升降机毕业论文地笼的研究内容

下面是中达咨询给大家带来关于施工升降机常见电气故障及故障分析，以供参考。序号故障分析一、保护开关QF跳闸电缆内部损伤、短路或相线接地。二、保护开关QF2、QF3、QF4跳闸。1、变压器绕组或控制绕组与地短路。2、安全保护开关压线松动、掉落、接地等。三、吊笼上下运行有自停现象1、安全保护开关接点接触不良2、门开关动作四、电动机启动困难并有异常声音1、制动器无动作2、超载3、电源功率不足，或工地电源距升降机过远，供电电缆截面过小，致使启动压降过大五、吊笼上行或下行运行，限位碰铁碰到限位开关不停止1、上限位开关6XK，下限位开关7XK损坏2、限位碰铁位移六、接触器易烧损电源功率不足，或工地电源距升降机过远，供电电缆截面过小，致使启动压降过大，启动电流过大七、操作升降机上下运行时有时动作不正常继电器JZ的接点接触不良八、主接触器不吸合1、检查三相电源是否正常。2、三相电相序是否正确，相序继电器工作指示灯是否亮。3、内外急停按钮开关，电锁开关是否开启。4、元件损坏或线路短路，断路等。九、操作没上行或下行1、检查主接触器是否吸合。2、检查限速器微动开关，上下限位开关。3、按上行是否上行接触器吸合，按下行是否下行接触器吸合。十、启动时，制动器没打开1、整流桥块是否正常，输入有没有电压，输入有没有直流输出。2、制动器的控制电压不正确。3、制动器的间隙调整不正确。4、线路短路、断路等。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

造成施工升降机吊笼坠落事故的原因很多，归纳起来主要有以下几种：(1)驱动装置的制动器制动力矩不够，安全系数太小;(2)单驱动和双(多)驱动的问题;(3)防坠安全器的可靠性差;(4)违反扣作规程，不按产品说明书的规定，吊笼超载运行;(5)驱动小齿轮与齿条啮合处背面没有装靠轮，或靠轮偏心轴无锁片;(6)没有设置平衡重;(7)其它偶发原因;2 驱动装置安全装置的分析对比吊笼驱动装置的制动器该制动器是吊笼停靠楼层定们的装置，目前采用的大致有两种：一种是标准的JWZ200型的块式制动器，其制动力矩为160N•m，属成熟产品，它的缺点是外形尺寸大，制动易磨损，如维修和保养不当容易失效。这种制动器大多使用在80年代生产的国产施工升降机上，目前已很少使用，逐步被淘汰;另一种是80年代后期参考ALIMAK进口样机研制的，它是与驱动电动机连在一起的片式磨擦制动器。它是与驱动电动机连在一起的扯式磨擦制动器。这种制动器的特点是结构紧凑，体积小，制动片间的间隙容易调整。目前国产的施工升降机其本都采用这种制动器。要使吊笼可靠地停靠在偻层上，保证其不坠落，制动装置的制动器必须具有足够的制动力矩，对于不带平衡重的吊笼其制动力矩应满足下式要求：吊笼上行时：M1=(((G+Q)•R)/i)•k 吊笼下行时：M2=(((G+Q+Q1)•R)/i)•k式中：M1——吊笼上行时的制动力矩(N•m);M2——吊笼下行时的制动力矩(N•m);Q——吊笼的额定载重量(kg);Q1——吊笼下行时的惯性力(N);G——吊笼的自重(kg);i——减速器的传动比，平面双包络环面蜗轮，蜗杆的减速器，i=42/3;k——制动力矩的安全系数，按GB/T10054-96的规定k>=;R——驱动小齿轮的节圆半径(m)。吊笼在额定载荷下(不带对重，额定载荷为1000kg)，要安全可靠地停靠在所需位置，保证吊笼不坠落，通过上式计算制动力矩M为195N•m。由此可见上述两种制动器的制动力矩都偏小，为了克服制动器的制动力矩小并且保证吊笼的安全运行而不坠落，一定要采用双驱动或带平衡重。驱动装置(单驱动和多驱动)驱动装置数量的设置，取决于吊笼的自重和额定载荷的大小。在早期，施工升降机吊笼发生过几起坠落事故，因此认为单驱动不可靠，只有采用双驱动才能确保吊笼安全运行。实际上吊笼安全运行问题并不是由驱单元的组数来决定的。防坠安全器当吊笼的驱动装置失效而坠落时，限制吊笼的运行速度并使其停止坠落的一种机械装置称之为防坠落安全器。目前国产的施工升降机上大多使用仿制ALIMAK公司的第二代产品——锥鼓形磨擦式防坠安全器。其作用过程是当吊笼以额定速度运行时，防坠安全器的轴端小齿轮在导轨架的齿条上处于随动状态;当吊笼由于某种原因而超速运行时，装在齿轮轴上的离心块，在离心力的作用下，克服弹簧力而向外甩出与外锥体内侧的凸齿相啮合，带动磨擦磨擦锥体转动，在蝶簧组的作用下，逐渐增大内，外锥体之间的磨擦阻力矩，直至使吊笼停止运行。制动时吊笼的滑移行程为—，所以制动平稳，没有明显的冲击力，呆延长吊笼，钢结构等的寿命。该防坠安全器的特点是制动力矩大，可达3000N•m以上;结构紧凑，体积小，使用比较安全可靠。是目前国产施工升降机上的主要配套产品。根据JG5058-95《施工升降机#防坠安全器》的规定，防坠安全器只能在有效的标定期限内使用，其有效标定期限为两年。造成防坠安全器失灵的原因往往是超标定期限使用，没有及时地送交专业测试单位进行修理和检测，有些易损件由于长期使用而磨损，疲劳等原因使防坠安全器的功能失效。多年来修理和检测重新标定期限的防坠安全器来看，有部分防坠安全器壳体积水，使制动带长期遭水浸泡而霉烂变质;还有的制动带表面粘有油污，这些都大大降低制动带的磨擦系数，直接影响制动力矩，使它失去防坠的功能。操作不正确违反操作规程，不按产品说明书的规定超载使用，造成吊笼坠落事故。目前国产的施工升降机大部分都没有设置吊笼超载限制保护器。有关这方央的设计原理的论文曾在杂志上报道过，但真正应用到产品上质量过关的极少。有特今后研究设计单位和工厂通力协作，进行攻关，使吊笼超载限制保护器早日应用到施工升降机上。驱动小齿轮与齿条啮合处的靠轮问题驱动小齿轮与导轨架上的齿条相啮合时，从受力情况可知，除了向上或向下的垂直力以外，还有互相推斥的水平力，也就是说驱动小齿轮的离开齿条的力。较早生产的驱动装置上，一般没有设置靠近装置。由于传动板的刚性和齿轴变形以及啮合不当等原因，导致驱动小齿轮脱离与齿条啮合面使吊笼坠落。1993年在上海宝钢工地上使用的一台施工升降机就是由于上壕原因而使吊笼坠落，造成一死一伤的重大事故。另外有的虽然装有靠轮，但靠轮的偏心轴没有锁片，在使用过程中轴的偏心自动外移，使靠轮起不到应有的作用。平衡重问题采用平衡重的目的是用来平衡吊笼的部分或全部重量，在驱动装置电动机功率不变的情况下，可提高吊笼的运载能力，这主要起一种节能的作用。但是由于施工升降机吊笼的的坠落事故90%左右都在加节或不带平衡重的情况下发生的，因此有人就得出平衡重能保证吊笼安全运行的结论。实际上从齿轮齿条施工升降机的运行原理来看，平衡重也只起到节省能源的作用。从国内外生产的施工程式降机来看，带平衡重和不带平衡重的都有，而且不带平衡热处理的施工升降机作用得更多。3 确保施工升降机吊笼安全运行的关键问题(1)保证驱动装置制动器的质量和提高制动力矩。目前使用的片式磨擦制动器的制动力矩一般在100N•m左右，制动力矩偏小，有待进一步提高制动力矩，使制动力矩的安全系数k>=2。(2)目前施工升降机上绝大多数使用锥形磨擦式防坠安全器。从使用的情况来看，性能较稳定，是比较安全可靠的一种防坠安全装置。但问题是在使用过程中一定要按照JG5058-95的要求。防坠安全器在使用时。至少每三个月进行一次额定载荷的坠落试验。以验证防坠安全器的可靠性。另外，防坠安全器只能在有效的标定期限内使用。到期后一定要及时的送交专业检测单位进行检修和测试，重新标定有效期后方可使用。同时在使用过程中要加强保养，特别要防止壳体内渗水和制动带上粘油污，以保证它的工作可靠性和中够的制动力矩。(3)要安装吊笼超载保护装置，以确保吊笼的安全运行。如前所述，目前吊笼上使用超载限制保护装置很少，特别是国产的施工升降机上安装这种安全装置的则更少。期待研制出一种简单，实用，安全可靠的吊笼超载限制的保护器推广使用。(4)驱动小齿轮与齿条啮合处，在齿条背面一定要安装靠轮。以保证驱动小齿轮与齿条右靠啮合。同时靠轮的偏心轴一业要用锁片固定牢。

施工升降机又叫建筑用施工电梯，也可以成为室外电梯，工地提升吊笼。施工升降机主要用于城市高层和超高层的各类建筑中,因为这样的建筑高度对于使用井字架、龙门架来完成作业是十分困难的。他是建筑中经常使用的载人载货施工机械，主要用于高层建筑的内外装修、桥梁、烟囱等建筑的施工。

电动机升降机毕业论文

机电毕业设计目录_机电毕业论文双击自动滚屏文章来源：一流设计吧发布者：16sheji8 发布时间：2008-9-10 8:55:58 阅读：5442次机电毕业设计目录001CA6140车床主轴箱的设计002DTⅡ型固定式带式输送机的设计003FXS80双出风口笼形转子选粉机004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计005PLC在高楼供水系统中的应用006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计008乘客电梯的PLC控制009出租车计价器系统设计010电动自行车调速系统的设计011多用途气动机器人结构设计012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发015减速器的整体设计016金属粉末成型液压机的PLC设计017可调速钢筋弯曲机的设计'018螺杆空气压缩机019膜片式离合器的设计020全自动洗衣机控制系统的设计021生产线上运输升降机的自动化设计022双铰接剪叉式液压升降台的设计023四层楼电梯自动控制系统的设计024万能外圆磨床液压传动系统设计025卧式钢筋切断机的设计026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计027新KS型单级单吸离心泵的设计028压燃式发动机油管残留测量装置设计029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器030知识竞赛抢答器设计031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考：

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丝杆升降机毕业论文

机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考:

机械类的毕业论文题目有很多，学术堂整理了十五个题目供大家进行参考：1、某型汽车发动机曲轴的加工工艺及测试研究2、舞台升降装置的设计研究3、按摩机器人控制器的设计与研究4、垂直升降式立体停车设备的结构设计5、CA6140普通车床纵向数控改装6、汽车电磁涡流减震器力学性能研究7、自动下料机的机械结构设计与研究8、智能清洁机器人的设计9、低破碎玉米脱粒机的设计与分析10、马铃薯连续式机械化去皮关键技术研究11、排气隔热罩的设计与研究12、汽车电动玻璃升降器结构设计13、胡萝卜自动削皮机虚拟样机设计14、山药全自动削皮机装置与控制系统研究15、自动化甘蔗削皮装置的研制

全自动揉搓式洗衣机的设计机电一体化设计包括,任务书,开题报告,外文翻译,文献综述,说明书,所有设计图,论文字数:22225,页数:57 论文编号:JX086 摘要现有的洗衣机中最为常见的为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。波轮式洗衣机是依靠波轮的转动来带动衣物和洗涤液进行洗涤；而滚筒式洗衣机是依靠滚筒的连续转动或定时反向来洗涤衣物。由此可看出，这两种类型的洗衣机都是依靠单一的运动方式来洗涤衣物，而在此设计中将这两种洗涤方式揉和起来，将两种运动方式结合起来，增加了衣物在竖直方向上的运动。使衣物既能像在波轮式洗衣机中那样由波轮带动衣物进行洗涤又能像滚筒式洗衣机那样依靠水流的力量洗涤衣物，并且还可以像手洗那样对衣物进行揉搓，集各种洗涤方式于一身，对衣物进行更为彻底的洗涤。由于洗衣机的基本功能是对衣物的洗涤，关键在于进行洗衣程序的控制。所以,本文就洗衣机的机械设计和电气控制进行了探讨,实现全自动揉搓式洗衣机的设计关键词：波轮滚筒揉搓全自动Abstract ：In what the existing washer is most common is the impeller type washer and the roller washer. The impeller type washer is depends upon impeller's rotation to drive the clothing and the cleaning solution carries on the wash; But the roller washer is depends upon drum's continuous rotation or fixed time reverse washes the clothing. From this may see, these two type's washer is the dependence sole mode of motion washes the clothing, but kneads together in this design these two wash way, unifies two modes of motion, increased clothing's in vertical direction movement. Enables the clothing both to look like in the impeller type washer such drives the clothing by the impeller to carry on the wash and to be able to look like the roller washer such dependence current of water the strength wash clothing, and may also look like the hand to wash such carries on to the clothing rubs, the collection each wash way in a body, carries on a thorougher wash to the clothing. Because washer's basic function is to clothing's wash, therefore, the key lies in carries on washes clothes the procedure control. Therefore, this article has carried on the discussion on washer's machine design and the electric control, realizes the completely automatic to rub type washer's design key word: The impeller drum rubs the completely automatic 目录摘要 2前言 4第一章绪论 51．1设计思想 61．2工作原理 6第二章洗衣机的原理、分类和驱动方式 72．1洗衣机的原理 82．2洗衣机的分类 92．3洗衣机的驱动分类 11第三章电动机的选择 133．1概论 133．2洗涤电动机 13第四章整机设计 164．1波轮的分类 164．2波轮的参数及性能 164．3波轮形状及参数的选用 174．4带传动的设计（一） 184．5带传动的设计（二） 204．6螺纹轴的设计 224．7波轮轴的设计 26第五章电气部分设计设计概述系统总体框图元器件介绍 AT89C2051 W7805 74LS139 洗机机功能分析全自动洗衣机的控制功能电路图中各部件的分析全自动洗衣机的部分电路分析洗衣机控制程序设计程序流程图源程序 44第六章相关部件的设计和安装说明 536．1 洗衣机的底座及外壳 536．2 位开关和拨动开关 546．3桶（盛水桶）及其安装 546．4 桶的结构设计 55结论 55参考文献 56致谢 57以上回答来自:

全液压升降机毕业论文

现在的论文大多都要钱的，免费的很少啊。我都找了好长时间了，是关于减速器壳的工艺设计。都要钱的，郁闷！

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电机学的研究内容论文

第一章导论概述电机发展简史电机中的基本电磁定律铁磁材料特性磁路基本定律及计算方法电机中的机电能量转换过程电机的发热和冷却电机的分析研究方法习题第二章直流电机概述直流电机的电枢绕组直流电机的磁场直流发电机的基本特性直流电动机的基本特性直流电力传动直流电机的换向特殊用途的直流电机习题第三章变压器变压器的分类、基本结构、额定值变压器的空载运行变压器的负载运行变压器的等效电路变压器的参数测定标幺值变压器的运行特性三相变压器的磁路、联接组、电动势波形变压器的并联运行三相变压器的不对称运行变压器的瞬变过程三绕组变压器自耦变压器电流互感器和电压互感器习题第四章交流电机绕组的基本理论第五章异步电机第六章同步电机第七章电机瞬态过程习题参考答案附录实用三角恒等式参考文献

机电一体化技术及其应用研究摘要讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。关键词机电一体化技术应用1 机电一体化技术发展机电一体化是机械、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。数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。2 机电一体化技术在钢铁企业中应用在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。参考文献1 杨自厚．人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4） 3 唐怀斌．工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4） 4 王俊普．智能控制[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，1996 5 林行辛．钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）6 殷际英．光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社，20037 芮延年．机电一体化系统设计[M]．北京：机械工业出版社，2004．电机功率转换的原理引言：电机调速实质的探讨，是关系到近代交流调速发展的重要理论问题。随着近代变频调速矢量控制及直接转矩控制等调速控制理论的提出和实践，很多有关文献和论著都把调速的转矩控制确认为调速的普遍规律，并提出调速的实质和关键在于电磁转矩控制。然而，这种观点尚缺乏理论和实践的证明，值得商榷。本文根据电机功率转换的普遍原理，提出并证明恒转矩调速的实质在于电机的轴功率控制，转速调节是功率控制的响应，其关键为如何通过电功率控制轴功率。一、功率控制与转矩控制根据机电能量转换原理，凡电动机都可划分为主磁极和电枢两个功能部分。主磁极的作用是建立主磁场，电枢则是与磁场相互作用将电磁功率转换为轴功率。直流电动机的主磁极和电枢不仅结构鲜明，而且功能独立，无疑符合以上定义。而交流（异步）电动机通常以定子、转子划分构成，需加说明。根据所述电枢定义，异步机的轴功率产生于转子，因此，异步机真正的电枢是转子。问题在于定子，一方面定子励磁产生主磁场，故定子是主磁极。另一方面，定子又通过电磁感应为电枢（转子）输送电磁功率，却不产生轴功率，因此定子又具有电枢的部分特征，这里我们把它称为伪电枢。定子的这种复合功能，是异步机区别于直流机的主要特征。从电枢输出角度观察，电动机的轴功率与电磁转矩机械转速的关系为： PM＝MΩ (1) 或 Ω＝PM／M （2）公式（2）除了给出了电机转速与轴功率和电磁转矩间的量值关系以外，同时表明，电机转速最终只能通过轴功率或电磁转矩两种控制获得调节，前者简称功率控制，后者简称转矩控制。 1. 功率控制功率控制是以轴功率PM为调速主控量，作用对象必然是电枢或伪电枢。电磁转矩在调速稳态时，取决于负载转矩的大小。即 M＝Mfz (3) 当负载转矩一经为客观工况所确定之后，电磁转矩就唯一地被决定了，因此电磁转矩不仅与调速控制无关，而且不能随意改变其量值。电磁转矩对转速的作用表现在调速的过渡过程，转矩的变化是转速响应滞后的结果，此时，功率控制造成电磁转矩响应。设电机调速前的稳态转速为Ω1，轴功率为PM1，调速后的稳态转速为Ω2，相应的轴功率变为PM2。由于电磁转矩： M＝PM／Ω (4）故调速时，电磁转矩变为： M＝PM2／Ω 由于受惯性的作用，在t＝0的调速瞬时Ω＝Ω1，故 M＝PM2／Ω1 t=0 此时的电磁转矩将与原来的电磁转矩M1＝PM1／Ω1不等，转矩平衡被破坏并产生动态转矩，电机转速在动态转矩作用下开始由Ω1向Ω2过渡，其变化规律为： Ω1＝（Ω1－Ω2）e－t/T＋Ω2 （5）电磁转矩则为：M＝PM2／（Ω1－Ω2）e－t/T＋Ω2 随着时间增大，动态转矩减小，直至电磁转矩与新的负载转矩平衡，即： M＝PM2／Ω2＝Mfz，转速稳定在Ω2不变，电机调速结束。上述的调速过程可以由图1的框图说明。图1 功率控制的调速流程功率控制作用的是电枢，主磁场或主磁通量保持不变，根据电机理论，电机的额定电磁转矩正比于主磁通量，受限于电枢的最大载流量。因此功率控制调速时，电机的额定电磁转矩输出能力不变，属于恒转矩调速。 2. 转矩控制根据公式（2），电机转速在轴输出功率不变的前提下，与电磁转矩成反比。由于受电磁转矩以额定转矩为上限的约束，转矩控制实际上只能在额定转矩以下实现，因此属于恒功率调速。电磁转矩的独立控制方法主要依据转矩公式： M＝CMΦmIS （直流机） (6) 或 M＝CMΦmI2COSφ2 （交流机） (7) 受控的物理量为主磁通Φm，由于主磁通量Φm产生于主磁极，因此转矩控制实际上是磁场控制，作用对象为主磁极。转矩控制调速同样要保证稳态时的转矩平衡，即： M＝Mfz 由于调速稳态时，电磁转矩发生了变化，因此要求负载转矩适应于电磁转矩变化，即要求负载跟踪电机。转矩控制实际是弱磁调速，主要用于额定转速以上的调速。鉴于本文重点讨论的是功率控制，故不赘述。二、功率控制的方法与性能电机调速的轴功率控制只能通过电功率间接控制来实现。以异步机为例，图2是其等效三端口网络。图2.异步机的等效网络其中电枢（转子）除产生轴功率输出外，还产生以感应电压u2和电流i2为参量的电功率响应。由于该功率与转差率成正比，故称转差功率，其端口简称Ps口。如果电机转子为笼型，其绕组呈短路状，Ps口为封闭不可控的。反之为绕线型，Ps口则是开启可控的，转子可以通过Ps口输出或输入电功率。由此可见，异步机的功率控制调速有两种方式，一种是通过伪电枢间接对电枢实现轴功率控制；另一种是通过Ps口直接控制电枢轴功率。前者主要适用于笼型异步机，后者则适用于绕线型异步机。 1. 定子伪电枢功率控制。图3.异步机定子功率控制调速作为伪电枢，定子向电枢（转子）传输的电磁功率： Pem＝P1－△P1 （8）电枢的轴功率则为： PM＝Pem－△P2 (9) 故 PM＝P1－（△P1＋△P2） (10) 可见，控制伪电枢的输入功率P1或增大其损耗△P1就可以控制电枢的轴功率，后者显然是低效率、高损耗的调速，不宜推荐。控制P1调速的唯一方法是调压━━变频，即所谓的变频调速。由于： P1＝m1U1I1COSφ1 (11) 故对于电压源供电调节端电压U1是控制功率P1的必须手段。问题的关键是为什么不能单纯调压，而必须辅以变频？这是定子除了伪电枢的功能之外，还同时兼主磁极之故。前已叙及，功率控制的要点有： ① 保持主磁通量不变 ② 作用对象是电枢或伪电枢 ③ 控制目标是轴功率如果单纯调压而频率不变，定子的主磁极功能就要受到严重影响。根据电机理论，做为主磁极，定子的主磁通量： Φm＝E／＝KE1／f1 ≈KU1／f1 (12) 恒频调压的结果，主磁通Φm将随U1下降而减小，形成了前述的转矩控制。更主要的是此时不但未能控制功率P1，反而增大了电机损耗，与目的绝然相悖。设负载为恒转矩性质，由转矩平衡方程，电磁转矩： M＝Mfz＝const 又 M＝CMΦmI1COSφ1 ＝CMΦmI2COSφ2 (13) 设功率因数不变，定转子电流I1、I2将随主磁通Φm下降而正比增大，其结果功率P1不变，但定转子损耗： △P1＝m1I 12 r1 △P2＝m2I 222 r1 将按电流的平方律增大。根据式（10），轴功率控制虽能实现，却属低效率高损耗的调速。为此，异步机定子的功率控制调速，必须要将定子的主磁极和伪电枢两种功能游离开。针对同一定子绕组，一方面使主磁极产生的磁场保持稳定，同时又要控制其向电枢传递的电磁功率。于是变频调速建立了一条重要原则，就是调压变频，且保证V／F（压频比）为常数，这样就确保了上述控制要求的实现。顺便指出，近代变频调速的矢量控制，实际上就是遵循这一原理。矢量控制的核心思想，是把磁场与转矩游离开，分别加以控制，认为调速的根本在于转矩，而事实上游离的却是磁场和电磁功率，虽然结果无误，但理论上必须加以澄清。 2. 转子功率控制对于绕线转子异步机的调速，可以利用转差功率端口━Ps口直接控制轴功率。方法是由Ps口移出或注入转差功率。需要指出： ① 所述的转差功率应区别经典电机学中的转子损耗转差功率，为此将后者称为转子损耗功率，记以△P2。 ② 转差功率有电能与热能之分，分别记以Pes和Prs，两者性质不同，对调速的影响也不同。图4.异步机转子功率控制调速当在转子的Ps口引入电转差功率Pes时，转子的轴功率： PM＝（Pem±Pes）－△P2 （14）式中的Pem为定子向转子传输的电磁功率，电转差功率的负号表示从Ps口移出，正号表示从Ps口注入。Pes属电功率，故与电磁功率相合成，结果使轴功率PM发生变化，电机转速得到相应调节。电转差功率调速的典型实例是串级调速和双馈调速，前者的电转差功率为负，流向为从转子移出，故实现的是额定转速以下的调速。后者的电转差功率可以双向流动，既可以移出，又可以注入，因此可以实现低同步和超同步两种调速。当Ps口引入的是热转差功率Prs时，转子的轴功率则为： PM＝Pem－（△P2＋Prs） (15) 显然热转差功率的引入，增大了电枢（转子）的损耗，轴功率随Prs的增大而减小，其典型例子是异步机转子串电阻调速。三、功率控制的理想空载转速，效率与机械特性根据电机学，电动机的理想空载转速主要取决于电枢的电磁功率，因有： Ω0＝Pem／M （16）由于电磁转矩为负载所决定，理想空载转速Ω0就决定于某一负载条件下电磁功率的大小。功率控制调速的电枢功率可以综合表达为： PM＝∑Pem－∑p2 （17）相应的转速： PM／M＝∑Pem／M－∑p2／M （18） Ω＝Ω0－△Ω (19) 其中Ω0＝∑Pem／M为功率控制调速的理想空载转速，因此调节电枢的电磁功率可以改变电机的理想空载转速。换言之，电机的理想空载转速取决于电枢的电磁功率。又，△Ω＝∑p2／M 为电机的转速降。由此表明增大电枢损耗，可以增加电机转速降。电机调速的效率表达为： η＝PM／（P1－∑pi）＝PM／（Pem－△P2) 因此，在一定的轴功率PM输出条件下，控制电磁功率的调速是高效率的节能型调速，而控制损耗功率的调速必然是低效率的耗能型调速。公式（18）同时刻画出了功率控制调速的机械特性，当连续改变电磁功率∑Pem时，如果损耗功率不变，电机的理想空载转速随∑Pem连续变化，其机械特性为一族平行的曲线。而增大损耗，电磁功率不变时，电机理想空载转速不变，改变的只是转速降，其机械特性为一族汇交型曲线。如图5给出了两种调速的定性曲线。图5 a.电磁功率调速特性 b.转速降调速特性综上所述，可以得出以下结论： ① 电磁功率控制调节的是理想空载转速，损耗功率控制调节的是转速降。 ② 电磁功率控制是高效率节能型的调速，其机械特性必为平行曲线族。损耗功率控制属低效率耗能调速，其机械特性必为汇交型曲线族。四、异步机调速的分类与方法与按n＝ 60f1/p·(1-S）表达式不同，根据本文所述的电机调速功率控制理论，异步机调速可分类表示如下：性质/方案控制点/变量方法要点五、结论 1. 电机调速的基本原理有两种，一为轴功率控制，二是转矩控制。转矩控制实际是磁场控制，适于恒功率调整。 2.轴功率控制的作用对象是电枢或伪电枢，并最终只能通过电功率控制来实现。其中，电磁功率调节的是理想空载转速，损耗功率改变的是转速降。前者为高效节能型，后者为低效耗能型，两者的机械特性亦由此决定。 3. 轴功率控制的调速具有恒转矩特性，电磁转矩的变化是转速响应滞后所造成的，调速稳态时，电磁转矩只决定于负载，与控制无关。 4. 变频调速和电转差功率控制调速同属电磁功率控制调速，两者性能一致，并无本质差别。