长安大学交流调速课程设计
交直流调速系统课程设计任务书
交直流调速系统课程设计指导书一、课程设计大纲适用专业：电气自动化、电气工程及其自动化总学时：2周1.课程设计的目的课程设计室本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，而且还将起到从理论过度到实践的桥梁作用。
因此，必须认真组织，周密布置，积极实施，以期达到下述教学目的：（1）通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程设计方面的基本知识、基础理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。
（2）通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。
（3）通过课程设计，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，掌握设计内容，达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的，为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好基础。
2.课程设计的要求（1）根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。
（2）要求掌握交直流调速系统的设计内容、方法和步骤。
（3）要求会查阅有关参考资料和手册等。
（4）要求学会选择有关元件和参数。
（5）要求学会绘制有关电气系统图和编制元件明细表。
（6）要求学会编写设计说明书。
3.课程设计的程序和内容（1）学生分组、布置题目。
首先将学生按学习成绩、工作能力和平时表现分成若干小组，每小组按优、中、差合理搭配，然后下达课程设计任务书，原则上每小组一个题目。
（2）熟悉题目、收集资料。
设计开始，每个学生应按教师下达的具体题目，充分了解技术要求，明确设计任务，收集相关资料，包括参考书、手册和图表等，为设计工作做好准备。
（3）总体设计。
正确选定系统方案，认真画出系统总体结构框图。
（4）主电路设计。
按选定的系统方案，确定系统主电路形式，画出主电路及相关保护、操作电路原理图，并完成主电路的元件计算和选择任务。
交流变频调速系统课程设计
一、绪论20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。
在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
交流异步电动机的调速方式有多种，诸如调压调速、变级调速、串级调速、滑差调速等，而变频调速优于上述任何一种调速方式，是当今国际上广泛采用的效益高、性能好、应用广的新技术。
它采用微机控制、电力电子技术及电机传动技术取得工业交流异步电机的无级调速功能。
目前在国内外已广泛应用，是自动化电力传动的发展方向。
二、交流变频调速2.1、交流变频调速的优异特性1．调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
2．调速范围较大，精度高。
3．起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。
4．变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。
5．易于实现过程自动化。
6．必须有专用的变频电源，目前造价较高。
7．在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
2.2、与其它调速方法的比较交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。
其中，变频调速最具优势。
这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。
在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。
例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。
此外，也限制了电机向高转速、大容量发展。
而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点：第一，直流电机的单机容量一般为12 - 14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。
第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6～10kV。
调速对象课程设计
调速对象课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解调速对象的基本概念，掌握其分类及各自特点；2. 学生能掌握调速对象在工程实践中的应用，了解其在我国科技发展中的重要性；3. 学生能运用调速对象的原理，分析并解决实际工程问题。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的调速系统，具备实际操作能力；2. 学生能通过查阅资料、进行实验等方法，培养动手能力和团队协作精神；3. 学生能运用数学、物理等知识，对调速对象进行定量分析，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习调速对象，培养对科学技术的热爱和追求，增强民族自豪感；2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到调速技术在节能减排、可持续发展等方面的重要意义；3. 学生能关注调速技术的发展，培养创新意识，积极参与科技活动。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握调速对象的基本知识和技能，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在让学生在学习过程中，既能掌握学科知识，又能培养良好的情感态度价值观，为我国科技发展和社会进步贡献力量。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 调速对象基本概念及分类：介绍调速对象的定义、作用及其在工程中的应用，分析各类调速对象的原理和特点。
2. 调速系统的设计与分析：讲解调速系统的设计方法，分析调速系统的性能指标，探讨影响调速系统性能的因素。
3. 调速对象的数学模型：建立调速对象的数学模型，分析模型参数对调速性能的影响，为调速系统设计提供理论依据。
4. 调速技术在工程实践中的应用：列举调速技术在工业、交通、能源等领域的应用案例，分析其优缺点及改进措施。
5. 调速技术的发展趋势：介绍国内外调速技术的发展动态，探讨调速技术在节能减排、可持续发展等方面的前景。
教学内容安排和进度如下：1. 第1-2课时：调速对象基本概念及分类；2. 第3-4课时：调速系统的设计与分析；3. 第5-6课时：调速对象的数学模型；4. 第7-8课时：调速技术在工程实践中的应用；5. 第9课时：调速技术的发展趋势。
调速课程设计
调速课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握XX学科的基本概念、原理和方法，能够运用所学知识解决实际问题。
具体来说，知识目标包括：了解XX学科的基本概念和原理，掌握XX学科的基本方法，了解XX学科的发展趋势。
技能目标包括：能够运用XX学科的基本方法分析问题和解决问题，能够运用XX学科的知识进行创新和设计。
情感态度价值观目标包括：培养学生对XX学科的兴趣和热爱，培养学生的科学精神和探索精神，培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括XX学科的基本概念、原理和方法，以及XX学科的应用实例。
具体来说，教学大纲如下：第一章：XX学科的基本概念和原理1.1 XX学科的定义和发展历程1.2 XX学科的基本原理和方法1.3 XX学科的应用领域第二章：XX学科的基本方法2.1 XX方法的原理和操作步骤2.2 XX方法的实例分析2.3 XX方法的优缺点及改进方向第三章：XX学科的应用实例3.1 XX学科在生活中的应用实例3.2 XX学科在工业中的应用实例3.3 XX学科在科研中的应用实例三、教学方法为了达到课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性，帮助学生更好地理解和掌握所学知识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版社出版的XX学科教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐学生阅读XX学科的经典著作和最新研究成果，以拓宽视野和加深理解。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和掌握所学知识。
4.实验设备：配置必要的实验设备，开展实验教学，让学生亲身体验和实践所学知识。
通过以上教学资源的选择和准备，我们将为学生提供全面、丰富的学习支持，帮助学生更好地学习和掌握XX学科的知识。
调速系统课程设计
调速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解调速系统的基本概念，掌握其工作原理和关键组成部分。
2. 学生能够描述不同类型的调速系统，并分析其优缺点及适用场合。
3. 学生能够运用物理和数学知识解释和分析调速系统中的速度、加速度和力的关系。
技能目标：1. 学生能够运用图表、计算和模拟等方法，进行调速系统的设计和分析。
2. 学生能够运用实验设备，进行调速系统的搭建和调试，解决实际问题。
3. 学生能够运用科技文献和资料，对调速系统进行研究和评价，提出改进方案。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到调速系统在现代科技领域的重要地位，增强科技创新意识。
2. 学生能够通过调速系统的学习，培养团队协作、实践操作和问题解决的能力。
3. 学生能够关注调速系统在环保、节能等方面的应用，树立绿色可持续发展观念。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，旨在通过理论教学和实践活动，帮助学生掌握调速系统的相关知识。
学生特点：高二学生在物理知识方面已有一定基础，具有较强的逻辑思维能力和实验操作能力，对科技创新感兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣和潜能。
通过多元化的教学手段，确保课程目标的实现，为学生的未来发展奠定基础。
二、教学内容1. 调速系统概述- 定义、作用及分类- 常见调速系统的应用案例2. 调速系统的基本原理- 速度与加速度的关系- 力与运动的关系- 能量转换与守恒原理3. 调速系统的关键组成部分- 驱动装置- 传动装置- 控制装置4. 不同类型调速系统的特点与比较- 电机调速系统- 发动机调速系统- 电磁调速系统5. 调速系统的设计与分析- 设计原则与方法- 数学模型与计算- 仿真模拟与优化6. 调速系统的实验操作- 实验设备与工具- 实验步骤与方法- 数据采集与分析7. 调速系统的应用与前景- 现代科技领域的应用- 环保、节能方面的贡献- 未来发展趋势与展望教学内容根据课程目标，结合教材相关章节进行组织，确保科学性和系统性。
交流调速水泵课程设计
交流调速水泵课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握交流调速水泵的基本原理、结构、性能和应用；技能目标要求学生能够运用所学知识对交流调速水泵进行选型、安装、调试和维护；情感态度价值观目标要求学生培养对交流调速水泵行业的兴趣和责任感，提高创新意识和团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括交流调速水泵的基本原理、结构、性能和应用。
具体包括：1. 交流调速水泵的工作原理及其特点；2. 交流调速水泵的分类及其应用领域；3. 交流调速水泵的性能指标及其测量方法；4. 交流调速水泵的选型、安装、调试和维护方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
包括：1. 讲授法：通过讲解交流调速水泵的基本原理、结构和性能，使学生掌握相关知识；2. 讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神；3. 案例分析法：分析实际案例，使学生了解交流调速水泵在实际工程中的应用；4. 实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1. 教材：选用权威、实用的交流调速水泵教材，为学生提供系统、全面的知识体系；2. 参考书：推荐学生阅读相关领域的参考书，拓宽知识面；3. 多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4. 实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手操作，提高实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等；作业主要评估学生的知识运用能力和动手能力；考试主要评估学生对课程知识的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
评估结果将作为学生成绩的重要组成部分，以激励学生努力学习。
六、教学安排本课程的教学安排将按照以下进行：共安排16周，每周2课时，共计32课时。
交流调速系统设计报告
交流调速系统设计报告1. 引言交流调速系统是一种应用广泛的电力传动系统，可以实现电动机的无级调速和自动控制。
本文将对交流调速系统的设计进行详细的说明和分析，包括系统的组成、工作原理、设计步骤及成果展示。
2. 系统组成交流调速系统主要由电动机、变频器、传感器、控制器和用户界面组成。
其中，电动机是系统的执行机构，变频器是控制电机转速的核心设备，传感器用于获取电机运行状态的反馈信号，控制器用于对变频器进行指令控制，用户界面则是系统的操作界面，用于用户的交互操作。
3. 工作原理交流调速系统的工作原理基于变频器的调速技术。
其核心思想是通过控制变频器的输出电压和频率，来控制电动机的转速。
具体而言，系统通过传感器获取电动机转速和负载变化的反馈信号，并将信号传递给控制器。
控制器根据反馈信号及用户的设定值，计算出控制信号并发送给变频器。
变频器根据接收到的控制信号，改变输出电压和频率，从而实现对电动机转速的精确控制。
4. 设计步骤设计交流调速系统的步骤如下：4.1 确定系统需求根据用户的实际需求，确定系统的调速范围、精度要求、工作环境等参数。
4.2 选择电动机和传感器根据系统需求，选择合适的电动机和传感器。
电动机的功率和转速范围应满足系统的输出要求，传感器应能够准确获取电动机的转速和负载变化。
4.3 选择变频器和控制器根据电动机和传感器的特性，选择合适的变频器和控制器。
变频器的额定功率和频率范围应满足系统的要求，控制器应具备良好的信号处理和计算能力。
4.4 连接和调试系统将电动机、传感器、变频器和控制器按系统设计连接，并进行调试和测试。
确保系统能够正常工作并达到预期的调速效果。
4.5 用户界面设计根据用户需求，设计用户界面，实现用户与系统之间的交互操作。
用户界面应友好易懂，功能完善。
5. 成果展示经过上述设计步骤，我们成功实现了一套交流调速系统。
系统具备以下特点：- 调速范围广，可满足不同工况的调速需求；- 调速精度高，可实现电动机的无级调速；- 响应速度快，能够在瞬间完成转速调整；- 操作界面友好，操作简便，用户体验良好。
直流调速系统和交流调速系统课程设计1
目录第一章相关软件介绍 (2)1.1 MATLAB基础知识 (2)1.2 SIMULINK环境和模型库的应用 (3)第二章直流调速和交流调速系统基本原理简介 (6)2.1三相桥式整流电路基本原理 (6)2.2 三相桥式逆变电路基本原理 (7)2.3 PWM控制技术原理 (10)2.4 脉冲触发器介绍 (14)2.5 直流调速系统基本原理 (16)2.6 交流调速系统基本原理 (17)第三章 Matlab仿真电路设计 (18)3.1 直流调速系统仿真电路设计 (18)3.2 交流调速系统仿真电路设计 (22)3.3 系统仿真结论分析 (26)相关参考文献 (27)第一章相关软件介绍1.1 MATLAB基础知识1．MATLAB基本功能MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
《交直流调速系统系统课程设计》
《交直流调速系统》课程设计一、性质和目的自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论部分之后，通过课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。
二、设计内容1.根据指导教师所下达的《课程设计任务书》课程设计。
2.主要内容包括：（１）根据任务书要求确定总体设计方案（２）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计；（３）控制回路设计：控制方案的选择、控制器设计（４）保护电路的选择和设计（５）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点3.编写详细的课程设计说明书一份。
三、设计内容与要求1.熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。
2.熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。
3.掌握触发控制电路的设计选型方法。
４.掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。
５.掌握绘制系统电路图绘制方法。
６.掌握说明书的书写方法。
四、对设计成品的要求1.图纸的要求：1）图纸要符合国家电气工程制图标准；2）图纸大小规格化（例如：1＃图，2＃图）；3）布局合理、美观。
2.对设计说明书的要求1）说明书中应包括如下内容①目录②课题设计任务书；③调速方案的论证分析（至少有两种方案，从经济性能和技术性能方面进行分析论证）和选择；④所要完成的设计内容⑤变压器的接线方式确定和选型；⑥主电路元器件的选型计算过程及结果；⑦控制电路、保护电路的选型和设计；⑧调速系统的总结线图系统电路设计及结果。
2）说明书的书写要求①文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明了。
②字迹工整；书写整齐，使用统一规定的说明书用纸。
③图和表格不能徒手绘制。
④附参考资料说明。
《交直流调速系统》课程设计任务书一、课程设计的主要任务（一）系统各环节选型 1、主回路方案确定。
2、控制回路选择：变频器、给定器、调节放大器、触发器、稳压电源、电流截止环节，调节器的限幅值路、电流、电压检测环节（须对以上环节画出线路图，说明其原理）。
交流调速系统及应用课程设计
交流调速系统及应用课程设计摘要本文介绍了一门名为“交流调速系统及应用”的课程设计，旨在帮助学生理解交流调速系统的原理及应用，并学会运用PLC编写程序进行调速。
课程设计包含两个部分：理论学习和实际操作。
在理论部分，学生将学习交流电机的结构、原理以及不同类型的调速方法；在实践部分，学生将使用PLC编写程序实现交流电机的调速。
通过该课程设计，学生将获得扎实的理论基础和实际操作能力。
1. 引言交流电机作为现代工业中最常用的电机之一，在各种机械设备中扮演着至关重要的角色。
要想实现电机的控制和调速，就必须掌握交流调速系统的原理和应用。
随着PLC技术的发展和应用，利用PLC编写程序实现交流电机调速的方法也得到了广泛应用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解交流调速系统的原理和方法，并掌握运用PLC编写程序进行调速的技能。
2. 课程设计的目标本课程设计的目标是帮助学生：1.理解交流电机的结构和原理；2.学习不同类型的交流电机调速方法；3.掌握利用PLC编写程序实现交流电机调速的技能；4.培养动手能力和解决实际问题的能力。
3. 课程内容本课程设计包含两个部分：理论学习和实际操作。
课程内容如下：3.1 理论学习1.交流电机的基本结构和工作原理；2.不同类型的交流电机调速方法的原理；3.交流调速系统的构成和工作原理；4.PLC系统的基本原理和应用；5.PLC编程基础。
3.2 实际操作1.PLC编程软件的使用方法和基本操作；2.利用PLC编写程序实现交流电机调速。
4. 课程设计的教学方法本课程设计采用“理论与实践相结合”的教学方法。
具体来说，本课程设计包括以下几个步骤：1.学生通过阅读相关教材和参考书籍，自学掌握相关理论知识；2.教师进行理论课讲解和实例演示，帮助学生掌握相关理论知识；3.学生分组进行实际操作，利用PLC编写程序实现交流电机调速；4.教师进行实验指导和实践演示，帮助学生理解实验结果。
5. 课程设计的考核方式本课程设计的考核方式主要包括以下几种：1.学生提交编写的PLC程序和实验报告；2.学生进行实际操作和口头答辩；3.学生参加理论考试。
交流调速课程设计
—辽宁工业大学交流调速控制系统课程设计（论文）题目：交流电机三相电压源型逆变电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化132班学号： *********学生姓名：**指导教师：（签字）起止时间：2016.12.19-2016.12.30`课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化132注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要三相电压型逆变电路的主电路。
直流电源采用相控整流电路，由普通晶闸管组成。
逆变电路由6个导电臂组成,每个导电臂均由具有自关断能力的全控型器件及反并联二极管组成，所以实际上也是一种全控型逆变电路。
电压型逆变电路主要用于两方面：笼式交流电动机变频调速系统。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。
非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
关键词：三相电压型；IGBT；逆变电路目录第1章绪论 (4)第2章课程设计的方案 (6)2.1概述 (6)2.2系统组成总体结构 (6)第3章硬件设计 (8)3.1主电路的设计 (8)3.2IGBT驱动电路 (9)3.3保护电路 (13)3.4驱动电路的设计................................ 错误!未定义书签。
第4章控制电路的设计...................... 错误!未定义书签。
4.1采用单片机控制 (14)4.2单片机程序.................................... 错误!未定义书签。
《交流调速系统》课程教学大纲
《交流调速系统》课程教学大纲课程名称：交流调速系统课程代码：ELEA1039英文名称：Motion Control System课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时(30+6)开课学期：第7学期适用专业：电气工程及其自动化先修课程：电机原理与电机拖动、电力电子技术、自动控制原理后续课程：无开课单位：机电工程学院课程负责人：王富东大纲执笔人：季清大纲审核人：余雷一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：交流调速系统是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。
本课程针对电气工程及其自动化专业“以弱电控制强电”的特点，以电机原理与电机拖动、电力电子技术和自动控原理的专业知识为基础，同时结合现代交流调速技术的最新进展，重点介绍交流调速系统的原理和控制方法，并且以实际应用为导向，培养学生综合运用电力电子技术和自动控制技术解决电气领域实际工程问题的能力。
教学目标：现代交流调速技术是综合运用电力电子技术和自动控制技术，实现交流电机调速的一门技术。
本课程的主要内容包括：交流调速系统的发展和基本类型，异步电机转差功率消耗型和回馈型调速系统，异步电机变压变频调速，SPWM和SVPWM调速技术，异步电机矢量控制系统和直接转矩控制系统，无速度传感器的高性能异步电动机调速系统和同步电动机的调速系统。
并且通过相关实验，强化矢量控制等异步电动机调速系统的原理，培养学生综合运用专业知识解决电气领域具体工程问题的能力。
本课程的具体教学目标如下：1.熟悉和掌握交流调速系统的核心技术基础，包括与现代交流调速技术相关的电力电子器件、变频器、PWM控制技术、三电平逆变器技术、矢量控制技术等专业知识；2.培养学生综合运用电机、电力电子和自动控制的相关原理，理解和分析异步电动机变压变频调速、矢量控制、无速度传感器的高性能调速，同步电动机的调速系统等具体工程问题；3.通过实验训练，培养学生综合运用单片机、嵌入式系统、DSP技术等知识，完成交流调速系统的数字实现。
选修《交流调速》课程标准
《交流调速》课程标准一、课程信息课程名称：交流调速课程类型：电气自动化专业延展模块课程代码：0729010 授课对象：电气自动化专业学分：2.0 先修课：电机拖动电力电子技术单片机等学时：32 后续课：变频调速修定人：杨立波修订时间：2011年9月15日二、课程性质《交流调速系统》属电气自动化专业的专业选修课。
通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流调速系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合，使学生在掌握本课程的基础上，经过实验环节有能力分析和设计交流调速系统。
三、课程设计1、课程目标设计总体目标：《交流调速系统》是电气自动化技术专业的一门技术应用性很强的专业课程，坚持“以学生为主体，以学生的学习为中心”，融“教、学、做”为一体，强化对学生能力的培养。
在教学过程中突出高职教育特点，以技术应用为第一要素使学生“学其所用，用其所学”。
在教学过程中帮助学生学会学习、学会实践，同时学会协作。
在培养学生的辩证思维能力的同时加强学生的职业道德的教育，确保人才培养目标的实现。
通过本课程教学过程的实施，使电气自动化类学生具备高素质、高技能人才所必需的交流调速系统的基本理论、基本知识，基本分析方法，并具备一定的解决实际问题的能力，为学习其它后续相关课程和职业技能奠定基础。
具体目标：1.熟悉交流调速系统的分类、主要性能指标；2.掌握调压调速的原理和方法、晶闸管三相交流调压电路、调压调速系统的组成与特性分析、电磁转差离合器调速系统；3.掌握串级调速原理与基本类型、低同步串级调速系统的机械特性、串级调速的效率和功率因数、串级调速的闭环控制系统；4.掌握异步电动机变频调速的控制方法和机械特性，变频器的分类与特点、晶闸管变频器、脉宽调制型变频器；5.掌握转速开环的晶闸管变频调速系统、转差频率控制的转速闭环变频调速系统的组成和工作原理，了解矢量变换控制的基本思想。
6.了解变频调速技术的应用。
2、课程内容设计（1）设计的整体思路：课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线、以行业导向、工学结合为主要手段、以职业能力培养为核心，培养学生综合电机调速知识的能力和职业素质。
交流调速控制系统课程设计
交流调速控制系统课程设计一、实验目的本实验旨在让学生掌握交流调速控制系统的工作原理与设计方法，理解交流电机的调速特性及其应用。
二、实验内容1.交流调速控制系统的设计及组装；2.交流电机的调速特性实验；3.利用交流调速控制系统控制交流电机的转速；4.测试交流电机在不同转速下的性能参数。
三、实验原理交流调速控制系统是通过改变电机绕组施加电压的方式来控制电机转速的。
主要包括三种类型：电压型、频率型和 PWM 型。
实验中采用电压型交流调速控制系统。
电路主要由三部分组成：晶闸管控制器、变压器、电机。
控制器可以调整交流电源输入电压的大小，从而改变电机的转速。
交流电机的调速特性取决于电压和负载。
一般情况下，电机的转速与电压呈线性关系。
在负载变化时，电机转速的变化主要取决于负载对电机的转矩要求。
四、实验设计实验器材和材料•交流电机•电压型交流调速控制系统•三相变压器•电压表•电流表•多用表实验步骤1.搭建交流调速控制系统，将三相变压器接在电机上；2.将电压表、电流表和多用表依次接在控制器输出端、变压器输入端和电机端；3.将控制器接入电源，打开电源开关，开始进行实验。
实验流程1.逐步调整交流电机转速，记下不同转速下的电压、电流、功率及效率等数据；2.根据数据绘制出交流电机的调速特性曲线（电压 - 转速曲线、效率- 转速曲线等）；3.讨论曲线所反映的电机性能特点、调速控制器的作用及其优化方法等。
五、实验结果通过实验可以得到电压 - 转速曲线、效率 - 转速曲线等数据，进而分析交流电机的调速特性。
针对不同的调速要求，可以调整控制器的输出电压，以达到最佳调速效果。
六、实验总结交流调速控制系统在现代工业中有着广泛的应用。
本实验让学生深入理解交流调速控制系统的设计原理、系统组成、性能特点及优化方法等，培养学生的实验技能、动手能力和解决问题的能力。
调速技术课程设计
调速技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解调速技术的概念、原理及其在工程领域的应用。
2. 掌握调速系统的组成、类型及各自的特点。
3. 了解调速技术在自动化控制系统中的重要性及其影响。
技能目标：1. 学会分析调速系统的性能，并能进行简单的调速系统设计。
2. 能够运用所学知识，解决实际工程中与调速相关的问题。
3. 培养学生运用现代工具，如仿真软件进行调速系统模拟的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对调速技术学习的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队协作意识，培养在调速系统设计与分析过程中与他人合作的能力。
3. 提高学生对我国调速技术发展的认识，树立民族自信心和自豪感。
课程性质：本课程为应用技术类课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生具备一定的物理基础和电路知识，对新技术充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，采用案例分析法、实验操作法等多种教学方法，提高学生的学习兴趣和积极性。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在课程学习过程中逐步达到预期目标。
二、教学内容1. 调速技术基本概念与原理- 介绍调速技术的定义、作用及其发展历程。
- 分析调速系统的工作原理和关键性能指标。
2. 调速系统的组成与分类- 阐述调速系统的基本组成，包括电机、控制器、传感器等。
- 介绍不同类型的调速系统，如直流调速、交流调速等，并分析各自特点。
3. 调速技术在自动化控制系统中的应用- 分析调速技术在工业生产、交通运输等领域的应用案例。
- 探讨调速技术在节能、提高生产效率等方面的作用。
4. 调速系统设计与分析- 介绍调速系统设计的基本步骤和方法。
- 结合实际案例，分析调速系统的性能优化和故障诊断。
5. 调速系统仿真与实验- 指导学生使用仿真软件进行调速系统模拟。
- 安排实验课程，让学生动手搭建简单的调速系统，并观察和分析实验结果。
教材章节关联：1. 调速技术基本概念与原理——第一章“绪论”2. 调速系统的组成与分类——第二章“调速系统的类型与组成”3. 调速技术在自动化控制系统中的应用——第三章“调速技术的应用”4. 调速系统设计与分析——第四章“调速系统的设计与分析”5. 调速系统仿真与实验——第五章“调速系统的仿真与实验”教学进度安排：1. 基本概念与原理（2课时）2. 系统组成与分类（2课时）3. 应用案例分析（2课时）4. 系统设计与分析（3课时）5. 仿真与实验（3课时）教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节和实际案例，使学生能够循序渐进地掌握调速技术的相关知识。
交流调速系统的设计
交流调速系统的设计学校：专业名称：姓名：班级：学号：目录一、交流调速系统的设计1、交流调速的现状………………………………………………（ 3 ）2、用单片机控制的交流调速…………………………………（ 6 ）3、系统设计的参数……………………………………………（ 13 ）4、用单片机控制的电机交流调速系统设计……………………（14 ） 4.1、调速系统总体方案设计…………………………………………..（ 15 ）4.2、系统主回路的设计以及参数计算…………………………………（ 16 ）5、体会…………………………………………………………..（ 18 ）文摘单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。
通过改变程序来达到控制转速的目的。
由于设计中电动机功率不大，所以整流器采用不可控电路，电容器滤波；逆变器采用电力晶体管三相逆变器。
系统的总体结构主要由主回路，驱动电路，光电隔离电路，HEF4752大规模集成电路，保护电路，Intel系列单片机，Intel8253定时/记数器，Intel8255可编程接口芯片，Intel8279通用键盘/显示器，I/O接口芯片，CD4527比例分频器和测速发电机等组成。
回路中有了检测保护电路就可以使整个系统运行的可靠性有了保障。
1 交流调速的现状随着电力电子技术，计算机技术的不断发展和电力电子器件的更新换代，变频调速技术得到了飞速的发展。
据资料显示，现在有90%以上的动力来源来自电动机。
我国生产的电能60%用于电动机，电动机与人们的生活息息相关，密不可分，所以要对电动机的调速有足够的重视。
我们都知道，动力和运动是可以相互转化的，从这个意义上说电动机也是最常见的运动源，对运动控制的最有效方式是对运动源的控制。
因此，常常通过对电动机的控制来实现运动控制。
实际上国外已将电动机的控制改名为运动控制。
对电动机的控制可以分为简单控制和复杂控制两大类。
简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。
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长安大学交流调速课程设计一．摘要变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。
随着社会经济的发展，绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。
对于一个城市的建设，供水系统的建设是其中重要的一部分，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。
近年来，随着自动化技术、控制技术的发展，以及这些技术在供水系统的应用，高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。
本次课程设计采用CPM1A PLC控制器结合富士变频器控制两台水泵的各种转换，实现变频恒压供水系统的功能，并且实现故障转换与报警等保护功能，使得系统控制可靠，操作方便。
二．设计要求一楼宇供水系统，正常供水量为30m3/小时，最大供水量40m3/小时，扬程24米。
采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，保证用户水压恒定。
当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。
要求设计实现：⑴设二台水泵。
一台工作，一台备用。
正常工作时，始终由一台水泵供水。
当工作泵出现故障时，备用泵自投。
⑵二台泵可以互换。
⑶给定压力可调。
压力控制点设在水泵出口处。
⑷具有自动、手动工作方式，各种保护、报警装置。
采用OMRONCPM1A PLC、富士变频器完成设计。
三．方案的论证分析传统的小区供水方式有：⑴恒速泵加压供水方式该方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，目前较少采用。
⑵气压罐供水方式气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点，但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵在低效段工作，也使浪费加大，从而限制了其发展。
⑶水塔高位水箱供水方式水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点，但存在基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大等缺点，频繁起动易损坏联轴器，目前主要应用于高层建筑。
综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点。
目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展，基于PLC 和变频技术的恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
四． 变频恒压的理论分析及控制方案的确定1. 系统原理分析 水泵电机多采用三相异步电动机，其转速公式为：60(1)f n s p=- 从上式可知，三相异步电动机的调速方法有：变极对数调速 变转差率调速 变频调速三种方式。
a. 变极调速的调控方式控制简单，只需要改变鼠笼型异步电机的定子绕组的连接组别，便能达到变极的目的。
这种方式节能效果显著，效率高，但是有级调速，因此转速变化较大，转矩也变化大，在实际中适用范围小。
b. 改变转差率调速一般采用串级调速的方式，该种方式属于转差功率回馈型调速，节能效果好，且调速性能也好，但由于线路过于复杂，增加了中间环节的电能损耗，且成本高，故实用性不好。
c. 根据公式可知，当转差率变化不大时，异步电动机的转速n 基本上与电源频率f 成正比。
连续调节电源频率，就可以平滑地改手动启停水泵。
图2 变频恒压供水主电路图1.系统控制电路的设计根据图2所示的主电路图设计控制电路。
系统控制过程分析：（1）自动控制将旋钮开关SA1旋到自动档位，此时按下起动按钮SB5，触点00006接通，输出继电器01002得电，接触器KM2接通了1号泵的控制；按下起动按钮SB6，触点00007接通，输出继电器01003得电，接通了2号泵的控制接触器KM3； KM2或KM3接通后，再接通链接变频器与电源的接触器KM1，此时输出继电器01000得电，KA常开触点闭合，变频器的正传启停按钮闭合，水泵开始变频运行。
一旦出现故障，将通过中间继电器进行切换。
（2）手动控制手动启动1号泵：将旋钮开关SA1旋到手动档位，此时按下开关按钮SB1，触点00002闭合，输出继电器01004得电，KM4常开触点闭合，启动1号泵工频工作。
手动停止1号泵：按下SB3，触电00004断开，输出继电器01004失电，KM4常开触点断开， 1号泵停止工作。
手动启动2号泵：按下SB2启动2号泵工作，触点00003闭合，输出继电器01005得电，KM5常开触点闭合，启动2号泵工频工作。
手动停止2号泵：按下SB4，触点00005断开，输出继电器01005失电，KM5常开触点断开，2号泵停止工作。
（3）故障报警控制1号泵过载时，FR1常开触点00010闭合，输出继电器01006得电，点亮L3。
2号泵过载时， FR2常开触点00011闭合，输出继电器01007得电，点亮L4。
当变频器出现故障时，输入端子KA动作，触点00008闭合，使输出继电器01006和01007同时接通，L3、L4同时点亮。
当低水箱达到水位下限的时候，水位开关S自动断开，对应的常闭触点00009断开，自动控制系统断电停止工作。
同时，1、2号泵故障使输出继电器01008得电，警铃接通报警，从而实现了声光报警。
详细控制原理参见梯形图图3 系统梯形图图4 PLC外部接线图2.PLC的I/O口分配及其外围接线图表一 I/O分配表六．主要设备选型1.水泵的容量选择已知该系统正常供水量为30m3/小时，最大供水量40m3/小时，扬程24米。
查得求水泵容量的公式：N=Q(m3/h)*H(m)/367/g(0.6~0.85) N：轴功率，单位是千瓦（kW）Q：流量，单位是立方米每小时（m3/h）H：扬程，单位是米(m)367：常数，是一个固定值0.6~0.85：水泵的效率，一般流量大的取大值，流量小的取小值；所以，本系统选g=0.6，N=40*24/367/0.6=4.359673水泵功率=轴功率*安全系数（通常取1.1-1.2）所以初选水泵功率=1.2*4.359673=5.2316kw一般水泵的功率有一些模数，从小到大有：1.1kW，2.2kW，3kW，4kW，5.5kW，7.5kW，11kW，15kW，18.5kW，22kW，30kW，37kW，45kW，55kW，75kW，90kW，110kW，132kW……故选择的水泵电机功率为5.5kw.查水泵电机型号如下：因为该系统的最大供水量40m3/小时，扬程24米，且电机的功率初选为5.5kw，所以水泵型号为65SG40-40，其流量为40m3/小时，扬程40m，符合要求。
其额定电流为： I=S/√3U=7.5*1000/√3*380=11.4A2.变频器选型此系统中对于流量和扬程的需求均很小，而且对供水系统无任何特殊要求，因此选择通用型变频器—富士FRENIC7.5G11S—4，此变频器为380 AC供电。
部分端子功能如下：（1）其中R、S、T为变频器输入端子；U、V、W为变频器输出端子；（2）本系统中PID调节模块输出的调节信号为4—20mA的电流信号，故此变频器采用电流信号进行频率设定。
（3）设定开关量输入端子FWD为电动机的启停信号（本次系统中电动机选择正转或反转，用FWD或REV端子作为启停控制信号；如果设为正转，水泵电机抽不出水，则换用REV端子进行控制，实现水泵反转运行）。
（4）30A、30B、30C为变频器的报警输出信号，系统中使用30A、30C(即选用常开触点)，将此触点接入PLC，当变频器故障时，故障信号进入信号PLC，通过继电器断开主电路，使得变频器停止运行，同时进行声光报警。
（5）FMA为模拟量输出端子。
从FMA和公共端11输出DC0~±10V 的模拟监视信号，可监视输出频率、输出电压，输出电流等内容。
此系统中在FMA和公共端11接频率计，监视输出频率。
3.PID调节器按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器，简称为PID调节器，是连续系统中技术成熟且应用广泛的一种调节器。
它的结构简单，不一定需要系统的确切数学模型，参数易于调整，在长期应用中己积累了丰富经验。
将它移植到计算机控制系统，通过软件予以实现，对于大多数控制对象都能获得满意的控制效果，此系统采用独立的PID调节器，根据经验和资料查的 PID控制器参数的工程整定：PID 参数的经验数据为温度:P=20-60% T=180-600s D=3-180s压力:P=30-70% T=24-180s液位:P=20-80% T=60-300s流量:P=40-100% T=6-60s居中取值，P=50%,T=102s，根据这两个参数，基本就能确定PID调节器的型号。
3.其他设备的选择(1) QF1、QF2的选型主电路的电压为交流380V，电动机M1、M2的功率均为 5.5KW，由α=得P3UICOSI NI =I N2==12.6A ，而低压断路器的额定电流只需大于或者等于被保护电路的计算电流，故低压断路器QF1、QF2的额定电流大于9.285A 即可，因此低压断路器QF1、QF2选择DZX7——2520. （2）低压断路器QF 的选择低压断路器QF 用于电源的分配线上，手动模式下电动机M1、M2可能同时工作，而且M1、M2的功率相同，所以QF 的电流大于M1和M2的电流之和，因此低压断路器QF 可以选择DZX7——2522 (额定电流范围为10-16A)。
（3)断路器QF3的选择断路器QF3用于PLC 的输出口，用于驱动负载，因此其额定电流为负载电流之和 ，QF3选择DZX7——2522。
(4)热继电器：型号为LR1-D16；对于不频繁起动的电机，热继电器的额定电流应根据电机的额定电流选择, 并留一定的裕量，故I=12.6×1.1=13.86A ，则此型号满足要求。
(5)接触器：型号为LC1-D16，额定电流为16A ；接触器选择原则是主触点的额定电流N KN I I ，故此接触器可满足要求。
(6)频率计：选型为YCT-MS6100/PN001715；本设计对频率计的要求不是很高，上述频率计即可能够满足设计需求。
七．操作使用说明1.自动工作：将旋钮开关SA1旋到自动档位，如选择1号泵为工作泵，则将其工作选择开关SA2旋到1号泵工作档位。
如选择2号泵为工作泵，则将其工作选择开关SA2旋到2号泵工作档位。
按下启动按钮SB5，则系统可自动工作。
按下自动停止按钮SB6则可使整个系统停止运行。