直流电机调速系统设计开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：直流电机调速系统设计学院：电气信息学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：文亮学号:200701010809指导老师：谢卫才2011年4月20日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接

2、书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：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2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述一、引言长期以来，由于直流电机具有良好的线性调速特性，较高的效率，优异的动态特性，广泛应用在调速控制中。直流电机速度控制容易、启动制动性能良好,且在

3、宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制；而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R即可改变端电压,达到调速目的，但这种传统的调压调速方法效率低。近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进人控制领域以及高开关频率、全控型第二代电力半导体GTR、GTO、MOSFET、IGBT等的发展，脉宽调

4、制(PWM)直流调速系统在调速控制中得到越来越普遍的使用。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点，更重要的是这种调速方式很容易在单片机控制系统中实现，使整个调速系统实现全数字化，结构简单，可靠性高，操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能，因此具有很好的发展前景。二、直流电机调速系统的概述（一）电机基本调速方法由电机学基本理论可知，直流电动机转速特性方程式为（2-1）式中n—转速（r/min）；U—电枢电压（V）I—电枢电流（A）；R—电枢回路总电阻（W）；Φ—励磁磁通（Wb）；—由电机

5、结构决定的电动势常数；由上式可见，直流电动机调速方案可有以下三种。1.电枢串电阻调速图2-1调阻调速特性曲线如图2-1，总电阻R越大，特性线斜率越大，机械特性越软。若负载转矩为,对应所需的电枢电流为，则负载大小不变时，总电阻越大，转速越低。由于电阻耗能大，机械特性软，调速范围窄，不能实现无级平滑调速，只用于一些要求不高的场合。2.弱磁调速图2-2磁调速特性曲线普通电动机在额定磁通下运行，铁芯已接近饱和，不能再增加磁通而只能减小。如图2-2，Φ减小，增大，特性线斜率也增大。弱磁调速虽然能实现平滑调速，但其调速范围太小，特性较软，因而只是在额定转速以上作小范围升速时才采用。3.

6、调压调速图2-3调压调速特性曲线如图2-3，额定励磁保持不变，理想空载转速随U减小而减小，各特性线斜率不变，由此可实现额定转速以下大范围平滑调速，并且在整个调速范围内机械特性硬度不变。这种方法在直流电力拖动系统中被广泛采用。（二）直流电机调速系统的概述调压调速是直流电动机调速系统的主要方法，而调节电枢电压需要有专门向电机供电的可控直流电源。随着可控直流电源的发展，直流电动机调速系统也经历不同的三个阶段。1.旋转变流机组直流电机调速系统如图2-4，旋转变流机组直流电动机调速系统（G-M系统）由交流电动机（异步机或同步机）拖动直流发电机G实现变流，由G给需要的直流电动机M供电，

7、调节G的励磁电流即可其输出电压U，从而调节电动机的转速n。这种调速系统在50年代曾广泛使用，至今在尚未进行设备更新的地方仍沿用这种系统。但是该系统的设备多、体积大、费用高、效率低、安装须打地基、运行有噪声、维护不方便，因此到了60年代就让位给晶闸管整流器。图2-4旋转变流机组直流电动机调速系统（G-M系统）2.晶闸管-电动机调速系统采用闸流管或汞弧整流器的离子拖动系统是最早应用静止式变流装置供电的直流电动机调速系统。1957年，晶闸管（俗称“可控硅”）问世，到了60年代，已生产出成套的晶闸管整流装置，并应用于直流电