1、 本科生课程设计 题 目：变频器在印染机械多电机同步调速系统中应用 电力拖动自动控制系统课程设计 1 第 一 部 分 任 务 书 电力拖动自动控制系统课程设计 2 电力拖动自动控制系统课程设计任务书 一、课程设计的目的 通过电力拖动自动控制系统的设计、了解一般交直流调速系统设计过程及设计要 求，并巩固交直流调速系统课程的所学内容，初步具备设计电力拖动自动控制系统的能 力。为今后从事技术工作打下必要的基础。 二、课程设计的要求 1、熟悉交直流调速系统设计的一般设计原则，设计内容以及设计程序的要求。 2、掌握控制系统设计制图的基本规范，熟练掌握电气控制部分的新图标。 3、学会收集、分析、运用自动控
2、制系统设计的有关资料和数据。 4、培养独立工作能力、创造能力及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。 三、课程设计的内容 完成某一给定课题任务，按给出的工艺要求、运用变频调速对系统进行控制。 四、进度安排： 共 1.5 周 本课程设计时间共 1.5 周，进度安排如下： 1、设计准备，熟悉有关设计规范，熟悉课题设计要求及内容。 （1.5 天） 2、分析控制要求、控制原理设计控制方案（1.5 天） 3、绘制控制原理图、控制流程图、端子接线图。 （2 天） 4、编制程序、梯形图设计、程序调试说明。 （1.5 天） 5、整理图纸、写课程设计报告。 （1.5 天） 五、课程设计报告内容 完成下列课
3、题的课程设计及报告（课题工艺要求由课程设计任务书提供） 1、退火炉温度控制系统 2、变频液位自动控制系统设计 3、变频流量自动控制系统设计 4、变频供水系统设计 5、变频调速恒张力控制系统设计 6、变频器在温度控制系统中的应用 7、线缆设备恒张力变频器控制设计 电力拖动自动控制系统课程设计 3 六、参考书 1、陈伯时主编 电力拖动自动控制系统(第二版) 机械工业出版社 1992 2、陈伯时, 陈敏逊 交流调速系统 机械工业出版社 1998 3、张燕宾著 SPWM 变频调速应用技术 机械工业出版社 1997 4、王兆义主编 可编程控制器教程 主编 5、徐世许主编 可编程控制器教程原理、应用、网络
4、 主编 6、 工厂常用电气设备手册 （第 2 版）上、下册 中国电力出版社 电力拖动自动控制系统课程设计 4 第 二 部 分 课 程 设 计 报 告 电力拖动自动控制系统课程设计 5 目目 录录 一 印染机械多电机同步调速系统方案设计 . 6 （一）概述 6 （二）系统控制要求 6 （三）系统控制方案设计 7 二 系统硬件选型 . 10 （一）PLC 选型 10 （二）变频器选型 12 （三）传感器选型 13 （四）同步控制器选型 13 三 印染机械多电机同步调速系统的原理图 . 16 （一）主电路 16 （二）PLC 控制电路 17 （三）变频器控制电路 19 四 印染机械多电机同步调速系统
5、变频器的故障分析 20 五 设计小结 . 21 六 参考文献 . 22 电力拖动自动控制系统课程设计 6 一、印染机械多电机同步调速系统方案设计 （一）概述 随着电力电子技术以及工业自动控制技术的发展,使得交流变频调速系统在工业电机拖动领域 得到了广泛应用。另外,由于 PLC 的功能强大、容易使用、高可靠性,常常被用来作为现场数据的采 集和设备的控制。此处的设计就是利用变频器和 PLC 实现印染机械多电机同步调速系统的控制。 变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电子电力技术、微电子技术和计算机技术 的基础上。它与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,有许多优点
6、,如节 电、容易实现对现有电动机的调速控制、可以实现大范围内的高效连续调速控制、实现速度的精确 控制。容易实现电动机的正反转切换,可以进行高额度的起停运转,可以进行电气制动,可以对电动机 进行高速驱动。完善的保护功能:变频器保护功能很强,在运行过程中能随时检测到各种故障,并显示 故障类别(如电网瞬时电压降低,电网缺相,直流过电压,功率模块过热,电机短路等),并立即封锁输出电 压。这种“自我保护”的功能,不仅保护了变频器,还保护了电机不易损坏。 本课题就是应该 PLC 和变频器，设计印染机械多电机同步调速系统。PLC 的作用是对系统进行 控制，而变频器的作用则是对电机进行调速，最终达到维持多电机同步运行的目的。 （二）系统控制要求 变频调速在印染行业中应用有以下特点： 1、运行环境差 印染设备运行环境一般很差，潮湿度大（相对湿度可达 90%以上） ，环境温度高（有时变频器周 围温度可达 50以上） ，“织物尘”多，这就要求变频器的防护等级要高，同时变频器及相应的控制设 备尽量与印染机械隔离，并增加通风降温设施。
