电力拖动课程设计分解
目录
1 课题分析 (3)
1.1概述 (3)
1.2 直流双闭环调速系统 (4)
1.3 单极式PWM变换器原理 (4)
1.4 脉宽调制系统静特性 (6)
1.5 PWM调速系统性能指标 (7)
1.5.1静态性能 (7)
1.5.2 动态性能 (8)
2 电路设计 (8)
2.1主电路设计 (8)
2.2双闭环调节器设计 (9)
2.2.1 ASR设计 (9)
2.2.2 ACR设计 (10)
2.3驱动电路 (10)
3 调节器的参数整定 (11)
3.1ACR参数计算 (12)
3.2ASR参数计算 (13)
3.3参数的校验 (14)
3.3.1 电流参数的校验 (14)
3.3.2转速参数的校验 (14)
3.3.3校验超调量 (15)
4 仿真结果 (15)
4.1转速输出 (15)
4.2电流输出 (16)
5 结果分析 (16)
结束语 (17)
参考文献 (18)
附录 (19)
摘要
对PWM转速电流双闭环调速系统进行了研究，以PWM电力电子变换器产生连续可调的直流电源，驱动直流电动机的转速连续可调；选择调节器结构,进行参数计算和近似校验.并对系统的稳定性、稳态性能和动态性能进行分析，给出其仿真波形。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。
工业上PWM控制调速系统已经被广泛地应用，其优点还是日益突现，而带有双闭环的调速系统更是受到广泛欢迎。在本次设计中，为了使调速达到高精度、高准度的要求，我使用了电流调节器和转速调节器，以此来组成双闭环，电流环为内环，转速环为外环。这样的设计能够达到任务要求的静态指标和动态指标。通过对转速电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。
在电力拖动系统中，调节电枢电压的直流调速是应用最广泛的一种调速方法。本文设计了一个基于PWM控制的直流调速系统，本系统采用了电流转速双闭环控制，并且设计了完善的保护措施，既保障了系统的可靠运行，又使系统具有较高的动、静态性能。PWM控制技术是一中广泛应用于控制领域的技术，其原理是利用冲量相等而形状相通的窄脉冲加在具有惯的环节时候，效果基本相通。直流系统调速是由功率晶闸管、移相控制电路、转速电流双闭环调速电路、积分电路、电流反馈电路、以及缺相和过流保护电路，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。
关键词：单极式PWM双闭环无静差可逆
直流单极式PWM调速系统设计与仿真
1 课题分析
1.1概述
脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器，脉宽调制，是利用电力电子开关器件的导通与关断，将直流电压变成连续的直流脉冲序列采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成脉宽调制变换器—直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统或直流PWM调速系统。相较于V-M调速系统，PWM系统在许多方面有优越性，主电路线路简单，需用的功率器件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；低速性能好，稳态精度高，调速范围宽；若是与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗干扰能力强；功率开关器件工作在开关状态，道通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率高。直流电流采用不控整流时，电网功率因素比相控整流器高。
直流脉宽调制系统应用越来越广泛，已经基本取代了晶闸管调速系统，在中、小容量，并要求高动态性能的电机调速系统中尤为突出。
在各类电机调速系统中,由于直流电机具有良好的起动、制动和大范围内实现平滑调速的性能,直流调压调速技术已广泛运用于工业、航天领域的各个方面.而脉宽调制（PWM）控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，最常用的PWM直流调压调速技术具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低等特点
据此，我们可设计一个直流单极式可逆PWM双闭环直流调速系统。
1.2 直流双闭环调速系统
脉宽调制变换器的作用是用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速，达到设计的要求。直流双闭环调速系统的结构图如图1所示，转速调节器与电流调节器串级联结，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制PWM
装置。
系统总体的结构图如下图1所示。
图1 直流双闭环调速系统的结构图
1.3 单极式PWM 变换器原理
脉宽调速系统的主要电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM 变换器。直流电动机
PWM 控制系统分为不可逆和可逆系统。不可逆系统是指电动机只能单向旋转；可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转。对于可逆系统，又可以分为单极性驱动和双极性驱动两种方式。
单极性驱动是指在一个PWM 周期里，作用在电枢两端的脉冲电压是单一极性的；双
极性驱动是指在一个PWM 周期里，作用在电枢两端的脉冲电压是正负交替的。可逆PWM 变换器的输出电压极性是随控制电压极性变化而变化的，因而可组成可逆的直流调速系统。
常见的可逆PWM 变换器主电路有H 型和T 型，本设计采用H 型桥式可逆变换器。单
极式可逆PWM 变换器电路如图2所示。单极式可逆PWM 变换器的驱动脉冲：21Ug Ug -=，
VT1和VT2 交替导通（和双极式一样）3Ug 、4Ug 改成因电机的转向而施加不同的直流控制信号。电机正转时，使3Ug 恒为负，4Ug 恒为正，则VT3截止而VT4常通。
如图3所示，电机反转时，则3Ug 恒为正,而4Ug 恒为负，使VT3常通而VT4截止。
当控制电压为正即当电机正向电动时，在一个开关周期中有：
图2 可逆PWM 变换器
当0on t t ≤<时，1Ug 和4Ug 为正，晶体管VT1和VT4饱和导通; 2Ug 和3Ug 为负，VT2
和VT3截止。这时s AB U U =。当on t t T ≤<时，1Ug 变负，VT1和VT3截止, VT4导通 ；
2Ug 变正，但VT2仍不通，正向电流沿VD2和VT4续流。这时0=AB U 。
图3 单极式PWM 变换器的驱动信号波形
由图可得，单极式变换器的输出平均电压是
s on d U T
t U = t t t
t
on t T
4
Ug
1Ug AB U
d i 0
0 0
可以定义占空比on t T ρ=，电压系数d s
U U γ= 那么在单极式可逆变换器中
ργ=
在调速时，ρ的可调范围应为0～1，而相应的γ的范围也应为0～1。此电路无高频微
振，启动较慢， 其低速性能不如双极性的好。单极式变换器的开关损耗要比双极式小，装置的可靠性提高了。单极式变换器的电力晶体管VT3和VT4两者之中总有一个是常通
的，而另一个是截止的，运行中不用频繁地交替导通。
1.4 脉宽调制系统静特性
求一个周期内的平均值，即可导出机械特性方程式，电枢两端在一个周期内的电压都
是 ，平均电流用 表示，平均转速 ，而电枢电感压降 的平均值在稳态时应为零。因为采用了脉宽调制，电流波形均是连续的，因而机械特性关系式比较简单，电压平衡方程如下
d s d di U Ri L E dt
=++ .（导通时间） d s d di U Ri L
E dt =++ （关断时间） 易得其平均值方程如下
s d d e U RI E RI C n γ=+=+
那么可得其机械特性方程式如下：
0s
d d
e e e
U R R n I n I C C C γ=-=-
1.5 PWM 调速系统性能指标
1.5.1静态性能
（1）调速范围
电动机在额定负载运行时，提供的最高转速m ax n 与最低转速m in n 之比，称为调速范围，用符号D 表示，一般以电动机的额定转速n N 作为最高转速，若额定负载下的转速降落为n N ?，则可得调速范围与静差率之间的关系为：
（式1.2） （2）静差率
当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落 与理想空载转速 之比。当 值一定，如果对静差率要求越高，即要求s 值愈小时，系统能够允许的调速范围也愈小，一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。
1.5.2 动态性能
控制系统的动态性能指标包括两项，对给定信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标，设置调节器目的是改善系统的静态和动态性能指标。
1. 跟随性能指标
上升时间r t ，在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量从零起第一次上升到稳态值∞c 所经过的时间称为上升时间，它表示动态响应的快速性。
超调量%σ，在阶跃响应过程中，超过r t 以后，输出量有可能继续增加，到峰值时间p t 时达到最大值max C ，然后回落。max C 超过稳态值C ∞的百分数称作超调量，超调量反映系统的相对稳定性。超调量越小，则相对稳定性越好，即动态响应比较平稳。
调节时间s t ，调节时间又称过渡过程时间，它衡量系统整个调节过程的快慢。理论上
要到∞=t 才稳定，为了在线性系统阶跃响应曲线上表示调节时间，认定稳态值的5%±（或取2%±）的范围作为允许误差带，以输出量达到并不再超过该误差带所需的时间定义为调节时间。显然，调节时间既反映了系统的快速性，也包含着它的稳定性。
2. 抗扰性能指标
常用的抗扰性能指标为动态降落和恢复时间，系统中扰动量的作用点通常不同于给定量的作用点，因而系统的抗扰动态性能指标也异于跟随动态性能指标。
动态降落max C ?，系统稳定运行时，突加一定数值的扰动（如额定负载扰动）后引起转速的最大降落值max C ?叫做动态降落。
%100%1000
00?-=??=n n n n n s ed ed (1)
N N n s D n s =?-
恢复时间f t，从阶跃扰动作用开始，到输出量基本上恢复稳态，距新稳态值2
C∞之差进入某基准量b C的5%
±（或2%
±）范围之内所需的时间，定义为恢复时间f t，其中b C称为抗扰指标中输出量的基准值。
一般而言，调速系统的动态指标应以抗扰性能为主。但在实际系统中，对于各种动态指标的要求情况各异，必须根据生产机械的具体要求来设计。
2 电路设计
2.1主电路设计
为了实现直流调速系统快速起制动，突加负载动态速降小，在系统中能够随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。合上电源后，用延时开关将Rz短路，以免在运行中造成附加损耗。势必产生很大的充电电流，容易损坏整流二极管，可逆直流脉宽调速系统主电路的如图4所示。变换器的直流电源由二极管整流器产生，并采用大电容
C滤波，以获得恒
6
定的直流电压，
U由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电动机制动时只s
好对滤波电容充电，这式电容器两端电压升高称作“泵升电压”。
图4 PWM调速系统主电路
2.2 双闭环调节器设计
按照设计多环控制系统先内环后外环的一般原则，从内环开始，逐步向外环扩展。在双闭环系统中，应该首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。主回路对转速进行调节，副回路对电流进行调节。为了实现闭环控制，必须对被控量进行采样，然后与给定值比较。
2.2.1 ASR设计
为实现转速无静差，设计系统成典型Ⅱ型系统，转速调节器ASR采用PI调节器，根据和电流环一样的原理，在转速给定通道上也加入相同时间常数的给定滤波环节。转速反馈电路如图7所示，由测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，
T=。
由初始条件知滤波时间常数0.012s
on
图5 PI型ASR
2.2.2 ACR设计
为使在突加控制作用时电流没有太大的超调，电流环以跟随性能为主，稳态无静差，将电流内环校正成典型Ⅰ型系统，电流调节器ACR采用PI调节器。电流检测中常常含有交流分量，为使其不影响调节器的输入，需加低通滤波。，为了平衡反馈通路中的滤波环节带来的延迟作用，电流调节器和转速调节器的输入都加入了同等时间常数的滤波环节.
T=，以此滤波环节传递函数可用一阶惯性环节表示，由初始条件知滤波时间常数0.002s
oi
滤平电流检测信号为准。
图6 PI 型电流调节器
2.3 驱动电路
一般而言，IGBT 驱动可选用芯片IR2110，IR2110采用DIP 封装，有14个引出端，排列如下图7所示。
HO UB Us Nc Vcc COM NC V SS
LIN
SD
HIN V DD
NC
LO
图7 IR2110引脚图
芯片各引脚功能如下： 脚1（LO ）是低端通道输出，脚2（COM ）是公共端，脚3（Vss ）是低端固定电源电压，脚5（Us ）是高端浮置电源偏移电压，脚6(U B )是高端浮置电源电压；脚7（HO ）是高端输出，脚9（V DD ）是逻辑电路电源电压，脚10（HIN ）、脚11（SD ）、脚12（LIN ）均是逻辑输入，脚13（Vss ）是逻辑电路地电位端外加电源电压，其值可以为0V ，脚4、脚8、脚14均为空端。
IR2110具有独立的高端和低端输出通道；浮置电源采用自举电路，其工作电压可达500V ，du/dt=±50V/ns ，在15V 下的静态功耗仅有1.6mW 。IGBT 驱动电路如图8所示。输出的栅极驱动电压范围为10～20V ，逻辑电源电压范围为5～15V ，逻辑电源地电压偏移范围为－5V ～＋5V 。IR2110采用CMOS 施密特触发输入，两路具有滞后欠压锁定。推挽
式驱动输出峰值电流≥2A ，负载为1000pF 时，开关时间典型值为25ns 。两路匹配传输导通延时为120ns ，关断延时为94ns 。
PWM1PWM2
PWM1PWM2
U g1U g2U g3U g4
图8 IGBT 驱动电路
3 调节器的参数整定
单刀双掷开关控制电机转向，滑动变阻器RP1、RP2分别调节正反转时的转速，RP3可以改变电流的限幅值，下面分别进行各个参数的计算。
可得转速反馈系数
r V n U N n min 01.01000
10*?===α 电流反馈系数
A V I U N i 12.055
5.1105.1*=?==β 在计算调节器参数前，先根据额定参数计算电动机电动势系数，额定状态运行时有
N N a e N U I R C n =+
易得
r V n R I U C N a N N e min 209.01000
2.055220?=?-=-= 在此设定所有运算放大器的R0=40k Ω，电枢回路电磁时间常数为T l =0.03s ，T m =0.18s ，
并设定电力电子变换器的内阻为R rec =0.8Ω。所以可得超前时间常数τi =T l =0.03s ，回路总
电阻为R=0.8+0.2=1Ω。设定PWM 控制电路的放大系数为K s =40。电流允许过载倍数λ=1.5。
给定电压设为10V 。
3.1 ACR参数计算
分析可得电流滤波时间常数Toi=0.002s，通过查阅相关资料可得PWM调压系统的滞后时间Ts=0.0001s，电流环小时间常数之和，按小时间常数近似处理，实际系统不允许电枢电流有太大的超调，而且要求系统电流无静差，为此，电流环应一跟随性能为主，可选用典型I型系统。
s
T
T
T
oi
s
i
0021
.
002
.
0001
.
0=
+
=
+
=
∑
可取传递函数为：
因要求5%
i
σ≤，对电流开环增益，应取
i
0.5
I
K T=
∑
，于是
于是电流调节器的
比例系数：
据此比例系数可得，取运放的R
=40kΩ，各电阻和电容值：
Ω
=
?
=
=k
R
K
R
i
i
6.
59
40
49
.1
，取60KΩ
3.2 ASR参数计算
确定时间常数，电流环等效时间常数
i
20.0042
T s
=
∑
。转速滤波时间常数
on
T，根据测
速发电机的纹波情况取0.01
on
T s
=；
对于转速环小时间常数
n
T
∑
，按小时间常数尽速处理取
n i
20.0420.010.0142
on
T T T s
=+=+=
∑∑
根据设计要求，转速环应该设计为典型Ⅱ型系统，调节器也应采用PI型，其传递函数为
s
s
K
s
W
i
i
i
ACRτ
τ)1
(
)
(
+
=
1
1.
238
0021
.0
5.0
5.0
-
∑
=
=
=s
s
T
K
i
I
49
.
1
12
.
40
1
03
.
1
.
238=
?
?
?
=
=
β
τ
s
i
I
i K
R
K
K
1()n ASR n n s W s K s
ττ+= 为使跟随性和抗干扰性能都较好，可取5h =。
那么ASR 超前时间常数
n 50.01420.071n hT
s τ==?=∑ 转速环开环增益
22
216595.1222250.0142N n h K h T +===??∑
则ASR 的比例系数为
1.190142
.001.015218.0209.012.062)1(=???????=+=∑n m e n RT h T C h K αβ 由运放40o R k =Ω可得，各电阻和电容值计算如下：
Ω=?==k R K R n n 764401.190，取750k Ω
uF R C n n
n 094.01000
750071.0=?==τ，取0.1uF F R T C o on on μ110)40/01.04(/43=??==，取1uF
3.3 参数的校验
3.3.1 电流参数的校验
首先校验近似条件，电流环截止频率1238.1ci I K s ω-==，然后校验PWM 调压系统传递函数的近似条件是否满足13ci s T ω≤。 由于113333.33330.0001
ci s T ω==>?，故满足近似条件。
校验忽略反电动势近似条件ci ω≥
这里44.72ci ω==<，明显满足近似条件。
校验小时间常数近似处理条件ci ω≤
1745.36ci s ω-==>，明显满足条件。 根据上述参数，电流环满足动态设计指标要求和近似条件。
3.3.2 转速参数的校验
首先校验近似条件，转速环截止频率1595.120.07142.25cn N n K s ωτ-==?=。 校验电流环传递函数简化条件是否满足n 15cn T ω≤∑
。 这里1i 1195.24550.0021cn s T ω-==>?∑
，满足近似条件。
校验小时间常数近似处理条件cn ω≤
51.43cn ω==>，明显满足条件。 3.3.3 校验退饱和转速超调量
突加阶跃给定时，ASR 饱和，不符合线性系统的前提，应该按ASR 退饱和的情况重新计算超调量，在h=5时，查表可知，δn=37.6%，不能满足设计要求。实际上这是按线性系统计算的。 则%10%06.518.00142.01000209.01555.1%2.812)(2
*max <=?????=?-?=∑m n N b n T T n n z C C λσ。 由此可得，系统各项性能指标都能满足设计要求，可行且实用，可使系统达到快速、准确和稳定。
4 仿真结果
4.1转速输出
图9 转速输出4.2 电流输出
图10 输出电流波形
电力拖动课程设计
辽宁工程技术大学 《电机与拖动》课程设计 设计题目：他励直流电动机调速系统设计院（系、部）：电气与控制工程学院 专业班级：电气12-4 姓名：高明 学号：1205040404 指导教师：刘春喜荣德生王继强李国华日期：2014-6-26
电气工程系课程设计标准评分模板
摘要 直流电动机是人类最早发明的和应用的一种电机，是生产和使用直流电能的机电能量转换机械，直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点，因此广泛应用于启动和调速要求的机械上。直流发电机可以作为各种直流电源。随着电子技术的发展， 可控硅整流电源在生产上的应用越来越广泛，大有取代直流发电机的趋势。反过来，由于利用了可控硅整流电源，使直流电源机的应用增加了一个有利因素，而配合直流电动机组成的调速系统也正在迅速发展。本文主要介绍他励直流电动机调速的有关方法及其参数设计。 关键字：直流电机调速串电阻参数设计
目录 1 引言 (1) 2 直流电动机的基本结构和工作原理 (2) 2.1 直流电动机的基本结构 (2) 2.1.1 定子（磁极） (2) 2.1.2 转子（电枢） (2) 2.2直流电机的励磁方式 (2) 2.3 直流电动机的工作原理 (3) 3 直流电动机的机械特性 (3) 3.1 固有机械特性 (3) 3.2 人为机械特性 (4) 4 他励直流电动机的调速 (4) 4.1 他励直流电动机电枢串电阻调速 (4) 4.2 他励直流电动机改变电枢电压调速 (5) 4.3 他励直流电动机改变励磁电流调速 (6) 5 直流电动机调速设计内容 (7) 6 结论 (9) 参考文献 (10)
基于Matlab的电力电子技术课程设计报告
《电力电子技术》 课程设计报告 题目：基于Matlab的电力电子技术 仿真分析 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2班 学号：Z01114007 姓名：吴奇 指导教师：过希文 安徽大学电气工程与自动化学院 2015年 1 月7 日
中文题目 基于Matlab 的电力电子技术仿真分析 一、设计目的 （1）加深理解《电力电子技术》课程的基本理论； （2）掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力； （3）学习Matlab 仿真软件及各模块参数的确定。 二、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： （1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，设计电路原理图； （2）利用MATLAB 仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。 （3）用示波器模块观察和记录电源电压、控制信号、负载电压、电流的波形图。 三、设计内容 （1）设计一个降压变换器（Buck Chopper ），其输入电压为200V ，负载为阻感性带反电动势负载，电阻为2欧，电感为5mH ，反电动势为80V 。开关管采用IGBT ，驱动信号频率为1000Hz ，仿真时间设置为0.02s ，观察不同占空比下（25%、50%、75%）的驱动信号、负载电流、负载电压波形，并计算相应的电压、电流平均值。 然后，将负载反电动势改变为160V ，观察电流断续时的工作波形。（最大步长为5e-6，相对容忍率为1e-3，仿真解法器采用ode23tb ） （2）设计一个采用双极性调制的三相桥式逆变电路，主电路直流电源200V ，经由6只MOSFET 组成的桥式逆变电路与三相阻感性负载相连接，负载电阻为1欧，电感为5mH ，三角波频率为1000Hz ，调制度为0.7，试观察输入信号（载波、调制波）、与直流侧假想中点N ‘的三相电压Uun ’、Uvn ’、Uwn ’，输出线电压UV 以及负载侧相电压Uun 的波形。 四、设计方案 实验1：降压变换器 dc-dc 变流电路可以将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。其中，直接直流变流电路又称为斩波电路，功能是将直流电变为另一直流电。本次实验主要是在Matlab 中设计一个降压斩波电路并仿真在所给条件下的波形和数值与理论计算相对比。降压斩波电路原理图如下所示，该电路使用一个全控型器件V ，这里用IGBT ，也可采用其他器件，例如晶闸管，若采用晶闸管，还需设置使晶闸管关断的辅助电路。为在V 关断时给负载中电感电流提供通道，设置了续流二极管VD 。斩波电路主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，图中用m E 表示。若无反电动势，只需令0m E ，以下的分析和表达式中均适用。
电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计 题目：直流降压斩波电路的设计 专业：电气自动化 班级：14电气 姓名：周方舟 学号： 指导教师：喻丽丽
目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致谢 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产
生PWM控制信号。 设计方案： 1、电源电路 电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直的直流电，其幅值在22V~36V之间。 2、主电路 2.1主电路选用升压斩波电路，开关管选用电力MOSFET。 2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯， 2.3boost电路中，占空比不要超过65%，否则电压大于100V。 3、控制电路的选择与确定 3.1 脉冲发生器TL494 3.2 驱动电路IR2110 二．设计原理分析 2．1总体结构分析 电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。来完成整个系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些环节。 直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图2—1所示：
电机与拖动 课程设计
一直流电机的简介及结构 （一）直流电机简介 直流电机是生产和使用直流电能的机电能量转换装置。将机械能转换为直流电能的，称为直流发电机；将电能追安环为机械能的，称为直流电动机。直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点，因此广泛应用于启动和调速要求较高的机械上。例如：轧钢机、机床、电车、电器轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。直流发电机可以作为各种直流电源。例如直流电动机的电源、同步电机的励磁电源、以及化学工业方面用于电解电镀的抵押大电流直流电源等。在本次设计中只介绍和说明直流电动机，不介绍直流发电机。 与交流电机相比，直流电机的主要缺点是换向问题，它限制了直流电机的极限容量，又使得直流电机的结构复杂，消耗较多的有色金属，维护比较麻烦，致使直流电机的应用受到一定的限制。不过，虽然如此，可是随着电子技术的发展，可控硅整流电源在生产上的应用越来越广泛，虽然使直流发电机的受到威胁，可是却会使直流电动机在应用中更为广泛。 （二）直流电机的结构 直流电机由静止的钉子和旋转的转子两大部分组成。定转子之间有一定的空隙，称为气隙。定子的作用是产生磁场和对电机的机械支撑，主要由主磁极、换向极、机座、端盖、电刷装置等部件组成。转子的作用是产生电枢感应电动势或电磁转矩，主要由电磁铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等部件组成。如下图1-2所示： 图1-1 直流电机装配结构图 1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极 6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心 1 定子部分 ①主磁极（简称主极） 主磁极用来产生气隙磁场并且在电枢表面外的气隙空间里产生一定形状分布的气息磁密。主磁极由主机铁芯和励磁线圈组成，主极铁芯和由1—1.5mm厚的低碳钢板冲成一定
电力拖动课程设计报告
电力拖动课程设计报告 为适应时代对宽口径、创新型人才的需求，同时为了配合高等教育向大众教育的转变，我们在电力拖动课程的教学内容和教学体系上一直在寻求创新，以适应培养现代化人才的需要。在课程的讲解上做到“授之以渔”，把好的学习方法传授给学生，使学生做到融会贯通。下面是小编整理的电力拖动课程设计报告，欢迎来参考！ 电力拖动课程是中等职业学校电工电子专业的一门专业课，它的应用性和实践性要求都很高。由于新知识的不断积累增加、课时的相对减少，以前的教学方法不太适用现在的素质教育的要求。以前的教学方式存在的主要弊端有：第一理论学习内容乏味，难以激发学生的学习热情。学生对理论知识只是死记硬背，很难达到活学活用的要求，难以提高学生的学习积极性；第二，学生做理论习题不能达到提高专业水平的目的。学生做作业没有实践操作的机会，缺乏实际感受，很难提高思维和实践创新能力；第三，实习教学落伍，使理论与实践的脱节。传统教学方法是理论教学和实习教学要独立自主进行，学生理论学习不全面，到实习时不能很好利用理论知识，也就不可能用理论来辅助实习训练。 1.在课堂教学中，加强与学生的互动 实施教学目标是课堂教学的关键。需要做到以下几方面：
第一，确立上课要点。上课时，教师将所授课教学要点，采取适当方式传达给学生，使学生带着明确的学习任务有目的地听课；第二，引导学生达标。这是教学目标实施的关键。首先要能完整地将教学目标具体化、情境化。然后对教学重点知识点，教师精讲，安排学生多练，并引导学生质疑，增强反馈信息能力。 2.通过实践操作，提高学生的理解能力 教学活动中的做也要适当利用讨论、练习等方法。只是要把这些方法结合到实践上来，要求教和学要与实践相辅相成,要与实际生活有联系。在具体措施上，我们鼓励激发学生的兴趣，主张学生多提问题，注重教学中的讨论，让学生积极学习，多给学生自己动手的机会。学生一般具有猎奇心理，奇特的东西、生活中常出现的自己又不能理解的问题,经过老师适当引导后，往往会引发其强烈求知欲，这就要求教师挖掘教学内容的创新点、寻找相关课题的例题,使之有新鲜感。 首先为学生做好心理调节，重视教学的生动性。非智力因素对学生电力拖动课程的学习以及考试影响非常大，故需老师极其重视学生的心理调节。不同时期，学生所蕴含的心情是不相同的：复习伊始，学生满怀热情，自信满满，尽力约束自己的行为，向自己提出了较苛刻目标。维持学生的学
供用电系统课程设计报告
供用电系统课程设计报告
供用电系统课程设计 （报告书范例） 姓名： 班级： 学号： 时间：
工厂供电课程设计任务书 一、设计题目：XX机械厂降压变电所的电气设计。 二、设计要求： 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 三、设计依据： 1.工厂总平面图： 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。
表1 工厂负荷统计资料 3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联
络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为50km，电缆线路总长度为20km。 4.气象资料：本场所在地区的年最高气温为35o C，年平均气温为23o C，年最低气温为-8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26 o C，年最热月地下0.8m处平均温度为250C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 5.地质水文资料：本厂所在地区平均海拔500m，地层以沙粘土为主；地下水位为1m。 6.电费制度：本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为15元/kVA，动力电费为0.2元/kW.h，照明（含家电）电费为0.5元/kW.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV为800元/kVA。 四、设计任务： 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书，需包括： 1）前言。2）目录。3）负荷计算和无功功率补偿。4）变电所位置和型式的选择。5）变电所主变压器台数和容量、类型的选择。6）变电所主结线方案的设计。7）短路电流的计算。8）变电所一次设备的选择与校验。9）变电所进出线的选择和校验。10）变电所继电保护的方案选择。11）附录——参考文献。
电力拖动课程设计汇本
中北大学 课程设计说明书 学生：海椿学号：0905054236 学院：信息与通信工程学院 专业：自动化 题目：交流电动机工作特性仿真 ——转速特性 指导教师：王建萍职称: 工程师
2011 年12 月31 日 中北大学 课程设计任务书 11/12 学年第 1 学期 学院：信息与通信工程学院 专业：自动化 学生姓名：海椿学号：0905054236 课程设计题目：交流电动机工作特性仿真分析 ——转速特性 起迄日期：12 月31日～01月06日 课程设计地点：校
指导教师：王建萍 系主任：王忠庆 下达任务书日期: 2011 年12月31日课程设计任务书
一、原理阐述 感应电动机是一类重要的交流电机。它在正常电动运行时主要是通过定子对转子之间的电磁感应，使转子获得进行正常运行所需的电流和转矩。众所周知，交流电的一个重要指标是交流电的频率，一般来讲，感应电动机的转速与供给它进行工作的交流电的频率不保持同步的关系。因此，从这个意义上讲，交流感应
电动机又常常被称作异步电动机。 三相异步电机是重要的异步电动机。三相定子绕组通过三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流，进而产生电磁转矩使转子旋转。 三相感应电动机在空载运行时，转子的转速接近于电机同步转速n 1。随着 负载的增大，必须输出较大的转矩以维持电机的稳定运行，这样，就会使转子转速度略有降低。经试验测试和分析后，可以得出输出功率2P 的增大与转子的转速n 的降低近似为线性关系）（2f n P =。 三相感应电动机的旋转磁场的旋转速度(又称同步转速) n 1为： p f 60n 1=r/min f —三相交流电的频率； P —三相电动机的定子极对数。 磁场转速n 1和转子速度n 之差与n 1的比值称为转差率S ： %100n n -n s 00?= 异步电动机启动时n=0，s=1；n=n 0时，s=0； 额定工况下一般s=1.5~6% 转子角速度?为： s /rad 60n 2π=Ω 电动机转矩T 为：
供配电课程设计报告
目录 第一章供配电与电气照明系统概述 (2) 第二章照明系统的设计 (3) 2.1照明设计的负荷的选取与原则 (3) 2.2 照明设计的目的和原则 (4) 2.3 照明的分类方式 (4) 2.4照明灯具的要求 (6) 2.5照度计算 (7) 第三章电气设备的选型 (10) 3.1 开关的选型 (10) 3.2 插座的选型 (11) 3.3 断路器的选型 (12) 第四章供配电系统设计 (13) 4.1 负荷分级 (13) 4.2 负荷计算 (13) 参考文献 (16) 附录 (17)
摘要 西安建筑科技大学草堂校区13,14,15,16号楼总建筑面积33160平方米。由四栋楼组成一个教学楼系统，运用供配电照明的相关知识与实际的规范进行设计。根据本次供配电课程设计的要求，本设计方案考虑了教学楼作为公共建筑的设计要求，遵照建筑电气照明规范，民用住宅电气设计规范，建筑电气消防规范以及建筑防雷设计规范的要求，并根据学校建筑功能的实际要求，来完成相关的设计，根据照度计算和负荷计算选取相应的配电箱，灯具，导线，以及断路器等相关的电气设备，并根据实际计算值选取相应的大小。教学楼由四个部分，在一层相互独立二层以上相互连接，本楼电源从室外埋地电缆引入楼总箱，再由总箱引出连入每个单元的层箱，由层箱引出至每一层的用户配电箱，一般照明为三级负荷，电压等级为380V/220V，三相五线制引至各配电总箱。 照明系统设计，其中包括照度计算、灯具的选择、照明干线、插座导线截面积的选择以及导线的敷设方式。插座系统按高档住宅标准设计。插座回路与照明回路由同支路供电，一般插座安装高度为0.3米，潮湿场所应装设防潮、防溅型的插座接地系统采用TN—C—S系统。 关键词：照明设计；插座设计；照度计算；天正电气CAD。
电力电子课程设计报告模板
西安交通工程学院 《电力电子技术》课程设计报告 题目： 专业班级: 姓名： 时间： 指导教师： 完成日期：年月日
设计任务书 1．设计目的与要求 设计一个交通灯控制器，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，在双干线的路口上，交通信号灯的变化按照下面假定进行计时： （1）放行线，绿灯亮放行25秒，黄灯亮警告5秒，然后红灯亮禁止。 （2）禁止线，红灯亮禁止30秒，然后绿灯亮放行。 使两条路线交替的成为放行线和禁止线，便可实现交通控制。 （3）特殊情况下能实现手动操作。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出。 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。
目录（四号仿宋_GB2312加粗居中） （空一行） 1 引言 (1) 2 总体设计方案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.1.1交通灯控制系统的流程图 (2) 2.1.2 交通灯控制系统的流程 (2) 2.2总体设计框图 (2) 3 设计原理分析 (3) 3.1 秒脉冲产生器 (3) 3.2分频器 (4) 3.3 总控制电路 (4) 3.4预置校正电路 (8) 3.5译码显示电路 (8) 4 总结与体会 (11) 参考文献 (11) 附录1 (12) 附录2 (13) (目录内容左右顶格，小四仿宋_GB2312，行距固定值20磅) （页码从正文部分开始）
多功能电子表（三号仿宋_GB231，居中） （空一行） 摘要:本设计提出使交通灯的控制电路用数字信号自动控制十字路口的东西,南北方向两组红、绿、黄车辆行驶和人行道交通信号灯以及LED显示倒记时的状态转换的新方法，指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口交通管理的自动化。{五号仿宋_GB231，行距固定值20磅} （一般3~5行） 关键词:交通灯控制；秒脉冲发生；译码显示；LED信号灯（一般3~4个）（空一行） 1 引言（1级标题：顶格，四号仿宋_GB2312加粗) 随着社会经济的发展，交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。交通控制系统是用于交通流量数据监测、……………..。 （正文：小四仿宋_GB2312，每段首行缩进2字符，行距固定值20。下同) 2 总体设计方案 2.1 设计思路(2级标题：顶格，小四仿宋_GB2312 加粗) 为了克服常规设计思想中的弊端，本电路采用了建模的灰箱系统模型的设计思想…………。 交通灯的控制系统主要由总控制电路、东西向及南北向的译码显示电路和秒脉冲信号发生电路等部分组成…………。 2.1.1 交通灯控制流程(3级标题：顶格，小四仿宋_GB2312) 交通灯控制系统流程图如图1所示。 图 1 交通灯控制系统流程图 (图与图名均居中，图要有名称，图名五号仿宋_GB231，图中字符不大于正文字体大小) (注意：文中所有插图的图序依次为图1 、图2、图3......)
供电技术课程设计
课程设计名称: 供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业:电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气1０—1班 姓名:陈景辉 学号:100５710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 ２.可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 ３．优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少 有色金属的消耗量。 关键字:电能;供电系统;变电
前言?错误!未定义书签。 1 变电所主接线方式?错误!未定义书签。 1．1 对变电所主结线的要求?错误!未定义书签。 1.2 变配电所主接线的选择原则................ 错误!未定义书签。 1.３变电所主变压器的一次侧接线方式.......... 错误!未定义书签。 １.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式................... 错误!未定义书签。 2 工厂负荷计算的方法?７ 2．1 工厂低压侧负荷计算?７ 2.2?清河门煤矿负荷计算过程................................. ８ 2.3 电容器的选择........................................... １0 2.４主变压器的选择?错误!未定义书签。 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
电力电子技术课程设计报告
成都理工大学工程技术学院T h e E n g i n e e r i n g&T e c h n i c a l C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 电力电子技术课程设计报告 姓名 学号 年级 专业 系（院） 指导教师
三相半波整流电路的设计 1设计意义及要求 1.1设计意义 整流电路是出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电，电路形式多种多样。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。 1.2初始条件 设计一三相半波整流电路，直流电动机负载，电机技术数据如下：220nom U V =， I =308A nom ，=1000r/min nom n ，C =0.196V min/r e ，0.18a R =。 1.3要求完成的主要任务 1）方案设计 2）完成主电路的原理分析 3）触发电路、保护电路的设计 4）利用MATLAB 仿真软件建模并仿真，获取电压电流波形，对结果进行分析 5）撰写设计说明书
2方案设计分析 本文主要完成三相半波整流电路的设计，通过MATLAB软件的SIMULINK模块建模并仿真，进而得到仿真电压电流波形。 分析采用三相半波整流电路反电动势负载电路，如图1所示。为了得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入b c a、、三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。 图1 三相半波整流电路共阴极接法反电动势负载原理图 直流电动机负载除本身有电阻、电感外，还有一个反电动势E。如果暂不考虑电动机的电枢电感时，则只有当晶闸管导通相的变压器二次电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流时断续的，这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的，实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。 3主电路原理分析及主要元器件选择 3.1主电路原理分析 主电路理论图如图1所示。假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路。此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作 α=。，要改变触发角只能是在此基础上增大它，即为计算各晶闸管触发角α的起点，即0 沿时间坐标轴向右移。
直流电动机调速课程设计
《电力拖动技术课程设计》报告书 直流电动机调速设计 专业：电气自动化 学生姓名： 班级： 09电气自动化大专 指导老师： 提交日期： 2012 年 3 月
前言 在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。 早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。 直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工效率。
电力拖动课程设计
中北大学 课程设计说明书学生姓名：谢海椿学号： 学院：信息与通信工程学院 专业：自动化 题目：交流电动机工作特性仿真 ——转速特性 指导教师：王建萍职称: 工程师 2011 年 12 月 31 日 中北大学 课程设计任务书 11/12 学年第 1 学期 学院：信息与通信工程学院 专业：自动化 学生姓名：谢海椿学号：
课程设计题目：交流电动机工作特性仿真分析 ——转速特性 起迄日期： 12 月31日～ 01月 06日 课程设计地点：校内 指导教师：王建萍 系主任：王忠庆 下达任务书日期: 2011 年12月31日 课程设计任务书
一、原理阐述 感应电动机是一类重要的交流电机。它在正常电动运行时主要是通过定子对转子之间的电磁感应，使转子获得进行正常运行所需的电流和转矩。众所周知，交流电的一个重要指标是交流电的频率，一般来讲，感应电动机的转速与供给它进行工作的交流电的频率不保持同步的关系。因此，从这个意义上讲，交流感应电动机又常常被称作异步电动机。 三相异步电机是重要的异步电动机。三相定子绕组通过三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流，进而产生电磁转矩使转子旋转。 三相感应电动机在空载运行时，转子的转速接近于电机同步转速n 1。随着负载的增大，
必须输出较大的转矩以维持电机的稳定运行，这样，就会使转子转速度略有降低。经试验测试和分析后，可以得出输出功率2P 的增大与转子的转速n 的降低近似为线性关系 ） （2f n P =。 三相感应电动机的旋转磁场的旋转速度(又称同步转速) n 1为： p f 60n 1= r/min f —三相交流电的频率； P —三相电动机的定子极对数。 磁场转速n 1和转子速度n 之差与n 1的比值称为转差率S ： 异步电动机启动时n=0，s=1；n=n 0时，s=0； 额定工况下一般s=1.5~6% 转子角速度?为： 电动机转矩T 为： 转子端电磁功率m P 为： 转子端电磁功率与输出功率之间的关系为： 所以输出功率2P 为： 由以上式子可以得输出功率2P 与转速n 的关系）（2f n P =。
供电技术课程设计报告
供电技术课程设计报告 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
供电技术课程设计报告成绩: 姓名:谢杰 班级:电1201—4班 学号: 指导教师：杜立强 电气与电子工程学院 2015年12月25日
目录 一课程设计题目 (2) 二本次课程设计应达到的目的 (2) 2 3.主变压器台数和容量、类型的选择 (4) 4. 变电所主接线方案的设 计 (6) 5.短路电流的计 算 (7) 6. 变电所一次设备的选择与校 验 (10) 7.变电所进出线的选择与校 验 (15) 8.心得体 会 (17) 9.参考文 献 (17)
摘要 本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：10/变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于。短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。 关键词：短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器
电力电子实训心得体会
电力电子技术实验总结 随着大功率半导体开关器件的发明和变流电路的进步和发展，产生了利用这类器件和电路实现电能变换与控制的技术——电力电子技术。电力电子技术横跨电力、电子和控制三个领域，是现代电子技术的基础之一，是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带，已被广泛应用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域，有着极其广阔的应用前景，成为电气工程中的基础电子技术。 本学期实验课程共进行了四个实验。包括单结晶体管触发电路实验，单相半波整流电路实验，三相半波有源逆变电路实验，单相交流调压电路实验. 单结晶体管触发电路实验 实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 实验线路及原理单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和rc充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路。v6为单结晶体管，其常用型号有 bt33和bt35两种，由等效电阻v5和c1组成rc充电回路，由c1-v6-脉冲变压器原边组成电容放电回路，调节rp1电位器即可改变c1充电回路中的等效电阻，即改变电路的充电时间。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压，经vd1半波整流，再由稳压管v1、v2 进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过r7及等效可变电阻v5向电容c1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压up时，v6导通，电容通过脉冲变压器原边迅速放电，同时脉冲变压器副边输出触发脉冲；同时由于放电时间常数很小，c1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压uv，使得v6重新关断，c1再次被充电，周而复始，就会在电容c1两端呈现锯齿波形，在每次v6导通的时刻，均在脉冲变压器副边输出触发脉冲；在一个梯形波周期内，v6可能导通、关断多次，但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容c1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节rp1电位器改变c1的充电时间，控制第一个有效触发脉冲的出现时刻，从而实现移相控制。 实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 单相半波整流电路实验 实验目的 1、熟悉强电实验的操作规程； 2、进一步了解晶闸管的工作原理； 3、掌握单相半波可控整流电路的工作原理。 4、了解不同负载下单相半波可控整流电路的工作情况。 实验原理 1、晶闸管的工作原理晶闸管的双晶体管模型和内部结构如下：晶闸管在正常工作时，承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。当承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值一下。 2.单相半波可控整流电路（电阻性负载） 2.1电路结构若用晶闸管t替代单相半波整流电路中的二极管d，就可以得到单相半波可控整流电路的主电路。变压器副边电压u2为50hz正弦波，负载 rl为电阻性负载。 三相半波有源逆变电路实验 实验目的 1、掌握三相半波有源逆变电路的工作原理，验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件，并比较与整流工作时的区别。
电力拖动课程设计
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表 学期2009－2010学年第二学期姓名 专业电气与控制工程班级自动化08-1 课程名称电机与拖动 论文题目他励直流电动机的调速 评定标准 评定指标分值得分 知识创新性20 理论正确性20 内容难易性15 结合实际性10 知识掌握程度15 书写规范性10 工作量10 总成绩100 评语： 任课教师时间年月日备注
课程设计任务书 一、设计题目 他励直流电动机的调速 二、设计任务 一台他励直流电动机，参数如下： Un=220V ，， In=68.6A ， kw P n 13= ， min /1500 r n N =， Ω=076.0L R 1.用其拖动通风机负载运行，若采用电枢串电阻调速时，要使转速降低至1200r/min,试设计电枢电路中的调速电阻。 2.用其拖动恒转矩负载运行，负载转矩等于电动机的额定转矩，采用改变电枢电压调速时，要使转速降止1000r/min,试设计电枢电压值。 3.用其拖动恒功率负载运行，采用改变励磁电流调速，要使转速增止1800r/min,试设计Ce Ф的值。 三、设计计划 电机与拖动课程设计共计1周内完成。第1~2天查资料，熟悉题目；第3~5天设计方案分析，具体按照步骤进行设计以及整理设计说明书；第6天准备答辩；第7天答辩 四、设计要求 1．设计工作量为按照要求完成设计说明书一份； 2. 设计必须根据进度计划按期完成； 3. 设计说明书必须经指导老师审查签字方可答辩。 指 导 教 师：李国华 王巍 王继强 董衲 教研室主任：仲伟堂 时 间：2010年7月12日
电动机，俗称马达，是一种将电能转化为机械能，并可再使用机械能产生动能使用来驱动其他装置的电气设备。按运动方式分两种类型。一种是旋转式电动机，一种是线性电动机。按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机。而直流电动机是应用最早的，但不如交流电动机应用广泛，它有优良的起动，调速和制动性能。但直流电动机结构复杂，体积庞大，价格较贵，维护困难。直流电动机的类型主要分四类：1，他励支流电动机，2：并励直流电动机，3：串励直流电动机，4：复励直流电动机。他励直流电动机应用最广泛。 关键词：直流电动机；电能；机械能；
电力拖动课程设计.
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：自动化学院 题目: 脉宽调制双闭环调速系统的设计 初始条件： =48V，Ia=3.7A，Nn=2000r/min，电枢电阻Ra=6.5Ω，电枢回路总电阻 u N R=8Ω，电磁时间常数T =5ms，电源电压为60V。稳态无静差。 L 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.系统原理图设计； 2.调速系统电路设计； 3.过程分析,参数设计计算与校验； 4.根据开通时间和开关频率计算调速范围。 5.按规范格式撰写设计报告（参考文献不少于5篇）打印 时间安排：(10天) 6月2日-6月3日查阅资料 6月4日-6月7日方案设计 6月8日-6月10日馔写程设计报告 6月11日提交报告，答辩 指导教师签名： 2014年 6月1日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 变压调速是直流调速系统的主要调速方法，系统的硬件结构至少包含了两个部分：能够调节直流电动机电枢电压的直流电源盒产生被调转速的直流电动机。随着电力电子技术的发展，可控直流电源主要有两大类，第一类是相控整流，它把交流电源直接转换成可控的直流电源；第二类是直流脉宽变换器，它先用不可控整流把交流电变换成直流，然后用PWM脉宽调制方式输出的直流电压。当用可控直流电源盒直流电动机组成一个直流调速系统时，它们所表现出来的性能指标和人们的期望值总是存在差距的，解决此问题的方法是设计具有转速反馈控制的直流调速系统。由于只带有转速反馈的控制系统的控制对象是转速，没有控制电流，该系统需要实施限流保护。此外增加电流反馈能提高系统的动态和稳态性能指标。 关键字：变压调速转速反馈电流反馈
工厂供电课程设计报告
工厂供电课程设计报告 题目ＸX机械厂降压变电所的电气设计 姓名 学号 班级 指导老师 完成日期2014.5.24
一、设计任务书 (一)设计题目 ｘｘ机械厂降压变电所的电气设计 (二)设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三)设计依据 １.工厂总平面图 图11—2××机械厂总平面图 2．工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200h,日最大负荷持续时间为6 ｈ。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表１—７4所示。? 表1-74 工厂负荷统计资料
3．供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近一条10 kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ －150，导线为等边三角形排列，线距为１．５m;干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约6 ｋm。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 ＭV A。此断路器配备有定时限过电流保护种电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1．6ｓ。为满足工厂二级负荷的要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为70 kｍ,电缆线路总长度为15 km。 4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为3５℃,年平均气温为2６℃,年最低气温为-100Ｃ，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下o.８ｍ处平均温度为24℃。当地主导风向为东南风,年雷暴日数为15。 5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔6０0m。地层以粘土（土质)为主；地下水位为3m。 6.电费制度本厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元／kV A，动力电费为0.20元/ｋw·h，照明(含家电)电费为0．56元/kw·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交纳供电贴费:6~lOkV为８０0元/ｋV A 二、设计说明书 (一)负荷计算和无功功率补偿
电力电子技术课程设计心得体会
电力电子技术课程设计心得体会 电力电子技术课程设计时候学习机电的人需要接触的，我们看看下面的心得体会，大家一起阅读吧！ 电力电子技术课程设计心得体会本学期实时测量技术实验以电子设计大赛的形式，老师命题，学生可以选择老师的题目也可以自己命题，并且组队操作其他的事情。趣味性强，同时也可以学到很多东西。 我们认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。 之所以使用avr单片机作为我们的执行核心，不仅是因为老师说avr现在是社会上应用比较多的单片机，也因为想通过使用avr锻炼自己的c 语言编程能力，养成良好的c语言编程风格。不管怎样，这些都是一种锻炼，一种知识的积累，能力的提高。完全可以把这个当作基础东西，只有掌握了这些最基础的，才可以更进一步，取得更好的成绩。很少有人会一步登天吧。永不言弃才是最重要的。 而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管
有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 与队友的合作更是一件快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。而团队合作也是当今社会最提倡的。曾经听过，mba之所以最近不受欢迎就是因为欠缺团队合作的精神和技巧。 电压电流测量装置虽然结束了，也留下了很多遗憾，因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙，并没有做到最好，但是，最起码我们没有放弃，它是我们的骄傲！ 相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远不会结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！ to us, happiness equals success! 快乐至上，享受过程，而不是结果！ 认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在实时测量技术试验上学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！