级电气专业《电机学》课程设计指导书Word文件下载.docx
- 文档编号:19064962
- 上传时间:2023-01-03
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:50.87KB
级电气专业《电机学》课程设计指导书Word文件下载.docx
《级电气专业《电机学》课程设计指导书Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《级电气专业《电机学》课程设计指导书Word文件下载.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《电机学》是电气工程及自动化专业的一门专业基础课,具有应用性、实践性较强的特点,忽视了实践环节,学生不能很好的理解所学内容。
通过设计,使学生系统、深入了解各种电机的工作原理和抽象出来的数学模型,对这门课程的认识和理解提高到一个新的水平。
通过设计实践,培养学生查阅专业资料、工具书或参考书,掌握现代设计手段和软件工具,并能以仿真程序及仿真结果表达其设计思想的能力。
通过设计,不但要培养和提高学生学习和应用专业知识的能力,而且要在实践过程中锻炼培养正确的设计思想,培养良好的设计习惯,牢固树立事实求是和严肃认真的科学工作态度。
电机学课程设计是电机学课程学习的最后一个环节,通过设计不仅可以使学生更牢固的掌握所学知识,同时也可以为后续课程的学习打下扎实的理论基础。
二、设计题目与任务
设计题目的拟定原则:
结合课堂理论教学的内容,针对课程设计的目的,在规定的时间内,选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的课题。
本次参与课程设计的是08电气工程及自动化的学生共有60人。
设计题目(课题题目见表一)共13个。
通过2周的设计时间,在指导老师的指导下应独立完成规定的设计任务。
三、设计指导及要求
本次课程设计是在指导指导老师指导下由学生独立完成。
指导指导老师的主导作用主要在于指明设计思路,启发学生独立思考,解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。
学生必须发挥自身学习的主动性和能动性,主动思考问题、分析问题和解决问题,而不应处处被动地依赖指导指导老师查资料、给数据、定答案。
同组同学要发扬团队协作精神,创新精神,积极主动的提出问题、解决问题,使大家在设计中实现知识和友谊的双丰收。
本次课程设计是学生第一次较全面的设计训练,它对以后的毕业设计、专业设计工作打下良好基础具有重要意义。
学生在设计的全过程中必须认真,刻苦钻研,一丝不苟,精益求精,才能在设计思想、方法和技能各方面都获得较好的锻炼和提高。
设计中要正确处理参考己有资料与创新的关系。
设计是一项复杂、细致的劳动,任何设计都不可能是由设计者脱离前人长期经验积累的资料而凭空想象出来。
熟识和利用已有的资料,既可避免许多重复工作,加快设计进程,同时也是提高设计质量的重要保证。
善于掌握和使用各种资料,如参考和分析现有的软、硬件结构方案并合理地消化引用,合理选用已有的经验设计数据,也是体现设计工作能力的重要方面。
然而任何新的设计任务总是有其特定
表一:
设计题目
设计题目(内容)
设计要求
人数及分工
1.变压器运行特性计算与仿真
变压器空载;
变压器负载运行;
变压器空载合闸;
变压器副边突然短路。
要求:
观察激磁涌流与合闸初相角的关系;
观察突然短路电流的大小与合闸初相角的关系,观察突然短路冲击电流
1.用SIMULK设计空载和负载(包括纯阻性、感性、容性负载)仿真模型,测出原副边电流电压波形。
2.在给定单相变压器:
Sn=100Kva,U1n/U2n
=380/220V,r1=0.14Ω,r2=0.035Ω,x1=0.22Ω,x2=0.055Ω,rm=30Ω,r2=310Ω,副边负载阻抗Zl=4+3j.用Matlab编写程序计算原副边电流、功率因素、励磁电流、铁损和铜损。
3.用SIMULK设计变压器空载合闸仿真模型,测出变压器铁心主磁通和励磁电流的变化过程。
4.变压器副边突然短路:
用SIMULK设计变压器副边短路仿真模型,测出原、副边电流的变化过程。
2人,每人负责设计内容中的两项。
2.三相变压器并联运行分析
检查并联条件,对满足、不满足并联条件时的负荷分配情况仿真计算。
1.用SIMULK设计变压器并联运行的仿真模型并进行仿真。
2.计算满足和不满足并联条件时的负荷分配。
3.对仿真结果和计算结果进行分析。
2人,两人分别对满足和不满足并联条件仿真和计算
3.三相变压器(Yyn)带不对称负荷的运行分析
三相变压器(Yyn0)带不对称负荷的中性点位移情况。
1.用SIMULK设计变压器带对称和不对称负荷运行的仿真模型并仿真。
2.计算带对称和不对称负荷运行时中性点电压和电流。
2人,两人分别对对称和不对称负荷运行仿真和计算
4.三相变压器分别采用(Yy6,Yd5)连接组别的仿真与分析
分析原边与两个副边以及副边与副边绕组的电压的大小、相位在副绕组采用不同接法的不同。
1.用SIMULK设计三绕组变压器的副绕组采用不同接法的仿真模型并仿真。
2.分析各绕组在不同接法的电压大小及相位的变化。
2人,两人分别对副绕组不同的接法进行仿真和分析
5.对称分量分析法对“Yy”联结变压器的单相短路分析
如何应用对称分量分析法对典型的非对称故障进行分析。
1.用SIMULK设计题目中要求所对应的电路模型并仿真,对仿真结果在Matlab中编写对称分量分析的算法程序,计算三相各个序分量的大小。
2.对称分量分析法所得结果的等效电路和分量矢量图的画法。
6.直流电动机综合设计一
一台他励直流电动机,已知数据为:
PN=29KW,UN=110V,IN=76A,nN=1000r/min,试求:
1.电动机以500r/min的转速提升0.8TN的负载时,试设计调速方式并计算其参数,画出机械特性图。
2.电机以1200r/min下放额定负载,试设计调速方式,做机械特性图并分析过度过程中能量的损耗。
3.试画出电机正反转运行的控制线路。
4.试设计一个闭环控制的直流调速系统。
5.用SIMULK对所做设计进行仿真。
5人,共同完成设计内容,每人主要负责其中的一项
7.直流电动机综合设计二
PN=1.75KW,UN=110V,IN=20.1A,nN=1450r/min,试求:
1.采用三级起动,起动电流最大值不超过2IN,试求各段电阻值,并求切除电阻时的瞬时转速和电动势,并做出机械特性图。
2.电机以1000r/min的转速下放额定负载,试设计调速方式计算其参数并分析过度过程中能量的损耗,作出机械特性图。
3.试画出上述两种调速方式的控制线路图。
8.直流电动机综合设计三
PN=13KW,UN=220V,IN=68.7A,nN=1500r/min,试求:
1.σmax=30%,额定负载时采用串电阻和降压调速的调速范围并分析能量的传输及损耗。
2.电机以1200r/min的转速提升额定负载时的调速方式并计算其参数作出机械特性图。
3.试设计一个电机正向起动,反接制动的控制线路。
9.直流电动机综合设计四
PN=17KW,UN=110V,IN=185A,nN=1000r/min,试求:
1.电机带额定负载运行,试设计其制动方式并求出制动初始时和转速为零的转矩,作出机械特性图。
2.电机以800r/min下放额定负载时的调速方式计算其参数并分析制动过程中能量的损耗,作出机械特性图。
3.试设计一个电机以500r/min,600r/min转速提升额定负载时的控制线路。
10.异步电动机综合设计一
一台绕线式异步电动机,已知数据为:
PN=22KW,I2N=70.5A,nN=723r/min,E2N=197V,KT=3,负载转矩为150N.m。
试求:
1.电机以700r/min提升重物时,可采取的调速方式试计算其中一种调速方式的参数并作出机械特性图。
2.电机以800r/min下放重物时,可采取的调速方式并计算其参数作出机械特性图,分析能量的传递。
3.试设计一个能耗制动的控制线路。
4.试设计一个闭环控制的交流调速系统。
11.异步电动机综合设计二
PN=44KW,I2N=110A,nN=1435r/min,E2N=243V,KT=1.5,负载转矩为0.8TN。
1.当最大允许的起动转矩T1=1.87TN,起动切换转矩T2=TN,试设计其起动级数并计算每级的电阻值。
2.电机以1000r/min下放重物时,可采取的调速方式并计算其参数,作出机械特性图,分析能量的传递。
3.试设计一个正反转的控制线路。
4.试设计一个闭环控制的调速系统。
12.异步电动机综合设计三
一台鼠笼式三相异步电动机,已知数据为:
PN=28KW,IN=58A,nN=1455r/min,cosφN=0.88,起动电流倍数KI=6,起动转矩倍数KM=1.1,过载倍数KT=2.3。
供电变压器要求起动电流≤150A,负载起动转矩为73.5N.m。
1.请选择一个合适的降压起动方法。
(若采用自耦变压器起动,抽头有55%,64%,73%三种)。
2.请选择一个合适的降压起动方法。
3.试设计降压起动的控制线路。
试设计一个闭环控制的交流调速系统。
4.用SIMULK对定子回路串电阻降压调速进行仿真。
5.用SIMULK对Y-Δ降压调速进行仿真。
13.异步电动机综合设计四
PN=60KW,I2N=195A,nN=960r/min,E2N=200V,KT=2.5,负载转矩为0.8TN。
1.电机以800r/min的转速提升重物的调速方式并计算其中一种调速方式的参数并做出机械特性图。
2.电机以1000r/min的转速下放重物的调速方式并计算其参数,作出机械特性图。
3.试设计一个能正向起动反向制动的控制线路。
4.设计一个闭环控制的调速系统。
14.同步发电机空载和短路的仿真与计算
求同步发电机空载、短路的稳态参数
1.用SIMULK设计同步发电机空载短路并仿真。
2.分析计算稳态时相关的参数。
2人,分别对发电机的不同参数进行仿真计算
15.同步发电机并联运行
在满足并联条件、不满足并联条件时对发电机和系统的电流冲击情况
1.用SIMULK对同步发电机满足并联条件、不满足并联条件时对发电机和系统的电流冲击进行仿真。
2.分析计算相关的参数。
2人,分别对发电机在两种条件的并联运行仿真计算
16.同步发电机的不对称运行
对各序阻抗、各序电流分析
1.用SIMULK对不对称运行仿真。
2.分析计算各序电流的大小与合闸初相角的关系。
2人,分别对发电机、负荷的不同参数仿真计算
17.同步发电机的无功功率的调节仿真
调节发电机励磁电流对负载有功和无功功率的影响
1.用SIMULK对调节励磁电流的电路模型并仿真。
2.分析励磁电流对同步发电机有功和无功功率的影响。
2人,共同完成。
18.简单电力系统潮流的分布仿真计算
构建一个简单的开式,改变系统中发电机的出力,对系统的潮流分布进行计算和仿真
1.用SIMULK对电力系统潮流分布进行仿真。
2.分析计算电力系统的潮流分布。
2人,分别改变发电机有功、无功功率进行潮流分布的仿真计算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电机学 电气专业 电机 课程设计 指导书