三相交流调压调速系统设计与仿真设计.docx
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三相交流调压调速系统设计与仿真设计
理工大学华夏学院
课程设计报告
课程名称运动控制系统
题目三相交流调压调速系统设计与仿真
专业自动化
班级1122
学号
姓名
成绩_________________
_______年_______月_______日
理工大学华夏学院信息工程系
课程设计任务书
课程名称:
运动控制系统指导教师:
文彦
班级名称:
自动化1122开课系、教研室:
自动控制
一、课程的性质、目的与任务
课程设计是学习专业技术课所必需教学实践环节。
通过课程设计的教学实践,使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固,并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练。
通过课程设计使学生利用所学理论知识和设计方法完成某种运动控制系统设计。
通过课程设计使学生掌握系统设计的步骤和一般方法,学会电路的设计,电器元件参数的计算、选型以及系统特性分析和评价标准。
掌握从收集资料、方案比较论证到电路设计、计算的整个设计过程,获得初步的实践锻炼,进一步提高学生的分析、综合能力。
二、课程设计容及基本要求
指导教师负责学生的分组与课题选题,下达课程设计任务书,指导、督促、检查学生课程设计的进行情况,并结合答辩情况负责课程设计完成后学生的成绩考核。
1.完成交直流调速系统电路(主电路、控制电路、保护电路等)的设计
2.完成电路主要元件参数的计算及电气元件的选择
3.进行系统特性分析和评价
4.绘制电路图,编制程序
5.完成课程设计说明书
三、课程设计选题
课程设计题目一般由指导教师提供,也可以经老师审查后自主选题;课程设计分组进行,每组完成的容不能雷同。
设计参考题目如下:
1.双闭环直流调速系统设计
2.直流双极式可逆PWM调速系统设计
3.直流双闭环有环流可逆调速系统设计
4.三相交流调压调速系统设计
5.异步电动机变压变频调速系统设计与仿真
6.配合控制直流双闭环自然环流系统设计
7.双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统设计
8.直流单极式PWM调速系统设计
四、课程设计步骤与方法
1.根据课程设计任务书,在查阅文献的基础上,完成方案的分析和比较。
2.在确定方案后,根据设计要求及指标,完成主电路,控制电路和保护电路的设计。
(1)主电路:
要确定电路形式,电力电子元件选择,保证可靠合理。
(2)控制电路:
选择驱动单元(模块),满足控制特性。
(3)保护电路:
选择合理的保护单元,确定系统运行安全。
3.进行主要元器件的参数计算,在计算基础上完成元器件的选择。
4.根据设计结果,对系统特性分析,并作客观评价。
5.绘制电路图或编制仿真程序。
6.编制课程设计说明书。
五、学时分配进度要求
序号
设计容
所用时间(天)
1
设计方案的分析、比较、查阅相关文献资料
2
2
主电路、控制电路、保护电路的设计
4
3
电路主要元器件的参数计算和电气元器件的选择
2
4
系统特性分析和评价
1
5
绘制电路图或编制程序
3
6
编制课程设计说明书
2
合计
14
六、其它教学环节及考核方式
1.设计说明书要求
课程设计说明书应容充实,层次清楚,文理通顺,字数不少于6000字。
撰写总体方案设计说明书。
对方案的先进性、实用性和可行性进行论证,说明系统工作原理;撰写单元电路设计说明书。
画出单元电路图,说明工作原理,给出元件计算书,列出元件清单。
2.图纸要求
画出整体电路原理图,图纸、元器件符号及文字符号应符合国家标准,可采用计算机辅助设计。
3.评分标准
评定项目
评分成绩
1.态度认真,组织纪律性好(20分)
2.设计方案合理,论证充分,有创新(20分)
3.独立完成任务,设计正确,无原理性错误(20分)
4.设计说明书文理通顺,工整(10分
5.设计资料齐全,格式规(10分)
6.答辩(20分)
总分
备注:
成绩等级:
优(90分—100分)、良(80分—89分)、中(70分—79分)、及格(60分—69分)、60分以下为不及格。
《运动控制系统》课程设计指导书
课程名称:
运动控制系统/MotionControlSystem
课程类别:
专业课
学时/学分:
10/2
开课单位:
信息工程系电子工程教研室
开课对象:
测控专业
选定教材:
《电力拖动自动控制系统》(第3版)伯时机械工业2007.3
参考书:
运动控制系统,尔桂花,清华大学,2002.10
一、目的和要求
1.课程设计是学习专业技术课所必需教学实践环节。
通过课程设计的教学实践,使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固,并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练。
2.通过课程设计,使学生利用所学理论知识和设计方法完成某种运动控制系统设计。
3.通过课程设计使学生掌握系统设计的步骤和一般方法,学会电路的设计,电器元件参数的计算、选型以及系统特性分析和评价标准。
4.掌握从收集资料、方案比较论证到电路设计、计算的整个设计过程,获得初步的实践锻炼,进一步提高学生的分析、综合能力。
二、课程设计容
指导教师负责学生的分组与课题选题,下达课程设计任务书,指导、督促、检查学生课程设计的进行情况,并结合答辩情况负责课程设计完成后学生的成绩考核。
6.完成交直流调速系统电路(主电路、控制电路、保护电路等)的设计
7.完成电路主要元件参数的计算及电气元件的选择
8.进行系统特性分析和评价
9.绘制电路图,编制程序
10.完成课程设计说明书
三、课程设计进度要求
序号
设计容
所用时间(天)
1
设计方案的分析、比较、查阅相关文献资料
2
2
主电路、控制电路、保护电路的设计
4
3
电路主要元器件的参数计算和电气元器件的选择
2
4
系统特性分析和评价
1
5
绘制电路图或编制程序
3
6
编制课程设计说明书
2
合计
14
四、课程设计步骤与方法
1.根据课程设计任务书,在查阅文献的基础上,完成方案的分析和比较。
2.在确定方案后,根据设计要求及指标,完成主电路,控制电路和保护电路的设计。
(1)主电路:
要确定电路形式,电力电子元件选择,保证可靠合理。
(2)控制电路:
选择驱动单元(模块),满足控制特性。
(3)保护电路:
选择合理的保护单元,确定系统运行安全。
3.进行主要元器件的参数计算,在计算基础上完成元器件的选择。
4.根据设计结果,对系统特性分析,并作客观评价。
5.绘制电路图或编制仿真程序。
6.编制课程设计说明书。
五、课程设计说明书与图纸要求
1.撰写总体方案设计说明书。
对方案的先进性、实用性和可行性进行论证,说明系统工作原理。
2.撰写单元电路设计说明书。
画出单元电路图,说明工作原理,给出元件计算书,列出元件清单。
3.画出整体电路原理图,图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准
4.课程设计说明书应容充实,层次清楚,文理通顺,字数不少于6000字。
5.设计图纸应齐全,应按GB4728要求绘制,可采用计算机辅助设计。
6.设计不得抄袭或与他人类同,不得在网上下载整段容作设计容。
六、课程设计评分标准
评定项目
评分成绩
1.态度认真,组织纪律性好(20分)
2.设计方案合理,论证充分,有创新(20分)
3.独立完成任务,设计正确,无原理性错误(20分)
4.设计说明书文理通顺,工整(10分
5.设计资料齐全,格式规(10分)
6.答辩(20分)
总分
备注:
成绩等级:
优(90分—100分)、良(80分—89分)、中(70分—79分)、
及格(60分—69分)、60分以下为不及格。
运动控制系统课设指导及答辩时间安排
自动化1122(指导老师:
文彦)
周次
星期一
星期二
(星期三
星期四
星期五
第10周
时间
第1-2节(3个班全体设计前指导)
5-6节
地点
4-412
4-412
第11周
时间
第1-2节
第5-6,7-8节,
地点
4-412
4-412(答辩)
执笔:
向明审核:
审定:
日期:
2015.11
摘 要
本课程设计介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分,并着重讲述了三相异步电动机(M)、测速发电机(TG)、晶闸管交流调压器(TVC)的简单的工作原理。
在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上,设计了异步电动机单闭环调压调速系统的结构原理图。
还将调压调速与其他的调速方法相比,所具有的优点以及不足之处。
以转速单闭环调压调速系统为例,基于Matlab语言开发仿真软件,并进行仿真实验。
关键词:
调压调速;MATLAB;三相异步电动机
题目4:
三相交流调压调速系统设计与仿真
初始条件:
1.三相异步电机参数:
PN=5.5KW,f=50Hz,UAB=380V,nN=1470r/min,定子电流IS=18A,电流过载倍数λ=1.5
2.交流电源:
三相380V,频率50Hz
3.性能指标:
调速围5:
1,转速稳态精度在10%以,电网电压波动10%时,输出电压波动不大于5%。
要求完成的主要任务:
1.主电路设计(可使用双向晶闸管调压电路)
2.控制电路设计(电压或转速闭环,触发电路)
3.保护电路设计(如缺相保护)
4.其它电路设计(如电源、变压器等)
课程设计说明书应严格按统一格式打印,资料齐全,杜绝抄袭,雷同现象。
满足如下要求:
1.对系统设计方案的先进性、实用性和可行性进行论证,说明系统工作原理。
2.画出单元电路图,说明工作原理,给出系统参数计算过程。
3.画出整体电路原理图,图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。
1概述
1.1电机发展概述
直流电力拖动和交流电力拖动在19世纪先后诞生。
在20世纪上半叶的年代里,鉴于直流拖动具有优越的调速性能,高性能可调速拖动都采用直流电机,而约占电力拖动总容量80%以上的不变速拖动系统则采用交流电机,这种分工在一段时期已成为一种举世公认的格局。
交流调速系统的多种方案虽然早已问世,并已获得实际应用,但其性能却始终无法与直流调速系统相匹敌。
直到20世纪60-70年代,随着电力电子技术的发展,使得采用电力电子变换器的交流拖动系统得以实现,特别是大规模集成电路和计算机控制的出现,高性能交流调速系统便应运而生,一直被认为是天经地义的交直流拖动按调速性能分工的格局终于被打破了。
1.2交流调速系统的应用领域主要有三个方面:
1.2.1一般性能的节能调速
在过去大量的所谓“不变速交流拖动”中,风机、水泵等通用机械的容量几乎占工业电力拖动总容量的一半以上,其中有不少场合并不是不需要调速,只是因为过去的交流拖动本身不能调速,不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量,因而把许多电能白白地浪费了。
如果换成交流调速系统,把消耗在挡板和阀门上的能量节省下来,每台风机、水泵平均都可以节约 20-30% 以上的电能,效果是很可观的。
1.2.2高性能的交流调速系统和伺服系统
许多在工艺上需要调速的生产机械过去多用直流拖动,鉴于交流电机比直流电机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、惯量小、效率高,如果改成交流拖动,显然能够带来不少的效益。
但是,由于交流电机原理上的原因,其电磁转矩难以像直流电机那样通过电枢电流施行灵活的实时控制。
1.2.3特大容量、极高转速的交流调速
直流电机的换向能力限制了它的容量转速积不超过106 kwr/min,超过这一数值时
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- 关 键 词:
- 三相 交流 调压 调速 系统 设计 仿真