机电一体化技术毕业论文-变频器在行车中电机无级调速.doc
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1、III论 文变频器在行车中电机无级调速姓名专 业机电一体化技术指导老师2011年7月15日 目 录摘 要11引 言II2机电一体化的简介概况23机电一体化系统的特点和变频器的无级调速43.1 机电一体化系统的特点43.2变频器在行车中的无极调速5结束语7参考文献8摘 要摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的概况和变频器在电机中的无极调速。 关键词:机械工业 机电一体化 变频器 无级调速1 引 言现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由
2、于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。32 机电一体化的简介概况近数十年来,自动化技术的应用范围越来越广泛,应用程度也越来越深入。自动化技术的普遍应用,极大地把人类从繁杂的体力劳动和不安全的工作环境中解放出来,显著地改善了人类的工作环境和提高了人类的生活质量。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概
3、念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。随着时代的进步,机电一体化技术也越来越受到人们的重视,它的使用也越来越广泛。机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数
4、字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。机电一体化主要应用在:数控机床、计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、工业机器人等这些领域。3 机电一体化系统的特点和变频器的无级调速 目前,随着科技的发展,机电一体化技术不断更新,其性能不断完善、功能不断增强,下面我进行其特点阐述:3.1 机电一体化系统的特点机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器检测、执行机构、控制及信息处理和动力系统等五部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (1)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现
5、代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (2)传感器技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。(3)执行机构 执行机构是运动部件在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主要功能,电、液、气等执行元件和机械传动装置作为执行机构已被广泛采用。(4)控制及信息处理技术 机电一体化与微电
6、子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。(5)动力系统动力系统按照控制的要求,为系统提供能力和动力,去驱动执行机构工作以完成预定的。 (6)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (7)软件技术 软
7、件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。3.2 变频器在行车中的无极调速现在机电一体化技术在工业生产中得到广泛应用,就以我厂的“一罐到底”工程来说,新配备的两台行车,分别为起重量是130吨和80吨的,现行车采用的是无级调速,下面我就对电机无级调速进行介绍:电机的调速的方法有种:一、变极对数调速方法(这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的)。二、变频调速方法(变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法)。三、串级调速方法(串
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