【2014年中农大】电气工程及其自动化【毕业论文题目】

第一篇：【2014年中农大】电气工程及其自动化【毕业论文题目】

论文方向：电力负荷预测

10kV中压配网线损理论计算方法的研究

电力负荷预测

电力系统谐波检测与治理的研究

电网无功优化的研究与实用程序的分析应用

电网谐波计算方法的分析和计算程序的开发

电网中长期负荷预测软件研究

农村电网电压结构模式研究

配电网络的计算

论文方向：变电站设计

110KV 降压变电站电器部分设计（具体的请与指导教师联系）

论文方向：网络规划

电力网络规划设计

供用电服务与管理系统终端研制

电力电缆数据库管理系统和截面选择程序的开发

基于VC的电力系统潮流计算的可视化程序设计

基于Web的电网中长期负荷预测软件设计

电力通信网网络管理及规划的研究

第二篇：电气工程及其自动化专业毕业论文参考题目

电气工程及其自动化专业毕业论文参考题目 1.无刷双馈电机的功率因数控制

2.基于Matlab的无刷双馈电机建模与仿真 3.复合励磁同步发电机励磁控制系统 4.新型混合型有源电力滤波器的研究 5.TCR型SVC控制系统

6.某电厂卸船机供电系统滤波器设计 7.复合励磁稀土永磁同步发电机的研究 8.稀土永磁直流无刷电机设计研究

9.盘式永磁同步发电机在风力发电中的开发与应用 10.基于DSP的交流不间断电源的研究 11.基于DSP的无刷直流电机控制系统研究 12.基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的研究 13.平衡变压器的优化设计 14.某型号电力变压器的电磁场分析 15.基于DSP的有源电力滤波器的设计 16.基于DSP的混合电力滤波器的设计 17.低噪声电机设计

18.永磁同步电动机数字化调速系统的研究 19.并联混合型有源电力滤波器的设计 20.超高压远距离输电线路的无功补偿 21.配电网高压无功调节装置的设计与优化 22.磁阀式可控电抗器的设计 23.变频空调系统的电气设计

24.三相感应电动机调速系统的建模与仿真 25.复合励磁多相同步调速电动机的研究与设计 26.变压器型可控电抗器的设计 27.静止无功补偿器的模型与分析 28.交流异步电力测功机系统的仿真分析

29.直驱型风力发电系统中机侧变流器的设计与仿真 30.直驱型风力发系统电网侧变流器的设计与仿真 31.调磁路式可控电抗器的仿真 32.调电路式可控电抗器的设计与仿真 33.变速恒频双馈风力发电系统的设计与仿真

34.大型风力发电机组变桨控制器的一种新型直流电源系统 35.兆瓦级风力发电电伺服独立变桨控制系统的设计 36.一种新型直驱型风力发电系统电池管理装置的设计 37.无刷交流励磁机电磁计算程序研究 38.2.5MW永磁风力发电机的机械计算 39.兆瓦级风力发电机组变桨控制算法的研究 40.某幢办公楼的电气部分设计 41.某柴油机厂配电变电所电气系统设计 42.电机学实践教学改革探讨 43.太阳能光伏技术与应用 44.太阳能电热联用系统研究 45.永磁直流电机温度场分析

46.基于ANSYS永磁同步发电机的电磁分析 47.基于ANSYS软件的电磁阀关键参数的仿真与分析 48.基于ANSYS的盘式永磁同步电动机转子的结构分析 49.电力电子技术在电力系统中的应用

50.交流励磁发电机及其励磁电源的控制策略研究 51.双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计 52.变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究 53.大型水轮发电机组及其自动控制 54.永磁同步电动机CAD系统设计

55.基于三电平逆变器的永磁同步电机控制策略研究 56.高层办公建筑供配电系统设计

57.电动车用同步电动机和控制系统的研究和设计 58.太阳能光伏并网逆变器的研究 59.基于DSP的永磁电机驱动器设计 60.基于轻型直流输电风电场关键技术的研究

第三篇：电气工程及其自动化相关毕业设计题目参考

注：网上搜索的这些题目，可以提供参考，也可以再网上再搜索下。你们根据你们熟悉的内容进行选择，选择的时候主要尽量选择网上参考资料比较多的，发挥主动性，想想这些设计可以用在其他什么场合，比如粮仓温度检测系统，也可以用于其他场合。毕业设计时间非常短，很多必须借鉴其他人的经验，完全重新设计不大可能，尽量参考别人的，考虑适用于另外场合，或者在原来的上面增加新的功能或者进行改进。题目不要选择太难、太大的，也不要选择数字钟、交通灯这些很简单的。

题目1：基于单片机的智能家居系统-智能安防报警系统

设计目的：智能安防报警系统能够准确无误的检测出偷盗和火灾信号,同时当有偷盗和火灾信号发生时,能够及时地将信号发送出去报警,即实现对住宅的火灾、有害气体泄露、盗窃以及入室抢劫等的准确检测和自动报警功能。设计内容：

1.了解智能家庭报警的国内外研究现状以及设计家庭智能安防报警系统的特点及研究意义。

2.搭建基于AT89C51单片机的家庭智能安防自动报警器，设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

3.家庭智能安防自动报警器应包括如下模块：信息采集模块，控制模块、声光报警及自动电话拨号模块等。

4.系统采用热释红外线探测器、微波探测起来作为输入信号检测元件，通过探测器检测警情，最终向控制器发出信号进行报警器，报警器能够进行声光报警，能自动电话拨号通过语音芯片通知警情报警。设计要求：

1.完成以51单片机为控制核心，设计其硬件设计和软件设计。部分程序能够在Protues上进行仿真。

2.总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目2：基于单片机的智能家居系统-家用电器远程控制 设计目的：家用电器远程控制系统通过语音电路和解码电路来实现用户和系统的交互，实现对家用电器的远程控制功能，即用户通过电话线实现远程控制家用电器的功能。设计内容：

1.了解智能家庭报警的国内外研究现状以及设计家用电器远程控制系统的特点及研究意义。

2.实现了家用电器（如电视、微波炉、空调等）控制、家用照明控制、室内外遥控、窗帘自动控制及家庭影院和背景音响控制等。

3.家用电器远程控制系统，首先要能够完成振铃检测的功能，因为这套系统和电话机用的是相同的电话线，为了避免干扰正常电话的接听，只有振铃响到一定次数时，才启动该系统。当用户通过电话线远程控制家用电器时，该系统要能够实现自动模拟摘机，以便接通该系统

醒用户。若传感器损坏，则触发黄光报警，和声音报警以提示用户及时更换新的传感器。设计要求：

1.完成以51单片机为控制核心，完成其硬件设计和软件设计。部分程序能够在Protues上进行仿真。

2.总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目5：移动驱鼠机器人 设计目的（原始数据）：目前国内市场上的电子驱鼠器大多采用发射超声波攻击害虫的听觉和神经系统，迫使老鼠逃离现场，但这些驱鼠器都是固定的放在一个位置发射超声波，遇到障碍物如墙壁、桌椅、家具等均会阻扰超声波的传输，特别是超声波不能穿透砖墙，那么这些电子驱虫驱鼠器就有使用位置的局限性，而使得每个房间都需要安装一个电子驱鼠器，这就使消费者的花费增加了，而且也造成了资源的浪费。用移动驱鼠机器人的形式驱鼠，移动机器人可以绕过各种障碍物，也可以自行的在各个房间穿梭，这样就可以更全方位的驱除老鼠，让老鼠在房子中彻底的无立足之地。设计内容：

1.了解移动机器人的国内外发展现状及发展趋势，将市面上的电子驱鼠器与移动机器人结合起来及利用超声波发出固定频率驱鼠。

2.搭建基于AT89S51的移动机器人系统，设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

3.采用模块化设计方案，应包括机器人的电源模块、驱鼠超声波发射模块、避障模块、电机驱动模块等模块的电路设计。设计要求：

1）了解当今机器人的发展和分类，设计总体结构和各功能模块结构，设计硬件结构及相应的软件设计。

2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目6 基于单片机的智能粮仓控制系统的设计 设计目的（原始数据）：为了防止粮食发霉变质,按期对粮仓进行温度和湿度测量是粮食储备中常用的手段。传统的粮仓温度测量都是由人工完成,由于监测分站比较分散,测量方式周期长、成本较高,而且测量员必须到现场进行测量,因此工作设计一基于单片机的智能的多点实时粮仓控制系统。设计内容：

1.了解国内外智能粮仓温度和湿度实时在线巡回监测与控制系统的发展现状及发展趋势，明确课题设计的总体目标及设计的主要内容。

2.搭建基于51单片机的智能粮仓温湿度实时在线巡回监测与控制系统，分析系统的组成硬件和相关的传感器器件。

3.智能粮仓温湿度实时在线巡回监测与控制系统系统应包括如下模块：温湿度采集模块，控制模块、声光报警及显示模块等。

4.系统中实时测出仓内的温湿度值，单片机将预设的参考值与测量值进行比较，根据比较

口进行传输。设计要求：

1）了解当今LED显示屏的发展和，设计总体结构和各功能模块结构，设计硬件结构及相应的软件设计。

2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目9：基于光电传感器导航的机器人

设计目的： 分析机器人的体系结构，把感知、规划、行走等各个模块有机的结合起来，使用光电传感器完成机器人的导航。设计内容： 1.了解移动机器人的国内外研究现状以及设计自主导航机器人的特点及研究意义。

2.移动机器人可采用路标导航方式，人为地设计机器人的行走路线，使用光电传感器检测并产生信号，经过控制器计算控制移动机器人沿着路标行走。

3．搭建基于89C51的移动机器人系统，设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

4.采用模块化设计方案，应包括机器人的电源模块、光电传感器检测模块、电机驱动模块等模块的电路设计。设计要求：

1）了解当今机器人的发展和分类，设计总体结构和各功能模块结构，选择适合的传感器。设计硬件结构及相应的软件设计 2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目10：基于单片机汽车倒车测距仪的设计

设计目的：据统计，很多交通事故是由倒车引起的。汽车上装有倒车测距仪，则能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离,同时用间歇嘟嘟声报警,间歇时间随障碍物距离缩短而缩短。驾驶员不但可以直接观察被显示的距离,还可以用听觉判断车后障碍物距离的远近。特别适于长车身车辆倒车。设计内容：

1.了解单片机汽车倒车测距仪的国内外研究现状以及带单片机汽车倒车测距仪的特点及研究意义。

2.搭建基于单片机的汽车倒车测距仪，分析系统的组成硬件和相关的传感器器件。3.选择合适的测距传感器，系统应该至少有测距模块、系统控制模块和显示报警模块。设计要求：

1）分析汽车倒车测距仪的功能要求，进行总体系统设计及各个子系统的软硬件设计。2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目11：基于单片机的智能清扫机器人

设计内容：

1.了解家庭自动浇花机系统的国内外研究现状以及基于单片机的家庭自动浇花机系统的特点及研究意义。

2.搭建基于单片机的家庭自动浇花机控制系统，分析系统的组成硬件和相关的传感器器件。3.搭建基于单片机的家庭自动浇花机控制系统，设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

4.采用模块化设计方案，应包括湿度检测、温度检测、键盘输入、浇花、报警、显示等模块控制等。设计要求：

1）分析基于单片机控制的家庭自动浇花机控制系统功能要求，进行总体系统设计及各个子系统的软硬件设计。

2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目14：基于单片机的公交车报站系统 设计目的：公交车的发展经历过从有人售票到无人售票的转变，从人工报站到机器报站的转变。设计的一款公交车智能报站系统。设计内容：

1.搭建基于单片机的公交车报站系统，分析系统的组成硬件和相关的传感器器件。

2.设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

3.采用模块化设计方案，公交车报站系统至少应包括：单片机控制部分、语音播报部分、液晶显示部分和键盘输入部分。

设计要求：

1）分析基于单片机控制的公交车报站系统功能要求，进行总体系统设计及各个子系统的软硬件设计。2）总体结构图1张

各功能模块的硬件图3~4张 设计说明书35~45页

题目15：基于单片机的家用小型血压计

设计目的：动脉脉搏与心输出量、动脉的可扩张性以及外周阻力等因素密切相关，因此，脉搏可以反映心血管系统的状况。血压计正是基于这种原理来测量血压的。传统的血压计是 水银式，不仅体积大、携带不便，而且需专门的医护人员才能测量，在测试过程中需将病人 的胳膊缠紧，给病人带来一定不适。微机控制的血压计携带方便、随时随地对血压实时测 量，且操作简单，测量结果可能过LCD准确显示 设计内容：

1.搭建基于单片机的家用小型血压计系统，分析系统的组成硬件和相关的传感器器件。2 搭建基于单片机的家用小型血压计系统，设计的系统包括单片机及其外围电路，对于采用专用芯片进行的电路设计，需要详细阅读芯片的相关资料及参考设计，以确保设计的正确性和完备性。

31、电脑自动控制外部设备电源的研究

33、超声波测距在汽车安全中的应用研究

34、远程超表系统的研究36、49、电荷放大器的研究和设计

50、自行车里程速度表的设计

52、基于单片机的集中空调中央控制器的软件设计

53、基于单片机的集中空调中央控制器的硬件设计

54、用PLC完成升降电梯的自动控制

55、基于单片机的出租汽车计价器的设计

电气类专业毕业设计课题

28.数字电压表的设计

30.模拟量转换成为数字量的红外传输系统

31.液位控制系统研究与设计

32.基于89C2051 IC卡读/写器的设计

33.基于单片机的居室安全报警系统设计

34.模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统

35.有源功率因数校正及有源滤波技术的研究

36.全自动立体停车场模拟系统的制作

37.基于I2C总线气体检测系统的设计

38.模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计

40.电话远程监控系统的研究与制作

41.基于UCC3802的开关电源设计

43.多功能电子万年历的研究与制作

44.高效智能汽车调节器

47.信号源的设计与制作

48.智能红外遥控暖风机设计

49.基于单片控制的交流调速设计

51.蔬菜公司恒温库微机监控系统

52.数字触发提升机控制系统

53.农业大棚温湿度自动检测

54.无人监守点滴自动监控系统的设计

55.积分式数字电压表设计

电气类专业毕业设计课题

78.开关电源的设计

79.基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计

80.锅炉控制系统的研究与设计

81.智能机器人的研究与设计 ——u001F自动循轨和语音控制的实现

82.基于CPLD的出租车计价器设计——软件设计

83.声纳式高度计系统设计和研究

84.集约型无绳多元心脉传感器研究与设计

85.CJ20-63交流接触器的工艺与工装

86.六路抢答器设计

87.V-M双闭环不可逆直流调速系统设计

88.机床润滑系统的设计

89.塑壳式低压断路器设计

90.直流接触器设计

91.SMT工艺流程及各流程分析介绍

92.大棚温湿度自动控制系统

93.基于单片机的短信收发系统设计 ――硬件设计

94.三层电梯的单片机控制电路

95.交通灯89C51控制电路设计

96.基于D类放大器的可调开关电源的设计

97.直流电动机的脉冲调速

98.红外快速检测人体温度装置的设计与研制

99.基于8051单片机的数字钟

电气类专业毕业设计课题

121.微电脑时间控制器的软件设计

122.基于单片机AT89S52的超声波测距仪的研制

123.硼在TLP扩散连接中的作用机理研究

124.多功能智能化温度测量仪设计

125.电网系统对接地电阻的智能测量

126.基于数字采样法的工频电参数测量系统的设计

127.动平衡检测系统的设计

128.非正弦条件下电参测量的研究

129.频率测量新原理的研究

130.基于LABVIEW的人体心率变异分析测量

131.学校多功能厅音响系统的设计与实现

132.利用数字电路实现电子密码锁

133.矩形微带天线的设计

134.简易逻辑仪的分析

135.无线表决系统的设计

136.110kV变电站及其配电系统的设计

137.10KV变电所及低压配电系统设计

138.35KV变电所及低压配电系统设计

139.6KV配电系统及车间变电所设计

电气类专业毕业设计课题140.交流接触器自动化生产流水线设计

141.63A三极交流接触器设计

142.100A交流接触器设计

165.大容量电机的温度保护 ——硬件电路的设计

166.模块化机器人控制器设计

167.电子式热分配表的设计开发

168.中央冷却水温控制系统

169.基于单片机的玻璃管加热控制系统设计

170.基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计

171.基于单片机的普通铣床数控化设计

172.基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计

173.基于51单片机的液晶显示器设计

174.手机电池性能检测

175.自动门控制系统设计

176.汽车侧滑测量系统的设计

177.超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用

178.篮球比赛计时器设计

179.基于单片机控制的红外防盗报警器的设计

180.智能多路数据采集系统设计

181.继电器保护毕业设计

182.电力系统电压频率紧急控制装置研究

183.用单片机控制的多功能门铃

电气类专业毕业设计课题184.全氢煤气罩式炉的温度控制系统的研究与改造

185.基于ATmega16单片机的高炉透气性监测仪表的设计

186.基于MSP430的智能网络热量表

209.模糊PID控制器的研究及应用

210.楼宇自动化系统的设计与调试

211.基于AT89C51单片机控制的双闭环直流调速系统设计

212.基于89C52的多通道采集卡的设计

213.单片机自动找币机械手控制系统设计

214.单片机控制PWM直流可逆调速系统设计

215.单片机电阻炉温度控制系统设计

216.步进电机实现的多轴运动控制系统

217.IC卡读写系统的单片机实现

218.基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计

219.基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计

220.18B20多路温度采集接口模块

221.基于单片机防盗报警系统的设计

222.基于MAX134与单片机的数字万用表设计

电气类专业毕业设计课题223.数字式锁相环频率合成器的设计

224.集中式干式变压器生产工艺控制器

225.小型数字频率计的设计

226.可编程稳压电源

227.数字式超声波水位控制器的设计

228.基于单片机的室温控制系统设计

229.基于单片机的车载数字仪表的设计

230.单片机的水温控制系统

253.87C196MC单片机最小系统单路模板的设计与开发

254.MOSFET管型设计开关型稳压电源

255.电子密码锁控制电路设计

256.基于单片机的数字式温度计设计

257.智能仪表用开关电源的设计

258.遥控窗帘电路的设计

259.双闭环直流晶闸管调速系统设计

260.三路输出180W开关电源的设计

261.多点温度数据采集系统的设计

262.列车测速报警系统

263.PIC单片机在空调中的应用

264.基于单片机的温度采集系统设计

265.基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统

266.基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉 267.基于单片机的步进电机控制系统

268.新颖低压万能断路器

269.万年历可编程电子钟控电铃

270.数字化波形发生器的设计

271.高压脉冲开关电源

272.基于MCS-96单片机的双向加力式电子天平

273.语音控制小汽车控制系统设计

274.智能型客车超载检测系统的设计

297.单片机电器遥控器的设计

298.自动剪板机单片机控制系统设计

299.蓄电池性能测试仪设计

300.电气控制线路的设计原则

第301-400个电气自动化毕业设计论文题目

301.无线比例电机转速遥控器的设计

302.简易数字电子称设计

303.红外线立体声耳机设计

304.单片机与PC串行通信设计

305.100路数字抢答器设计

电气类专业毕业设计课题306.D类功率放大器设计

307.铅酸蓄电池自动充电器

308.数字温度测控仪的设计

309.下棋定时钟设计

310.温度测控仪设计

311.数字频率计

312.数字集成功率放大器整体电路设计

313.数字电容表的设计

314.数字冲击电流计设计

315.数字超声波倒车测距仪设计

316.路灯控制器

317.扩音机的设计

318.交直流自动量程数字电压表

341.基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计

342.6KW电磁采暖炉电气设计

343.64点温度监测与控制系统

344.电力市场竞价软件设计

345.DS18B20温度检测控制

346.步进电动机驱动器设计

347.多通道数据采集记录系统

348.单片机控制直流电动机调速系统

349.IGBT逆变电源的研究与设计

电气类专业毕业设计课题350.软开关直流逆变电源研究与设计

351.单片机电量测量与分析系统

352.温湿度智能测控系统

353.现场总线控制系统设计

354.加热炉自动控制系统

355.电容法构成的液位检测及控制装置

356.基于CD4017电平显示器

357.无线智能报警系统

358.可编程的LED16×6

4359.多路智力抢答器设计

360.8×8LED点阵设计

361.电子风压表设计

362.智能定时闹钟设计

385.浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案

386.试论供电系统中的导体和电器的选择

387.大棚仓库温湿度自动控制系统

388.自行车车速报警系统

389.智能饮水机控制系统

390.基于单片机的数字电压表设计

391.多用定时器的电路设计与制作

392.智能编码电控锁设计

393.串联稳压电源的设计

电气类专业毕业设计课题394.红外恒温控制器的设计与制作

395.自行车里程,速度计的设计

396.等精度频率计的设计

397.浮点数运算FPGA实现

398.人体健康监测系统设计

399.基于单片机的音乐喷泉控制系统设计

400.基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的研究与设计

第401-500个电气自动化毕业设计论文题目

401.感应式门铃的设计与制作

402.电子秤设计与制作

403.电动车三段式充电器

404.SB140肖特基二极管制造与检测

405.SMT技术

406.基于单片机的温度测量系统的设计

429.论工厂导线和电缆截面的选择

430.论工厂供电系统的运行及管理

431.论供电系统的防雷、接地保护及电气安全

432.论交流变频调速系统

电气类专业毕业设计课题433.论人工智能中的知识表示技术

434.论双闭环无静差调速系统

435.论特殊应用类型的传感器

436.论无损探伤的特点

437.论在线检测

438.论专家系统

439.论自动测试系统设计的几个问题

440.浅析时分复用的基本原理

441.试论配电系统设计方案的比较

442.试论特殊条件下交流接触器的选用

443.音频功率放大器的设计

444.具有红外保护的温度自动控制系统的设计

445.直流数字电压表的设计

446.金属探测器制作

447.太阳能装饰灯

448.彩灯控制器

449.自动选台立体声调频收音机

450.浅析公路交通安全报警系统

473.微机型高压电网继电保护系统的设计

474.基于单片机mega16L的煤气报警器的设计

475.国产化PLC的研制

476.串行显示的步进电机单片机控制系统

电气类专业毕业设计课题477.478.479.基于IC卡的楼宇门禁系统的设计

480.基于DirectShow的视频监控系统

481.红外线遥控器系统设计

482.虚拟示波器的设计

483.基于LabVIEW环境下虚拟调幅波解调器的设计

484.基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设计

485.低频功率放大器设计

486.银行自动报警系统

487.超媒体技术

488.数字电子钟的设计与制作

489.温度报警器的电路设计与制作

490.数字电子钟的电路设计

491.鸡舍电子智能补光器的设计

492.高精度超声波传感器信号调理电路的设计

493.电子密码锁的电路设计与制作

494.单片机控制电梯系统的设计

517.新型自动装弹机控制系统的研究与开发

518.直流电机试验自动采集与控制系统的设计

519.微型机控制一体化监控系统

520.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计

521.开关电源设计

522.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统

523.基于AT89C51的路灯控制系统设计

524.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作

525.全数字控制SPWM单相变频器

526.小功率UPS系统设计

527.正弦信号发生器电路设计

528.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取

529.USB接口设备驱动程序的框架设计

530.单片机大型建筑火灾监控系统

531.单片机电加热炉温度控制系统

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582.智能电子密码锁设计

第四篇：电气工程与自动化专业毕业论文

高压交流变频调速技术在火力发电厂的应用

长春工程学院电气工程与自动化05级

卢斌

内容摘要：介绍变频调速的方法和节能原理，对高压变频调速同液力耦合器调速进行经济比较，分析了风机、水泵的节能情况，认为变频调速技术方案已经成熟，节电效果显著，一定会在各电厂得到广泛应用。

关键词：变频； 调速； 液力耦合器； 节能； 降低厂用电

高压交流变频调速是2O世纪9O年代迅速发展起来的一种新型调速技术，其性能胜过其它任何一种调速方式(如：降压调速、变极调速、滑差调速、内反馈串级调速和液力耦合调速)。它以显著的节能效益，高精度，宽范围，完善的电力电子保护功能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利，使之成为国内外企业采用电机节能方式的首选。变频调速的方法及节能原理通过流体力学的基本定律可知：风机、水泵类

设备均属平方转矩负载，其转速 与流量Q、压力(扬程)H 以及轴功率P具有如下关系： Q1／Q2一 1／ 2(1)

Hl／H 2一(1／ 2)(2)

Pl／P2一(1／ 2)(3)

式中，Q、、P —— 风机(或水泵)在7"／ 转速时的流量、压力(或扬程)、轴功率； Q、H、P ——。风机(或水泵)在 转速及相似工况下的流量、压力(或扬程)和轴功率。由公式(1)、(2)、(3)可知，风机(或水泵)的流量与其转速成正比，压力(或扬程)与其转速的平方成正比，轴功率与其转速的立方成正比。

由公式(3)可知，在其它运行条件不变的情况下，通过下调电机的运行速度，其节电效果是与转速降落成立方的关系，节电效果非常明显。例如若工况只需要5O 的风量或水量，则可以将电机的转速调节为额定的一半，此时电机消耗的功率仅为额定的12．5，即理论上节能可达87．5。高压变频调速系统与液力耦力器比较

2．1 液力耦合器存在的主要缺陷

火力发电厂一般采用液力耦合器进行风机调速，由于液力耦合器本身具有如下技术缺陷，在电厂中将无法较好地满足安全生产的要求。

(1)液力耦合器调速属耗能型调速方式，在调速范围较大时，产生机械损耗和转差损耗，消耗能量，效率较低，节能效果一般。

(2)液力耦合器是一种以液体为介质，靠液体动量矩的变化传递能量的装置，工作时是通过一导管调整工作腔的充液量，从而改变传递扭矩和输出转速来满足工况要求。因此，对工作

腔及供油系统需经常维护及检修。

(3)液力耦合器故障时，无法再用其它方式使其拖动的风机运行，必须停电检修。

(4)采用液力耦合器时，在低速向高速运行过程中，延迟性较明显，不能快速响应，同时这时候的电流较大，如整定不好会引起跳闸，影响系统的安全稳定性。

(5)液力耦合器本身控制精度差，调速范围窄，通常在4O％～9O％之间。

(6)电机启动时，冲击电流较大，影响电网的稳定性。

(7)在高速运行时，液力耦合器有丢转现象，严重时会影响正常运行。从以上情况来看，如果继续使用液力耦合器，将会制约电厂节能降耗、降低生产成本、提高生产效率、增加企业竞争力的目的。

2．2 高压变频器的优点

同传统的液力耦合器比较，高压变频器具有以下优点：

(1)采用先进的拓扑结构与输入变压器副边多级绕组移相整流技术，减少了输出侧的电流谐波，提高了功率因数，解决了对电网的谐波污染，无需任何滤波或功率因数的补偿。

(2)电动机实现了真正的软启动、软停运，变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，峰值电流和峰值时间大为减少，可消除对电网负载的冲击，避免产生操作过电压而损伤电机绝缘，延长了电动机和风机、水泵的使用寿命。同时，变频器设置共振点跳转频率，避免了风机、水泵会处于共振点运行的可能性，使风机、水泵工作平稳，轴承磨损减少，启动平滑，消除了机械的冲击力，提

高了设备的使用寿命。

(3)变频器自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多、更灵敏，瞬间过流保护(超过200 额定电流峰值)10 s动作，有效过流保护(15O％额定电流)3 S动作，过载保护(12O％额定电流)1 rain动作，大大加强了对电动机保护的可靠性。

(4)调速工段内的设备调节和优化控制由机组DCS完成，DCS负责采集模拟量、开关量等信号，变频器输出的模拟量、开关量信号全部进入DCS系统，形成闭环控制，同时实现相关辅机联锁功能等。

(5)采用变频调节，实现了挡板、阀门全开，减少了挡板、阀门节流损失，且能均匀调速，满足调峰需要，节约了大量的电能，具有显著的节电效果。

(6)整机的运行噪音改善明显。采用液力耦合器时，无论低速高速，由于电机均处于工频运行，整机的噪音明显，达到9O dB左右；但是进行变频改造后，整机的运行频率下降至40 Hz左右，电机的运行噪音明显下降，低于8O dB，在低速运

行时基本上听不到噪音，达到65 dB以下，大大改善了现场的噪音污染。

(7)由于电机降速运行及工作在高效区，电合器时的59℃下降至44 C，电机前后轴承的温度都有相应的下降，延长了风机系统的使用寿命。

(8)低负荷下转速降低，减少了机械部分的磨损和振动，延长了风机大修周期，可节省大量的检修费用。

(9)日常维护保养工作量和费用下降。采用液力耦合器估计每年的维护费用在5万元左右，采用变频器后，这项费用下降为数千元左右。

(10)采用液力耦合器时的调速范围具有很大限制，而用变频器可实现智能调速，调频范围0～ 50 Hz，大大地增强了工艺调节能力。

2．3 高压变频调速同液力耦合器调速经济比较为了检测高压变频装置的节能情况，某电厂在风机上采用液力耦合器与某公司的Harsvert—A高压变频装置调速做对比试验，数据如下。

(1)采用变频器拖动风机时高速状态：

P1= ~／r Ulcos~=1．732×6．3×40．2×0．96= 419．01(kW)

低速状态：

P2=、／r Ulcos~=1．732X 6．3X18×0．95— 186．59(kW)

平均功率P=P X 0．8+P。X 0．2—372．52(kW)(高速状态约8O，低速状态约2O％)。

(2)采用液力耦合器时

高速状态：P L =、／r Ulcos~=1．732X 6．3X 52X 0．93=527．68(kW)

低速状态：

P2 一~／3 Ulcos~=1．732X 6．3×44×0．9—432．1(kW)

平均功率P 一P1 ×0。8+P2 ×0。2—508．56(kW)(高速状态约8O，低速状态约2O)。

(3)节能率对比

F 一(P 一P)／P一(508．56—375．52)／508．56— 26．17

由此得出结论：变频改造后，风机运行效率明显提高，比液力耦合器调速节电26．17。变频器节能分析

火力发电企业消耗的厂用电量中，75 以上的负荷为水泵与风机，这些水泵与风机都是经过调整门挡板来实现的，不但调节质量差、响应慢，而且存在着浪费电能的问题。

3．1 风机节能分析

3．1．1 风机风量控制

送风机和引风机是火电厂中的耗电大户，其耗电量约占厂用电量的3O，占机组发电量的2 ～4。因此，正确选择送风机和引风机的调风方式，对火电厂的安全和经济运行有着重要意义。电机以定速运转，调节风机风量典型的方法是采用挡板控制。根据挡板在风道中的安装位置可分为出口挡板控制和入口挡板控制，采用挡板控制时，当挡板关小则增加风阻，且不能在宽范围调节风量。例如，要求风量在8O 的情况下，电机消耗的功率约为9O，能量损失严重。风机在变速状态下运行，保持挡板全开，通过改变风机转速来调整风量，采用变频控制时，电动 机消耗的功率为(80)。≈50，与其他控制方式相比，转速控制的节电效果十分明显。电厂风机的各种调速装置的比较如图1所示。

3．1．2 送风机变频改造后的节能分析

某电厂使用某公司的Harsvert—A高压变频器，选定在机组带5O％、75、1OO 负荷3种工况下，对4号炉2台送风机进行工频和变频2种运行方式下的对比试验，机组运行工况和测试计算结果见表1。

从表1可以看出，送风机变频调节方式运行效率基本在75 ～8O，而工频调节方式运行效率为55 左右(见图2)；机组在100 kWh、15OMW、200 MW 负荷时，2台送风机变频运行比工频运行每小时分别节电750 kWh、602．5 kWh、733．6 kWh。变频改造后，送风机运行效率明显提高，节电效果显著。

图2 送风机运行效率比较4号炉2台送风机变频改造后以年运行7 000 h计算，全年可节约电量492．9万kWh。按该公司上网电价0．30元／kwh计算，直接经济效

益约为148万元。

3．2 水泵节能分析

3．2．1 水泵流量控制水泵是由恒速电机驱动出口阀及调节阀控制水的流量和压力，通过人为增加阻力和回流的办法以达到调节流量的目的，因而在运行中产生了大量的能量损失。水泵的转速在某一范围内变化时，流量、总扬程、轴功率依次有线性、平方、立方关系。但对于实际的水泵负载，通常存在一个与高低差有关的实际扬程，扬程越小，轴功率越接近于同转速成立方关系的定常特性，而且转速控制产生的节电效果也越大。根据实际调查表明，一般老电厂大型水泵平均流量的余量大于2o％，即有多于2o％的流量损耗在节流阀和回流调节上，若所需要的流量减少2O，则相应的电动机转速也应降低2O％，即实际转速为8O％，则根据流

量与转速的关系式我主蒸汽温度(甲／L)／c 534／540 529／538 531／534 535／537 538／537 530／532主蒸汽压力／MPa 11．8O 12．1O 13．43 13．66 13．37 13〃41风机入VI挡板开度(甲／乙)／ 25／20 lOO／lOO 30／30 lOO／lOO 38／36 94／90风机电流(甲／乙)／A 80／79 41／21 81／80 43／36 90／87 50／49电动机输入功率(甲／乙)／kW 729．0／720．0 452．8／246．2 778．4／743．2 476．0／443．1 886．2／822．9 470．2／505．3风机设备运行效率／ 58．47／50．14 75．53／75．33 52．34／49．73 87．oo／79．53 56．73／58．42 52．34／49．73平均运行时间／ 6O 3O 1O们可得出：(8O％)。≈51％，即按此工况水泵节电近5O％。由此可见，节能潜力之大，效益之高。电

厂水泵的各种调速装置的比较，如图3所示。

1—— 排出霄路阀门控制时电动机输入功率；

2—— 转差功率调节控制(转差电动机或液力耦合器)时的电动机输入功率；3—— 变频器调速控制时电动机的输入功率；4—— 调速控制时电动机轴功率

图3 泵的输入功率一流量特性当采用变频调速时，5O Hz满载时功率因数接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电厂节约容量2O 左右。

3．2．2 凝结水泵变频改造后的节能分析某电厂使用某公司的Harsvert—A高压变频器，选定在机组带350 MW、315 MW、280 MW、240 MW、210 MW、175 MW 负荷6种工况下对某电厂1号机1台凝结水泵进行工频和变频2种运行方式下的对比试验，机组运行工况和测试计算结果见表2。

凝结水泵改造为变频无级调节运行后，一方面减少了运行中的节流损失，凝结水泵电流下降，起到节能作用，另一方面由于凝结水泵出口水压的下降，大大改善了低压加热器的工作条件，减少了低压加热器泄漏，降低了检修工作量，取得了较为明显的安全和经济效益。

(1)耗电量计算

工频运行时，累计年耗电量为：Cd一7 000×(652．55×10 + 633．38×5％

+617．61×2O％+609．0×5 +564．38×10 +539．24×5O％)一4 038 675．23(kWh)因此，采用变频运行时，每年凝结泵耗电量约为403．9万kW h。

变频运行时，累计年耗电量为：

Cb一7 000×(573．58×10％+454．18×5％+384．14×2O 9／5+349．95×5％ +44．09×10％+193．92×5O)一2 070 343．93(kW h)因此，采用变频运行时，每年凝结泵耗电量约为207．0万kW h。

1号机组2号机组 3号机组4号机组

图3 1号机组改造前后4台机组的真空度比较大约降低了2 g／kWh，由此而产生的经济效益约157万元／a。

(2)网板由原来的平板状改为半弧形状，可以使进入滤网的垃圾从底部被带到地面，然后被冲洗水冲至专用垃圾笼里，有效地防止了垃圾附在滤网正面，造成滤网前后压差大而压弯滤网的情况发生。从而使1号机组的1号和2号一次滤网更换率由2O块／a降为0块／a，既节省了材料，又节约了人工费用。

(3)一次滤网冲洗水喷嘴改为在滤网外清洗，不用再像以前那样，要钻进湿滑的滤网里面，骑在离水面12 m 高的管道上清理喷嘴，为检修人员提供了安全保障。

(4)网板、链板、导轨及密封装置均采用不锈钢制成，提高了部件的防腐性能，延长了使用寿命。

(5)网板与导轨紧贴在一起，密封性能好，使未过滤的水和过滤过的水完全分开，净水质量得到了保证。

(6)1号机组二次滤网维修量由21次／a降为1次／a，凝汽器、主机冷油器、小汽机冷油器、闭式水冷却器、发电机定子冷却水冷却器、发电机密封油冷却器、励磁机空气冷却器的钛管检修率都下降了8O 以上，节约了大量人力、物力，初步计算节约成本达36万元／a。

(7)新型一次滤网结构简单，操作方便，并可实现程控操作。结论

（1）经过一年的试运行证明，1号机的一次滤网改造是成功的，由此产生的直接经济效益约500万元／a。

(2)节能计算：

年节电量：AC—Cd—Cb一403．9—207．0—196．9万kWh节电率：(△c／cd)×1OO 一(1 96．9／403．9)× 1O0 一48．75按该公司上网电价0．334元／kWh计算，则每年直接经济效益为65．77万元。

（3）随着厂网分开，竟价上网改革的深入，节能已成为各发电企业的重要工作，只有降低厂用电率，降低发电成本，才能提高上网电价的竞争力，因此，采用变频技术对电厂辅机进行节能改造，是各电厂的当务之急。经现场运行证明，采用高压大功率变频器性能好，可靠性高，其节能效果明显优于其他任何一种调速方式，特别是在低负荷时更为显著。电厂辅机采用变频调速后，提高了机组自动装置的稳定性，大大改善了电机的启动性能，延长了电机的寿命，在老电厂的大功率风机、水泵系统上实现变频调速，是理想的节能项目，一般1～3年即可收回设备改造投资成本。

参考文献

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[2]李松生，陈胜利，郑建涛，等．EDF 18H 型耐海水二次

滤网设计、制造及应用．电站辅机，2000，(4)：19～21

E3]李壮扬，宁立明，刘吉文．沙角C发电厂循环水控制系

统分析及改进．广东电力，13(4)：58-60

E4]罗万金．电厂热工过程自动调节．北京，中国电力 版

第五篇：电气工程及其自动化专业毕业设计参考题目

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