马秋爽开题报告

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1、毕业设计开题报告题目：基于ARM开关词组电动机驱动器的设计学生姓名：王利朋学号：09L0801524专业：电气工程及其自动化指导教师：孙慧琴2011年03月25日毕业设计（论文）开题报告1．文献综述1.1本课题的意义在20世纪的大部分年代里，直流电动机具有优越的调速性能，高性能可调速转动都采用直流电动机，而约占电气传动总量80%的不变速传动则采用交流电动机，这种分工在一段时期内已经成为一种举世公认的格局。交流调速系统虽然早已有多种方案问世，并已经获得一些实际应用的领域，但其性能却始终无法与直流调速系统相匹敌。直到本世纪7

2、0年代初，席卷世界先进工业国家的石油危机迫使他们投入大量的人力和财力去研究高效节能的交流调速系统[1]。由于直流调速的局限性和交流调速的优越性，以及计算机技术和电力电子器件的不断发展，异步电动机变频调速技术正在快速发展中。经过近十几年的应用开发，交流异步电动机的变频调速性能已经优于直流调速系统。目前，广泛研究应用的异步电动机调速技术有恒压频比控制方式，矢量控制，直接转矩控制等。本论文所讨论的是异步电动机矢量控制调速方法[1]。相对于直流电机，交流电机具有结构简单，成本低廉，可靠性高，维护方便，转动惯量小等优点。相对于恒压

3、频比控制和直接转矩控制，矢量控制具有动态性能和低速性能好，调速范围宽等优点。矢量控制技术通过坐标变换把交流电机的定子电流分解成励磁分量和转矩分量，用来分别控制磁通和转矩，就可以获得和直流电机相仿的高动态性能。极高转速的交流调速直流电机换向器的换向能力限制了它的容量和转速，交流电机就不受这个限制。因此，特大容量的转动（如矿井卷扬机）和极高转速的转动（如高速磨头，离心机等）都以采用交流调速为宜【2】。由此可见，交流调速系统具有很好的发展前景，可在未来工业发展中起到越来越重要的作用。本论文研究的是三相交流异步电动机空间矢量控制

4、的调速系统。之所以选择矢量控制，是因为矢量控制是当前工业系统应用的主流，它可以将磁链和转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，实现对交流电机的高性能调速【3】。MATLAB是一种高级语言，它提供的动态系统仿真工具Simulink，是众多仿真软件中最优秀的一种。在Simulink中可以很随意的改变仿真参数，并且可以立即得到修改后的仿真结果。本文利用基于MATLAB环境下提供的Simulink电力仿真工具，对交流调速系统进行了仿真【4】。1.2交流异步电动机的发展概况电机发明的早期都是应用在工业应用领域。最早以直流电机应用的范

5、围最广。其中以60年代至80年代中期使用最为旺盛。但其因碳刷的关系所产生的种种问题至今一直存在。所以80年代以后，传统的直流电机渐渐被淘汰，取而代之的是交流电机。20世纪70年代德国工程师F.Blaschk毕业设计（论文）开题报告首先提出异步电动机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。这种理论的核心是将一台交流电机等效为直流电机来控制。因而获得了与直流调速系统同样优良的动态性能。如今矢量变换调速的方法已经广泛应用于电气传动系统中。80年代中期，德国的Dpenbrock又提出了直接转矩控制的理论，其思路是把交流电机与逆变

6、器看做一个整体对待，免去了矢量变换的复杂计算。控制系统结果简单，便于实现全数字化，已有实际产品用于实际中【5】。本系统研究的是异步电动机的交流调速，因而，对异步电机交流调速技术的发展做一下概述。近年来，交流调速中最活跃发展最快的就是变频调速技术。变频调速是交流调速的基础和主干内容。上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易，从而造就了一个庞大的电力行业。长期以来，交流电的频率一直是固定的，变频调速技术的出现使频率变为可充分利用的资源【6】。交流电动机高效调速方法的典型就是变频调速，它既适用于异步电机也适用于同步电机。采用变

7、频调速不但能实现无级调速，而且根据负载的不同特性，通过适当调节电压和频率之间的关系，可使电动机始终运行在高效区，并保证良好的动态特性。交流变频调速系统在调速时和直流电动机变压调速系统相似，机械特性基本上平行上下移动，而转差功率不变。同时交流电动机采用变频起动更能改善交流电机的起动性能。大幅度降低电动机的起动电流，增加起动转矩。变频调速系统目前广泛应用的是转速开环恒压频比控制的调速系统，也称恒WF控制。这种调速方法采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案，其控制系统结构简单，成本低，适用于风机，水泵等对调速系统动态性能

8、要求不高的场合。20世纪90年代以前，人们对变频调速系统的研究主要集中在变频器拓扑结构以及控制算法上，并取得了较大的进展。使电动机传动的动态性能和调速精度得到了大大的提高。但变频器供电电动机的效率、功率因数和功率密度等稳态性能却未得到重视。尤其是高压大容量的电动机传动系统中出现了低效率、低功率因素的问题。使得人们重新