三速电动机变极调速控制设备设计.doc

职业技术学院 毕业设计（论文） 题目 三速电动机变极调速控制设备的设计 专业 机电设备维修与管理 班级 机电 学生 学号 指导老师 职业技术学院 前 言 随着现代技术的发展和工业生产过程的智能化，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓的自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动按照预定的规律运行[1]。其中，本次毕业设计涉及的系统就是一个典型的自动控制系统。 自动控制技术在社会生产过程中起着举足轻重的作用，无论是在宇宙航行、机器人控制、导弹制导以及核动力等高新技术领域，亦或是在生物、医学、环境、经济管理和其他许多社会生活领域中，都有自动控制技术的应用。特别是在一些基础性的工业过程控制领域，自动控制技术更是凸显了自身的优势。首先，自动控制技术为企业安全的生产过程创造了良好的条件；其次，自动控制技术使得企业的生产过程更加高效、经济和环保。 一个良好的生产环境对于企业而言是至关重要的，其原因主要有以下两点：第一，就生产过程而言，安全是第一要素，其包括参与生产人员的人身安全和设备安全。而良好健康的生产环境正是安全的重要保证；第二，就企业而言，如何获得更高的利润是企业能否正常运转的重要保证，一个良好健康的生产环境不仅能够降低企业设备的维护费用和原料损耗，而且还能提升生产效率，进而大幅提升企业利润。因此，如何保证企业生产运行在一个良好健康的环境下，显得十分重要。 我们知道，纺织工业是一项重要的国民经济基础行业，其产品涉及到人们生活的诸多方面。然而，目前我国的纺织工业还存在着生产技术落后、技术标准低、人才资源匮乏、信息化程度不高、缺乏品牌经营管理等诸多问题。当然，解决以上问题并非短时期能够完成。企业自身在经营和发展的过程中，能够全方位考虑企业的良性发展，循序渐进地提升自身的技术水平和管理水平，显得十分必要。 对于纺织厂的生产车间而言，如何控制温度和相对湿度是车间良性运行的重要保证。车间温湿度的控制涉及自然环境的状态和人为地对温湿度进行补偿两个问题。因此，可以将其定义为一个基于环境状态实时变化的车间温湿度自动补偿问题。温湿度的补偿主要采用控制轴流风机的方法实现。 目 录 中文摘要 I 英文摘要 II 第1章 绪 论 1 1.1 选题背景及意义 1 1.2 电机调速控制系统发展现状 1 1.2.1 直流电动机调速技术 2 1.2.2 交流电动机调速技术 3 1.3 电机调速中的控制技术 4 1.4 论文内容及章节安排 4 第2章 电机拖动方案的确定 5 2.1 电机拖动原理 5 2.1.1 直流电机拖动原理及特性 6 2.1.2 交流电机拖动原理及特性 8 2.2 电机拖动方案论述 12 2.3 本章小结 13 第3章 电动机的选型方案论述 14 3.1 电动机选型 14 3.2 本章小结 16 第4章 电气控制原理图的设计 17 4.1 电气控制原理图设计方法论证 17 4.1.1 经验设计法 17 4.1.2 逻辑设计法设计 22 4.2 本章小结 29 第5章 电器元件的选择明细 30 5.1 电器元件的选择 30 5.1.1 刀开关 30 5.1.2 熔断器 30 5.1.3 热继电器 31 5.1.4 接触器 31 5.1.5 电流互感器与电流表 32 5.1.6 中间继电器 32 5.1.7 时间继电路 32 5.1.7 按钮 33 5.1.8 指示灯 33 5.1.9 指示灯 33 5.1.10 接线端子 34 5.2 电路元件明细表 34 5.3 本章小结 35 第6章 电器布置图的设计 36 6.1 电气布置图的设计原则 36 6.1.1低压电器电控设备的布置原则 36 6.1.2 三速电动机电气控制柜的布置 39 6.3 本章小结 41 第7章 电器接线图的设计 42 7.1 接线图的设计 42 7.2 本章小结 49 第8章 总结与展望 50 8.1 系统设计总结 50 8.2 三速电动机变极调速的未来展望 50 致 谢 51 参考文献 52 附 录 53 附录A：国家电气标准的若干规定 53 一、 电控设备导线的颜色 53 表A—1 依导线颜色标志电路的规定 54 表A—2 依电路选择导线颜色的规定 55 中文摘要 针对某纺织车间温湿度的保持问题，采用控制轴流风机的方法实现对温湿度的控制。通过建立风机转速、风量以及轴功率之间关系的数学模型，确定了电机的拖动方案。其中，电机选型为YD序列变极三速电动机。根据控制系统的功能和设计要求，论述了系统的元件选型方案。最后据温湿度控制要求和电机拖动方案，设计了电气控制设备电气控制原理图。系统最终实现了对轴流风机的控制，从而实现了对车间温