悬臂吊车（无配重）计算机速度调节拖动系统设计毕业论文.doc

摘 要 本毕设主要研究计算机对吊车电机速度调节从而使其满足空勾或有负载时匀速提升，下放。 文章中对吊车电机的起动，调速，制动等都做了详细的介绍，提出多种调速、制动方法并加以详细的讨论，具体采用了串级调速和反接制动的方法对电机进行控制。 最终达到了使吊车空勾或有负载时的匀速提升，下放、越线停车、过载停车等要求。 关键词： 串级调速；反接制动；电机调速 Abstract The project mainly studies of crane motor speed regulating computer so that the empty hook or load uniform raising and lowering. In the article, the starting of crane motor speed and braking etc are described in detail, and put forward many speed and braking method is discussed in detail, and specific adopted cascade control and reverse connect braking of motor control method. Finally reached that crane load or empty hook the uniform raising and lowering the line, parking, overload parking requirements. Keywords: cascade control；reverse connect braking；motor speed 目 录 1绪 论 1 1.1课题意义 1 2 系统总体设计框图及单片机系统的设计 2 2.1 基本设计思路 2 2.2 系统总体设计框图 4 2.3 8051单片机简介 4 2.4单片机系统中所用其他芯片简介 8 3 三相异步电动机 10 3.1 三相异步电动机机械特性和人为特性 10 3.2 三相异步电动机的各种运转状态 13 3.3 三相异步电动机的起动 14 3.4 电机的调速方法与讨论 15 3.5 制动方法的选择与讨论 18 4 主电路图 25 5 结束语 29 参考文献 30 致 谢 31 附 录 32 1绪 论 1.1课题意义 悬臂吊车被广泛应用在工厂中，能够节省人力，提高工作效率。吊车空勾或有负载时的匀速提升与下方需要计算机的调节。 本次毕设研究了利用MCS-51系列单片机，通过 串级调速的方法来对三相步进电机进行速度调节。 中等以上功率的绕线转子异步电动机与其他电动机或电子设备串级连接以实现平滑调速，称为串级调速。 异步电动机的串级调速，就是在异步电动机转子电路内引入感应电动势，以调节异步电动机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势的方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。 串级调速技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限。 本文就是利用这种控制方式来改变串入电阻的多少以及相序的反接实现三相步进电机速度的控制。 2 系统总体设计框图及单片机系统的设计 2.1 基本设计思路 本课题主要采用改变电路中串入电阻的多少来调节电机的转速，当闭合图2.1开关S1时K1线圈吸合图2.2中K1控制开关闭合。当闭合图2.1开关S2时K2线圈吸合。图2.1中K2控制图2.2开关K2闭合, 电机实现正转。当闭合图2.1开关S3时，线圈K3吸合，线圈K3控制图2.1中开关K3闭合同时K5控制的常闭开关K5断开电机实现了反转。 通过软件控制图2.3中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12使图2.2中开关K6,K7,K8,K9.K10.K11,K12分别闭合达到调速的效果。 图2.1 控制开关图 图2.2 电机开关图 图2.3 单片机信号（用三极管驱动） 2.2 系统总体设计框图 2.3 8051单片机简介 （1）．8051单片机的基本组成 8051单片机由CPU和8个部件组成，它们都通过片内单一总线连接，其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式，但在功能单元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本组成如下图所示： 图2.5 8051基本组成 （2）．CPU及8个部件的作用功能介绍如下 中央处理器C