电磁振动给料机数字化变频控制系统研究

发布时间：2017-05-15 10:25

  本文关键词：电磁振动给料机数字化变频控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题主要研究的是电磁振动给料机的数字化变频控制系统。电磁振动给料机作为一种现代化物料输送机械,被广泛应用在冶金、煤炭、电力、化工、建材、轻工和粮食等领域。由于其传统的电气调节方式存在一定的精度误差,同时为了避免操作人员长时间处于高温、粉尘、有毒和噪声等恶劣环境中,本课题在嵌入式控制器和三相整流变频控制方式的基础上,设计了一种调节精度更高、操作更方便、工作环境更安全的振动给料机的数字化控制系统。本文首先通过建立电磁振动给料机的力学模型,研究了电磁振动给料机动力学和电磁参数,详细介绍了三相整流励磁方式的基本原理、结构组成和工作方式。其次通过计算机VB程序、嵌入式控制器ATPad、无线数传模块、单片机与双口RAM电路设计完成了本地控制和远程控制系统,这是本课题的重点。本地控制是在ATPad界面中直接设定参数,并通过串口传递至单片机与双口RAM电路,主单片机负责接收、筛选并存储参数;从单片机负责读取参数并产生触发信号,控制激振电路;双口RAM则用于主从单片机之间的数据传递。远程控制则是在一定距离之外的控制室中,通过计算机和无线数传模块,将数据发送至ATPad,后再经本地控制过程控制给料机振动。无线数传模块主要用于计算机与ATPad之间数据的无线、双向、远距离传输。ATPad中设计有参数输入界面、AD调节界面和在线监测界面;计算机中的VB界面与ATPad相对应,同样设计有参数输入界面和调节显示界面,方便远程数据传输。下位机外围电路还包括MAX232电路和开机保护电路。电磁振动给料机工作的同时,振动幅度、线圈电流、IGBT温度、给料流量等参数可经传感器采集处理,并在ATPad中显示并实时监控。通过本地控制及远程控制过程,可实现电磁振动给料机振动控制的智能化、远程化与数字化。最后将触发信号与三相整流激振电路结合,进行了波形确定、远程数传、负载控制和给料机振动测试等实验,验证了本地和远程控制理论的正确性与可行性,证明了数字化控制方式在提高给料机工作效率,扩大频率调节范围和增强实时控制等方面的显著效果,达到了预期目标。
【关键词】：变频控制 ATPad 激振电路 IGBT 电磁振动给料机
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH237.1;TM921.51
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 电磁振动给料机13-15
• 1.1.1 电磁振动给料机的工作原理13
• 1.1.2 电磁振动给料机的优点13-14
• 1.1.3 电磁振动给料机的国内外发展现状14-15
• 1.1.4 电磁振动给料机的主要励磁方式15
• 1.2 课题意义及研究内容15-17
• 1.2.1 课题研究意义15-16
• 1.2.2 课题研究的主要内容16-17
• 本章小节17-18
• 第2章 电磁振动给料机参数计算与变频原理18-35
• 2.1 电磁振动给料机的振动输送参数18-21
• 2.1.1 振动输送原理18-19
• 2.1.2 给料速度的计算19-20
• 2.1.3 振动输送参数的选择20-21
• 2.2 电磁振动给料机的动力学参数21-24
• 2.3 电磁振动给料机的电磁参数24-28
• 2.3.1 电磁吸引力与气隙磁密24-26
• 2.3.2 电磁振动给料机的电流有效值26-27
• 2.3.3 电磁振动给料机的功率和功率因数27-28
• 2.4 电磁振动给料机变频控制背景28-29
• 2.5 三相整流变频励磁29-30
• 2.6 电磁振动给料机的变频控制30-31
• 2.6.1 给料机在亚共振区的工作状态30-31
• 2.6.2 最佳激振频率的控制31
• 2.7 触发信号31-34
• 2.7.1 触发信号的原理与构成31-33
• 2.7.2 触发信号的产生33-34
• 本章小结34-35
• 第3章 本地控制与远程控制35-55
• 3.1 本地控制35-43
• 3.1.1 智能液晶屏ATPad简介35-36
• 3.1.2 主界面36-37
• 3.1.3 参数输入界面37-40
• 3.1.4 AD调节界面40-42
• 3.1.5 在线监测界面42-43
• 3.2 远程控制43-47
• 3.2.1 上位机VB控制界面43-45
• 3.2.2 无线数传模块45-47
• 3.3 单片机与双口RAM电路47-51
• 3.3.1 IDT7132简介47-49
• 3.3.2 主从单片机电路49-51
• 3.4 开机保护电路51-52
• 3.5 硬件电路PCB与实物图52-53
• 3.6 VCF-100A电磁振动给料机控制器53-54
• 本章小结54-55
• 第4章 IGBT驱动、保护及激振电路55-71
• 4.1 IGBT的结构与工作原理55
• 4.2 IGBT的工作特性55-58
• 4.2.1 IGBT的静态特性56
• 4.2.2 IGBT的动态特性56-57
• 4.2.3 IGBT的主要参数57-58
• 4.3 IGBT的驱动58-60
• 4.3.1 IGBT的驱动要求58-59
• 4.3.2 驱动模块TX-DP10159-60
• 4.4 IGBT的保护60-63
• 4.4.1 过压保护60-62
• 4.4.2 过流保护62
• 4.4.3 开机保护62
• 4.4.4 过热保护62-63
• 4.5 IGBT激振电路设计63-70
• 4.5.1 整流电路64-66
• 4.5.2 滤波电路66-67
• 4.5.3 延时电路67-69
• 4.5.4 IGBT触发电路69-70
• 本章小结70-71
• 第5章 实时监测系统71-82
• 5.1 振动振幅测量71-75
• 5.1.1 压电式加速度传感器71-72
• 5.1.2 电荷放大器72-73
• 5.1.3 精密全波整流电路73-75
• 5.2 线圈电流测量75-77
• 5.2.1 霍尔电流传感器75-76
• 5.2.2 二阶有源低通滤波器76-77
• 5.3 IGBT温度测量77-79
• 5.3.1 热电偶77-78
• 5.3.2 温度变送器78
• 5.3.3 测温转换电路78-79
• 5.4 给料流量测量79-81
• 5.4.1 冲板式流量计79-80
• 5.4.2 流量计的安装使用及注意事项80-81
• 本章小结81-82
• 第6章 实验结果与分析82-94
• 6.1 触发信号参数调节实验82-85
• 6.1.1 实验目的与步骤82-83
• 6.1.2 实验结果与分析83-85
• 6.2 无线数据传输实验85-87
• 6.2.1 实验目的与步骤85-86
• 6.2.2 实验结果与分析86-87
• 6.3 IGBT激振电路负载控制实验87-90
• 6.3.1 实验目的与步骤87-88
• 6.3.2 实验结果与分析88-90
• 6.4 电磁振动给料机振动控制实验90-93
• 6.4.1 实验目的与步骤90-91
• 6.4.2 实验结果与分析91-93
• 本章小结93-94
• 结论94-95
• 参考文献95-98
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果98-99
• 致谢99-100

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 仲崇生;;长距离电磁振动给料机的设计[J];矿山机械;2006年02期

2 王艳;周辉;;电磁振动给料机参数的确定原则[J];橡塑技术与装备;2010年02期

3 王艳;朱彪;;电磁振动给料机的使用与维护[J];粮食加工;2010年02期

4 马学东;王厉刚;朱大勇;;电磁振动给料机框架的结构改进[J];矿山机械;2013年03期

5 一机部起重所振动机课题小组;电磁振动给料机的使用情况[J];起重运输机械;1972年02期

6 ;电磁振动给料机技术座谈会简讯[J];起重运输机械;1973年01期

7 王世清;电磁振动给料机电参数设计原理[J];起重运输机械;1973年03期

8 王世清;关于电磁振动给料机的设计理论[J];起重运输机械;1974年04期

9 闻邦椿;对“关于电磁振动给料机的设计理论”一文中几个问题的商榷[J];起重运输机械;1975年Z1期

10 赵树行;电磁振动给料机最佳运动学参数的探讨[J];起重运输机械;1982年07期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 吴有庆;宗珂;;SSR在电磁振动给料机调速控制中的应用[A];第三届全国称重技术研讨会论文集[C];2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 姜相争;基于自动机械振动供料系统的研究[D];天津科技大学;2013年

2 张永光;电磁振动给料机数字化变频控制系统研究[D];沈阳理工大学;2016年

3 黄凤;电磁振动给料机振幅的自适应控制[D];河海大学;2007年

4 周永红;电磁振动给料机的力学模型与计算机控制的研究[D];东华大学;2004年

5 贺挺挺;电磁振动给料机的变频控制研究[D];沈阳理工大学;2014年

6 于雷;电磁振动给料机特性分析与仿真控制[D];广西大学;2008年

7 洪敏;CDQ用电磁振动给料机料槽结构的有限元分析[D];沈阳理工大学;2011年

8 侯如颖;硬币毁币机关键技术研究[D];天津大学;2007年

9 胡诚明;中药自动调配药系统的研究[D];集美大学;2014年

  本文关键词：电磁振动给料机数字化变频控制系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367528