一、水泵变频调速系统的设计（论文文献综述）
李华伟[1]（2020）在《煤矿井下主排水泵变频调速系统研究》文中指出排水系统是煤矿正常生产的基础,同时也是主要的耗能设备。为了提升矿井井下排水水泵自动化控制水平并降低设备电能消耗,根据矿井水泵运行特征提出采用以PLC、PID控制为基础的水泵变频调速系统,并对系统结构组成进行详细阐述。现场应用后,井下水泵运行效率以及自动化控制水平得以提升,电能消耗降低12%,取得显着的效果。
黄畅畅[2]（2020）在《基于永磁同步电机的新型调速装置研究与设计》文中研究表明随着社会的不断发展,人们对于电能的需求也愈加强烈。为了解决能源短缺问题,提高能源利用率和节能减排已成大势所趋。电动机作为工农业生产中的主要动力来源,占总动力的70%左右,近年来随着高铁和电动汽车的快速发展,电动机在交通运输等领域也得到了广泛应用。因此,其调速节能的潜力巨大。本文结合变频调速和永磁耦合调速的特点,设计了一种基于永磁同步电机的新型调速系统方案。该系统将原动机、负载及永磁同步电机通过行星齿轮系组合起来,原动机保持恒转速输入。由于行星齿轮系的分速功能,负载转速与永磁同步电机转速之间存在一定的数量关系,通过调节永磁同步电机转速便可实现负载的转速调节。该新型调速系统在保证原动机始终高效运行的前提下,不仅能够实现负载调速,还可将余能回馈电网,是一种开源节流的用电方法。在该系统方案设计的基础上,本文重点研究了其中的永磁同步电机双PWM调速装置部分。论文首先介绍了该新型调速系统的设计方案与工作原理,建立了永磁同步电机双PWM调速系统的数学模型。然后确定了双PWM变流器电网侧和电机侧的控制策略,网侧变流器采用电压矢量定向控制策略,机侧变流器采用零d轴的电流矢量定向控制策略。在仿真软件PSIM9.0中搭建了永磁同步电机调速系统的仿真模型,验证了系统数学模型与控制策略的正确性。之后,为了解决传统SVPWM调制算法运算复杂且耗时较多等问题,创新出一种简化的新型SVPWM调制算法,该算法流程简单且可实现与传统SVPWM调制算法同样的控制效果。同时,推导出计算调制电压总谐波失真（THD）和各次谐波的解析表达式,得到THD与SVPWM的调制方式无关的结论。论文最后对系统进行了硬件和软件设计,确定了以IPM模块为主功率器件的主电路和以TMS320F28335为主控制器的控制电路,并进行了主程序和子程序的设计。搭建了永磁同步电机双PWM调速系统实验平台,分别进行了三相PWM整流实验、新型SVPWM调制算法验证实验、谐波频谱分析实验和永磁同步电机调速实验。实验结果验证了理论推导和软件仿真的正确性,说明该系统设计方案具有可行性。
刘洋[3]（2020）在《井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究》文中进行了进一步梳理煤矿井下排水系统担负着煤矿井下排除积水的任务,是煤炭安全生产的重要设施。在排水过程中,汽蚀现象会引起水泵效率下降,管路老化结垢造成管阻增大,致使水泵偏离高效工况区运行,以及水泵的选型设计与矿井地测高度不完全匹配等问题,致使矿井排水系统能耗大、效率低。井下排水系统常使用高扬程、大流量、大功率的离心式排水泵,该泵需配备大功率的异步电机来驱动,直接对大功率电动机进行变频调速控制,会造成异步电机的功率因数低,加重电网及配电设备的负荷,且所采用的变频装置功率大、成本高、调节响应时间长。为此,本文提出前置泵串级变频调速技术,即在大功率离心式主排水泵前端串联小扬程、大流量、小功率、速度可调节的离心式排水泵。通过对前置泵进行变频调速控制,使小泵带动大泵,保持排水系统在正常涌水条件下始终在高效区运行。此研究对提高井工矿山排水系统效率,保障排水系统的安全性和可靠性具有重要意义和经济价值。论文的主要研究内容如下:（1）分析离心式水泵串联工作时流量和扬程的变化规律及水泵工况点调节方法;基于离心泵的特性方程与相似理论,分析单泵工作变频调速节能原理以及前置泵串级调速节能原理。（2）搭建离心泵串级调速实验平台,开展两台同型号离心泵串级正压给水前置泵变频调速实验,通过实验数据采集,利用Matlab软件进行曲线拟合、求解多项式回归方程系数,分析曲线变化规律;构建两台不同型号离心泵正压给水前置泵串级调速系统数学模型,仿真分析流量-效率曲线变化规律,并与实验曲线变化规律进行对比分析。（3）依据煤矿排水系统实际工况,以串级排水系统效率为优化目标,构建前置泵变频调速控制系统数学模型;利用Matlab/simulink模块,结合模糊PID自适应控制算法,对控制系统的动、静态特性进行仿真分析,确定出前置泵最佳变频调速控制方法。（4）搭建主排水泵串级正压给水实验测试平台,开展主排水泵地面性能试验,并对其效率进行分析;开展煤矿井下串级正压给水前置泵变频调速工业性实验,通过数据采集,对其能耗与经济效益进行分析。
马彦伟[4]（2019）在《火力发电厂循环水泵节能改造》文中指出节能降耗,已经成为我们生活和工作接触、谈论的日常话题。随着节能降耗工作的不断推进,最大限度的降低发电厂的厂用电率,增强电价竞争力,已成为各发电企业一直追求的工作方向。循环水泵作为发电厂常规运行的大功率设备,长期在过度出力的状态下运行,白白消耗厂用电,增加机组发电能耗。因此各电厂在机组负荷或者环境温度下降后,在满足机组冷却水需求的前提下设法通过减少循环水泵提供的冷却水量,达到循环水泵节能降耗的目的。降低循环水泵电机的转速成为节能的最优选择,从资料来看基本都是将电机或者系统直接进行改造,从未使用现代仿真软件对电机和系统进行模拟,从而验证改造的可行性、正确性并找到最大的节能数值。因此,本文选择火力发电厂循环水泵长时间过度消耗厂用电的实际问题,通过水泵节能改造现状和方法、电机改造和软件仿真等,为各个电厂的循环水泵电机改造提供参考。基于循环水泵供应的水量可减少的前提,水泵和电机的连接方式可通过降低电机转速的方法,在电压不增加的前提下来减少电机电流,从而达到节能改造效果。国内外普遍采用异步电机在频率或极性对数变化下调速,即变频或极对数变换来降低能耗。变频模式下的调速方法需要安装变频装置来实现速度转换,具有调速平稳、调速面积大、电机种类多等优点。从目前改造情况来看,高低速凭借其改造成本低和经济效果好的优势,成为诸多电厂首选的改造方式。本文结合循环水泵结构和工作特性曲线、调速理论,对循环水泵电机侧和水泵侧的节能方法进行比较,选择了对电机进行变频和变极调速改造。再运用ANSYS软件和MATLAB软件对循环水泵调速系统进行仿真,由仿真结果图直接认识调速方式对电机定子电流、转速和循环水系统的影响,为节能改造提供理论支撑和效果验证。通过结合实际改造后的运行数据,验证改造的安全性和节能效果。通过节能改造途径的分析,找到了各种节能改造方式下的关键点。使用仿真软件对电机和水泵系统进行负载变化后的仿真观察,明显看到调速的效果。水泵转速下降,电机定子电流下降,电机输出转矩有所减小,电机磁密分布均匀。对电机改造前后的运行数据记录分析,看到电机调速后的工作电流减小,水泵出力仍然满足机组运行需求。比较电机调速改造费用和回报时间,分析出各种调速方式的优劣。最终,从仿真模拟、电机改造和成本分析上为火力发电厂循环水泵的节能改造提供参考。
宋宇哲[5]（2019）在《凝结水泵高压变频系统设计与节能分析》文中指出节约能源是国家的长期国策,为了提高能源利用率,改进的主要措施有:“加强变频调速技术的研究,扩大其应用领域”。高压变频装置是电机节能的重要手段。对于市场化运作的发电企业来说,就是要实现节约型企业,而采用高压变频器对主要的风机和水泵进行改造就能实现。采用变频调速节能降耗措施,降低运行机组的厂用电率,提高机组的出力,对发电企业降低成本、增加效益、促进技术进步十分重要。本文分析了凝结水泵的原理和变频调速节能工作原理,然后根据TC电厂凝结水泵高压变频调速节能改造项目,设计了一套变频调速节能的改进方案。首先对高压变频技术在其他电厂应用进行分析,为项目改造打下基础;然后针对联合循环机组的特点,对高压变频器在TC电厂的应用提出要求,并进行高压变频器选型;接着制定变频改造的初步要求和思路,包括设计主回路系统、电气连锁切换、电气五防的保护、继电保护、DCS逻辑控制等技术方案,以及设计项目改造方案和电气、控制调试方案,并将这些方案应用于实际项目改造中;最后对项目改造效果进行分析评价。高压变频装置在电厂凝结水泵变频节能方面得到较好利用,凝结水泵高压变频调速节能改造后,通过机组用电实际运行的数据来看,本文设计的变频调速节能系统具有明显的节能效果,另外,联合循环的可靠性也得到了提高,对当地电网的安全稳定运行产生了有利的影响。
林司晅[6]（2019）在《变频调速机电系统运行特性及安全性分析》文中指出随着我国节能减排工作的不断推进,变频调速在大容量水泵和风机类负载上的应用日益增多,取得了显着的节能效果。但是设备在变频改造后也陆续发生了轴系裂纹、叶片损坏等诸多安全问题。这些安全问题不仅给用户带来了巨大的经济损失,还阻碍了变频改造节能降耗的推广应用。因此本文针对变频调速引发轴系安全性问题的原因展开分析,重点分析了高压变频调速系统在不同控制运行方式下各自影响轴系安全性的因素。首先研究了大容量变频调速机电系统各部分的基本原理和拓扑结构,建立了相应的数学模型。然后针对高压变频器恒压频比控制运行方式,从电压中谐波成分与传动轴系固有频率耦合引发扭振共振的角度分析了轴系损伤原因,分析了电动机在级联型多电平变频器驱动下电磁力矩中的谐波成分。并在Simulink仿真平台中搭建了完整的仿真模型,对理论分析结果进行了验证。另外针对高压变频器矢量控制运行方式,分析了矢量控制技术的基本思想和实现方法。针对控制系统和轴系的耦合关系,利用Simulink仿真平台中搭建的机-电-控三者耦合的仿真模型,仿真分析了矢量控制系统中控制参数对轴系扭振的影响。最后针对实际变频改造方案,分析计算了变频调速机电系统不同工况下轴系的寿命损伤,给出了设备变频调速时的安全运行优化建议。对于指导大容量变频调速机电系统安全和稳定运行具有很大帮助。
徐耿彬[7]（2019）在《船舶中央冷却水系统变频控制仿真研究及参数优化》文中进行了进一步梳理船舶作为能耗和排放大户,对其节能技术进行研究是响应我国建设环境友好型社会的迫切需求。船舶中央冷却水系统的海水泵存在较大的设计余量并且缺乏足够的节能措施,而采用变频控制可以对电机的转速进行连续调节,实现海水流量按需供给,节约能源。因此对中央冷却水系统的海水泵进行变频控制的研究具有重要的意义。本文以某远洋集装箱船的中央冷却水系统为研究对象,运用模块化建模的思想,建立相关系统的数学模型,在MATLAB/Simulink环境下对船舶变频中央冷却水系统进行仿真计算和节能分析。最后,为了优化海水冷却系统的流量控制效果,对PID的参数进行了优化并在仿真模型上进行了验证。本文主要研究工作如下:（1）首先,研究了实船中央冷却水系统的结构和设计要求,并根据传热学理论对相关设备的换热过程进行分析,建立了主机缸套及相关设备的仿真模型,并在设计工况下验证了模型的正确性。然后分别对主机工况改变和海水温度变化等情况进行了仿真计算,得到了在不同情况下主机工况、海水温度与冷却水温度、海水流量之间的关系。（2）其次,对海水冷却系统的管路特性进行了分析,利用实船数据拟合得到了海水泵在设计工况下的运行特性曲线,在此基础上对变频海水泵的运行特性进行分析,得到了在不同运行模式下海水流量与海水泵电机转速之间的计算公式。之后研究了直接转矩控制的原理,建立了异步电机的直接转矩控制仿真模型,得到了在不同海水流量下电机的运行情况,并对其进行节能分析。结果显示,采用变频控制之后电机的节能效果明显。（3）最后,针对传统PID参数难整定的缺点,利用BP神经网络自学习的特性,将其与传统PID相结合,优化了PID的参数。为了进一步优化控制效果,使用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行了优化。将得到的参数自整定PID运用到中央冷却水变频控制系统的流量控制模块中进行仿真计算。结果显示,相比于传统PID和随机生成初始权值和和阈值的BP神经网络PID,利用遗传算法优化过的BP神经网络PID的控制效果具有一定的优越性。
潘越,张朋飞,左光宇,刘永生,庞懿元[8]（2018）在《基于PLC的矿井主排水泵变频调速系统设计》文中认为介绍了基于PLC矿井主排水泵变频调速系统的基本特点和变频调速的节能原理;给出了系统的硬件设计和软件设计流程。通过传感器检测水池水位及其它参数,控制水泵工频与变频切换、启动备用泵;设计了上位机监控界面,实时记录并显示各泵组的运行情况及相关参数,以确保矿井排水系统的运行安全。实践证明,变频调速方法比阀门调节方法更节能。
龙义友[9]（2018）在《高压变频节能技术在风机中的研究与应用》文中研究表明进入21世界,建设一个节能环保、绿色健康的新型社会已经是大势所趋了。在我们国家,大功率风机是冶炼企业的高耗能设备,是节能降排项目中的重重中之重。云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司面临的节能压力也越来越大,在大功率风机的运行过程中,如果采用调节导叶的方式来控制风机的风量,那么风机的振动较大,噪音也较大。为此,如何降低风机能耗、减轻噪声污染,是一个亟需解决的实际生产问题。随着高压变频技术的不断发展和性能的提高,越来越广泛的应用于我国的节能改造中,例如变频器在火力发电行业、钢铁行业等一些高能耗行业的应用已经非常普遍,也取得了实实在在的应用效果,节能成果显着。论文从项目的背景和需要解决的问题出发,论述了高压变频调速技术的发展和研究现状,通过对不同调速方式进行比较,最后选定了最优的变频调速方案对公司的大功率风机进行改造。文中对变频器的选型、高压变频系统设计、设备的调试运行等进行了论述。在第五章中还选择了其中的一台电动机对其进行仿真分析,论证了变频调速的优点。通过对大功率风机节能改造的研究,解决了公司风机能耗大、运行效率低、系统不稳定等问题。并且通过运行已经验证了大功率风机变频调速改造项目每年可以为公司节约488万元左右的成本支出,具有良好的经济效益和社会效益。
毛澜婧[10]（2018）在《热力站循环水泵变频调速系统设计》文中研究指明近年来,科技在供热系统中发展速度突飞猛进,变频调速技术也日新月异。现阶段热力站采取对循环水泵进行变频调节来取代人工手动调节阀门显得尤为必要。前者由于对循环水泵进行闭环变频调速,一是能有效减少手动调剂阀门时的流量损耗;二是转速、轴功率、负载转矩之间的特殊比例关系,使得在控制时不仅能达到节约能耗的作用,还可保证生产稳定运行。而传统意义上的热力站热量调节,是先手动调节一级管网流量,再对二级管网的供水温度进行调节,与循环水泵变频调节相比,存在阀门节流能耗损失大,及不能对二级管网运行进行有效控制的缺点,使锅炉产热利用率低,大量热量损耗。本文分析了变频调速的运行方式及节能原理。根据水泵的特性曲线和管网的阻力特性曲线,通过对比分析了采用阀门节流控制流量和调速控制流量的功率损耗,可以看出变频调速控制方式在热力系统中的应用有着重大的节能意义。研究了热力站变频调速控制的理论模型及近似的数学模型。设计了热力站变频调速控制系统的控制方案及控制流程。分析了PID控制的工作原理,并对热力站变频调速控制PID控制器进行了matlab仿真分析。课题通过分析热力站工艺流程,确定了热力站自动控制系统的设备及控制过程,并对变频器进行了选型,以及对相关指标参数、抗干扰问题等重点注意事项进行了分析,根据生产现场实际情况设计出了一套符合本单位热力站工艺流程的循环水泵变频调速控制系统,研究后此系统可广泛应用于直供及间供热力站中。同时,通过对变频调速系统的研究分析,以及循环水泵应用其调节前后的能源消耗指标情况、经济效益情况等对比数据的分析,表明了变频调速在供热系统中的应用对企业节能降耗具有重要的指导意义。
二、水泵变频调速系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水泵变频调速系统的设计（论文提纲范文）
（1）煤矿井下主排水泵变频调速系统研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 水泵变频调速方式选择 |
| 1.1 水泵运行分析 |
| 1.2 变频调速方式选择 |
| 2 水泵变频调速系统 |
| 2.1 总体方案 |
| 2.2 PLC控制器 |
| 2.3 控制系统运行流程 |
| 3 应用效果 |
| 4 总结 |
（2）基于永磁同步电机的新型调速装置研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 调速技术的研究现状 |
| 1.3 永磁同步电机双PWM调速系统的研究现状与发展 |
| 1.3.1 双PWM变流器的研究现状 |
| 1.3.2 两电平空间矢量脉宽调制算法的发展 |
| 1.3.3 永磁同步电机调速系统的发展趋势 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 新型调速系统设计与数学建模 |
| 2.1 新型调速系统方案设计 |
| 2.1.1 新型调速系统的组成及工作原理 |
| 2.1.2 专用行星齿轮系的选择 |
| 2.2 永磁同步电机双PWM调速系统的数学模型 |
| 2.2.1 三相电压型PWM整流器的数学模型 |
| 2.2.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 双PWM调速系统控制方法研究 |
| 3.1 双PWM变流器的控制策略 |
| 3.1.1 电网侧变流器的控制策略 |
| 3.1.2 电机侧变流器的控制策略 |
| 3.1.3 双PWM调速系统仿真分析 |
| 3.2 新型SVPWM调制算法研究 |
| 3.3 调制电压的谐波分析方法研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 调速系统硬件设计 |
| 4.1 主功率部分设计 |
| 4.1.1 IPM模块及吸收电容的选择 |
| 4.1.2 网侧交流电感设计 |
| 4.1.3 直流侧电容设计 |
| 4.1.4 网侧预充电电阻设计 |
| 4.2 控制电路设计 |
| 4.2.1 DSP最小系统设计 |
| 4.2.2 功率驱动电路设计 |
| 4.2.3 信号采样与调理电路设计 |
| 4.2.4 编码器信号处理电路设计 |
| 4.2.5 系统保护电路设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 调速系统软件设计 |
| 5.1 调速系统总体工作流程 |
| 5.2 基于TMS320F28335的主要程序设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 A/D转换程序设计 |
| 5.2.3 ePWM程序设计 |
| 5.2.4 eQEP转速测量程序设计 |
| 5.2.5 SCI串口通讯程序设计 |
| 5.3 电网侧主要问题的解决方案设计 |
| 5.3.1 电网侧数字锁相环的设计 |
| 5.3.2 采样信号的拟合 |
| 5.3.3 处理交流量偏移的方案设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 实验与结果分析 |
| 6.1 实验平台搭建 |
| 6.2 电网侧控制实验 |
| 6.2.1 三相PWM整流实验 |
| 6.2.2 新型SVPWM调制算法应用实验 |
| 6.2.3 调制电压的谐波分析实验 |
| 6.3 电机侧控制实验 |
| 6.3.1 电机初始相位获取 |
| 6.3.2 电机调速实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高效泵优化设计国内外研究现状 |
| 1.2.2 排水系统优化国内外研究现状 |
| 1.2.3 离心泵变频调速技术国内外研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 总体方案 |
| 1.4.1 研究内容和关键技术 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 离心泵串联运行特性及调速相关理论 |
| 2.1 离心泵的串联工作特性 |
| 2.1.1 两台同型号泵的串联运行 |
| 2.1.2 两台不同型号泵的串联运行 |
| 2.2 离心泵的相似理论 |
| 2.2.1 泵的相似定律 |
| 2.2.2 泵相似理论的应用 |
| 2.3 离心泵调速相关理论 |
| 2.3.1 节流调速 |
| 2.3.2 变频调速 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 前置泵串级调速实验及仿真研究 |
| 3.1 搭建离心泵串级调速实验测试平台 |
| 3.2 两台同型号离心泵变频调速实验 |
| 3.2.1 前置泵串级调速方法 |
| 3.2.2 数据采集与曲线拟合 |
| 3.3 两台不同型号泵变频调速仿真分析 |
| 3.3.1 构建变频调速系统仿真模型 |
| 3.3.2 仿真分析相关特性曲线变化规律 |
| 3.3.3 与实验曲线变化规律进行对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于模糊PID自适应前置泵调速控制方法研究 |
| 4.1 矿井水仓涌水速率精准检测 |
| 4.1.1 水仓有效容量与空仓量初步估算 |
| 4.1.2 涌水速率的精准检测 |
| 4.2 水仓水位检测设备 |
| 4.3 基于模糊自适应的水仓涌水控制策略 |
| 4.3.1 水仓涌水控制策略 |
| 4.3.2 优化控制策略分析 |
| 4.3.3 变频调速参数自适应模糊PID控制器设计 |
| 4.4 电机系统仿真数学模型 |
| 4.5 仿真实验与结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 煤矿井下工业性试验 |
| 5.1 冀中能源峰峰集团孙庄矿概况 |
| 5.2 主排水泵串级正压给水实验测试 |
| 5.2.1 主排水泵与前置泵的选型设计 |
| 5.2.2 主排水泵地面性能试验 |
| 5.2.3 煤矿井下工业性实验 |
| 5.2.4 数据采集与数据分析 |
| 5.3 能耗与经济效益分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题 |
（4）火力发电厂循环水泵节能改造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及趋势 |
| 1.2.1 水泵节能的现状 |
| 1.2.2 异步电机调速节能的发展历史及国内外现状 |
| 1.2.3 异步电机调速的发展趋势 |
| 1.2.4 火电发电厂厂用电现状及节电途径 |
| 1.2.5 循环水泵电机节能改造的现状 |
| 1.2.6 循环水系统节能改造研究的现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 2 循环水泵节能改造途径 |
| 2.1 循环水泵在电厂中的作用 |
| 2.2 循环水泵的主要参数和典型特性 |
| 2.2.1 主要参数 |
| 2.2.2 循泵的典型特征 |
| 2.2.3 管道的典型特征 |
| 2.2.4 水泵的流量特性 |
| 2.3 循环水泵泵侧的节能改造方法 |
| 2.3.1 水泵节能的技术措施 |
| 2.3.2 水泵在节能过程存在的问题 |
| 2.4 循环水泵电机的节能改造方法 |
| 2.4.1 频率改变方式下的速度调节 |
| 2.4.2 极对数改变方式下的速度调节 |
| 2.4.3 循环水泵电机变频调速和变极调速的工作特性 |
| 2.5 异步电机调速中的计算 |
| 2.5.1 计算电动机容量 |
| 2.5.2 采用变频时的功率计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 火力发电厂循环水泵变频改造 |
| 3.1 设备概况 |
| 3.2 循环水泵变频改造方案 |
| 3.2.1 变频系统节能原理分析 |
| 3.2.2 电机变频改造方案 |
| 3.3 变频器的选型 |
| 3.3.1 变频器选型原则 |
| 3.3.2 几种变频器的比较 |
| 3.4 循环水泵变频改造控制方案 |
| 3.4.1 高压变频系统的组成 |
| 3.4.2 循环水泵变频改造控制方案 |
| 3.5 基于ANSYS的异步电动机变频调速仿真 |
| 3.5.1 变频调速 |
| 3.5.2 调速结果分析 |
| 3.6 基于MATLAB的循环水系统变频调速特性仿真 |
| 3.6.1 变频调速 |
| 3.6.2 变频调速仿真小结 |
| 3.7 循环水泵变频改造后运行情况 |
| 3.8 循环水泵变频改造小结 |
| 4 火力发电厂循环水泵变极改造 |
| 4.1 设备概况 |
| 4.2 循环水泵电机变极改造方案 |
| 4.2.1 电机变极改造方案 |
| 4.2.2 电机综合保护装置 |
| 4.2.3 高低速电机定子线圈改造过程的注意事项 |
| 4.3 基于ANSYS的异步电动机变极调速仿真 |
| 4.3.1 变极调速 |
| 4.3.2 调速结果分析 |
| 4.4 基于MATLAB的循环水系统变极调速特性仿真 |
| 4.4.1 变极调速 |
| 4.4.2 变极调速仿真小结 |
| 4.5 变极调速改造后运行情况 |
| 4.6 循环水泵变极改造小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）凝结水泵高压变频系统设计与节能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外高压变频器技术的发展现状 |
| 1.2.1 高压变频器应用现状 |
| 1.2.2 高压变频器的发展趋势 |
| 1.3 本文内容及主要工作 |
| 2 研究电厂高压变频调速改造的可行性分析 |
| 2.1 凝结水系统及凝结水泵的作用 |
| 2.1.1 凝结水系统功能及作用 |
| 2.1.2 凝结水泵的工作原理 |
| 2.2 变频调速节能工作原理 |
| 2.2.1 凝结水泵变频节能的理论分析 |
| 2.2.2 高压变频器的工作原理 |
| 2.3 YP电厂变频改造项目案例简析 |
| 2.4 相关电厂变频改造技术调研分析 |
| 2.4.1 SJ电厂调研情况 |
| 2.4.2 ZJ电厂调研情况 |
| 2.5 TC电厂高压变频改造可能存在的问题和技术路线探讨 |
| 3 凝结水泵高压变频系统的设计 |
| 3.1 高压变频器的要求及选型 |
| 3.1.1 高压变频器的特点及结构 |
| 3.1.2 高压变频器选型 |
| 3.1.3 利德华福高压变频器 |
| 3.2 项目改造设计思路和方法 |
| 3.2.1 系统主回路控制方案 |
| 3.2.2 电气保护方案 |
| 3.2.3 电气联锁及五防方案 |
| 3.2.4 变频泵主要控制方案 |
| 3.2.5 监控系统的设计 |
| 3.2.6 其他方面技术方案 |
| 4 凝结水泵高压变频系统调试以及节能分析 |
| 4.1 电气调试方案 |
| 4.1.1 电气联锁试验 |
| 4.1.2 变频器调试 |
| 4.1.3 电气调试中的注意事项 |
| 4.2 热控调试方案 |
| 4.2.1 凝结水泵联锁保护测试 |
| 4.2.2 凝结水泵变频控制测试 |
| 4.3 变频改造节能效益 |
| 4.4 其他方面效果 |
| 5 结语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）变频调速机电系统运行特性及安全性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高压变频调速系统研究现状 |
| 1.2.2 轴系扭振研究现状 |
| 1.2.3 变频调速引发轴系安全性问题原因研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 变频调速机电系统数学模型 |
| 2.1 级联型多电平变频器及移相式SPWM技术 |
| 2.1.1 级联型多电平变频器基本原理 |
| 2.1.2 载波移相水平SPWM调制方法 |
| 2.2 交流异步电动机数学模型 |
| 2.2.1 电压方程 |
| 2.2.2 磁链方程 |
| 2.2.3 转矩方程 |
| 2.2.4 运动方程 |
| 2.3 传动轴系数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 变频调速机电系统恒压频比控制下安全性分析 |
| 3.1 级联型多电平变频器谐波特性分析 |
| 3.1.1 级联型多电平变频器输出电压谐波分析 |
| 3.1.2 交流异步电动机电磁力矩谐波分析 |
| 3.2 变频调速机电系统恒压频比控制下仿真系统搭建 |
| 3.2.1 级联型多电平变频器模块 |
| 3.2.2 传动轴系模块 |
| 3.2.3 恒压频比控制模块 |
| 3.2.4 交流异步电动机模块 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 工频工况仿真分析 |
| 3.3.2 变频工况仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 变频调速机电系统矢量控制下安全性分析 |
| 4.1 交流异步电动机矢量控制技术 |
| 4.1.1 矢量控制的基本思想 |
| 4.1.2 矢量坐标变换 |
| 4.1.3 转子磁链观测模型 |
| 4.1.4 转速电流双闭环矢量控制系统 |
| 4.2 变频调速机电系统矢量控制下仿真系统搭建 |
| 4.2.1 矢量坐标变换模块 |
| 4.2.2 PI控制模块 |
| 4.2.3 转子磁链观测模块 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 比例环节参数对扭振的影响 |
| 4.3.2 积分环节参数对扭振的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 工程实际案例分析 |
| 5.1 实际变频改造方案 |
| 5.2 扭振固有特性分析 |
| 5.2.1 传递矩阵法 |
| 5.2.2 有限元法 |
| 5.3 轴系寿命损耗计算及安全运行优化 |
| 5.3.1 轴系寿命损耗计算方法 |
| 5.3.2 不同工况下轴系寿命损耗计算及安全运行优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）船舶中央冷却水系统变频控制仿真研究及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶冷却水系统的型式 |
| 1.2.2 海水泵电机变频调速技术 |
| 1.2.3 船舶变频中央冷却水系统的研究现状 |
| 1.2.4 BP神经网络PID的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 中央冷却水系统热力模型 |
| 2.1 中央冷却水系统介绍 |
| 2.1.1 系统的结构与相关参数 |
| 2.1.2 控制系统 |
| 2.2 中央冷却水系统换热量计算 |
| 2.2.1 主机冷却器换热量计算 |
| 2.2.2 冷却水流量分配 |
| 2.3 中央冷却水系统主要设备的数学模型 |
| 2.3.1 中央冷却器数学模型 |
| 2.3.2 缸套冷却器数学模型 |
| 2.3.3 滑油冷却器数学模型 |
| 2.3.4 空气冷却器数学模型 |
| 2.3.5 辅机冷却系统和其他热负荷数学模型 |
| 2.3.6 三通阀数学模型 |
| 2.3.7 PID控制器的数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海水泵变频调速原理及实现 |
| 3.1 管路特性曲线 |
| 3.2 海水泵运行特性曲线 |
| 3.2.1 单泵工况运行特性曲线 |
| 3.2.2 单泵变频运行特性曲线 |
| 3.2.3 双泵变频并联运行特性曲线 |
| 3.3 异步电机直接转矩控制理论基础 |
| 3.3.1 坐标变化 |
| 3.3.2 异步电机的数学模型 |
| 3.3.3 逆变器与电压空间矢量 |
| 3.3.4 直接转矩控制中的电压空间矢量 |
| 3.4 异步电机直接转矩控制系统 |
| 3.4.1 磁链转矩观测模块 |
| 3.4.2 转矩和磁链滞环控制模块 |
| 3.4.3 扇区判断模块 |
| 3.4.4 电压空间矢量选择表模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 中央冷却水系统变频控制仿真分析 |
| 4.1 中央冷却水系统换热模块仿真模型 |
| 4.1.1 热负荷模型 |
| 4.1.2 中央冷却器模块 |
| 4.1.3 高温三通阀控制模块 |
| 4.1.4 冷却淡水温度控制模块 |
| 4.2 海水泵调速模块仿真模型 |
| 4.2.1 海水泵转速计算模型 |
| 4.2.2 异步电机调速模型 |
| 4.3 变频中央冷却水系统仿真结果分析 |
| 4.3.1 中央冷却水系统仿真结果 |
| 4.3.2 海水泵异步电机直接转矩控制仿真结果 |
| 4.4 变频中央冷却水系统节能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 海水流量控制系统参数优化 |
| 5.1 BP神经网络优化PID参数 |
| 5.1.1 人工神经网络基础 |
| 5.1.2 BP神经网络结构的确定 |
| 5.1.3 利用BP神经网络的优化PID参数 |
| 5.1.4 BP-PID仿真计算 |
| 5.2 遗传算法优化BP神经网络 |
| 5.2.1 遗传算法原理及基础 |
| 5.2.2 利用遗传算法优化BP神经网络 |
| 5.2.3 GA-BP-PID的模型 |
| 5.2.4 仿真结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得的相关科研成果 |
| 附录A:逆变器开关选择模块S函数代码 |
| 附录B:BP-PID的 S函数代码 |
（8）基于PLC的矿井主排水泵变频调速系统设计（论文提纲范文）
| 1 水泵变频调速原理 |
| 1.1 变频调速系统的基本特性 |
| 1.2 变频供水系统的能耗分析 |
| 2 系统总体设计方案 |
| 3 系统硬件设计 |
| 3.1 PLC选型设计 |
| 3.2 EM235模拟量扩展模块 |
| 3.3 变频器参数的设定 |
| 3.4 上位机界面设计 |
| 3.5 主电路 |
| 4 系统软件设计 |
| 5 应用实例 |
| 6 结语 |
（9）高压变频节能技术在风机中的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 大功率风机变频改造的可行性分析 |
| 1.4 国内外变频调速技术的发展现状 |
| 1.4.1 变频调速技术的发展概述 |
| 1.4.2 国外的研究现状 |
| 1.4.3 国内的研究现状 |
| 1.4.4 变频器的发展趋势 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 章节小结 |
| 第二章 电动机的调速原理及方法 |
| 2.1 电动机的调速原理 |
| 2.2 调速方式的分类 |
| 2.3 电动机调速方法 |
| 2.3.1 变极调速 |
| 2.3.2 串级调速 |
| 2.3.3 转子串电阻调速 |
| 2.3.4 定子调压调速 |
| 2.3.5 电磁离合器调速 |
| 2.3.6 粘液离合器调速 |
| 2.3.7 液力偶合器调速 |
| 2.4 变频调速系统 |
| 2.4.1 变频调速的基本原理 |
| 2.4.2 变频调速系统的构成 |
| 2.4.3 控制调速系统的方式 |
| 2.5 章节小结 |
| 第三章 变频调速在风机节能上的应用 |
| 3.1 概述 |
| 3.1.1 风机的主要功能和用途 |
| 3.1.2 风机的性能参数 |
| 3.1.3 风机的性能曲线 |
| 3.1.4 风机拖动系统的主要特点 |
| 3.2 风机使用变频调速之后的节能分析 |
| 3.2.1 风机的几何相似、运动相似和动力相似 |
| 3.2.2 叶片式风机的相似定理 |
| 3.2.3 如何计算几何相似风机之间的相似工作状况点 |
| 3.3 风机变频调速的节能计算方法 |
| 3.3.1 风机叶片角度与风量的关系 |
| 3.3.2 不同风量和不同控制方式时的轴功率 |
| 3.3.3 调速范围的确定 |
| 3.3.4 节能效果的计算 |
| 3.4 章节小结 |
| 第四章 变频调速方案的设计及控制系统的仿真分析 |
| 4.1 改造前风机的运行情况 |
| 4.2 高压变频的设计条件和要求 |
| 4.3 高压变频方案的设计 |
| 4.4 变频器的选型 |
| 4.5 高压变频调速系统的设计 |
| 4.5.1 变频调速系统方式的选择 |
| 4.5.2 主回路系统方案设计 |
| 4.5.3 变频系统设备的构成 |
| 4.5.4 变频调速控制系统的设计 |
| 4.6 高压变频调速装置组成 |
| 4.7 电动机直接启动仿真 |
| 4.7.1 仿真建模 |
| 4.7.2 仿真结果及分析 |
| 4.8 开环变频调速系统仿真 |
| 4.8.1 仿真建模 |
| 4.8.2 仿真结果及分析 |
| 4.9 无速度传感器矢量控制系统仿真 |
| 4.9.1 仿真建模 |
| 4.9.2 仿真结果及分析 |
| 4.10 章节小结 |
| 第五章 高压变频调速的施工方案设计及效益分析 |
| 5.1 高压变频调速计划的实施 |
| 5.2 设备检验 |
| 5.2.1 进车间检验 |
| 5.2.2 对重要元器件成型过程、焊缝以及相应的补焊检查 |
| 5.2.3 对功率模块以及控制单元的高低温循环试验 |
| 5.2.4 对功率模块/控制单元调试检验 |
| 5.2.5 功率模块空载试验 |
| 5.2.6 功率模块/控制单元的通电试验 |
| 5.2.7 功率模块的调试 |
| 5.2.8 系统检验一 |
| 5.2.9 系统检验二 |
| 5.2.10 系统检验三 |
| 5.2.11 系统检验四 |
| 5.3 高压变频系统调试及运行 |
| 5.3.1 变频器的通电调试 |
| 5.3.2 变频器空载运行调试 |
| 5.4 高压变频调速经济效益的分析 |
| 5.4.1 改造前的分析 |
| 5.4.2 改造后的分析 |
| 5.4.3 成本的分析 |
| 5.5 经济效益的分析 |
| 5.6 章节小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）热力站循环水泵变频调速系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 水泵的节能 |
| 1.3 变频调速技术的发展与现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 水泵变频调速运行及节能原理 |
| 2.1 水泵变频调速 |
| 2.2 变频调速的节能原理 |
| 2.3 变频调速的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 热力站变频调速控制原理与系统方案 |
| 3.1 热力站变频调速控制系统的原理 |
| 3.1.1 理论模型 |
| 3.1.2 热力站变频调速控制系统的近似数学模型 |
| 3.2 热力站变频调速控制系统的方案设计 |
| 3.2.1 热力站变频调速控制系统的构成 |
| 3.2.2 热力站变频调速系统的控制流程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 热力站变频调速系统控制系统的建模与仿真 |
| 4.1 PID控制调节 |
| 4.1.1 PID调控原理 |
| 4.1.2 数字PID控制 |
| 4.1.3 PID控制算法参数调整方法 |
| 4.2 热力站变频调速PID控制的仿真及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 热力站变频调速系统组成与设计 |
| 5.1 主电路设计 |
| 5.1.1 断路器的选择 |
| 5.1.2 交流接触器的选择 |
| 5.1.3 电机综合保护器的选择 |
| 5.1.4 变频器的选择 |
| 5.2 控制系统设计 |
| 5.2.1 热力站控制点位 |
| 5.2.2 PLC的选择 |
| 5.2.3 触摸屏的选择 |
| 5.2.4 PLC系统的组成 |
| 5.3 PLC程序设计 |
| 5.3.1 系统主程序 |
| 5.3.2 故障检测子程序 |
| 5.3.3 模拟量处理子程序 |
| 5.3.4 PID子程序 |
| 5.4 监控系统设计 |
| 5.4.1 热力站监控系统 |
| 5.4.2 控制中心监控系统 |
| 5.5 系统的应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
四、水泵变频调速系统的设计（论文参考文献）
- [1]煤矿井下主排水泵变频调速系统研究[J]. 李华伟. 自动化应用, 2020(11)
- [2]基于永磁同步电机的新型调速装置研究与设计[D]. 黄畅畅. 扬州大学, 2020(04)
- [3]井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究[D]. 刘洋. 河北工程大学, 2020(02)
- [4]火力发电厂循环水泵节能改造[D]. 马彦伟. 大连理工大学, 2019(08)
- [5]凝结水泵高压变频系统设计与节能分析[D]. 宋宇哲. 西安科技大学, 2019(01)
- [6]变频调速机电系统运行特性及安全性分析[D]. 林司晅. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [7]船舶中央冷却水系统变频控制仿真研究及参数优化[D]. 徐耿彬. 武汉理工大学, 2019(07)
- [8]基于PLC的矿井主排水泵变频调速系统设计[J]. 潘越,张朋飞,左光宇,刘永生,庞懿元. 自动化与仪表, 2018(10)
- [9]高压变频节能技术在风机中的研究与应用[D]. 龙义友. 昆明理工大学, 2018(04)
- [10]热力站循环水泵变频调速系统设计[D]. 毛澜婧. 东北石油大学, 2018(01)