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电动机ieee841防爆等级

发布时间:2022-03-28 15:29:58

㈠ 请问我们电厂有台热网输水泵电机工频起就跳。变频起正常是什么原因

引自《 变频器世界 》2006年第2期

国产高压变频器在文登热电厂热网泵上的应用

The Application of Domestic High Voltage Inverter in Hot Nets Pump in the Wendeng Thermal Power Plant

山东新风光电子科技发展有限公司 张丙建 郭培彬

Zhang Bingjian Guo Peibin

摘 要:本文着重介绍了国产高压变频器在文登热电厂#2热网泵上的应用情况,应用结果表明,采用国产高压变频器对电厂的水泵设备进行调速节能改造,具有较高的经济效益和社会效益。

关键词:高压变频器 水泵

Abstract: This article emphatically introces the application of the domestic high voltage inverter in #2 Hot Nets Pump in the Wendeng thermal power plant. The application result indicates that, using the domestic high voltage inverter to carry on the velocity molation energy conservation transformation to the power plant water pump equipment, has a higher economic and the social efficiency.

Key words: High voltage inverter Pump

1引言

文登热电厂始建于 1996年,其装机容量规模为3×170t/h高温高压煤粉炉配2×35MW抽凝式汽轮发电机组,是我国第一台投运的同类型非标机组。由于热电厂严格管理,机组至今运行稳定,同时文登热电厂也成为全国热电厂参观和学习的基地。

为了充分利用文登热电厂汽轮发电机循环水的蓄能,提高能源的利用率,改善文登市城区东部的投资环境,文登市于 2003年设计了第一条循环水供热管网。该条循环水供热管网由文登市电业总公司承建,管线双程全长6公里,一期工程总投资2300万元,可解决文登市新城区约100万平方米的供热面积。该工程竣工投入运行后,据有关专家鉴定后认为:该管网运行的安全性和经济性指标完全达到了国内同类管网的领先水平。热电厂在运行中发现,#2热网泵工频运行,蒸气通过冷凝塔后进供暖管道,管道压力变化很大。管道很不安全,时常出现爆管现象,不得已采用阀门开度调节。造成大量电能白白浪费在阀门上。

热电厂领导经多方考察,认为采用变频器对该热网泵进行控制,可以达到以下目的:通过变频器实现管道压力闭环控制,保持管网压力的恒定,可以有效防止爆管现象发生。同时可节约原来通过改变阀门开度调节时浪费在阀门上的能源。随即对该热网泵进行变频改造。改造结果证明达到了预期目的。现对该改造情况作一下介绍。

2现场设备情况

文登热电厂领导经多方调研考察,比较性价比,最终决定选用我山东新风光电子科技发展有限公司生产的风光牌 JD-BP37型高压变频器对#2热网泵机组进行调速改造。针对文登热电厂#2热网泵355KW/6KV高压变频器项目,双方通过对生产工艺流程、现场使用条件的充分了解、分析和对可实现方案的论证,共同制定了#2热网泵高压变频器改造方案。现场设备图如下所示。#2热网泵机组电机和水泵的主要参数如下:

1) 水泵 离心式清水泵

型号 14SH-9

额定流量 1260m 3 /h

额定扬程 75m

额定轴功率 322KW

额定效率 80%

额定转速 1470rpm

2) 电机 三相异步电机

型号 YKK400-4

额定功率 355KW

额定电压 6KV

额定电流 42 .5 A

额定功率因数 0.8

额定转速 1480rpm

图 1现场设备图

3 风光牌 JD-BP37-400F 高压变频器

文登热电厂决定选用我公司生产的风光牌 JD-BP37-400F高 压变频器控制系统对 #2 热网泵作调速改造。以下是对风光牌 JD-BP37-400F 高压变频器的一些介绍。

3.1JD-BP37-400F高压 变频器的主要性能指标 :

变频器额定功率 400KW

额定输出电流 48A

输入频率 45Hz到55Hz

额定输入电压 6KV

允许电压波动 ±20%

输入功率因数 ≥0.96(额定负载时)

输出电压范围 0~6KV

变频器效率 ≥96%(额定负载时)

输出频率范围 0~50Hz

整流方式 36脉冲二极管全波整流

输出方式 每相6单元叠波正弦波脉宽调制输出,直接输出6KV。

频率分辨率 0.01Hz

过载能力 120%连续1min 150%5S 200%立即保护

控制电源 220VAC 10KVA

操作键盘 中文彩色液晶触摸屏

界面语言 简体中文

冷却方式 强制风冷

防护等级 IP20

模拟量输入 四路,0~10v/4~20mA,任意设定

模拟量输出 两路,0~10V/4~20mA可选

开关量输入输出 4入/16出(可按用户要求扩展)

通讯接口 RS232、RS485接口。

运行参数自动记录和输出、自动故障记录、限流功能、输出电压自动调整功能、单元旁路功能等。

可根据用户要求作特殊设计。

3.2 变频器设计要求

风光牌 JD-BP37-400F 为我公司生产的全数字交流高压变频器控制装置,采用先进的功率单元串联载波移相技术、正弦波 PWM 调制方法,全中文操作友好界面,具有可靠性高,性能优越,操作简便等特点,具体设计要求如下所述:

( 1)高压变频调速系统采用直接“高-高”变换方式,为单元串联多电平拓扑结构,主体结构由多组功率模块串并联而成。

( 2)变频器控制系统采用LED键盘控制和人机界面控制两种控制方式,两种方式互为备用。两种方式从就地界面上可以进行增减负荷、开停机等操作。装置保留至少一年的故障记录。免费提供软件的升级。人机界面如下图2示:

图 2人机界面图

( 3)在就地变频器柜上有明显的带电、运行、停机指示。

( 4)变频器提供两种通讯功能:标准的RS485和有触摸屏处理器扩展的通讯接口。

( 5)变频装置采用电压源型。

( 6)变频装置应能在下列环境温度下正常工作:最大湿度不超过95%(20℃,相对湿度变化率每小时不超过5%,且不结露,运行环境温度0℃~40℃,海拔1000米以下)。

( 7)在20~40%的调速范围内,变频系统在不加任何功率因数补偿的情况下,输入端功率因数达到0.95。

( 8)变频装置I/O根据用户的要求可参数化。

( 9)变频装置对输出电缆的长度没有要求,变频装置保证电机不受共模电压及dv/dt应力的影响。

( 10)变频装置的功率单元为模块化设计,方便从机架上抽出、移动和变换,所有单元可以互换。变频器具备内部单元旁路和外部工频旁路功能,保证整个系统在变频器故障中仍正常运行,提供模块单元旁路后系统降额的实际值。

( 11)变频装置输出电流谐波不大于2%,符合IEEE519 1992及国家供电部门对电压失真最严格的要求,高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。

( 12)变频装置对电网反馈的电流谐波不大于4%,符合IEEE519 1992及国家供电部门对电压失真最严格的要求,高于国标GB14549-93对谐波失真的要求。

( 13)变频装置输出波形不会引起电机的谐振,转矩脉动小于0.1%。

( 14)变频装置对电网电压的波动有较强的适应能力,在-10%~ 10%电网电压波动时满载输出,可以承受30%的电网电压下降而降额继续运行。

( 15)变频装置可远距离操作,并可以对其进行远程/本地控制的切换。

( 16)在整个频率调节范围内,被控电机均可以正常运行。在最低输出频率时,可以持续地输出额定电流。在最高输出频率时,可以输出额定电流或额定功率。

( 17)变频装置具有以下保护:过电流、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电动机过载、半导体器件的过热保护、瞬间停电保护等,并能联跳输入侧6KV开关。保护的性能符合国家有关标准的规定。

( 18)变频装置有交流输出电压、输出电流、输出频率等参数的数据显示。

( 19)变频器包含以下几种开关量信号和模拟量信号:

开关量输入:起动、停止、手动 /自动转换等信号。

开关量输出:变频器高压就绪、变频器运行、变频器故障、变频器停止等信号。

模拟量输入:频率调节(例如转速给定)等。

模拟量输出:输出频率、输出电流等。

( 20)变频装置带故障自诊断功能,对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示,在就地显示并远方报警,便于运行人员和检修人员辨别和解决所出现的问题。变频器装置有对环境温度的监控,当温度超过变频器允许的环境温度时,变频器提供报警。

( 21)系统在电子噪声、射频干扰及振动的环境中可以连续运行,变频装置满足国家标准对电磁兼容的规定。

4 系统改造方案

2005年9月15日 ,文登热电厂与山东新风光电子科技发展有限公司双方鉴定了购货合同。 2005年11月,高压变频器调试一次成功,并通过验收。 文登热电厂 #2 热网泵变频改造方案主回路如下图 3 所示:

图 3 改造方案主回路接线图

K0 用户原高压开关

K1 、 K2 和 K3 变频器旁路开关柜高压隔离开关

BPQ JD-BP37-400F 高压变频器

M 高压电动机

变频器控制 热网泵 为一拖一控制,旁路开关柜用于工 /变频切换。K1,K2和K3为三个高压隔离开关,要求K2和K3不能同时闭合,在机械上实现互锁。K3断开,K1和K2闭合,热网泵变频运行;K1和K2断开,K3闭合,热网泵工频运行。

5变频器运行情况

从变频器投入运行的应用效果来看,完全达到了用户进行热网泵变频改造的目的,较改造前其优越性体现于:

(1) 操作简便,易于观察。

变频器运行时的所有数据及运行状态在人机界面都可显示 ,如运行频率,输入电压,输入电流,输出电压,输出电流,开闭环,压力值等。人机界面操作简单明了,观察方便。

(2)变频器运行稳定,性能良好。

风光牌 JD-BP37-400F高压变频器投入运行以来,运行稳定,转速调节平滑可靠,电压和电流正常,没有出现异常现象。

(3)减轻了值班人员的劳动强度。

值班人员在值班时通过微机远程监控系统进行操作 ,不再需要频繁地操作阀门,工作量大大减小。

(4)恒压控制。

采用压力恒压控制 ,用户只需根据实际管网需要设定所需压力,变频器自动恒压运行,压力设定方便,精确稳定,保证管网稳定运行,爆管现象再没有发生,提高了供汽质量。

(5)降低了维护费用。

由于变频器对电机实现软启动,启动电流小,对热网泵机组没有任何机械冲击,相应地延长了水泵、电机及阀门的使用寿命,大大降低了维护工作量和维护成本。

(6)节电效果明显。

为了对比热网泵改造前后的节能情况 ,现将热网泵变频运行一周的数据与工频运行一周的数据分别记录如下表1、表2示:

变频运行一周的数据表 1

日 期
电机电流

(A)
变频器输入电流( A )
变频器运行频率( Hz )
供水母管压力 (MPa)
回水母管压力 (MPa)
回水母管流量 (m 3 /h)

12.3
39.1
20.1
40.22
0.51
0.44
1002

12.4
39.2
20.2
40.43
0.51
0.44
1004

12.5
39.4
20.3
40.62
0.51
0.44
1005

12.6
39.0
20.0
40.12
0.51
0.44
1001

12.7
39.5
20.5
40.78
0.51
0.44
1007

12.8
39.4
20.4
40.62
0.51
0.44
1005

12.9
39.8
21.0
41.89
0.51
0.44
1009

工频运行一周的数据表 2

日 期
电机电流

(A)
供水母管压力 (MPa)
回水母管压力 (MPa)
回水母管流量 (m 3 /h)

12.10
42.1
0.68
0.58
1120

12.11
42.1
0.68
0.57
1230

12.12
42.2
0.68
0.58
1100

12.13
42.0
0.68
0.56
1115

12.14
42.5
0.68
0.58
1250

12.15
42.4
0.68
0.58
1210

12.16
42.2
0.68
0.58
1160

变频运行一周时 :输入电压:6KV,平均输入电流:20.3A,功率因数:0.98,水泵进口压力:0.44MPa,水泵出口压力:0.51MPa,平均运行频率:40.67Hz。

P 变 =1.732×6KV×20.3A×0.98=206.7KW

工频运行一周时 :电压:6KV,电机电流:42.2A,功率因数:0.8。

P 工 =1.732 × 6KV × 42.2A × 0.8=350.8KW

节电率 =( P 工 - P 变 )/ P 工 ×100%=(350.8KW-206.7KW)/ 350.8KW×100%=41.1%。

节电率高达 41.1%,节能效果非常显著。

一天节省电量 :(350.8KW-206.7KW) ×24h=3458.4KW?h

一年按 200天运行计算,每度电按0.45元/ KW?h计算,一年节省电费为:

3458.4KW?h×0.45×200天=311256元。

6结束语

经过变频器的现场运行,证明山东新风光电子科技发展有限公司生产的 JD-BP37-400F高压变频器性能好,可靠性高。热电厂#2热网泵采用变频器改造后,提高了机组的稳定性,保持管网压力稳定,并且节能效果显著。机组可靠稳定运行,满足了文登市城区的供暖需求,改善了文登市的投资环境,受到了文登市社会各界的高度赞扬。在电厂大功率风机、水泵等设备上实现变频调速,是理想的节能项目,具有较高的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]山东新风光电子使用手册[Z]. 山东新风光电子科技发展有限公司。

[2]山东新风光电子JD-BP37-400F高压变频调速系统文登热电厂热网泵调试大纲。

[3]山东新风光电子JD-BP37-400F高压变频调速系统文登热电厂热网泵验收报告。

[4]杜贤国,郭培彬,韩文昭。高压变频器在冷却水循环泵上的应用。变频器世界,2005(7)

[5]刘海鹏, 郭培彬, 孙亚斌。高压变频器在大冶特钢水厂给水泵上的应用。变频器世界,2005(11)

㈡ 电动机PTC保护是什么意思

电动机PTC保护是利用PTC特性来对电动机进行定性温度保护,PTC是一种非线性热敏电阻。其阻值在居里点以下的温度区域内,呈现较低阻值状态,并且温度升高阻值增大幅度较小。当温度超过居里点时,阻值随温度的升高快速上升到高阻值状态。

具体方法是在被保护电机的绕组内埋设一个PTC电阻,检测电路测量到高阻状态时认为电机温度过高,输出保护信号供电机保护电路进入保护状态。常见于变频器保护电路。

(2)电动机ieee841防爆等级扩展阅读

PTC的应用

KT系列过电流保护用高分子PTC热敏电阻器,光片、TD、带状D/DL、引线包封、引线不包封型、圆环、表面贴装型等系列产品。其中热敏电阻的年生产量超过300,000,000只,该系列产品具有阻值稳定、安全性高、可自动恢复、耐强电流特性好、恢复时间短及体积小、易安装等优点。

产品根据不同的额定工作电压(6V~600V)、工作电流(40mA~14A)及安装方式等共分为十几大类,广泛用于电脑、通讯、消费性电子、汽车、通路、数字内容、电源、小家电等6C产业领域中的电路保护

应用在通信行业:包括IEEE 802.3,以太网LAN IEEE ,短距离/内部保护要求,用户终端设备,用2Pro模组保护用户终端设备类比线路卡,T1/E1设备,ISDN设备,ADSL设备,HDSL设备,MDF模组/初级和次级保护有线电话/电源分歧器缆线PBX和按键式电话系统POS设备。

参考资料来源:网络-PTC

㈢ 河南理工大学电子信息五电气工程专业大一到大四的课表

汪旭东 副所长:上官璇峰
历史沿革 1986年、硕导
许孝卓 硕士、讲师
封海潮 硕士。在直线电机垂直提升系统的理论及控制、河南省第一个直线电机硕士(1991年获硕士学位)。 上世纪90年代初,建成了具有完全自主知识产权的PMLSM驱动的额定载荷150kg国内首台家用直驱电梯产品化样机。 2010年,建成了具有完全自主知识产权、PMLSM驱动的五层楼高:60374034)”、河南省重点攻关项目“PMLSM无绳电梯工业应用试验研究(编号、副教授
朱艺峰 博士。
汪旭东 博士、教授、接近工业实际的PMLSM驱动的第二代直线电机矿井提升试验装置,促进了大型提升系统从有绳到无绳的重大变革。 2010年,开展直线电机1D-3D电磁场统一解析理论研究。 2003年,与英国谢菲尔德大学电机及驱动研究所开展永磁电机合作研究。 2004年,团队与南非斯特兰堡大学合作,开展特种电机气隙磁链定向矢量控制策略研究,开发出了高效异步电机、自起动永磁电机、永磁发电机等20个系列的高效节能电机产品。成果发表在《IEEE Transactions》上,多相电机设计及先进驱动技术等。侧重于永磁直线电机(PMLSM)电磁场理论、电磁参数及以永磁直线电机为动力源的机电一体化新型直线驱动系统的拓扑结构、运行特性,博士11人,也是目前国内唯一开展此项专题研究的单位,则传统的提升系统将会发生巨大变革。无绳提升机将是直线电机和运输技术发展史上又一个重大突破,成为21世纪可与磁悬浮列车媲美的一种理想运输工具

河南理工大学直线电机与现代驱动研究所主要从事特种电机及其驱动系统的理论、应用和控制方面的研究,省部级科技进步一等奖2项、三等奖8项,获国家专利30余项。在国内外期刊和国际会议上发表论文300余篇,其中SCI、EI收录70余篇、省部项目,依托这些项目、焦作矿务局合作开展矿井10KV供电技术,获《中小型矿井10KV直接下井供电》国家“七五”攻关重大项目资助,团队创始人袁世鹰课题组与煤科总院上海分院。出版专著(译著)14部。 2004年。包括直驱电机技术,高效节能电机开发:
河南理工大学直线电机与现代驱动研究所现有研究人员23人:0223025300)”等多项国家。 2010年:60474043)”。 2005年,获河南省高等学校创新人才培养工程重大项目、载荷3000kg第三代直线电机高速电梯产品化样机。 2010年,获国家自然科学基金项目“永磁直线电机多轿厢无绳提升系统动态性能分析及其控制(61074095)” 资助,开始多轿厢垂直运输系统的理论与试验研究。 2010年,获教育部博士学科点专项科研基金“多自由度直线弧形电机基础理论研究”资助,开始多自由度直线弧形电机理论与试验研究。 研究队伍,建成了PMLSM驱动的水平运输实验系统和三层楼高、载荷1300kg。 1989年获煤炭部煤炭科学基金“提高矿用直线感应电机效率和功率因数研究(9010809)”资助。在国家。培养博士6名,硕士生80余名。研究组在长期的项目研究过程中自然形成了研究团队,2008年被评为河南省创新型科技团队,面临重大理论和技术问题的挑战,成为直线电机研究领域的前沿课题。如果理论上和技术上的许多问题得到解决,以该项目为题,袁世鹰、焦留成合作培养了全国较早、硕导
王海星 博士、副教授、硕导
司纪凯 博士、10KV防爆电机、电器研究(该项目1990年完成,1992年和1993年分别获能源部科技进步一等奖和国家科技进步二等奖) 、载荷50kg“永磁直线同步电动机(PMLSM)矿井提升试验系统装置”。实现了“五无”新型提升模式,“在永磁直线电机提升系统方面做了开创性的研究工作”(引自1998年全国直线电机年会纪要),获得国家自然科学基金资助“永磁直线电机整体建模与性能控制研究(编号、省部基金、攻关项目的资助和支持下,完成“直线电机提升系统理论与控制”等国家、焦留成教授与陕西直线电机设备公司和铜川矿务局合作率先在国内开展矿用直线感应电动机研究,开发了矿用推车器等煤矿产品,被列为煤炭部“100推项目”之一、控制策略、优化设计、讲师
张宏伟 硕士、讲师
朱军 博士,是国内最早开展直线电机专题研究的单位之一。从九十年代开始永磁直线电机垂直运输系统方面的研究、高效节能电机等方面做了创新性工作。
荣誉所长,其中教授8人,副教授7人,博导2人、硕导
许宝玉 博士
王福忠 博士、教授、硕导
付子义 教授、硕导
康润生 教授、矿山、建筑等领域。
研究所成立于八十年代中期、最佳性能等方面的研究,其成果可广泛应用于交通运输、油田、硕导
艾永乐 博士、教授。袁世鹰教授以该项研究挂靠西安交通大学培养了第二名博士—汪旭东(2002年获博士学位)。 2003年,获河南省杰出青年科学基金项目 “直线电机非正弦工程电磁场的整体预测研究(编号。国外主要研究的重点放在高层建筑的电梯方面。 1992年,研究所正式将直线电机驱动的矿井提升系统立项研究。 1993年获得煤炭部攻关项目“矿井直线电动机提升系统的理论与试验研究(编号:9410817)”。 1995年获国家自然科学基金“直线同步电动机提升系统的理论与控制研究(编号:69674021)和河南省攻关项目等多项资助,焦作矿业学院(现河南理工大学前身)成立了矿用电机及应用研究所,开始矿用电机和直线感应电动机理论和应用研究。 1987年袁世鹰。袁世鹰教授以该项研究挂靠中国矿业大学培养了第一名博士—焦留成(1998年获博士学位)。 2002年和2003年,获国家自然科学基金“分段式永磁直线电机交流伺服系统建模研究(编号、博导
袁世鹰 教授、博导
上官璇峰 博士、教授。 1998年建成了3m高。 1988年:412002200)”资助、直线驱动系统设计与分析、教材11部。 2006年与ASM国际一流芯片装备自动化公司开展合作研究,设计开发了多种直线(旋转)侍服电机。 2008年,获得“直线电机与现代驱动”河南省创新型科技团队称号。 2008年,获教育部留学回国人员科研基金“新型电磁泵电机的理论及应用研究”资助,开始高效节能电机的研究开发。 2009年,获河南省重点攻关项目“数控机床直线电机伺服系统的关键技术及应用研究(92102210359)”,开始数控机床直线电机伺服系统的研究开发。 2009年,获河南省杰出人才支持计划重大项目“无绳提升系统的关键技术及应用研究,开始开发PMLSM驱动的第三代直驱电梯产品化样机:“高效直线电磁抽油机技术及应用研究”资助,开始高效直线电磁抽油机技术与应用研究、副教授,国外提出了“直线同步电机驱动垂直运输系统”的构想。但是、省部级项目30项。获国家科技进步二等奖1项:袁世鹰 所 长、硕导
荆双喜 教授、硕导
吴尧辉 高工、讲师
王少华 副教授
李 辉 副教授
王素玲 博士、副教授
王国东 博士、副教授
高彩霞 硕士、讲师
张 展 硕士、讲师 过程控制研究室建设与发展
电气工程与自动化学院过程控制研究室成立于1993年。主要针对复杂工业过程对象,利用计算机技术,将人工智能、模糊控制、神经网络等理论和方法应用于工业过程控制系统中。优化工艺过程,研发过程控制系统与装置。过程控制研究室,是河南省“控制工程”重点学科开放实验室的重要组成部分;是河南省控制理论与控制工程重点学科的主要研究方向;研究室历史悠久,特色鲜明,研究成果突出。
经过十几年的努力,在工业锅炉集散控制、玻璃配料生产线、黄磷配料生产线、水泥配料生产线、智能执行装置、电力系统监测监控等复杂系统的建模与控制方面做出了不懈的努力,解决了多项控制难题和关键技术,为工业过程自动化、矿山生产自动化与信息化作出了较大贡献。形成了和凝聚了一支具有硕士、博士学位的博士生导师、教授、副教授、讲师组成的老中青相结合的创新研究团队。每年在工业过程控制研究方向招收博士、硕士研究生115人。
主要研究方向
工业过程控制系统建模;智能控制与优化;被控对象特性分析;复杂系统控制理论与控制策略;智能控制系统与装置等。
科研环境及试验平台
拥有过程控制实验室、集散控制系统、先进控制技术试验系统等一批先进的科研设备,可满足日常科学研究及研究生培养工作。
主要研究成果
自成立以来,研究室成员主持和参与完成了国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南省重点攻关等项目15项,企业委托项目50项,教改项目20多项。完成项目成果鉴定30项,部分成果达到国内领先水平。
学术论文与专著
研究室成员在《中国系统仿真学报》、《煤炭学报》、《电工技术学报》等省级以上刊物发表论文200余篇,其中SCI、EI、ISTP收录论文50余篇。主编出版了《单片机原理与应用技术》、《自动控制系统》、《煤矿电工手册》、《实用电工材料手册》、《建筑电气工程师手册》等国家规划教材和专著8部。 河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室是在原有省级重点学科实验室基础上进行建设,2007年由河南省教育厅批准成立。本实验室涵盖控制理论与控制工程、电机与电器、检测技术与自动化装置三个省级重点学科。实验室瞄准控制科学和技术的发展前沿,开展控制工程领域的基础理论和技术前沿的探索性、创新性研究,努力推广控制理论和技术在社会各领域的应用,获取控制工程领域的原始创新成果和自主知识产权,将本实验室建设成为控制工程领域的学术研究、交流以及高科技人才培养的重要基地,为河南省和煤炭行业控制科学与技术的快速与可持续发展提供理论及技术支撑。
实验室始终坚持以“瞄准基础研究前沿方向,突出原创性研究;面向工程,实现技术和集成创新”的指导思想。经过多年建设,在理论研究和工程应用方面取得了一大批成果,已形成控制理论、工业过程控制、直线驱动系统及控制技术、检测技术与自动化仪表、图像处理与模式识别等五个稳定的研究方向,在省内外具有一定特色和较大的影响力。
目实验室总面积2000㎡,设备总价值1200余万元。拥有DCS集散控制系统、直线电机无绳提升系统、自主移动机器人、先进运动控制系统、工业机器人、平面三级倒立摆控制系统、PXI虚拟仪器、记录示波器、DL7480/TDS7254B高精度数字存储示波器等一批先进的仪器设备。
实验室现有研究人员27名,其中教授12名,博士后3名,博士13名,在读博士4名,硕士11名,形成了结构合理的研究团队。先后承担了国家自然科学基金、河南省重大攻关项目、河南省杰出青年科学基金、河南省创新人才基金、河南省自然科学基金等不同层次的纵向研究课题26项,企业工程项目25项,科研经费累计2000多万元,获省部级以上科研奖励13项,发表核心刊物以上论文500余篇,其中SCI、EI、ISTP检索论文200余篇。
实验室实行相对独立的运行机制,设立负责学术指导的学术委员会,清华大学吴澄院士担任学术委员会主任,学术委员会每年召开1~2次会议,确定实验室年度开放资助项目,研究开放实验室的长远发展规划、年度研究与开发计划等重大事项。实验室实行开放流动机制,设立开放基金。广泛开展校企合作,联合攻关解决企业生产中的重大技术问题。同时加强与国内外有关高校、研究院所和实验室的合作研究和交流,开展控制领域深层次的合作研究。
河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室获奖情况:
近三年代表成果
项 目 名 称 鉴定及获奖 主持人 时间 WJPL微机配料控制系统 河南省科技进步二等奖 余发山 2008年 矿区综合节能技术研究与应用 河南省科技进步三等奖 王福忠 2006年 煤矿供电网络安全保障系统研究 中国煤炭协会科技进步二等奖 余发山 2009年 “三电”基础课程实践教学体系改革研究与实践 河南省教学成果特等奖 余发山 2009年 PMLSM无绳电梯的工业应用试验 河南省教育厅科技进步一等奖 汪旭东 2009年 基于小波理论的农网TBL_0TBL_0KV线路故障诊断系统研究 河南省教育厅科技进步二等奖 王福忠 2008年 总线型智能电动执行器的研究 河南省教育厅科技进步二等奖 余发山 2009年 永磁直线电机整体建模与性能控制研究 国家自然科学基金项目(结题) 袁世鹰 2008年 分段式永磁直线电机交流伺服系统建模研究 国家自然科学基金项目(结题) 王福忠 2006年 电机非正弦工程电磁场的整体预测研究 省科技厅鉴定,获国际先进评价 汪旭东 2007年 近三年专利成果 专 利 名 称 专利类型 设计人 专利号或申请号 交流电压表测量单相负载功率因数的方法 发 明 董爱华 2007TBL_00054TBL_007.4 一种磁阻式磁力悬浮装置 发 明 汪旭东 2009TBL_00064742.X 一种带有磁力平衡机构的无绳电梯 发 明 汪旭东 2009TBL_00064740.0 一种无绳循环多轿厢电梯及其循环系统 发 明 汪旭东 2009TBL_00064738.3 带增力机构的钳式制动器 发 明 汪旭东 2009TBL_00203TBL_077.0 一种磁悬浮车 发 明 汪旭东 2009TBL_0006474TBL_0.5 一种直驱式刮板输送装置 发 明 汪旭东 2009TBL_00064739.8 大气压下介质阻挡类辉光放电反应器 发 明 孙岩洲 2008TBL_00TBL_04TBL_0588.7 煤矿安全生产监控仿真教学系统 实用新型 雷乃清 有轨电动伸缩门用弧形直线电机驱动机构 实用新型 汪旭东 200920088TBL_090.TBL_0 一种煤矿井下供电系统连锁保护智能控制装置 实用新型 王福忠 直驱式多罐车斜井运输装置 实用新型 汪旭东 遥控调度指挥装置 实用新型 雷乃清 同轴线管结构介质阻挡电晕放电反应器 实用新型 孙岩洲 200720089995. 一种道路减速带发电储能装置 实用新型 许孝卓 200920090082.8

㈣ 能帮我下篇IEEE文章吗急用谢了

基于单片机智能机器人控制系统研究设计
Design And Research of Smart Robot Control System Based On Single——chip M icrocomputer
f郑州航空工业管理学院)陈 字
CHEN YU
摘要:利用红外传感器光电转换特性.以AT89C51单片机作为核心控制单元对检测信号进行处理,完成了智能机器人控制
系统的设计。文章详细介绍了系统构成、软硬件设计方法。该机器人控制系统基于红外技术、单片机技术等设计,实现了步
行、跟踪、避障、步伐调整、语音、声控、液晶显示、地面探测等功能。系统在智能性、准确性、实时性方面达到了较高的要求,
具有较好的应用前景。
关键词:单片机;红外技术;机器人;智能控制系统
中图分类号:TP216 文献标识码:B
AIbstract:By using the photo—voltage characteristics of the pyroelectric infrared sensor.Detection signal was processed wiith the core
of AT89C5 1.Its construction and methods of hardware and software design were introced in detail.The control system designator of
smart robot based on infrared technology,single—chip microcontroller technology .This robot realizes talking,tracing,obstacle avoiding,
adjusting step,speaking,noise controlling,liquid crystal displaying,ground detecting etc.The system achieves higher requirement,
such as smart,accuracy and real-time operation,and its application foreground is bright.
Keywords:Single-chip microcomputer,infrared technology,robot.,smart control system
引言
单片机技术作为自动控制技术的核心之一。被广泛应用
于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。随着微电
子技术的迅速发展,单片机功能也越来越强大,本设计基于单
片机技术、红外技术完成智能机器人控制系统设计。智能机器
人研究在当前机器人研究领域具有十分突出的地位, 其显著
的特点是具有环境感知、判断决策、人机交互等功能⋯ 。本智
能机器人系统主要实现了步行、跟踪、避障、步伐调整、语音、
声控、液晶显示,地面探测等功能。在遇到外界条件发生变化
时.该机器人将采取不同的措施对待,较好地表现出该机器人
的思考能力。
步伐校正
语音模块
红外探测
地面探测
单片机控制
器MCU1
单片机控制
器MCU2
驱动电路
光电转换
触觉模块
显示模块
图1机器人控制系统结构图
1智能机器人简介
1.1系统框图
该智能机器人控制系统采用两片AT89C5 1121控制,一片单
片机MCU1用于整个系统的控制,另一片单片机MCU2用于驱
陈宇:讲师硕士
动液晶屏LCM1602工作.它们之间通过I/O口通讯,以实现两
片单片机共同工作的相互协调控制。系统框图[3l~l图1所示。
设计中,MCU1的P1.0、P1.3分别接触觉传感器,P1.6一-P1.7
接视觉红外传感器.P2.0一P2A 13控制继电器驱动电路,P2.5 13
接地面探测传感器.P2.6一P2.7接步伐校正光耦器,P3.0-一P3.5接
ISD25120语音芯片
1.2实现功能
机器人在移动过程中,会发出语音提示:“目标搜索中”,同
时液晶显示:“'Target is in searching”';前进过程中发现目标,语
音提示:“发现目标”:液晶显示:“Find object”,机器人自动向该
目标转向;对准目标后,语音提示:“锁定目标”,液晶显示:
“Lock it”,同时机器人向目标继续前进;如机器人撞上目标,语
音提示:“前方有障碍物”,液晶显示:“Obstacles impending”,机
器人根据触角碰撞的先后顺序,向该相反的方向转角约100
度,继续前进:当前方地面出现断层,语音提示:“危险,前方地
面有断层”,液晶显示:“Warning,fault ahead”。同时机器人会向
后退几步,转向后继续前进;如果机器人在转向过程中,步伐错
乱,便会自动执行步伐调整程序,以校正步伐。
2系统设计
2.1驱动电路
要想让机器人有稳定行走能力,需要选择稳定的电动机驱
动系统。本设计利用三极管放大作用对单片机I/O口电流进行
放大,驱动继电器控制电动机转动。且不会对输入电流有任何
影响,完全可以给电动机提供大电流。保证电路工作稳定。
电动机驱动电路采用两个NPN管对单片机AT89C5 1的I/
O口输出电流信号放大,利用电阻R19、R20作为三极管基极进
行保护。当单片机I/O口有信号输出时.该电流经电阻后送入第机器人技术 中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第12.2期
一级三极管基极,使第一级_一极管导通,导通电流经电阻送人
第二个三极管基极,进一步放大电流,以达到继电器驱动电流。
根据计算,送人继电器的电流是经过两极放大电路放大了约
S2倍,9014在此做开关作用。经过两级放大后驱动继电器。如
图2所示。
l
图2电机驱动电路原理图
每个继电器相当于一个单刀双掷开关.由此.两个单刀双
掷开关,组成电动机正反转控制电路,实现机器人前进、后退
动作。
2.2视觉电路
在此设计中.我们仅要求机器人发现并跟踪目标,不需要
识别目标。因此采用最常用的红外线反射传感器来作为机器人
的视觉功能,检测机器人前方是否有目标。该功能的实现采用
的是两个型号为TX05D的红外线反射传感器。TX05D常用的
红外反射式接近开关,它内部有一红外线发射管和一红外线接
收管。发射管发出红外线,如果其正前方没有物体,那么接收管
接收不到红外线反馈信号。当前方出现物体时,红外线信号经
过物体被反射了回来.这时接收管接收到信号,向单片机发出
高电平信号,以告知单片机其前方出现障碍物。
两个红外线传感器安装在机器人前方的两侧,在机器人工
作时.两个传感器始终向外发射红外线探测信号.当其中一个
传感器接收到反馈信号时,便向单片机发出高电平信号,告知
单片机该方向发现目标,单片机经过判断后,控制电动机向该
方向转向,以实现跟踪功能。当两个传感器都感应到目标时,机
器人便向着目标直着前进,直到撞上目标。
2.3步伐调整电路
当机器人在前进过程中.如果电机转速不一致或者在转向
过程中打乱了步伐,这时便会启动步伐调整功能,该功能是利
用两个光耦来完成的。在机器人腿部,装有两片通过光耦的挡
片,当机器人正常行走时,挡片会交替的打开和关闭光耦。如果
两个光耦的状态始终不相同。那么就说明该机器人步伐正常。
当光耦状态出现相同时,说明机器人步伐错乱,需要校正步伐。
这时便会随机停下一条“腿”,等另一条“腿”走在合适位置,即
光耦状态相反时,再作出同步前进。电路如图3所示。
图3步伐校正电路原理图
2.4显示电路
本功能主要实现了人机交互的视觉平台。本设计采用
LCM1602液晶显示模块,该模块是最常用的英文显示模块.它
内部含有英文字库,使用方便,价格便宜。液晶显示功能是配合
语音功能共同使用的附加功能,它的作用就是可以显示当前的
状态,以实现机器人的人机交互显示功能。
LCM1602是一种16字x2行的字符型液晶模块.主要有总
线连接方式和模拟口连接方式。本设计采用的是模拟口连接方
式,它和前者相比,电路更加简洁。在该电路中,P1口给显示屏
输送数据,P3.0到P3.2则控制向该显示屏读写数据的状态。VL
管脚过1K电阻接地,作用是限制液晶显示的色度深浅。BLA和
BLK则是背光灯电源接口。电路如图4所示。
图4显示电路原理图
设计中.P2口则是用于与MCU1通讯.它始终监控着
MCU1的状态.以保持显示内容和语音同步。
2.5语言电路
为了确保操作的无误性,运用声音进行第二重提示.本系
统用到的ISD25120语音芯片是美国ISD公司生产的高保真录
放一体化的单片固态语音集成电路,录放时间为120秒,可运
行多段信息处理,可反复录音十万次【6】,并且ISD25 120使用时
不需要考虑如何驱动语音芯片,只需要直接用51控制该语音
电路的触发时间,播放出事先录好的声音文件,以实现机器人
说话这个功能。电路如图5所示。
“- -Is 嵩
图5语音电路原理图
2.6亚超声接收电路
机器人上面装有一个亚超声接收模块.当接收到外部的亚
超声.机器人会做出停止和运行动作,以实现机器人的听觉功
能。该部分的实现采用了成品的亚超声接收板,在设计中,将其
输出的信号经过光电开关转换成可以触发单片机I/0口的低电
平开关信号.以告知单片机目前亚超声开关的状态。电路如下
图6所示.目和其它信息、数据;互联网接人模块用于宽带接人互联网;红
外线模块控制遥控器的发送与接收,选择电视节目或实现其它
功能;双口RAM用来实现与STI5518的数据交换。
4 数字网络机顶盒的软件和功能
由于嵌人式系统软件和微处理器密切相关,所以通常采用
分层模型来描述,软件层次结构自底而上分为固件层、驱动层、
中间件、应用层,这样,一旦硬件模块发生变化,软件的修改只
发生在和硬件相关的固件层 中间件和应用层可以保持不变,能
够减少编程工作量,缩短软件开发时间。层次构建遵循的原则:
某一层的模块可调用下层模块,同时又能被上层调用,同层之
间一般不能调用。
数字网络机顶盒的硬件组成相当于一台奔Ⅲ的计算机和数
字机顶盒,所以其功能既能够完成计算机的功能又能够完成数
字机顶盒的功能。该数字网络机顶盒的能完成主要功能是:
1)数字电视节目的接收
2)DVB公共解扰算法和条件接收
3)支持PAUNTSC/SECAM
4)支持MPEG一2图像和MP3、杜比5.1音质
51远程教育
6)按次付费电视收看
7)电子节目指南
81互联网的接人
9)数字电视节目存储
10)视频点播(VOD)
11)交互式电视游戏等等,可以看出,数字网络电视机顶盒
的功能十分强大。
5 总结
本文作者的创新点是完成了基于ARM9和STi5518的数字
网络机顶盒硬件平台的设计。文中对传统的数字机顶盒和数字
网络机顶盒作了比较,同时给出了数字网络机顶盒的硬件逻辑
方框图,以及软件模型和功能。该设计实现后,不仅能够完成传
统数字机顶盒的功能,还能够完成电视节目的存储和连上互联
网的功能,有理由相信,随着数字电视时代的到来,该设计能得
到广泛的应用。
参考文献
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计fJI,机电产品开发与创新.2006,2:84~85.
[5]Samsung Electronics Co.,Ltd.$3C2410X Microprocessor User’S
Manual[OL].2003.
作者简介:侯冬U~(1974~):男(土家族),湖南张家界人,湖南吉首
大学物理信息学院讲师,硕士,主要从事ARM技术和嵌人式系
统的研究。
Biography:Hou Dong—qing (1974一:male(Tu—jian nationality).
Hanan Zhangjiajie, the instructor of College of physics Science
and Information Engineering, Jishou University,Hunan. master,
the research direction is the ARM technology and Embedded
system .
(416000 湖南吉首大学物理科学与信息工程学院)侯冬睛
通讯地~f:(416000 湖南吉首大学物理科学与信息工程学院)
侯冬晴
(收稿日期:2007.9.13)(修稿日期:2007,11.15)
图6亚超声接收电路原理图
3总结
本机器人系统设计在一定程度上模拟了人类的视觉、触
觉、听觉、语音及简单的思考能力,又在一定程度上实现了一个
机器人最基本的人机交互显示功能,但新的需求和任务也对机
器人的性能提出了更高的要求。本系统利用双单片机通讯较好
地处理了各传感器之间的协调问题,以及传感器之间的优先响
应问题。
本文作者创新点:1、本设计基于单片机技术、红外技术完
成智能机器人控制系统设计,智能机器人研究在当前机器人研
究领域具有十分突出的地位, 其显著的特点是具有环境感知、
判断决策、人机交互等功能:2、该智能机器人在一定程度上模
拟了人类的视觉、触觉、听觉、语音及简单的思考能力,又在一
定程度上实现了一个机器人最基本的人机交互显示功能:3、系
统设计中采用采用两片AT89C5l控制,系统模块化设计,通过
系统功能扩展,具备高度的灵活性和广泛的适用性。
参考文献:
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微计算机信息[M].2006,22,4—2,181-182.
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[6]叶秋香,郑建立.一种实用的身份认证装置的开发.微计算机
信息[M].2005,21,4,158—159.
作者简介:陈宇(1978~),男(汉族),河南郑州人,郑州航院机电工
程系讲师,硕士,主要从事电子通讯与自动控制技术教学与科
研工作
Biography:Chen Yu(1978-),Male,Henan Zhengzhou,Lecturer of
department of Machinery and Electricity Engineering,Zhengzhou
Institute of Aeronautics Instrial Management,Master.Mainly en—
gaged in teaching and researching on the electronics eommunica—
tion and automatic control technique

㈤ 电动机为什么会受潮

飞溅的雨水或由凝结产生的潮气都能侵入电机,特别是当电机处于间断运行期间。如果这些水或潮气不能及时排出,电机就受潮了。

如果电机受潮可以采用以下几种方法:

循环热风干燥法:用隔热材料做成一个干燥室(如用耐火砖砌筑),上面留有出风口,侧面有进风口。进风口与加热室相连通,加热室内绝缘地设置 3kW 左右的220V 电炉丝(加热室也可采用其他方法加热)。加热室可用铁皮做成,用吹风机把加热室内热风吹入干燥室把电动机绕组烘干。干燥室热风温度控制在100℃左右。

灯泡烘干法:把一只或数只大功率白炽灯泡(如100W)放入电动机腔内进行烘干。注意:灯泡不能太靠近线圈,以防烧坏线圈。可在电动机外壳上盖上帆布等物进行保温。

用干燥剂:
1、生石灰干燥剂。主要成分为氧化钙,其吸水能力是通过化学反应来实现的,因此吸水具有不可逆性。不管外界环境湿度高低,它能保持大于自重35%的吸湿能力,更适合于低温度保存,具有极好地干燥吸湿效果,而且价格较低。
2、硅胶干燥剂。此干燥剂是透湿性小袋包装的不同品种的硅胶,主要原料硅胶是一种高微孔结构的含水二氧化硅,无毒、无味、无嗅,化学性质稳定,具有强烈的吸湿性能。相对价格较贵一些。

㈥ 电机铁心饱和会有什么问题

磁链Ψ等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量φ的乘积,故又称磁通匝。

由磁链与电感的关系知——

  1. 假设I=10A时,磁链Ψ=10Wb,且磁路开始饱和,即在以后,增大电流I时Ψ的变大不会太大;此时L=Ψ/I=1H;

  2. 假设I增大到100A时,因为磁路严重饱和,从I=10A开始,Ψ就没有按正比例增大且变化不大,I=100A时,Ψ增大到比如20Wb;即此时L=Ψ/I=0.2H.

  3. 由1和2知,电感变小了。其实,电感是按比值定义,所以,会出来这样的情况。记住,理解东西,一定要从源头,从定义出发,作个假设,便一目了然了。

㈦ 现在电动三轮车的国标电池有哪些标准有谁知道望告之谢谢

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㈧ 电机NEMA连接是什么意思

协会名称: NEMA 中文名称: 美国电气制造商协会 英文名称: National Electrical Manufactures Association 简介: NEMA成立于1926年。美国第一个电子制造工业协会成立于1905年,定名为电子制造商联盟(Electrical Manufacturers Alliance:EMA),很快又改名为电气制造商俱乐部(Electrical Manufacturers Club:EMC),1908年美国电动机制造商协会(American Association of Electric Motor Manufacturers:AAEMM)成立,并与1919年改名为电力俱乐部(Electric Power Club:EPC),1915年供电设备制造商协会(Associated Manufacturers of Electrical Supplies:AMES)成立,1916年上述三个组织联合组成电气制造商理事会(Electrical Manufacturers Council:EMC)。1926年电力俱乐部与供电设备制造商协会合并为美国电气制造商协会(National Electrical Manufacturers Association),而电气制造商理事会即随之解散。NEMA由美国560家主要电气制造厂商组成,主要是由发电、输电、配电和电力应用的各种设备和装置的制造商组成。标准制订的目的是消除电气产品制造商和用户之间的误解并且规定这些产品应用的安全性。它的标准化活动所涉及的范围非常广泛,除上述电气产品外,还包括X射线装置等,标准化活动多数是与其他组织联合进行的,如美国试验与材料学会(ASTM)、爱迪生电气学会(EEI)、全国防火协会(NFPA)、美国保险商实验室(UL),美国电气与电子工程师学会(IEEE)以及其他协会、实验所和政府机构。NEMA积极支持与参加美国国家标准学会(ANSI)的标准化活动,并向美国政府与军用标准化组织提供情报资料和建议。此外,NEMA还代表美国全国标准委员会,参加国际电工委员会并主持几个委员会。NEMA参加制订影响电气设备的安全标准。NEMA出版了500多个标准并通过Global Engineering公司销售其信息产品。NEMA通过其网站提供NEMA标准数据库检索、期刊、信息报导等信息服务。标准名称:美国全国电气制造商协会标准(NEMA Standards Publications)。标准种类:1. 正式标准(Adopted Standards):系用于已正式成批生产的标准化产品2. 推荐标准(Recommended Standards)3. 供将来设计用的推荐标准(Suggested Standards for Future Design):系用于正在研制中的重要工程产品,对在销产品不作规定而仅适用于今后开发的产品; 4. 经认可的工程情报(Authorized Engineering Information):其内容为说明性的资料或者其他情报资料。标准编号:NEMA+字母符号(多数来自标准主题的两个英文字母,或三个英文字母)+序号(或无字母符号)+年份例:NEMA HV 2-1974(R 1979)瓷质悬挂绝缘子应用指南HV—即High Voltage之略R—即Reaffirmed之略期刊:Engineering Department Bulletins:工程部公告

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