率开始发生改变的那点称为起始段点，相应的时间称为段起始时间，如图中的，„„，相应的速度称为段起始速度，如图所示，„。设第段速度的变化速率为，则有式中为两段点之间的速度变化值为两段之间的时间，。显然，当时为恒速段，时为升速段，时为减速段。任意时刻的速度给定值为为采样周期。变化速率的取值由给定位置当前位置以及运行速度的大小确定。第章关键技术问题的解决该电动执行机构采用了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于。用户可根据需要设定力矩特性，根据控制的阀设定速度，速度分多转式直行程角行程种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，控制特性视运行方式速度而定，并具有自动过流保护过载保护超压欠压过热缺相堵转等保护功能。该执行机构解决的关键性技术问题主要有阀门柔性开关柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。旦输出力矩达到或大于设定的力矩，自动降低速度，以避免阀门内部过度的撞击，从而达到最优关闭，实现过力矩保护。阀位的极限位置判断阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中，该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低，在运行中易松动，可靠性差。在文中，电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，即认为己达到极限位置，立即切断异步电机的供电电源，保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关，无需在调试时对其进行复杂的调整。电机保护的实现为了防止电机因过热而烧毁，单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度，如果温度传感器检测到电机温度过高，自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。准确定位传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度，当接近停止位置时，电机断电后，由于机械惯性，其阀门不可能立即停下来，会出现不同程度的超程，这超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率，使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位，从而将超程降到最低。模拟信号的隔离。对于变频器的直流电压以及输出的三相电压，它们之间的地址不致，存在着较高的共模电压，为了保证系统的安全性，必须将它们彼此相互隔离。采用和组成了隔离线性放大电路。如图所示，采用和两组的正负电源。若运放的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地，则运放输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增强，则使其集射极电压减小，最后使运放反相端的电位降低，回到正常状态。若的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。第章机电体化中继电器保护的现状与发展继电保护发展现状电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在余年的时间里完成了发展的个历史阶段。建国后，我国继电保护学科继电保护设计继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。年代，我国工程技术人员创造性地吸收消化掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在年代中我国已建成了继电保护研究设计制造运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自年代末，晶体管继电保护已在开始研究。年代中到年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝线路上，结束了线路保护完全依靠从国外进口的时代。在此期间，从年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到年代初集成电路保护的研制生产应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条和线路上运行。我国从年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学东验证码 , 用户名或者密码，请重新输入,  进货及退货查询代码 哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计论文 进货信息 进货退货  添加进货代码 进货信息 计算输入的金额是否正确 应付金额填写 哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计论文 , 添加成功  用户修改代码 密码中不能含有非法字符 , , 密码修改成功 机电设备的维修与保养内容摘要依据机电体化技术的发展前景，提出种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门伺服电机控制器合为体，采用单片机变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制，解决了阀门的精确定位阀门柔性开关极限位置判断电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快保护完善以及便于和计算机通讯等优点，充分利用了机电体化技术带来的方便快捷。关键词电动机阀门继电器保护机电体化技术总结目录内容摘要插图索引引言,第章机电体化技术发展历程及其趋向,机电体化技术发展历程,机电体化发展趋向,第章机电体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理系统工作原理第章机电体化中阀位及速度控制原理第章关键技术问题的解决第章机电体化中继电器保护的现状与发展继电保护发展现状继电保护的未来发展计算机化网络化保护控制测量数据通信体化智能化结束语,参考文献插图索引图电动执行机构控制系统框图„„„„„„„„„„„„„„图输出电流电压检测„„„„„„„„„„„„„„图程序出格自恢复电路„„„„„„„„„„„„„„图阀位及速度控制原理框图„„„„„„„„„„„„„„图执行机构的典型运行速度图„„„„„„„„„„„„„图线性隔离放大器„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章机电体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理电动执行机构控制系统原理框图如图所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。控制部分主要由单片机波发生器逆变器转换模块整流模块输入输出通道故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。系统工作原理霍尔电流电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流电压及阀门的位置信号，经转换后送入单片机。单片机通过控制波发生器，产生的波经光电耦合作用于逆变模块，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对电源进行全桥整流得到。控制系统各功能元件的选型与设计单片机选用公司生产的单片机，它主要通过并行口担负控制系统的信号处理接收系统对转矩阀门开启关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相波发生器所需要的控制信号处理发出的故障信号和报警信号处理通过模拟输入口接收的电流电压位置等检测信号提供显示电动执行机构的工作状态信号执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号三相波发生器波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测保护控制等功能，文中选用公司生产的作为三相发生器。是专用大规模集成电路，具有的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形频率幅值等控制信息。智能逆变模块为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块。该执行机构主要适用功率小于的三相异步电机，其额定电压为，功率因数为。经计算可知，选用日本产的智能功率模块可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路制动电路于体，并内置过电流短路欠电压和过热保护以及报警输出，是种高性能的功率开关器件。位置检测电路位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器差动变压器导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高无线性区限制稳定性高无温度限制等特点。电压电流及检测检测电压电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为，采用常规的电流电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测输出的三相电流，对于输出电压的检测采用分压电路。如图所示。通讯接口为了实现计算机联网和远程控制，选用作为系统的串行通讯接口，内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把串行口输出的电平转换为标准电平，把其它微机送来的标准电平转换成电平给，实现单片机与其它微机间的通讯。时钟电路时钟电路主要用来提供采样与控制周期速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路。内部有字节的用户非易失性，可用来存入需长期保存的数据。液晶显示单元为了实现人机对话功能，选用液晶显示模块