造粒装置变频调速的应用及电气控制系统的设计开题分析报告.doc

XXXX大学 本科生毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目：造粒装置变频调速的应用 及电气控制系统的设计 院 系： 化工过程自动化学院测控与电工系 专业班级： 测控技术与仪器 学生姓名： 指导教师： 开题时间： 2014 年 10月20日 1 选题的目的和意义 通过对水下造粒变频装置及电气控制系统的设计了解变频调速的原理。采用变频调速系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。因此采用变频调速后不仅获得了相当可观的经济效益而且提高了运行设备的安全性和可靠性，面对世界能源短缺的现状变频调速技术的研究应用有着重大的现实意义和巨大的社会、经济效益。变频调速在电动机运行方面的优势也很明显：变频调速系统的自身损耗小，工作效率高，电机总是保持在低转差率运行状态，减少转子损耗，可实现软启，制动功能，减少启动电流冲击。在世界能源紧缺的今天，开展变频调速技术的研究，推广其应用，有着非常重大的现实意义和巨大的经济效益及社会效益 。在水下造粒装置中从气相反应器来的聚乙稀粉料、添加剂、碳黑母料等由挤出机的进料装置送入螺杆挤出机，并在其中熔化、均化，造粒以形成一定形状的颗粒。为了造粒的需要，将挤出机出口的熔体，由齿轮增压泵提升熔体压力，送至造粒机进行水下切粒、冷却、脱水、干燥气送至储料仓。齿轮增压泵根据生产工艺不同的要求，需要调速来改变压力，因此采用变频调速。因为粒子大小，尺寸要求不同，所以切粒机由变频电动机机调速驱动。采用变频调速技术大大提高了颗粒的规格，稳定精确的提高了产品的质量，并且能很好的达到节能降耗的效果。变频调速技术已成为节约能源及提高产品质量的有效措施。很多用户实践的结果证明，节电率一般在10% ~ 30%，有的高达40%，更重要的是生产中一些技术难点也得到解决。2 变频调速技术在国内、外的现状及发展趋势 2.1 国外现状 变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合，并取得了显著的经济效益。变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点，并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛国外交流变频调速技术的现状具有以下特点?在功率器件方面，近年来高电压、大电流的SCR、GTO、IGBT、IGCT等器件的生产以及并联、串联技术的应用，使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。 ?在微电子技术方面，16位、32位的高速处理器以及DSP和ASIC（专用集成电路Application?Specific?IC）技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能化提供了硬件手段。 ?在控制理论方面，矢量控制、磁通控制、转矩控制、智能控制等新的控制理论为研制高性能变频器的发展提供了相关理论基础。 ?在产品化生产方面，基础工业和各种制造业的高速发展，促进了变频器相关配套件的社会化、专业化生产。 基础工业和各种制造业的高速发展，变频器相关配套件社会化、专业化生产。在大功率交-交变频（循环变流器）调速技术方面，法国阿尔斯通已能提供单机容量达3万kW的电气传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面，意大利ABB公司提供了单机容量为6万kW的设备用于抽水蓄能电站。在中功率变频调速技术方面，德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10 ~ 2600 kVA和Simovert P GTO PWM变频调速设备单机容量为100 ~ 900 kVA，其控制系统已实现全数字化，用于电力机车、风机、水泵传动。在小功率交流变频调速技术反面，日本富士BJT变频器最大单机容量可达700 kVA，IGBT变频器已形成系列产品，其控制系统也已实现全数字化。 2.2 国内现状 于1954 年。当时，在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司，即现在的天津电气传动设计研究所的前身。现在，我国有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。随着改革开放，经济高速发展，形成了一个巨大的市场，它既对国内企业，也对外国公司敞开。很多最先进的产品从