直流电动机能耗制动设计【自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书】.zip
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自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书
电动机能耗制动
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直流电动机能耗制动设计【自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书】.zip,自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书,电动机能耗制动
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毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： （1）课题内容简介直流电动机的制动方式有多种：能耗制动、反接制动和回馈制动。在此我选择的研究方向是能耗制动。直流电动机开始制动后，电动机的转速从稳态转速到零或反向一个转速值（下放重物的情况）的过程称为制动过程。对于电动机来讲，我们有时候希望它能迅速制动，停止下来，如在精密仪器的制动过程中，液晶显示屏幕的切割等等，但有的时候我们却希望电机能够慢慢地停下来，利用惯性来工作。于是，直流电动机能耗制动又分为迅速停机和下放重物两种方式。首先，本设计先介绍了直流电动机的结构组成和工作原理。其次，是制动的详细过程，包括迅速停机和下放重物，迅速停机和下放重物又同时用机械特性和状态分析两种角度进行描述和分析。使用Matlab 仿真环境 Simulink 中的电力系统工具箱，可以简便快捷地对电动机的运行状态进行仿真，通过改变各种电气参数，得到不同的仿真结果，对比仿真结果可以确定电动机的最佳运行状态，避免了在实际电路上的反复调试，节省了大量的人力物力 ，提高了工作效率。（2）发展历史常用的控制直流电动机有以下几种:第一，最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。第二，三十年代末，出现了发电机-电动机(也称为旋转变流组)，配合采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制器件，可获得优良的调速性能，如有较宽的调速范围(十比一至数十比一)、较小的转速变化率和调速平滑等，特别是当电动机减速时，可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标又进一步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。但是汞弧变流器仍存在一些缺点:维修还是不太方便，特别是水银蒸汽对维护人员会造成一定的危害等。第四，1957年世界上出现了第一只晶闸管，与其它变流元件相比，晶闸管具有许多独特的优越性，因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。由于它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。随着计算机，微电子技术的发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制策略也发生了深刻的变化。电动机控制技术的发展得力于微电子技术，电力电子技术，传感器技术，永磁材料技术，微机应用技术的最新发展成就。（3）目前现状数字直流调速装置，从技术上，它能成功地做到从给定信号、调节器参数设定、直到触发脉冲的数字化，使用通用硬件平台附加软件程序控制一定范围功率和电流大小的直流电机，同一台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对象进行控制，强大的通讯功能使它易和PLC等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统，而且具有操作简便、抗干扰能力强等特点，尤其是方便灵活的调试方法、完善的保护功能、长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化，弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不完善、调试不方便、体积大等不足之处，且数字控制系统表现出另外一些优点，如查找故障迅速、调速精度高、维护简单，使其具备了广一阔的应用前景。我国从20世纪60年代初试制成功第一只硅晶闸管以来，晶闸管直流调速系统也得到迅速的发展和广泛的应用。目前，晶闸管供电的直流调速系统在我国国民经济各部门得到广泛的应用。我国关于数字直流调速系统的研究主要有:综合性最优控制，补偿PID控制，PID算法优化，也有的只应用模糊控制技术。随着新型电力半导体器件的发展，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)具有开关速度快、驱动简单和可以自关断等优点，克服了晶闸管的主要缺点。因此我国直流电机调速也正向着脉宽调制（pulse width modulation,简称PWM）方向发展。参考文献1唐介.电机与拖动M.清华大学:高等教育出版社.20072陈勇，陈亚爱.电机与拖动基础M.电子工业大学:电子工业出版社.20073彭红才.电机原理与拖动M.清华大学:机械工业出版社.20064梁南丁，滕颖辉.电机与拖动M.人民邮电大学:北京大学出版社.20085王晓明.电动机的单片机控制M.北京：北京航空航天大学出版社.2002.056邓建国.直流电动机电气制动过程的仿真研究J.中国知网.2003.037付惠琪.一种电容放电式能耗制动J.设备管理与维修.2007(08)8陈超山，杨达飞.一种简单实用的新型能耗制动电路J.机床电器.2007(04)9周安山.一种简便经济实用的能耗制动J.电动技术杂志.2002(02)10黄健，黄永春，盖同祥.直流电动机采用能耗制动网络后的特性分析J.延边大学学报（自然科学版）.1999(04)11焦悦，商亚丹，董波，等.能耗制动中制动电阻的分析计算J.重型机械.2013(02)12刘伟，王兆强，孙群力.浅议电机的制动方法及应用J.周口师范学院学报.2009(05)13余瑜，刘开培.基于电阻能耗制动和双频制动的新型电机制动方法的研究J.电力电子.2008(04)14杨斌文，陶增杰，许俊.一种经济实用的能耗制动电路J.电气时代.2006(11)15杨勇.直流他励电动机的制动方法分析J.山东工业技术.2014(23)毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1、本课题要解决的的问题直流的电动机是将输入的直流电能转变为机械能的电气设备，即有直流电能机械能。在直流电动机中，为了产生不变的电磁转矩，尽量减小气隙，以达到最强的磁场与最高的效率，就要利用磁场的作用，由通电导体形成绕组，由转子铁心和定子磁极形成磁场，通过换向器使转子的磁极的极性始终保持和定子的极性相反，形成旋转的力矩，从而外部电路中的直流电流通过换向转变成电机内部的交流电流，将电能转化为机械能。（1）能耗制动过程即迅速停机是如何实现的，以及迅速停机的机械特性是怎样的。（2）能耗制动运行即下放重物的过程是怎样的，以及迅速停机的机械特性是什么。（3）直流电动机的仿真是使用什么软件，及如何进行仿真。2、拟采用的研究途径（1）制动之前，转速n不为零，甚至相对较大，电动机平稳的运行。此时直流电动机的反电动势(E=Ce*n)存在甚至在某些场合很大，由于电枢电阻Ra较小，Ia=（U-E）Ra。当我们开始制动瞬间，电动机系统因为惯性继续旋转，n的方向不变，由于磁场方向不变，故E的方向也不变。由于电源被瞬间切除，此时相对于之前正常运转状态，电流方向Ia改变，而磁场方向不变，使得T反向成为制动转矩。此时电动的转速就迅速下降至零（在T和TL的共同作用下）。当n=0时，E=0;Ia=0;制动转矩和负载转矩都消失，电动机自动停机。（2） 如果电动机位能性很转矩负载。制动前，系统工作在机械特性1与负载特性3的交点a上，电动机以一定的速度提升重物。在需要稳定下放重物时，速度不会突变，则由a点移动b点，此时电动机处于能耗制动状态，此时由b点移动到O点，这个过程与能耗制动的迅速停机过程情况一样。但此时电动机不会停止不动而是，在负载转矩的作用下，电动机反转，即反向启动，工作点开始在第四象限继续下移，此时n反向，Ia又回到正向，那么T依旧提供向上拉力，TL不变，则当下降速度越来越大，E（正向）也越来越大（E=Ce*n），Ia也越来越大，T也越来越大（T=CT*Ia），最终在c点处达到平衡。这是能耗制动下放重物的过程。能耗制动运行与能耗制动过程相比，由于n反向，引起E反向，使得Ia与最初的上升时方向相同，T也同样。下图是能耗制动过程中，n0，T0;在能耗制动运行时，n0的情况。（3）使用传统手段进行电路设计时，一般都是依据电路图，焊接成实际电路，再进行调试，费时耗力。而现在可以利用 Matlab 的电力系统工具箱对机电系统进行仿真，检验设计的系统是否满足实际需求，节省设计时间。电力系统是电路、机电设备(如电动机，发电机)的组合体，因此这种系统经常是非线性的，对这种系统进行分析的唯一办法是进行仿真。电力系统工具箱提供了这样一个现代化的设计分析工具，允许快速方便地建立仿真模型，仿真使用Matlab 中的simulink 环境，允许通过拖放的方式建立模型，不仅可以快速建立电路结构，而且可以分析内部机械 及控制部件之间的相互影响，反复调整参数使整个系统工作在最佳状态。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：赵明明同学针对直流电动机能耗制动设计进行研究，该生查阅文献资料能力较强，能较为全面收集关于直流电动机能耗制动设计的资料。对毕业论文的各个环节非常
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