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高炉炉前液压系统变频节能研究

作　者: 卢飞平
导　师: 彭秀英
学　校: 贵州大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 高炉炉前液压系统变频调速 PLC控制系统能耗分析仿真分析速度补偿
分类号: TF321.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

变频调速技术是目前国际上最流行、应用最广泛、最节能的调速技术之一。对当前的高炉炉前液压设备来说，由于有很大的功率损失，所以如何汲取变频调速技术的优点是极其重要的课题。本论文研究了高炉炉前液压设备的变频改造，并对其性能进行了分析。本论文所进行的主要研究工作如下：(1)以高炉炉前液压设备为研究对象，对原高炉炉前液压设备中的液压泥炮进行了重点分析，并提出液压泥炮液压传动与控制系统的改造方案，完成了液压泥炮的液压系统和电气控制系统的改造。(2)设计了变频驱动液压泥炮的PLC控制系统，包括PLC控制系统电路图和控制程序，然后设定了变频器的功能。(3)对变频驱动液压泥炮调速系统和原液压泥炮调速系统主要环节的功率消耗特性进行了对比分析，分析结果表明变频驱动液压泥炮调速系统具有显著的节能效果。(4)推导了变频驱动液压泥炮系统的打泥环节数学模型。针对变频驱动液压泥炮系统的开环传递函数模型进行仿真分析，仿真结果表明变频驱动液压泥炮系统是一个稳定的系统，响应特性较好，但稳态值和所要求的缸速相比有速度降落。(5)分析了变频驱动液压泥炮系统调速回路特性。对开环变频驱动液压泥炮调速系统的缸速降落进行了理论分析，给出了缸速降落公式和补偿公式。最后还对速度闭环控制进行了探讨。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
第一章前言  7-19
  1.1 高炉路前液压设备的发展概述  7-12
    1.1.1 国内外泥炮的发展  7-10
    1.1.2 国内外开铁口机的发展  10-12
  1.2 电机变频调速技术的发展概述  12-17
    1.2.1 变频调速技术的发展  12-13
    1.2.2 变频调速技术的基本原理及特点  13-14
    1.2.3 变频器的介绍  14-16
    1.2.4 变频液压技术研究概况  16-17
  1.3 本课题的研究概况  17-19
第二章高炉炉前液压系统改造  19-26
  2.1 原高炉炉前液压系统分析  19-22
    2.1.1 原高炉炉前液压系统介绍  19-21
    2.1.2 原高炉炉前液压系统特点  21-22
  2.2 高炉炉前液压系统的变频改造  22-26
    2.2.1 变频驱动液压泥炮的原理  22-23
    2.2.2 液压系统的改造  23-24
    2.2.3 电气控制的改造  24-26
第三章 PLC控制系统设计  26-35
  3.1 元件选择  26-28
    3.1.1 电机的选择  26-27
    3.1.2 变频器的选择  27-28
    3.1.3 PLC的选择  28
  3.2 PLC控制电路  28-30
  3.3 PLC控制程序  30-33
  3.4 变频器的功能设定  33-35
第四章高炉炉前液压系统变频节能分析  35-41
  4.1 原液压系统能耗分析  35-39
    4.1.1 出口节流调速功率特性  35-38
    4.1.2 原液压系统的能耗分析  38-39
  4.2 变频驱动液压泥炮节能性分析  39-41
第五章高炉炉前液压系统变频开环控制仿真分析  41-51
  5.1 变频驱动液压泥炮的打泥环节数学模型  41-45
    5.1.1 变频器环节  41-42
    5.1.2 电机环节  42-43
    5.1.3 主液压系统回路  43-45
    5.1.4 总结  45
  5.2 仿真分析  45-51
    5.2.1 Matlab简介  46
    5.2.2 泥炮液压系统时域性能仿真  46-51
第六章高炉炉前液压系统变频控制性能的改善  51-58
  6.1 变频驱动液压泥炮调速回路特性  51-53
  6.2 补偿速度降落  53-56
  6.3 速度闭环控制探讨  56-58
第七章结论  58-60
致谢  60-61
主要参考文献  61-63
附录  63-64

高炉炉前液压系统变频节能研究

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