课程设计---异步电动机变压变频调速系统设计

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1、武汉理工大学华夏学院信息工程课程设计报告书课程名称课程设计总评成绩学生姓名、学号学生专业班级指导教师姓名课程设计起止日期课程设计基本要求课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。1.课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项

2、目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。2.课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。3.项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项

3、目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。4.项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。5.学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。6.答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提

4、出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。8.课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理

5、。一、课程设计项目名称异步电动机变压变频调速系统设计二、项目设计目的及技术要求设计目的设计SPWM控制正弦脉宽调制变频控制器，掌握系统结构和工作原理，理解SPWM控制方法。技术要求及初始条件：1.三相异步电机参数：PN＝30KW，f＝50Hz，UAB＝380V，定子电流IS＝60A，电流过载倍数γ＝2，nN＝1470r/min。2.进线交流电源：三相380V，频率50Hz。3.性能指标：调速范围5：1，转速稳态精度在10％以内，额定转速和额定负载时装置效率高于0.9，功率因数高于0.85，电网电压波动10％时，输出电压波动不大于5％。设计

6、任务:1.交-直-交三相SPWM逆变器主电路设计。2.集成SPWM调制波发生器电路设计。3.集成驱动电路设计。4.低频补偿电路设计。5.检测及保护电路设计。6.提供总电路图。设计要求: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.对项目设计结果进行分析。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.课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图

7、和PCB图)1方案论证1.1变极调速变极调速一般是通过改变定子绕组的接线方式来改变电动机的定子绕组极对数，从而达到调速的目的。它既不是恒转矩调速方式，也不是恒功率调速方式。优点:1具有较硬的机械特性，稳定性良好。2无转差损耗，效率高。3接线简单、控制方便，易维修、价格低。缺点:有级调速，级差较大，不能获得平滑调速，且由于受到电动机结构和制造工艺的限制，通常只能实现2-3种极对数的有级调速，调速范围相当有限。1.2变转差率调速变转差率调速实现方法众多，例如调压调速、转子串电阻调速、串极调速和滑差离合器调速等方法。交流电动机的输出功率的表达式

8、为:(1-1)其中M—电磁转矩。ω—电机旋转磁场的速度。—旋转磁场的同步速度s—转差率式(1一1)中称为交流电动机的转差功率，这一部分功率主要消耗在转子阻抗上。因此，当s增大时，电动机的损耗也