【精品】毕业设计：机电设备的维修与保养.doc

PAGE  PAGE 23 北岳职业技术学院 成人高等教育毕业设计 题目: 机电设备的维修与保养 学院:北岳职业技术学院 年级专业:2008年矿山机电 层 次:专科 学 号: 姓 名:曹海琴 指导教师:赵玉杰 起止时间: 2011 年 10月 15日～ 11月04日 内 容 摘 要 依据机电一体化技术的发展前景，提出一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体，采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制，解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和 HYPERLINK /class_free/19_1.shtml 计算机通讯等优点，充分利用了机电一体化技术带来的方便快捷。 关键词：电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结 目 录  TOC \o 1-3 \u 内 容 摘 要  PAGEREF _Toc258958424 \h 2 插 图 索 引  PAGEREF _Toc258958425 \h 4 引 言  PAGEREF _Toc258958426 \h 5 第1章 机电一体化技术发展历程及其趋向  PAGEREF _Toc258958427 \h 6 1．1 机电一体化技术发展历程  PAGEREF _Toc258958428 \h 6 1．2 机电一体化发展趋向  PAGEREF _Toc258958429 \h 6 第2章 机电一体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理  PAGEREF _Toc258958430 \h 11 2.1 系统工作原理  PAGEREF _Toc258958431 \h 11 第3章 机电一体化中阀位及速度控制原理  PAGEREF _Toc258958432 \h 15 第4章 关键技术问题的解决  PAGEREF _Toc258958433 \h 17 第5章 机电一体化中继电器保护的现状与发展  PAGEREF _Toc258958434 \h 19 5.1 继电保护发展现状  PAGEREF _Toc258958435 \h 19 5.2　继电保护的未来发展  PAGEREF _Toc258958436 \h 21 5.2.1　计算机化  PAGEREF _Toc258958437 \h 22 5.2.2　网络化  PAGEREF _Toc258958438 \h 23 5.2.3　保护、控制、测量、数据通信一体化  PAGEREF _Toc258958439 \h 25 5.2.4　智能化  PAGEREF _Toc258958440 \h 26 结束语  PAGEREF _Toc258958441 \h 26 参考文献  PAGEREF _Toc258958442 \h 26  插 图 索 引 图2-1 电动执行机构控制系统框图……………………………………11 图2-2 IPM输出电流、电压检测 ……………………………………14 图2-3 程序出格自恢复电路 ……………………………………15 图3-2 阀位及速度控制原理框图 ……………………………………15 图3-3 执行机构的典型运行速度图 …………………………………16 图4-1 线性隔离放大器 ………………………………………………19 第2章 机电一体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。  控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 2.1 系统工作原理 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 2.2 控制系统各功能元件的选型与设计1)单片机　选用INTEL公司生产的8031单片机，它主要通