[01118657]电动机转速控制系统V1.0

①课题来源与背景 背景：在现在社会生活中,电动机得到了广泛的使用,然而在一些特定的工作场合,对电机的转速有着特定的要求。现代工业生产中有两种情况需要实现电机的速度控制：（1）满足运动及生产工艺要求。如对于电动车辆则要求低速恒转矩,高速恒功率;对于电梯机床纺织造纸等传动,特别是轧钢设备则要求正转反转电动制动四象限运行。这是高性能调速技术的应用场合。（2）实现调速节能。主要针对拖动风机水泵的电机,过去电机恒速运行,依靠挡板或阀门调节风量或流量,致使大量能量耗费在挡板阀门上。采用调节速度方式调节流量时,电机输入功率大大减少,产生高达20%-30%的节能效果。这是一般性能调速技术的重要应用场合。本设计特开发“电动机转速监控系统V1.0”来方便工作人员能够及时对电机的转速进行监视。本监测系统提供了功能完善的人机交互界面,能够实时的显示当前的电机转速,根据用户设定的上下限及设定值实现自动报警;动态显示转速调节过程中转速变化曲线;加入数据库功能,为使用者提供登录密码保护功能,为使用者提供密码修改界面;加入用户使用反馈通道,显示用户体验意见,为后续设计系统改进打下基础;可记录当前电机的转速,形成Excel报表,便于存储、打印。在国外很多公司都比较注重新产品的开发,比如在电机的安全、噪音、电磁兼容等方面都是很重视的。国外对电机的研究比国内略微先进,国外的人,他们实现了对电机一些性能的提高,而且还增加了可靠度,让电机的使用时间能够较长。在电动机的普遍使用程度上和电机的使用速率上更是不断的在进步,使得电动机噪声低、重量轻、成本低和拥有美丽的外观,在绝缘水平上的优势也是采用F和H等。我国的国产产品与国外的产品差异,相当一部分是在可靠性、重量、噪音和体积方面的不足,而输给国外的产品。 但在二十世纪60年代初期建了许多专业生产电机的企业和研究所。这些都推进了我国的电动机市场的发展。今天,新的、特殊的电机将继续与新的原理,新的结构,新材料,新技术,新方法联系起来,发挥出更好的作用来突破目前国内的电动机市场,来满足各种需求的消费者和实现其应用的价值。 ②研究目的及意义 在早期时候,发电机—电动机系统出现才使得直流电动机广泛得到应用,机能优越的直流电动机是以模拟电路为基础,是由线性与非线性中的非线性集成电路和运算放大器以及一些较少的数字电路构成的。其控制系统有非常复杂的硬件,功能也比较简单专一,并且系统也不方便活动、调整困难,这样就妨碍了直流电动机的发展和使用的限度范围。 在近几年电力电子技术的不断更新,直流电机速度控制系统的晶闸管变流器提供电源取代了发电机-电动机的调速控制系统。晶闸管变流器供直流电动机的电能已经大大超越了发电机-电动机调速系统。尤其在迅速发展的一些规模集成电路和单片机中的应用中,直流电动机的调速更加准确、可靠。20世纪50年代中期世界上第一只晶闸管研制成功,开创了电力电子技术发展的新时代从此电子进入强电领域,电力电子器件成为弱点控制强电的桥梁与纽带,使得电能的变换利用更加方便和高效,大大的促进了电机调整与控制技术的飞速发展。首先是直流电机调速系统摆脱了以往笨重的电动-发电机组供电形式进部到了可控整流器的简洁供电方式,加上线性集成电路运算放大器的应用和调节器的优化,直流调速的静动态性能获得了很大的提高。与此同时,交流电机调整技术的发展也获得了一次飞跃,尤其是20世纪70年代中期全世界范围内出现了能源危机,节约能源成了人们普遍的共识。作为节约电能的重要手段,交流电机调速引起了人们的重视,尤其是拖动风机水泵压缩机的交流电机实施以调速来调节流量的运行方式改造后,产生了巨大的节能效果,更为有力地推动了交流调速技术本身的快速发。通过这些技术的不断成熟,直流电动机的速度更加控制简单。根据性能的良好,故可得到调速范围变宽、转速率和平滑率变小,因此在很多方面中得到普遍使用。在不断的研究中,直流电动机控制才有更加新一步的创新和性能各方面的提高。 ③主要论点及论据 本课题主要研究的是直流伺服电机的正反转控制以及电动机转速的控制,设计了一个单片机控制系统,主要设备包括键盘、七段LED显示、并且采用直流脉宽调制PWM对电动机进行转速控制。规定直流电动机12伏电压,2瓦功率,转速1500转/分。通过电机的控制来实现电机参数的实时更新与维护,保证了电机的安全运行。我们可以按照调速过程滑差功率是否增大真实消耗还是得以回收来划分调速类型。 （1）滑差功率消耗型 （2）滑差功率回馈型 （3）滑差功率不变型。 ④创见与创新 该平台在电机磁链观测技术管理、参数配置等,平台支持数据的压缩备份,操作等方面有一定的创新性。 ⑤社会经济效益、存在的问题 项目在提高异步电机电机性能,有电机应用的项目中具有一定的社会经济效益 ⑥历年获奖情况：无。