《洗衣机电容运行脱水XDC-250电机及其控制开题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《洗衣机电容运行脱水XDC-250电机及其控制开题报告（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 湖南工程学院应用技术学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 熊立文 学 号： 200913010328 专 业： 电气工程及其自动化 设计(论文)题目：洗衣机电容运行脱水 XDC-250 电机及其控制 指导教师： 顾飞跃 2013 年 3 月 26 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给
2、指导教师签署意见。3 “文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10 篇（不包括辞典、手册） ，其中至少应包括 1 篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用 A4 纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2500 字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述洗衣机脱水的背景及其发展历史从 古 到 今 ， 纺 织 品 的 洗 涤 过 程
3、 一 直 是 难 于 逃 避 的 劳 动 ， 手 工 操 作 不 仅 增 加了 人 们 的 劳 动 负 担 ， 而 且 洗 衣 过 程 中 药 量 越 来 越 大 化 学 试 剂 也 将 会 对 人 的 皮 肤造 成 越 来 越 大 的 伤 害 。 因 此 ， 机 器 代 替 手 工 操 作 成 为 必 然 。 随着工业的发展和进步，人们也在不断想方设法来改变这一现状，于是在 1858 年 ， 一 个 叫 汉 密尔 顿 史 密 斯 的 美 国 人 在 匹 茨 堡 制 成 了 世 界 上 第 一 台 洗 衣 机 。 但 这 台 洗 衣 机 使用 费 力 ， 且 损 伤 衣 服 ， 因 而 没 被
4、 广 泛 使 用 ， 但 这 却 标 志 了 用 机 器 洗 衣 的 开 端 。而 到 了 19 世 纪 末 期 的 洗 衣 机 已 发 展 到 一 只 用 手 柄 转 动 的 八 角 形 洗 衣 缸 ， 洗 衣时 缸 内 放 入 热 肥 皂 水 ， 衣 服 洗 净 后 ， 现 在 真 正 开 始 脱 水 是 由 轧 液 装 置 把 衣 服挤 干 。1874 年 ,“手 洗 时 代 ”受 到 了 前 所 未 有 的 挑 战 ， 美 国 人 比 尔 布 莱 克 斯发 明 了 木 制 手 摇 洗 衣 机 。1880 年 ， 美 国 又 出 现 了 蒸 气 洗 衣 机 ， 蒸 气 动 力 开 始 取
5、 代 人 力 。 经 历 了 上百 年 的 发 展 改 进 ， 现 代 蒸 汽 洗 衣 机 较 早 期 有 了 无 与 伦 与 的 提 高 ， 但 原 理 是 相同 的 。 现 代 蒸 汽 洗 衣 机 的 功 能 包 括 蒸 汽 洗 涤 和 蒸 汽 烘 干 ， “蒸 汽 烘 干 ”的 工作 原 理 则 是 把 恒 定 的 蒸 汽 喷 洒 在 衣 物 上 ， 将 衣 物 舒 展 开 之 后 ， 再 进 行 恒 温 冷 凝式 烘 干 。 通 过 这 种 方 式 ， 厚 重 衣 物 不 仅 干 得 更 快 ， 并 且 具 有 舒 展 和 熨 烫 的 效 果 。1910 年 ， 美 国 的 费 希 尔
6、 在 芝 加 哥 试 制 成 功 世 界 上 第 一 台 电 动 洗 衣 机 。 电动 洗 衣 机 的 问 世 ， 标 志 着 人 类 家 务 劳 动 自 动 化 的 开 端 。1932 年 ， 美 国 本 德 克 斯 航 空 公 司 宣 布 ， 他 们 研 制 成 功 第 一 台 前 装 式 滚 筒洗 衣 机 ， 洗 涤 、 漂 洗 、 脱 水 在 同 一 个 滚 筒 内 完 成 。 这 意 味 着 电 动 洗 衣 机 的 型 式跃 上 一 个 新 台 阶 ， 朝 自 动 化 又 前 进 了 一 大 步 ！1960 年 以 后 的 日 本 出 现 了 带 干 桶 的 双 桶 洗 衣 机 ，
7、人 们 称 之 为 “半 自 动 型洗 衣 机 ， 这 就 为 洗 衣 机 脱 水 带 入 了 另 一 个 高 度 。70 年 代 ， 生 产 出 波 轮 式 套 桶 全 自 动 洗 衣 机 。70 年 代 后 期 ， 以 电 脑 控 制 的 全 自 动 洗 衣 机 在 日 本 问 世 ， 开 创 了 洗 衣 机 发展 史 的 新 阶 段 。在中国，由于历史原因，洗衣机工业起步较晚，直到 1978 年才正式生产家用洗衣机。技术的引进、吸收和创新，极大地提升了国产洗衣机的产业素质与生产能力，缩短了同发达国家之间的差距。如今，我国洗衣机年产量约占世界年产量的四分之一，居于世界首位。除了在数量和品种
8、上满足国内市场外，还出口到北美、欧洲、东南亚等地，跻身于国际洗衣机市场的竞争行列。洗衣机脱水的工作原理 洗衣机漂洗结束后进人脱水程序当电机带动内筒及其筒内的衣物高速旋转时,衣物中的水分由于离心力的作用而被甩到内外筒之间, 经排水管排出。脱水率是衡量洗衣机脱水效果的指标。影响脱水效果的主要因素是脱水转速,而转速又受机械设计和驱动装置( 即电机) 的限制。洗衣机的内外筒是通过挂簧和减振器支承在箱体里的,电机作为动力源带动内筒旋转,构成一个动态平衡系统。筒内的衣物分布不均会引起不平衡,从而导致系统的振动、振动可以分解为水平和垂直两个方向上 ,而机器的结构在这两个方向上有它自身的共振频率。一般情况,当
9、内筒转速达到130 一 150 转/分时,洗衣机的振动最大 ,故称这段区域为共振区。如果电机输出的功率和扭矩不够大,不能迅速通过这个共振区,那么, 整个洗衣机由于共振将会产生振动和跳动。新一代的洗衣机在电机的轴上装有一个测速器作为速度传感器。它能准确灵敏地测量出内筒转速的微小变化。当衣物造成的不平衡越大,传感器测得的电信号频率变化就越快。依靠速度传感器的电信号,确定脱水转速变化, 纠正系统的不平 衡量,最终使脱水转速稳定提高。当转速经过共振区时 ,若振动或跳动严重,造成外筒碰到箱体，则电机应立即停转,然后以洗涤转速转几圈,尽力将衣物负载松散均匀,之后,便于升至最高脱水转速。如果内筒转速一下子升
10、到脱水转速,到有可能不会把水完全排净。这是因为在最初的前几秒钟里,离心旋转会对织物纤维产生很大压力 ,被挤压的衣物顶成环形,不易伸展开,而这时仍会有一部分水份残存在衣物里。为了防止这种拱顶现象产生,脱水转速应当何歇地逐步提高, 即开始的脱水转速不要太高,大约为 400 转/ 分钟,一、二分钟后,电机停顿一下, 或以洗涤转速儿圈 ,使衣物坠落后重新松散开来,经过新的分布摆匀后,再将脱水转速提高到额定速度 ,这时不平衡已降低到最低程度而脱水甩干的效果也是最理想的。脱水时段完成之后还需要让衣物松散开来让被挤压的衣物纤维得到松驰,皱纹得以减少,如需要烘干,可直接进人烘干程序( 如果洗衣机带有烘干功能的
11、话)变频技术在洗衣机电机中的应用通常，家用电器用得最多的是单相异步电动机，靠电容或电阻分相. 起动频繁噪声大、电机寿命短、温度稳定性差以及能耗高等一系列弊端。所以在洗衣机电动机中运用变频调速能够有较的提高洗衣机电动机的性能. 根据单相电机对称运行时的合成电压矢量方程，提出了考虑单相电动机主、副绕组对称和不对称两种情况下产生圆形旋转磁场的电压矢量式 PWM 变频调速控制方法该方法在保证两相电压分量相位相差 90 度的条件下；使电压分量大小与绕组匝数成正比，然后合成为电压矢量，产生PWM变频控制信号计算机动态仿真结果表明该方法使单相电机产生圆形旋转磁场，实现对称运行是有效的样机的试验结果证明了用电
12、压矢量式 PWM 变频控制方法实现单相电机宽范围调速的可行性。1新型单相异步电机的提出 目前国内生产的单相异步电机有单相电容起动电机、单相电阻起动电机、单相电容运转电机和单相电容起动电容运转电机 4 个基本系列。其电气性能各有差别，特别是起动性能各不相同，因此，也就使用在各个不同场合。由于电容运转电机起动力短偏低，故使用场合受到限制而电容起动和电阻起动电机虽起动性能较高，但制造成本上要高 25%-30%，双值电容电机具有两者的优点，但使用中起动电容常因过电流和过电压而被烧坏。而电阻起动电容运转电机既可省掉一只电容的成本，又可避免因烧坏电容而带来的麻烦。为此，我们根据市场状况设计了单相电阻起动电
13、容运转电机，给企业和用户带来了较好的效益。单相电容运转异步电机(单速)的绕组是由两个在空间上相差 90 度电角度的主相绕组和副相绕组组成，转子是鼠笼绕组，由电容分相运行。优点是结构简单、成本低且具有较好的启动和运行性能、控制简单，缺点是效率低、调速性差、无法适应高档洗衣机的需要。洗衣机用单相电容运转异步电机按功能分为：专用于洗涤的洗涤电机、单用于脱水的脱水电机和用于全自动洗衣机的洗涤脱水电机。由于不同的用途，还分为双向运行及单向运行电机。洗涤衣物时为提高洗涤效果及防止衣物缠绕，要求波轮双向运转工作故而用于洗涤的洗涤电机和洗涤-脱水电机都是双向运转电机，其主、副绕组是一样的而脱水电机是单向运行电
14、机，因主、副绕组为取得运行时的圆形磁场而不一致，也就不能双向工作。单相电容电机运行的设计1新型单相异步电机的提出 目前国内生产的单相异步电机有单相电容起动电机、单相电阻起动电机、单相电容运转电机和单相电容起动电容运转电机 4 个基本系列。其电气性能各有差别，特别是起动性能各不相同，因此，也就使用在各个不同场合。由于电容运转电机起动力短偏低，故使用场合受到限制而电容起动和电阻起动电机虽起动性能较高，但制造成本上要高 25一 30，双值电容电机具有两者的优点，但使用中起动电容常因过电流和过电压而被烧坏。而电阻起动电容运转电机既可省掉一只电容的成本，又可避免因烧坏电容而带来的麻烦。为此，我们根据市场
15、状况设计了单相电阻起动电容运转电机，给企业和用户带来了较好的效益。表 l 是几种单相电机的电气参数的比较。 2关于单相电阻起动电容运转电机的设计 由于本产品是单相电阻起动电容运转电机，故在设计中必须满足起动和运转两种状态下的条件，运转时的考核标准，如效率、功率因数、最大转矩、最小转矩和温升等以同功率的电容运转电机或双值电容电机为标准。计算出主副绕组的线径、线圈匝数、铁心长度及电容器的规格等。主副绕组的电密为 75Amm2，一般不高于 8Amm2，气隙磁密控制在 0.7T 以内，电容器两端的电压控制在电容器额定电压范围之内。在运转性能达到标准以后，即可对电机的起动性能设计计算。起动性能是在铁心长度、主绕组匝数和主副绕组线径不变的情况下设计。其原则是起动电流、起动转矩、起动时的线径和电密要符合电阻起动电机的标准。从定型产
