[毕业论文] 多级可变恒流源磁力调节方案 [复制链接]

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毕业论文 多级可变恒流源磁力调节方案，正文共38页，13747字，附开题报告、设计图纸。
摘    要
磁力吊是一种电磁起重设备，电流通过磁力吊电磁铁线圈产生磁力以吊起重物。因为它直接利用电磁力吸吊和卸运钢材，不需要对钢材进行捆扎挂钩，提高了装卸速度，所以在钢铁生产中起着非常重要的作用。
传统磁力吊在实际运行中因为要对电磁铁线圈饱和励磁，所以容易出现电流过大，电能浪费的问题。在退磁阶段，电磁铁线圈储存的能量通过制动电阻发热释放，没有反馈到电网，也造成很大的浪费。另外电磁铁是个大电感负载，当直流接触器接通和断开的时候，电感反电势非常大，很容易产生电弧光，烧坏直流接触器，因而故障率非常高，维修工作量很大。
针对传统磁力吊实际运行中出现的各种问题，本文从磁力吊电磁铁的磁路入手，对磁力吊的励磁和退磁过程进行深入分析和研究，提出多级可变恒流源磁力调节方案。该方案对励磁电流进行控制，利用PLC编程和全控桥电路使得磁吊磁场建磁快、退磁快，能耗少，提高钢材的装卸速度，提高磁力吊的安全系数。
关键字： 磁力吊； 磁路； 励磁； PLC

目  录
1  前言    1
1.1 课题概述    1
1.2  本文的主要研究工作    1
2  磁力吊电磁铁工作原理    3
2.1 磁力吊电磁铁结构形式    3
2.2  电磁铁磁路分析    3
2.2.1  磁路基础    3
2.2.2  磁场下B-H曲线    6
2.2.3  交变电流下B-H关系    6
2.3  磁路相关方程    7
2.3.1  磁路的第一、第二方程    7
2.3.2  起重电磁铁系统磁阻    8
2.3.3  磁力吊吊重公式    9
2.4  磁力吊工作原理    10
3  磁力吊电磁铁动态模型及动态控制    11
3.1  电磁铁简化电路    11
3.2  磁力吊运动方程    11
3.3  电磁铁线圈电流动态特性    12
3.4  磁力吊电磁铁动态控制的三个阶段    13
3.4.1  第一阶段——强励电流动态控制    13
3.4.2. 第二阶段——维持电流动态控制    13
3.4.3. 第三阶段——退磁动态控制    13
3.5  传统励磁控制系统缺点    13
4  可变恒流源调节方案的PID控制器设计    15
4.1  可变恒流源方案的提出    15
4.2  PID简介    15
4.2.1  模拟PID控制器    15
4.2.2  数字PID控制器    16
4.3  励磁电流PID控制器设计    18
4.3.1  励磁原理    18
4.3.2  设计PID控制器    19
5  多级可变恒流源系统的实现    21
5.1 系统简介    21
5.2  MENTORII介绍    21
5.3  PLC介绍    21
5.3.1  PLC的特点    22
5.3.2  PLC原理    22
5.3.3  三菱  PLC特点    22
5.4  多级可变恒流源系统结构    23
5.5  可变恒流源方案优化控制步骤    25
5.5.1 优化各档电压P，I参数    25
5.5.2  多路选择开关选择设定档位电压    27
5.6  励磁电流闭环控制    28
5.7  磁力吊退磁阶段电流控制    28
5.7.1  磁力吊退磁原理    28
5.7.2  退磁控制程序框图    29
5.8  PLC具体程序及梯形图    30
6  总结    33
参考文献    34
致谢    35

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