毕业设计开题报告

1、黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告 题 目： 三相全控桥整流电路供电的并励直流电动 机调速系统的设计 专 题： 院 （系）： 电气与控制工程学院 班 级： 电气10-5 姓 名： 宋金泊 学 号： 12 指导教师： 吕观顺 教师职称： 讲师 黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告题 目三相全控桥整流电路供电的并励直流电动机调速系统的设计来源工程实际1、 研究目的和意义电机是使机械能与电能互相转化的机械，直流发电机把机械能变成直流电能；直流电动机把直流电能变成机械能。历史上，最早的电源是电池，所以直流电机的发展比交流电机早，但是后来交流电机比直流的发展较快，目前电站的发电机几乎全是交流电机，用在各行

2、各业的也是它。然而，直流电机在目前仍有很多的应用。其有如下优点：（1）调速范围广，且易于平滑调节；（2）过载、启动制动转矩大；（3）易于控制，可靠性高；（4）调速时的能量的损耗小。所以，在调速要求高的场合，如轧钢机、轮船推进器、电车、电气铁道牵引、高炉送料、造纸、纺织拖动、吊车、挖掘机械、卷扬机械等拖动方面，直流电动机得已广泛应用。直流发电机用作直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电以及交流发电机的励磁等的直流电源。直流电机的主要缺点是换向困难，它使得直流电机的容量受到限制，不能做的很大，目前极限容量也不过1万KW 左右，而且由于有换向器，它比交流电机费工费料，造价昂贵。运行是换向器需要经常维修

3、，寿命也比较短。所以，不少人做了很多的工作，以求用其他装置或改进交流电机的性能来代替直流电机。近年来，大功率的半导体的元件发展很快，它的可靠性，价格，控制方便等指标日益改进，在某些场合，已经可以成功地用可控整流电源代替直流发电机了。至于电动机方面，采用电力电子技术配合同步电动机，构成了电子换向的无换向器的电动机，也可有直流电动机的性能，已经在大容量、高电压、高速转动方面显示了很大的优越性，并得到实际的应用，但总的说来，还没有达到全面的代替直流电动机的程度。1957年，晶闸管（俗称可控硅整流元件，简称可控硅）问世，到了60年代，已生产出成套的晶闸管整流装置，使变流技术产生根本性的变革，开始进入晶

4、闸管时代。到今天，晶闸管电动机调速系统（简称V-M系统）已经成为直流调速系统的主要形式。直流系统调速是由功率晶闸管、移相控制电路、转速电流开环调速电路、积分电路、电流反馈电路、以及缺相和过电流保护电路，通常指人为地或自动地改变直流电动机的转速，以满足工作机械的要求。机械特性上通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化调速通常通过给定环节，中间放大环节，校正环节，反馈环节和保护环节等来实现。电动机的转速不能自动校正与给定转速的偏差的调速系统称为开环控制系统。这种调速系统的电动机的转速要受到负载波动及

5、电源电压波动等外界扰动的影响。电动机的转速能自动的校正与给定转速的偏差，不受负载及电网电压波动等外界扰动的影响，使电动机的转速始终与给定转速保持一致的调速系统称为闭环控制系统。这是由于闭环控制系统具有反馈环节。一个晶闸管直流调速系统是由转速的给定、检测、反馈、平波电抗器、可控整流器、放大器、直流电动机等环节组成。这些环节都是根据用户要求首先被选择而确定下来的，从而构成了系统的固有部分。仅有这些固有部分所组成的系统是难以满足生产机械的全面要求的，特别是对系统动态性能的要求，有时甚至是不稳定的，为了设计一个静态，动态都适用的调速系统，尤其是达到动态性能的要求，还必须对系统进行校正。也就是在上述固有

6、部分所组成的调速系统中另外加一个校正环节，使系统的动态性能也能达到指标的要求。本文中采用开环调速系统，达到速度控制的目的。2、国内外发展情况(文献综述)随着电力传动装置在现代化工业生产中的广泛应用，以及对其生产工艺、产品质量的要求不断提高，需要越来越多的生产机械能够实现制动调速，因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。本设计的课题是三相桥式全控整流电路供电的开环直流调压调速系统。该系统属于模拟系统，虽然不是很先进，但仍然在工矿企业中有着广泛的应用，本设计有较高的集成度。本文将先分析主回路及计算,论述其工作原理,接着讲解各个控制单元本系统的控制线路采用速度、电流、开环调速系统。3

7、、研究/设计的目标本设计的课题是三相桥式全控整流电路供电的开环直流调压调速系统。该系统属于模拟系统，虽然不是很先进，但仍然在工矿企业中有着广泛的应用，本设计有较高的集成度。本文将先分析主回路及计算,论述其工作原理,接着讲解各个控制单元本系统的控制线路采用速度、电流、开环调速系统。并且本文利用MATLAB软件对电力电子电路典型环节进行了SIMULINK模型仿真设计，并完成了对所仿真模型的GUI界面设计，这也是本文的创新之处。4、设计方案 我们采用晶闸管整流装置，和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。晶闸管可控

8、整流电路的功率放大倍数在410以上，其门极电流可以直接用电子控制，不再像直流发电机那样需要较大功率的放大器。在控制作用的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级，这将会大大提高系统的动态特性。晶闸管整流器也有它的缺点。首先，由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。全控整流电路可以实现有源逆变，允许电动机工作在反接制动状态。方案图实例：5、可行性分析我们所采用的开环控制系统，这种控制方法的设计较为简单。下面我们比较一下开环系统的机械特性和闭环系统的静特性，就能清楚的看出反馈闭环控制的优越性：闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬的多的稳态特性，从而在保证一定静差

9、率的要求下，能够提高调速范围，为此所付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。如果采用双闭环控制方案，会使系统具有更好的动态、静态性能，系统的静特性会很硬，基本上无静差，启动时间短，动态响应快，系统的抗干扰能力强；应用广泛（在自动调速系统中）。进一步改善系统的调速性能，大大提高系统的可靠性。6、时间进程1选择设计题目，并收集相关资料。 2去图书馆查找资料。 3分析所收集的资料对设计有初步的认识。 4初步确定设计任务。 5撰写开题报告并准备答辩。6设定总体的设计方案。 7整理并撰写论文。7、参考文献1 陈伯时主编电力拖动自动控制系统第4版北京：机械工业出版社，20052 彭鸿才主编电机原理与拖动北京：机械工业出版社，19983 张立，赵永建主编现代电力电子技术北京：科技出版社，20024 王兆安、黄俊主编电力电子技术第5版北京：机械工业出版社，2009 5 王离九主编电力拖动自动控制系统武汉：华中理工大学出版社，1991 6 顾绳谷主编电机及拖地基础北京：机械工业出版社，20077 陈伯时等双闭环调速系统的工程设计（讲座）冶金自动化，19838 丁道宏主编