基于PLC的异步电机调速系统开题报告

题目：基于PLC的异步电机调速系统

学院：电气信息学院

专业：电气工程及其自动化

学生姓名：学号：

指导老师：

年月日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

前言

随着工业自动化的快速发展和对调速性能的要求越来越高，变频器在各行各业的应用越来越广泛。交流变频调速技术自发展以来，以其优越的性能得到迅速发展，进入21世纪伴随着电力电子器件的发展，以及控制理论进步，变频调速以其调速精度高、调速控制范围广、回路保护功能完善，响应速度快、节能显著等优点，已经广泛的用于电力、制造、运输等国民经济领域。

可编程控制器简称PLC，是以微处理器微核心的工业自动化控制通用装置。它具有控制能力强、可控性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点，不仅可以取代继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络，被誉为现在工业生产自动化的三大支柱之一。

PLC作为传统继电器的替代品，广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程，并有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强及可靠运行等特点，特别适合在恶劣环境下运行。当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下时采用PLC和变频器配合使用。PLC可提供控制信号和指令的通断信号，变频器可以接受PLC输出的开关信号

一．交流调速发展的概况与趋势

1、直流电机与交流电机的比较

在过去相当长的时期内，直流调速一直因性能优良而领先于交流调速。但随着生产技术的不断发展，直流拖动的薄弱环节逐渐显示出来。由于换向器的存在，使直流电机的维护工作量大，单机容量、最高转速已经使用环境都受到限制。人们将目光转向了异步交流电机，它的优点是：结构简单、运行可靠、便于维护、价格低廉。

在相当长的时期内，直流调速一直因性能优良而领先于交流调速。20世纪60年代之后，电力电子技术和控制技术的飞速发展，使交流调速性能可用与直流调速相媲美。目前，交流调速已进入逐步替代直流调速的时代。

频率都可调的交流电。在频率调速中变频器的负载通常是异步电动机，起电流滞后于电压，负载需向电源汲取无功功率，这样在直流环节和负载之间将有无功功传输，为了缓冲无功能量，在直流环节和负载之间须设置贮能元件。根据主回路缓冲无功能量的贮能元件类型不同，交直-交变频器分为：

.交-直-交电压型变频器，它在直流侧并联一个大电容 C，有恒压源的特点。

交-直-交电流型变频器，他在直流回路串一个大电感 L。类似于恒流源。

交直交电压型变频器主要由整流单元（交流变直流）、滤波单元、逆变单元（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元等部分组成的。

2、变频器的基本结构

整流器电网侧的变流器 1 是整流器，它的作用是把三相交流整流成直流

逆变器负载侧的变流器 2 为逆变器。逆变器是变频器最主要的部分之一，器作用跟整流器相反，主要是在控制电路的控制下将平滑电路输出的直流电转换为频率和电压都可调的交流电。它有六个电力电子开关组成，在一个信号周期内，通过有规律的控制开关的闭合，便可得到各种频率的波形。

中间直流环节由于逆变器的负载为异步电机，属于感性负载。在直流电到频率可控的交流电变换中需要有储能元件。中间直流电路的只要作用是对整流电路的输出进行滤波平滑，以保证逆变电路和控制电路能够得到质量较高的直流电源。

控制电路控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；

三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题的目的与意义

本课题采用PLC作为控制器，设计三相异步电动机控制系统。PLC提供控制信号和指令的通断信号，从而改变变频器的输出频率达到调速目的。

PLC具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、寿命长等到一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到了广泛应用本文所研究异步电机调速控制系统，可以实现电机速度的调节，满足节约能源和适应生产的需要。该系统能对电机转速实现精确控制，实用性强，具有的推广价值。二、课题发展现状和前景展望

随着工业自动化技术的不断发展，各种生产设备对控制性能的要求不高；以PLC

和变频器为代表的控制技术不断完善与成熟，越来越多的设计者使用PLC来完成控制任务，可以说，PLC已经成为工业控制系统中的一个组成部分。

电动机的调速已经从继电器控制时代发展到今天的变频器控制调速。且在工业各个领域中得到了极为广泛的应用。在现在的在工业自动化控制系统中，最为常见的是由PLC 控制变频器实现电动机调速控制。该方法主要通过程序来控制电动机的变频调速，从而实现了自动控制。

国外交流变频调速技术高速发展状况：

功率器件的发展：近年来高电压、大电流的GTR、GTO、IGBT、IGCT 等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用，使高低压、大功率变频器产品生产及应用成为现实。

控制理论和微电子技术的发展：矢量控制、磁通控制、转矩控制、模糊控制、自适应、神经网络等新的控制理论为高性能的变频器提供了理论基础；32位高性能微处理器及信号处理器和专用集成电路（ASIC），SLE4520等的快速发展，为实现变频调速传动设备高精度、多功能提供了硬件手段。

基础工业和各种制造业的高速发展，变频调速传动设备相关配套件实现了社会化、专业化生产,使得交流变频技术广泛应用。