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ZQF-80KW直流电机能量反馈试验台研究

作　者: 张鹏
导　师: 余先涛
学　校: 武汉理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 电机测试能量反馈 PLC 组态软件
分类号: TM33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 27次
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内容摘要

随着我国经济的快速发展,铁路运输在社会生活中发挥着越来越大的作用。为保证机车运行安全,机车检修需要由定期维修转变为状态维修,从而提高机车检修的速度及质量,降低机车检修成本,实现机车检修自动化、数字化、智能化。ZQF-80直流电机是机车辅助电气设备的电源,各机务段都非常重视它的检修质量。本文根据实际需要,对ZQF-80直流电机自动测试系统进行了研究,设计了ZQF-80直流电机能量反馈试验台。该试验台可以对检修后的ZQF-80直流电机的各项性能进行测试。本试验台由操作控制台、电气柜和电机安装台三部分组成,主要实现对电机试验工况的自动控制和电机各项参数进行采集、处理与记录存储。与传统试验台相比,该试验台将被试电机所发直流电能输送给陪试直流电动机,陪试机与拖动电机一起对被试机进行拖动,构成能量反馈。电机调速是控制电机运行中最主要的问题。本文采用晶闸管三相全控整流方式,将交流电变成电压可调的直流电,从而对电机进行调压调速。控制电路中,由KC04和KC41C组成六路双脉冲形成器对可控硅移相触发,通过改变可控硅的控制角来实现输出电压大小的调整。人机界面(HMI)采用通用组态软件MCGS设计,可以动态显示ZQF-80电机各项参数状态,自动存储试验数据,实时打印图表文字。同时,操作界面增加了操作登记管理和信息保密等智能化功能,实现记名记机检修,从而有效提高了ZQF-80电机试验的自动化、智能化程度和电机检修生产管理水平。现场试验表明,该系统人机界面友好,操作简单方便,可靠性高,具有重要的推广应用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-12
  1.1 ZQF-80电机和电机试验简介  9
  1.2 电机测试系统的发展现状  9-10
  1.3 研究的目的和意义  10-11
  1.4 论文研究的主要内容  11
  1.5 论文的结构安排  11-12
第2章电机自动测试系统总体结构  12-19
  2.1 系统总体框架  12-13
  2.2 能量反馈的实现方法  13-14
  2.3 电机试验用主要仪器介绍  14-19
    2.3.1 磁平衡式(闭环)电流传感器  15-16
    2.3.2 霍尔电压传感器  16-17
    2.3.3 光电转速传感器  17-18
    2.3.4 平波电抗器  18-19
第3章 ZQF-80电机自动测试的试验方法  19-35
  3.1 温升试验  19-21
    3.1.1 电机温升试验的重要性  19
    3.1.2 温升的试验方法  19-21
  3.2 电机调速试验  21-28
    3.2.1 电机调速系统的主要性能指标  21
    3.2.2 静态性能指标  21-23
    3.2.3 动态性能指标  23-24
    3.2.4 直流电动机的调速的试验方法  24-26
    3.2.5 双闭环控制系统  26-28
  3.3 空载实验  28-30
    3.3.1 空载特性试验原理  28-29
    3.3.2 空载试验的实现  29-30
  3.4 调整特性试验  30
  3.5 外特性试验  30-32
  3.6 换向试验  32-35
    3.6.1 火花级别  32-33
    3.6.2 火花产生的原因  33
    3.6.3 改善电机换向的方法  33-34
    3.6.4 换向试验的实现  34-35
第4章电气系统设计  35-51
  4.1 PLC简介  35-40
    4.1.1 PLC的定义  35
    4.1.2 PLC工作原理  35-36
    4.1.3 PLC的一般特点  36-38
    4.1.4 PLC控制流程  38-40
  4.2 三相桥式全控整流电路  40-45
    4.2.1 可控硅简介  40
    4.2.2 三相桥式全控整流电路  40-41
    4.2.3 工作原理  41-43
    4.2.4 全控整流电路的特点  43-44
    4.2.5 可控硅和变压器参数计算  44-45
  4.3 触发电路  45-49
    4.3.1 触发电路的要求  45-46
    4.3.2 触发电路  46-49
  4.4 保护系统  49-51
    4.4.1 可控硅的保护  49
    4.4.2 电机保护  49-51
第5章上位机界面设计  51-62
  5.1 系统软件设计的指导思想  51
  5.2 组态软件MCGS概述  51-55
    5.2.1 MCGS简介  51-52
    5.2.2 MCGS功能特点  52-53
    5.2.3 MCGS实现监控的开发步骤  53-55
  5.3 试验界面的实现  55-59
    5.3.1 主界面  55-56
    5.3.2 数据查询界面  56-57
    5.3.3 用户管理界面  57-59
    5.3.4 安全机制  59
  5.4 与PLC的通信  59-62
    5.4.1 串口父设备设置  60-61
    5.4.2 LG-MasterK-S属性设置  61-62
第6章结束语  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  67

ZQF-80KW直流电机能量反馈试验台研究

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