電氣自動化畢業論文

目錄

第一篇：電氣自動化畢業論文第二篇：2014年成教院電氣自動化專業畢業設計論文題目第三篇：電氣工程與自動化專業畢業論文第四篇：【2014年中農大】電氣工程及其自動化【畢業論文題目】第五篇：專科畢業論文提綱---電氣自動化更多相關範文

正文

第一篇：電氣自動化畢業論文

電氣自動化畢業論文

基於plc的電氣自動化畢業論文

數控機牀電氣控制簡析

摘要：對數控機牀電氣控制系統的控制方式、系統功能、主要實現部件，進行了選擇和分析，然後給出一個完整的基於plc的數控機

牀電氣控制系統工作原理方案。

關鍵詞：plc；數控機牀；電氣控制

目前數控機牀相關技術的發展，不僅要對各機牀各個坐

標軸的位置進行連續控制外，而且需要對機牀主軸停止、轉向

和進給運動的啓動和停止、刀庫及換刀機械手控制、切削液開

關、夾具定位等動作，進行特性次序控制。特定次序的控制信

息，由輸入/輸出控制，如控制開關、行程開關、壓力開關、溫

度開關等輸入元件，繼電器、接觸器和電磁閥等輸出元件控

制，同時還包括主軸驅動和進給伺服驅動的使能控制和機牀

報警處理等[1~5]。

隨着可編程序控制器（plc）技術的發展，上述綜合功能是

可以由數控機牀中的可編程序控制器來完成的[1~2]。它是由輸

入部分，邏輯部分和輸出部分組成，輸入部分收集並保存被控

制部分實際運行的數據，邏輯部分處理輸入部分所取得的信

息，並判斷哪些功能需做出輸出反應。輸出部分提供正在被控

制的許多裝置中，哪幾個設備需要實時操作處理。筆者基於

plc控制來分析對一類數控機牀的電氣控制設計，主要包括

對控制方式的選擇和分析；對電氣控制系統中的主要實現部

件進行分析和選用，以及提出完整的基於plc的數控機牀電

氣控制系統工作原理方案。

1基於p lc的數控機牀電氣控制方式的選擇

數控機牀電氣控制方式優劣，決定了控制系統的成敗[3,5]。

本文所提及的系統，要控制機牀實現高速高精度的加工，所以

系統的性能至關重要：首先要根據預定要求和被控對象的特

徵、控制精度、系統運行速度等限制進行了綜合考慮，同時，充

分考慮系統的性能價格比等因素，確定x、y軸採用pc機+

運動控制器+電機+光柵尺的方式進行閉環控制。採用此種

方式，pc機發揮了強大的文件處理功能、人機交互功能以及

高速的數據處理功能，運動控制器則體現了高可靠性、高速

性、高精度等優點，光柵尺則爲系統提供了高達1μm的精度

的位置信息。同時，運動控制器可以接入機牀的各種傳感器，

並及時做出處理，提高了整個系統的可靠性和穩定性。運動控

制卡只能接入少數幾根軸，而運動控制器可以大量擴展軸的

數目，爲系統以後的升級帶來便利。運動控制器同時還可以通

過一個標準接口接入一個plc系統，即運動控制器同時可以

執行plc功能。

2數控機牀的功能分析

本文分析的數控機牀，是一拖四的機牀，有x、y軸和四

個z軸上的伺服電機，來進行工作臺定位；x、y、z軸可以聯

動，四個z軸可以同時運動，也可以分開運動。

爲了提高加工精度，工作臺的x、y軸運動，利用光柵尺

實現全閉環控制，對工作臺進行精確定位。通過外擴模擬量

i/o點對高速變頻器進行控制，實現四個主軸電機可以進行啓

停分開控制，轉速同步控制。x、y軸進行兩側硬限位和軟限位

雙重保護，對z軸下側進行軟硬限位。主軸轉速高達16萬

r/min，實現較高的加工效率，並配備專用的冷卻水泵對電機

進行冷卻，同時實時檢測電機溫度，提供溫度保護。爲每根主

軸安裝機械手和刀庫，實現自動換刀和手動換刀可選擇。爲了

提高加工質量，機械手換刀後，進行刀具深度和位置檢測。加

工過程中，實時檢測刀具磨損以及斷刀情況，出現刀具失效，

可以自動通過機械手換刀或者提示操作者手動換刀。爲了穩

定加工，系統具有高速的上下位機通訊功能，上位機可以隨時

對下位機進行控制，下位機也把各種信息傳到上位機。

3電氣控制系統組成

控制系統由pc機(工控機)，simotion，電源模塊，電機模

塊，電機，光柵尺，smc30(傳感器模塊)，分佈式1/0et200m(包括

數字量模塊和模擬量模塊)，機械手，主軸變頻器，高速主軸以

及多個傳感器以及限位開關組成。具體的分析及其選用如下：

3.1上位機

上位機是一臺pc機(工控機)，主要負責從加工文件中讀

取需要數控機牀加工流程（以鑽孔爲例）的鑽孔的孔位和孔徑

信息，以及爲用戶提供友好的界面設定加工參數，最後通過

tcp/ip協議，把這些數據傳到運動控制器。3.2 s imotion運動控制器

simotion d是整個控制系統地核心，所以simotion d

的運行速度和可靠性，會對整個系統產生決定性影響。本系統

選擇的simotiond內部結構，是由西門子plc5300和西門子

的運動控制cpu組合而成，所以繼承了plc工業運用上的高

可靠性優點，同時也繼承了運動控制系統對運動控制的靈活

性。simotion是一個全新的西門子運動控制，它是世界上第

一款針對生產機械而設計的控制系統。simotion的目的是爲

實現各種運動控制任務提供一種簡單、靈活的控制系統。爲了

確保成爲最佳的控制方案，simotion的功能得到了很大程度

的擴展。simotion主要有三大功能：

（1）運動控制；

（2）邏輯控制，例如，對輸入信號的邏輯門處理，以及對輸

出信號的分析與賦值；

（3）工藝控制，例如壓力控制、溫度控制等。

目前simotion面向的行業，主要是運動複雜、速度及精

度的要求較高的製造機械、包裝機械，橡塑機械，鍛壓機械，紡

織機械，以及其他生產機械領域。

3.3電源模塊

一般變頻器的工作方式，爲先把一定頻率的交流電變爲

直流電，再由逆變器把直流電變爲指定頻率的交流電。simo-

tion運動控制系統，採用通過電源模塊把工業交流電變爲直

流電，再分配給多個電機模塊的方式。電源模塊分爲可調電源

模塊和不可調電源模塊。可調電源模塊，可以根據參數把它轉

化出來的直流電穩定到一個指定的可變值，並且具有與

simotion通信的功能；不可調電源模塊，只能輸出一個固定

的直流電壓，而且不能同simotion通信。

3.4電機模塊

電機模塊主要是把540v或600v的直流電，逆變成指定

頻率的三相交流電，供給電機使用。目前的電機模塊有兩種類

型：書本型和裝機裝櫃型。書本型又分爲單軸電機模塊和雙軸

電機模塊，單軸爲3-200a；雙軸爲3-18a；電機模塊和主控單

元之間通過drive-cliq接口，進行快速數據交換。

因爲要對x、y和四個z軸進行伺服控制，所以採用3個

書本型雙電機控制模塊，來對6個軸進行控制。

3.5伺服電機

伺服電機是數控系統的動力提供者，本系統的x、y和4

個z軸，都採用的是高動態相應的交流伺服電機。電機可以進

行矢量控制和伺服控制，電機上還帶有旋轉編碼器，用來組成

一個電機位置閉環系統，實現對電機的精確控制。

電機本身所帶編碼器的精度在10μm左右。電機也具有

drive-cliq接口，可以實時上傳電機的狀態參數，在系統自

動組態時，可以上傳自己的銘牌數據，極大地方便了系統組

態。同時電機上邊全部用標準安全接口，爲電機接線時，只需

把相應的插頭插入即可。

3.6光柵尺

西門子伺服電機本身帶有編碼器，但是電機編碼器的精

度只能達到10μm，離要求的5μm差距較大。所以用外部光

柵尺檢測工作臺的位置，並把精確的位置信息通過smc30(傳感器模塊)轉換成標準信號，傳遞給simotion進行處理。光柵

尺選用業界知名的renishaw公司產品中的rg4系列。

3.7變頻器

數控機牀的主軸速度，要求的非常高(12萬r/min以上)，

所以爲了對高速主軸進行控制，要選擇一種高速變頻器。臺達

v系列可以滿足高速主軸的頻率要求。由於simotion上沒

有用來同臺達變頻器進行通信的485串口，所以對臺達變頻

器的控制，採用模擬量控制方式。方案爲simotion d擴展

et200m獲得模擬量i/o來對臺達變頻器進行控制。

3.8高速主軸

機牀的主軸採用西風的f16 160000rpm高效率pcb鑽

孔主軸，採用全流道冷卻系統，是一種高精度、高壽命、高穩定

性的全功能pcb鑽孔主軸。刀具加緊方式，採用啓動夾緊方

式，冷卻系統則爲乾淨的水循環利用，不能使用去離子水。爲

了對獨一主軸進行保護，主軸內置ntc溫度控制系統。

3.9其他傳感器

（）lomron接進開關。本系統對工作臺的回零，採用外部 標誌加編碼器零位方式回零，工作臺回零時的外部標記用接 近開關來實現，同時4個z軸限位，也是通過接進開關來實現 的。本控制系統的限位回零採用此接近開關。

（2）深度檢測系統。本系統可以採用機械手自動換刀或者 手動換刀，由於換刀過程中，會出現刀具的夾裝位置不同，造 成鑽孔深度不同，也會出現刀具安裝傾斜等情況。ncpcb tool setting device(刀具檢測系統)可以在自動換刀或者手動換刀 後，進行檢測刀具深度以及方向是否正確。

4電氣控制系統總體工作方案設計

如圖1所示，爲該電氣控制系統總體工作方案原理圖。該 電氣控制系統總體工作方案是：pc機讀取文件信息，把數據 傳遞給simotion d；simotion d再根據這些收到的數據，控 制電機模塊驅動電機，帶動工作臺進行位置控制；光柵尺實時 檢測工作臺的位置信息，並傳遞給simotion d，實現對工作 臺進行位置調整，滿足對位置的精度要求。由於光柵尺信號不 能由simotion d直接識別，所以通過傳感器模塊smc30轉 換爲標準的信號，傳遞給simotion d。被et200m從

simotion d接收到主軸的轉速信息，通過模擬量模塊輸出一 個相應的電壓，控制變頻器驅動主軸轉動。工作臺的工作(更多精彩內容請訪問首頁)狀 態，可以通過多個傳感器(如接近開關、斷刀檢測傳感器、深度

檢測傳感器等)檢測到並傳入系統。這些傳感器的信號先送到 simotion的擴展模塊et200中，再送入simotion中，運用 simotion強大的工藝處理、邏輯處理能力，對這些信號進行 處理，從而完成整個的加工任務。

5結束語

數控設備在我國已廣泛生產和應用，但水平還不高，這嚴 重製約着我國生產加工工藝的提高。究其原因，主要體現在電 氣控制部分。本文給出的數控機牀電氣控制思想和方法，經過 長期運行，證明其設計合理，控制精度高，性能可靠，能大大提 高生產效率和質量，不失爲一種優秀的數控電氣控制方案。 參考文獻：

[1]李華在數控機牀控制系統中的應用[j].職業圈，2014，(07x): 158-159.

[2]李紀三，舒朝君，劉永喜在數控機牀功能控制中的應用[j].機 牀電器，2014，35(2):12-14.

[3]仲興國.利用plc進行數控機牀故障維修的方法[j].製造技術與 機牀，2014，(6):144-146.

[4]盧成斌和變頻器在車牀數控改造中的應用[j].數控機牀市 場，2014，(1):94-96.

[5]李鐵軍，張淑敏在數控機牀電氣控制方面的應用[j].機械工 程師，2014，(9):23-25.

第二篇：2014年成教院電氣自動化專業畢業設計論文題目

2014年成教院電氣自動化專業畢業設計題目

1、xxx工廠供電設計

2、xxx35kv變電站設計

3、xxx110kv變電站設計

4、電梯plc控制系統

5、恆壓供水控制系統

6、風機變頻控制設計

7、膠帶運輸機變頻控制系統設計

8、基於matlab異步電機交交變頻控制系統仿真研究

9、變電站綜合自動化系統設計

10、xxx縣供電系統存在問題及解決方案的研究

11、電能質量控制技術的研究

12、諧波分析與抑制技術的研究

13、無功補償技術的研究

14、xxx裝置的研製

15、提升機控制系統的研究

16、xxx（如操作票）管理？（信息）系統的研究

17、電機車控制系統的研究（信集閉系統）

18、煤礦新型開關的研究

20、電廠鍋爐給煤機控制系統的設計

21、電廠除塵控制系統的設計

大型輸變電站系統的設計

一、課題研究的意義

大型輸變電站是供電系統的樞紐，學會和掌握其設計、計算和供電設備的合理選用對電氣自動化專業的學生至關重要，開展本課題的研究，可以瞭解和熟悉整個高低壓供電系統的結構、結線方式及其計算方法的全過程，實際掌握設計的能力和設備選型的本領。

二、課題研究的基本思路

利用學過的電機及電器原理和使用知識、電氣控制技術方面的知識、工廠供電技術知識等完成本設計，根據參觀得來的變電站結線結構知識以及一般應用實例進行，要考慮到高壓低壓各種電氣設備以及短路電流的影響，結合設計合理選用各種電氣設備。

三、課題研究所涉及到的知識

電工技術、電氣控制技術和供配電技術以及其他相關電氣專業知識，利用掌握的電氣繪圖知識完成電氣線路圖的繪製。

起重機電氣控制線路設計

一、課題研究的意義

根據指導教師的指導將任意一臺比較先進的機牀或者注塑機以及起重機等任意一臺設備，使用學過的電氣控制技術和其他相關知識，設計出一套獨立的電氣控制線路。要求電氣控制技術經濟合理，各種元器件選用符合要求。

二、課題研究的基本思路

根據已經學過的專業知識和繪圖能力進行設計，設計思路要明確，設計方法要合理，技術路線和方案要求比較先進，元器件選用要符合技術要求，電氣控制線路繪製要符合規範及標準要求。

三、課題研究所涉及到的知識

高、低壓電器知識，電器元件的工作原理和使用注意事項，電氣控制技術和plc的基本知識。電氣製圖的知識。

第三篇：電氣工程與自動化專業畢業論文

高壓交流變頻調速技術在火力發電廠的應用

長春工程學院電氣工程與自動化05級

盧斌

內容摘要：介紹變頻調速的方法和節能原理，對高壓變頻調速同液力耦合器調速進行經濟比較，分析了風機、水泵的節能情況，認爲變頻調速技術方案已經成熟，節電效果顯著，一定會在各電廠得到廣泛應用。

關鍵詞：變頻； 調速； 液力耦合器； 節能； 降低廠用電

高壓交流變頻調速是2o世紀9o年代迅速發展起來的一種新型調速技術，其性能勝過其它任何一種調速方式(如：降壓調速、變極調速、滑差調速、內反饋串級調速和液力耦合調速)。它以顯著的節能效益，高精度，寬範圍，完善的電力電子保護功能，以及易於實現的自動通信功能，得到了廣大用戶的認可，在運行的安全可靠、安裝使用、維修維護等方面，也給使用者帶來了極大的便利，使之成爲國內外企業採用電機節能方式的首選。

1 變頻調速的方法及節能原理通過流體力學的基本定律可知：風機、水泵類

設備均屬平方轉矩負載，其轉速 與流量q、壓力(揚程)h 以及軸功率p具有如下關係： q1／q2一 1／ 2 (1)

hl／h 2一( 1／ 2) (2)

pl／p2一( 1／ 2) (3)

式中，q 、 、p —— 風機(或水泵)在7"／ 轉速時的流量、壓力(或揚程)、軸功率； q 、h 、p ——。風機(或水泵)在 轉速及相似工況下的流量、壓力(或揚程)和軸功率。 由公式(1)、(2)、(3)可知，風機(或水泵)的流量與其轉速成正比，壓力(或揚程)與其轉速的平方成正比，軸功率與其轉速的立方成正比。

由公式(3)可知，在其它運行條件不變的情況下，通過下調電機的運行速度，其節電效果是與轉速降落成立方的關係，節電效果非常明顯。例如若工況只需要5o 的風量或水量，則可以將電機的轉速調節爲額定的一半，此時電機消耗的功率僅爲額定的12．5 ，即理論上節能可達87．5 。

2 高壓變頻調速系統與液力耦力器比較

2．1 液力耦合器存在的主要缺陷

火力發電廠一般採用液力耦合器進行風機調速，由於液力耦合器本身具有如下技術缺陷，在電廠中將無法較好地滿足安全生產的要求。

(1)液力耦合器調速屬耗能型調速方式，在調速範圍較大時，產生機械損耗和轉差損耗，消耗能量，效率較低，節能效果一般。

(2)液力耦合器是一種以液體爲介質，靠液體動量矩的變化傳遞能量的裝置，工作時是通過一導管調整工作腔的充液量，從而改變傳遞扭矩和輸出轉速來滿足工況要求。因此，對工作

腔及供油系統需經常維護及檢修。

(3)液力耦合器故障時，無法再用其它方式使其拖動的風機運行，必須停電檢修。

(4)採用液力耦合器時，在低速向高速運行過程中，延遲性較明顯，不能快速響應，同時這時候的電流較大，如整定不好會引起跳閘，影響系統

的安全穩定性。

(5)液力耦合器本身控制精度差，調速範圍窄，通常在4o％～9o％之間。

(6)電機啓動時，衝擊電流較大，影響電網的穩定性。

(7)在高速運行時，液力耦合器有丟轉現象，嚴重時會影響正常運行。從以上情況來看，如果繼續使用液力耦合器，將會制約電廠節能降耗、降低生產成本、提高生產效率、增加企業競爭力的目的。

2．2 高壓變頻器的優點

同傳統的液力耦合器比較，高壓變頻器具有以下優點：

(1)採用先進的拓撲結構與輸入變壓器副邊多級繞組移相整流技術，減少了輸出側的電流諧波，提高了功率因數，解決了對電網的諧波污染，無需任何濾波或功率因數的補償。

(2)電動機實現了真正的軟啓動、軟停運，變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流，峯值電流和峯值時間大爲減少，可消除對電網負載的衝擊，避免產生操作過電壓而損傷電機絕緣，延長了電動機和風機、水泵的使用壽命。同時，變頻器設置共振點跳轉頻率，避免了風機、水泵會處於共振點運行的可能性，使風機、水泵工作平穩，軸承磨損減少，啓動平滑，消除了機械的衝擊力，提

高了設備的使用壽命。

(3)變頻器自身保護功能完善，同原來繼電保護比較，保護功能更多、更靈敏，瞬間過流保護(超過200 額定電流峯值)10 s動作，有效過流保護(15o％額定電流)3 s動作，過載保護(12o％額定電流)1 rain動作，大大加強了對電動機保護

的可靠性。

(4)調速工段內的設備調節和優化控制由機組dcs完成，dcs負責採集模擬量、開關量等信號，變頻器輸出的模擬量、開關量信號全部進入dcs系統，形成閉環控制，同時實現相關輔機聯鎖功能等。

(5)採用變頻調節，實現了擋板、閥門全開，減少了擋板、閥門節流損失，且能均勻調速，滿足調峯需要，節約了大量的電能，具有顯著的節電效果。

(6)整機的運行噪音改善明顯。採用液力耦合器時，無論低速高速，由於電機均處於工頻運行，整機的噪音明顯，達到9o db左右；但是進行變頻改造後，整機的運行頻率下降至40 hz左右，電機的運行噪音明顯下降，低於8o db，在低速運

行時基本上聽不到噪音，達到65 db以下，大大改善了現場的噪音污染。

(7)由於電機降速運行及工作在高效區，電合器時的59℃下降至44 c，電機前後軸承的溫度都有相應的下降，延長了風機系統的使用壽命。

(8)低負荷下轉速降低，減少了機械部分的磨損和振動，延長了風機大修週期，可節省大量的檢修費用。

(9)日常維護保養工作量和費用下降。採用液力耦合器估計每年的維護費用在5萬元左右，採用變頻器後，這項費用下降爲數千元左右。

(10)採用液力耦合器時的調速範圍具有很大限制，而用變頻器可實現智能調速，調頻範圍0～ 50 hz，大大地增強了工藝調節能力。

2．3 高壓變頻調速同液力耦合器調速經濟比較爲了檢測高壓變頻裝置的節能情況，某電廠在風機上採用液力耦合器與某公司的harsvert—a高壓變頻裝置調速做對比試驗，數據如下。

(1)採用變頻器拖動風機時高速狀態：

p1= ~／r ulcos~=1．732×6．3×40．2×0．96= 419．01(kw )

低速狀態：

p2= 、／r ulcos~=1．732x 6．3x18×0．95— 186．59 (kw )

平均功率p=p x 0．8+p。x 0．2—372．52(kw)(高速狀態約8o ，低速狀態約2o％)。

(2)採用液力耦合器時

高速狀態：p l = 、／r ulcos~=1．732x 6．3x 52x 0．93=527．68(kw )

低速狀態：

p2 一~／3 ulcos~=1．732x 6．3×44×0．9—432．1(kw )

平均功率p 一p1 ×0。8+p2 ×0。2—508．56(kw)(高速狀態約8o ，低速狀態約2o )。

(3)節能率對比

f 一(p 一p)／p一(508．56—375．52)／508．56— 26．17

由此得出結論：變頻改造後，風機運行效率明顯提高，比液力耦合器調速節電26．17 。

3 變頻器節能分析

火力發電企業消耗的廠用電量中，75 以上的負荷爲水泵與風機，這些水泵與風機都是經過調整門擋板來實現的，不但調節質量差、響應慢，而且存在着浪費電能的問題。

3．1 風機節能分析

3．1．1 風機風量控制

送風機和引風機是火電廠中的耗電大戶，其耗電量約佔廠用電量的3o ，佔機組發電量的2 ～4 。因此，正確選擇送風機和引風機的調風方式，對火電廠的安全和經濟運行有着重要意義。電機以定速運轉，調節風機風量典型的方法是採用擋板控制。根據擋板在風道中的安裝位置可分爲出口擋板控制和入口擋板控制，採用擋板控制時，當擋板關小則增加風阻，且不能在寬範圍調節風量。例如，要求風量在8o 的情況下，電機消耗的功率約爲9o ，能量損失嚴重。風機在變速狀態下運行，保持擋板全開，通過改變風機轉速來調整風量，採用變頻控制時，電動 機消耗的功率爲(80 )。≈50 ，與其他控制方式相比，轉速控制的節電效果十分明顯。電廠風機的各種調速裝置的比較如圖1所示。

3．1．2 送風機變頻改造後的節能分析

某電廠使用某公司的harsvert—a高壓變頻器，選定在機組帶5o％ 、75 、1oo 負荷3種工況下，對4號爐2臺送風機進行工頻和變頻2種運行方式下的對比試驗，機組運行工況和測試計算結果見表1。

從表1可以看出，送風機變頻調節方式運行效率基本在75 ～8o ，而工頻調節方式運行效率爲55 左右(見圖2)；機組在100 kwh、15omw、200 mw 負荷時，2臺送風機變頻運行比工頻運行每小時分別節電750 kwh、602．5 kwh、733．6 kwh。變頻改造後，送風機運行效率明顯提高，節電效果顯著。

圖2 送風機運行效率比較4號爐2臺送風機變頻改造後以年運行7 000 h計算，全年可節約電量492．9萬kwh。按該公司上網電價0．30元／kwh計算，直接經濟效

益約爲148萬元。

3．2 水泵節能分析

3．2．1 水泵流量控制水泵是由恆速電機驅動出口閥及調節閥控制水的流量和壓力，通過人爲增加阻力和迴流的辦法以達到調節流量的目的，因而在運行中產生了大量的能量損失。水泵的轉速在某一範圍內變化時，流量、總揚程、軸功率依次有線性、平方、立方關係。但對於實際的水泵負載，通常存在一個與高低差有關的實際揚程，揚程越小，軸功率越接近於同轉速成立方關係的定常特性，而且轉速控制產生的節電效果也越大。根據實際調查表明，一般老電廠大型水泵平均流量的餘量大於2o％ ，即有多於2o％的流量損耗在節流閥和迴流調節上，若所需要的流量減少2o ，則相應的電動機轉速也應降低2o％ ，即實際轉速爲8o％ ，則根據流

量與轉速的關係式我主蒸汽溫度(甲／l)／c 534／540 529／538 531／534 535／537 538／537 530／532主蒸汽壓力／mpa 11．8o 12．1o 13．43 13．66 13．37 13〃41風機入vi擋板開度(甲／乙)／ 25／20 loo／loo 30／30 loo／loo 38／36 94／90風機電流(甲／乙)／a 80／79 41／21 81／80 43／36 90／87 50／49電動機輸入功率(甲／乙)／kw 729．0／720．0 452．8／246．2 778．4／743．2 476．0／443．1 886．2／822．9 470．2／505．3風機設備運行效率／ 58．47／50．14 75．53／75．33 52．34／49．73 87．oo／79．53 56．73／58．42 52．34／49．73平均運行時間／ 6o 3o 1o們可得出：(8o％)。≈51％ ，即按此工況水泵節電近5o％ 。由此可見，節能潛力之大，效益之高。電

廠水泵的各種調速裝置的比較，如圖3所示。

1—— 排出霄路閥門控制時電動機輸入功率；

2—— 轉差功率調節控制(轉差電動機或液力耦合器)時的電動機輸入功率；3—— 變頻器調速控制時電動機的輸入功率；4—— 調速控制時電動機軸功率

圖3 泵的輸入功率一流量特性當採用變頻調速時，5o hz滿載時功率因數接近1，工作電流比電機額定電流值要低許多，這是由於變頻裝置的內濾波電容產生的改善功率因數的作用，可以爲電廠節約容量2o 左右。

3．2．2 凝結水泵變頻改造後的節能分析某電廠使用某公司的harsvert—a高壓變頻器，選定在機組帶350 mw、315 mw 、280 mw 、240 mw、210 mw、175 mw 負荷6種工況下對某電廠1號機1臺凝結水泵進行工頻和變頻2種運行方式下的對比試驗，機組運行工況和測試計算結果見表2。

凝結水泵改造爲變頻無級調節運行後，一方面減少了運行中的節流損失，凝結水泵電流下降，起到節能作用，另一方面由於凝結水泵出口水壓的下降，大大改善了低壓加熱器的工作條件，減少了低壓加熱器泄漏，降低了檢修工作量，取得了較爲明顯的安全和經濟效益。

(1)耗電量計算

工頻運行時，累計年耗電量爲：cd一7 000× (652．55×10 + 633．38×5％

+617．61×2o％+609．0×5 +564．38×10 +539．24×5o％)一4 038 675．23(kwh) 因此，採用變頻運行時，每年凝結泵耗電量約爲403．9萬kw h。

變頻運行時，累計年耗電量爲：

cb一7 000× (573．58×10％+454．18×5％+384．14×2o 9／5+349．95×5％ +44．09×10％+193．92×5o )一2 070 343．93 (kw h)因此，採用變頻運行時，每年凝結泵耗電量約爲207．0萬kw h。

1號機組2號機組 3號機組4號機組

圖3 1號機組改造前後4臺機組的真空度比較大約降低了2 g／kwh，由此而產生的經濟效益約157萬元／a。

(2)網板由原來的平板狀改爲半弧形狀，可以使進入濾網的垃圾從底部被帶到地面，然後被沖洗水衝至專用垃圾籠裏，有效地防止了垃圾附在濾網正面，造成濾網前後壓差大而壓彎濾網的情況發生。從而使1號機組的1號和2號一次濾網更換率由2o塊／a降爲0塊／a，既節省了材料，又節約了人工費用。

(3)一次濾網沖洗水噴嘴改爲在濾網外清洗，不用再像以前那樣，要鑽進溼滑的濾網裏面，騎在離水面12 m 高的管道上清理噴嘴，爲檢修人員提供了安全保障。

(4)網板、鏈板、導軌及密封裝置均採用不鏽鋼製成，提高了部件的防腐性能，延長了使用壽命。

(5)網板與導軌緊貼在一起，密封性能好，使未過濾的水和過濾過的水完全分開，淨水質量得到了保證。

(6)1號機組二次濾網維修量由21次／a降爲1次／a，凝汽器、主機冷油器、小汽機冷油器、

閉式水冷卻器、發電機定子冷卻水冷卻器、發電機密封油冷卻器、勵磁機空氣冷卻器的鈦管檢修率都下降了8o 以上，節約了大量人力、物力，初步計算節約成本達36萬元／a。

(7)新型一次濾網結構簡單，操作方便，並可實現程控操作。

4 結論

（1）經過一年的試運行證明，1號機的一次濾網改造是成功的，由此產生的直接經濟效益約500萬元／a。

(2)節能計算：

年節電量：ac—cd—cb一403．9—207．0—196．9萬kwh節電率：(△c／cd)×1oo 一(1 96．9／403．9)× 1o0 一48．75按該公司上網電價0．334元／kwh計算，則每年直接經濟效益爲65．77萬元。

（3）隨着廠網分開，竟價上網改革的深入，節能已成爲各發電企業的重要工作，只有降低廠用電率，降低發電成本，才能提高上網電價的競爭力，因此，採用變頻技術對電廠輔機進行節能改造，是各電廠的當務之急。經現場運行證明，採用高壓大功率變頻器性能好，可靠性高，其節能效果明顯優於其他任何一種調速方式，特別是在低負荷時更爲顯著。電廠輔機採用變頻調速後，提高了機組自動裝置的穩定性，大大改善了電機的啓動性能，延長了電機的壽命，在老電廠的大功率風機、水泵系統上實現變頻調速，是理想的節能項目，一般1～3年即可收回設備改造投資成本。

參考文獻

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第四篇：【2014年中農大】電氣工程及其自動化【畢業論文題目】

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第五篇：專科畢業論文提綱---電氣自動化

論文題目：電氣控制原理及典型電路設計 目錄第1章 前 言..............錯誤！未定義書籤。

1.1 電氣控制的背景及發展概況............錯誤！未定義書籤。

1.2 國內外電氣控制現狀..........錯誤！未定義書籤。

第2章 常用低壓控制電器 .............錯誤！未定義書籤。

2.1 概述.................錯誤！未定義書籤。

2.2 接觸器....................錯誤！未定義書籤。

2.3 繼電器....................錯誤！未定義書籤。

2.4 熔斷器....................錯誤！未定義書籤。

2.5 低壓開關和低壓斷路器.............錯誤！未定義書籤。

2.6 主令電器................錯誤！未定義書籤。

第3章 基本電氣控制迴路 .............錯誤！未定義書籤。

3.1 電氣控制線路的繪製..........錯誤！未定義書籤。

3.2 三相異步電動機點動控制................錯誤！未定義書籤。

3.3 三相異步電動機的自鎖.............錯誤！未定義書籤。

3.4 三相異步電動機的互鎖.............錯誤！未定義書籤。

3.5 三相異步電動機的順序聯鎖............錯誤！未定義書籤。

3.6 三相異步電動機的星-角變換接法 .........錯誤！未定義書籤。

3.7 三相異步電動機的多點異地控制...........錯誤！未定義書籤。

3.8 三相異步電動機的正反轉控制........錯誤！未定義書籤。

3.9 三相異步電動機的自動往復控制...........錯誤！未定義書籤。

第4章 三相異步電動機的啓動電路 ...........錯誤！未定義書籤。

4.1 三項籠型電動機直接啓動控制........錯誤！未定義書籤。

4.2 三項籠型電動機減壓啓動控制........錯誤！未定義書籤。

4.3 三相繞線轉子電動機的啓動控制...........錯誤！未定義書籤。

第5章 三相異步電動機的制動電路 ...........錯誤！未定義書籤。

5.1三相異步電動機反接制動控制.........錯誤！未定義書籤。

5.2 三相異步電動機能耗制動控制........錯誤！未定義書籤。

5.3 三相異步電動機電容制動控制........錯誤！未定義書籤。

第6章 電動機的調速與軟啓動 ............錯誤！未定義書籤。

6.1 三相籠型電動機的變極調速控制...........錯誤！未定義書籤。

6.2 電磁調速異步電動機的控制............錯誤！未定義書籤。

6.3 三相異步電機的軟啓動控制............錯誤！未定義書籤。

第7章電氣控制電路設計 ...........錯誤！未定義書籤。

7.1ca6140型普通車牀控制電路 ..............錯誤！未定義書籤。

7.2x62w型萬能銑牀接控制電路 .............錯誤！未定義書籤。 結 論......................錯誤！未定義書籤。 參考文獻................錯誤！未定義書籤。 致 謝......................錯誤！未定義書籤。

相關摘要摘 要

本文對電氣控制原理與典型控制電路設計方法進行了研究。隨着電子技術、自動化技術與計算機技術的迅猛發展，電氣控制的系統部分功能可能被電子線路或新型控制器所取代，但是電氣控制系統功率驅動部分以及能量轉換部分是取代不了的。即絕大多數複雜的控制過程最終都要轉換成對電機直接或間接的控制。本文主要對控制三相異步電機的自鎖，互鎖，順序聯鎖、星角變換、多點異地控制、自動往復控制等電路進行了深入討論，根據經驗法原則重點對ca6140型普通車牀、x62w型萬能銑牀的控制電路進行了設計。

關鍵詞：低壓控制電器；控制迴路；三相異步電動機

abstract

this paper sets out to do the research concerning the method of electric control rationale and classical control circuit. along with the fast development of electron, automation and computer technique，partial functions of electrical control system could be replaced by electron circuit or renewed controller, but, the drive power of electrical control system as well power transformation can not be substituted. that is to say that most complicated control process must be transformed to direct control or indirect control toward system at last. the paper mainly give out profound discussion about the three-phase asynchronization electric motor's interlocks, mutual locks, sequence connection, the star angle varies, multiple spot controls in different places, the automation intercourse controls and so on, based on experimental method, the design of control circuit of ca6140 type of general lathe and x62w type universal miller is carried out.

key words： low pressure control electrical equipment;control circuit; three-phase asynchronization electric motor

聯繫方式91076391113843821328

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