重要设备，提升机的电力传动特性复杂，电动机频繁正反向，经常处于过负荷运转和电动、制动不断地转换的状态中。对提升机来说，运行的安全、可靠性是至关重要的。因此，安全运行就成为提升机设计、制造的首要考虑问题。传统提升机转子串电阻调速电控系统存在诸多问题，如控制方式繁琐、可靠性低、调速性能差等。随着科学技术的进步和煤矿生产现代化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识进一步深化，提升设备及拖动控制系统也逐步趋于完善，各种新技术、新工艺逐步应用于矿井提升设备中 。采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，可提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。2、 主要内容与基本要求1、进行实地考察，了解工业现场情况；根据竖井提升机的实际需求、工况及矿用继电设备有关规范要求，结合实际，独立思考，做好开报告；2、煤矿用提升机对电气系统的要求；变频调速的特点及满足重载启动的要求；3、矢量控制变频调速技术用于提升机系统的安全性、可靠性研究；4、关于提升机运行过程的分析；实现满载平滑软起、减速制动、紧急停车等工况的研究；利用能耗制动技术，解决位能负载在快速、减速或急停时的再生发电能量处理问题；5、变频器选型、参数设定；PLC外围电路设计及系统抗干扰措施研究；控制系统设计；6、关于谐波的抑制。采用的交流电抗器，有效地抑制高次谐波对电网的影响；7、关于变频器跳过机械共振频率的研究，避免在危险频率下运行。绘制拖动竖井提升机系统图、控制原理图、信号系统图等。三、国内外研究综述 1.晶闸管电动机(SCR-D)直流低速直联拖动系统部分发达国家原有的交流提升机已基本上被晶闸管电动机(SCR-D)系统所取代。如AEG公司采用低速直联的SCR-D系统，电机功率3000kW，额定转速55.8r/min，滚筒直径6.5m,提人速度17m/s，提物速度20m/s，提升高度1200m，具有完善的保护系统；采用磁场反并联，有平波电抗器及卧式深度发送装置；采用积分给定与行程给定相结合的双重给定信号；主回路采用两组三相桥组成12脉动顺抗整流，大大提高了功率因数。 2.交流变频调速同步机驱动提升系统 SCR-D直流拖动系统趋于成熟，且采用了顺控技术等措施来提高功率因数，但其功率因数仍然较低，从而从电网吸收大量的无功功率，且对电网品质因数产生严重的影响，提升容量越大，问题越突出。再则，直流电机制造成本高，电枢回路的整流子限制了提升容量的进一步增加，且整流子，碳刷易磨损，加大了维护工作量，故障率高。因此换相整流子是个薄弱环节。由于存在上述两个问题，迫使人们又重新考虑交流拖动方式。自80年代初以来，交流变频供电的同步机拖动异军突起，在大型提升机中发展成为技术、经济均优的拖动方式。 3.微机控制在提升机上的应用 从70年代开始，随着微机技术的发展，微机控制技术已逐步应用于矿井提升机中。其应用主要体现在提升工艺过程微机控制、提升行程控制、提升过程监视、安全回路、制动系统的控制与监视、全数字化调速控制系统。四、毕业设计（论文）所用的方法及设计成果结合自己所学知识，认真查阅相关资料, 了解矿用提升机控制系统存在的实际问题，对原有系统进行技术升级改造。所用途径如下： (1)查阅图书馆资料，了解一般提升机的工作原理和结构； (2)利用网络资源，了解可编程控制器及变频调速技术在拖动系统中的应用，并把它应用到提升机拖动控制系统中；利用指导老师提供的信息和资料认真思考完成设计工作，实地考察，了解设备控制流程和具体参数。设计说明书*份，图纸名称及份数 五、主要参考文献与资料获得情况1 余发山.自动控制系统M.徐州：中国矿业大学出版社，2005.12 2 方荣惠.电机原理及拖动基础M.徐州：中国矿业大学出版社，2004.13 周希章.电动机的起动、制动和调速M.北京：机械工业出版社，2001.54 余发山.国内外矿井提升机的现状与发展J.煤炭机电，19955 王清