三相交流调压调速系统设计与仿真
交流调压电源的设计与仿真
① 时的工作模态:
图2-5(A) S1导通,S3关断
图2-5(B) 时的续流模态
图2-5(C) 时的续流模态
图2-5(D) S1关断,S3导通
图2-5 基于插入死区时间的PWM方式2的工作模态( )
② 时的工作模态:
图2-6(A) S4导通,S2关断
图2-6(B) 时的续流模态
目前常用的AC/AC变换是交-直-交型变换,这种变换要经过一个直流的过程,也就是说先从交流电整流成直流电,通过对直流电的处理和控制,完成转换的过程,然后再逆变成交流电,输出给用电设备。采用这种方式主要是因为直流电易于控制。但是也有缺点,它仅能实现降压变换,变换级数过多,不但成本较高,而且电路复杂。其整流滤波环节对电网谐波污染严重,滤波电容会使电路的功率因数下降。
(9)
其中, 为一个开关周期内的电容放电电流,可视为直流,其大小等于这个开关周期的负载电流 。那么根据式(9),要使输出电流纹波不超过规定值,输出滤波电容Co需满足:
(10)
将式(10)推广到整个工频周期,可得电容的设计表达式为:
(11)
因为Buck-Boost电路输入输出电压极性相反,因此,开关管在关断时承受的电压应力为:
主电路应工作在下面两个状态,在此考虑电感和电容上的内阻,两个工作状态的电路简化图如图2-3所示。
图2-2主电路工作状态简化图
假设电感电流方向为从 (见图2-3)时为正,当电感电流为正时,讨论如下。如图2-2,当SW1导通,SW2关断,主电路可以简化成如图2-3(A)所示的电路。输入电压给L充电储存能量,在输出端,电容C向负载供电,它的能量是前一个导通周期存储下来的。SW2关断,SW2导通,主电路可以简化成如图2-3(B)所示的电路。输入端的电源不起作用,在输出端,电感L向负载提供能量,同时对C充电,以保证下一个开关周期的进行。
利用MATLAB对交流电机调速系统进行建模和仿真
2 0 1 4年 O 2月
机 械 工 程 与 自 动 化
ME CH ANI CAL ENGI NEE RI NG & AUT( ) M ATI ON
No.1 Fe b.
文章编号 : 1 6 7 2 — 6 4 1 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 1 0 — 0 2
异步 电机 的机 械特 性方程 式 为 :
T 一 3 p 【 , 2 ^, P /
叫 [ ( R 十R : / s ) +( c J ; ( L +I 4 ) 。 ]‘
其中: T 为 电磁 转 矩 ; P 为 电机 极对 数 ; U 为 电机 定
利 用 MAT L AB对 交流 电机 调 速 系统 进 行建 模 和 仿 真 米
王 涛 ,刘 洋 ,左 月 明。
( 1 . 乌 兰察 布 职 业 学 院 机 电技 术 系. 内蒙 古 集 宁 0 1 2 0 0 0 ;2 . 山西 农 业 大 学 )
2 定子 调压调 速 系统仿 真模 型构建
子 相 电压 ; R 为定 子 每 相 电 阻 ; R: 为转 子 折 算 电阻 ; S
为转 差率 ; 为 电机 供 电 电源 角频 率 ; L 为定 子 每 相
漏感; L : 为转子 每相 漏感 。
由此 , 当转差 率 为 定值 时 , 电磁 转矩 与 电 机
实系统 的 运 行 过 程 和 状 态 进 行 数 字 化 模 拟 的技 术 。
抗值 。当铁 芯饱 和 时 , 交 流电抗 值较 小 , 所 以电机 定 子 所得 的电压值 就高 ; 当铁 芯不饱 和 时 , 交 流 电抗值 随 直 流励 磁 电流 的变化 而 改 变 , 从 而 定 子 电压 也 随其 发 生 变化 , 从 而达 到调 压调 速 的 目的 。 ( 3 )晶闸管调 压 。这种 方法 是采 用 3对 反并 联 的 晶闸管 或 3 个 双 向晶 闸管调 节 电机 定子 电压 。
双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计模板
第1章绪论1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳原理和构成调压调速即通过调整通入异步电动机旳三相交流电压大小来调整转子转速旳措施。
理论根据来自异步电动机旳机械特性方程式:其中,p为电机旳极对数;w1为定子电源角速度;U1为定子电源相电压;R2’为折算到定子侧旳每相转子电阻;R1为每相定子电阻;L11为每相定子漏感;L12为折算到定子侧旳每相转子漏感;S为转差率。
图1-1 异步电动机在不一样电压旳机械特性由电机原理可知,当转差率s基本保持不变时,电动机旳电磁转矩与定子电压旳平方成正比。
因此,变化定子电压就可以得到不一样旳人为机械特性,从而到达调整电动机转速旳目旳1.2 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳工作原理系统主电路采用3个双向晶闸管,具有体积小。
控制极接线简朴等长处。
A.B.C为交流输入端,A 3.B3.C3为输出端,接向异步电动机定子绕组。
为了保护晶闸管,在晶闸管两端接有阻容器吸取装置和压敏电阻。
控制电路速度给定指令电位器BP1所给出旳电压,经运算放大器N构成旳速度调整器送入移相触发电路。
同步,N还可以得到来自测速发电机旳速度负反馈信号或来自电动机端电压旳电压反馈信号,以构成闭环系统,提高调速系统旳性能。
移相触发电路双向晶闸管有4种触发方式。
本系统采用负脉冲触发,即不管电源电压在正半周期还是负半周期,触发电路都输出负得触发脉冲。
负脉冲触发所需要旳门极电压和电流较小,故轻易保证足够大旳触发功率,且触发电路简朴。
TS是同步变压器,为保证触发电路在电源正负半波时都能可靠触发,又有足够旳移相范围,TS采用DY11型接法。
移相触发电路采用锯齿波同步方式,可产生双脉冲并有强触发脉冲电源(+40V)经X31送到脉冲变压器旳一次侧第2章双闭环三相异步电动机调压调速系统旳设计方案2.1 主电路设计调压电路变化加在定子上旳电压是通过交流调压器实现旳。
目前广泛采用旳交流调压器由晶闸管等器件构成。
它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角旳大小来调整加到定子绕组两端旳端电压。
三相交流调压调速系统设计与仿真
三相交流调压调速系统设计与仿真三相交流调压调速系统是一种常见的电力系统控制技术,广泛应用于电机驱动、风力发电、太阳能发电等领域。
调压调速系统的设计和仿真是一个重要的环节,可以通过仿真分析系统的性能、稳定性和可靠性等,从而指导实际系统的设计和运行。
首先,三相交流调压调速系统主要由三相桥式整流电路、直流侧LC 滤波器、逆变器、电机负载以及控制系统组成。
为了设计一个稳定可靠的系统,首先需要确定系统的输入电压和输出电压、电流的需求。
根据需求确定整流电路和逆变器的参数。
其次,根据确定的参数,进行系统的电路设计,包括整流电路、滤波器和逆变器。
整流电路采用桥式整流电路,可以将交流电转换为直流电;滤波器用于滤除整流电路输出的直流电中的高频脉动;逆变器将直流电转换为交流电,并输出给电机负载。
然后,设计系统的控制策略。
调压调速系统的控制策略通常包括电压闭环控制和速度闭环控制。
电压闭环控制用于控制逆变器输出的交流电电压,保持其稳定在设定值附近;速度闭环控制用于控制电机负载的转速,保持其稳定在设定值附近。
最后,进行系统的仿真。
利用电力仿真软件,可以对系统进行仿真分析,评估其性能、稳定性和可靠性。
通过仿真可以观察系统的响应过程、稳态性能以及系统动态参数等,并进行相应的调整和优化。
在仿真过程中,可以分别对电压闭环控制和速度闭环控制进行仿真。
首先,电压闭环控制仿真分析逆变器输出的交流电电压是否在设定值附近稳定;其次,速度闭环控制仿真分析电机负载的转速是否在设定值附近稳定。
通过分析仿真结果,可以发现系统的问题并进行相应的改进。
综上所述,三相交流调压调速系统的设计与仿真是一个重要的环节,可以帮助工程师评估系统性能并进行优化。
通过合理的参数选择、电路设计和控制策略,可以设计出稳定可靠的调压调速系统,满足实际应用需求。
三相交交变频电路设计与仿真
三相交交变频电路设计与仿真三相交交变频电路是一种将三相交流电转换为可变频率的交流电的电路。
在电力系统中,电能的供给和需求常常是不匹配的,因此需要通过变频电路来实现电能的调节和控制。
本文将详细介绍三相交交变频电路的设计原理、电路结构和仿真分析。
首先,三相交交变频电路的设计原理是利用可控电子元件对三相交流电进行调节和控制,从而改变其频率和电压。
常见的可控电子元件有晶闸管、可控硅和IGBT等。
这些元件能够根据外部信号实现开关控制,从而实现对电流和电压的调节。
三相交交变频电路的电路结构主要包括整流桥、滤波电路、逆变桥和控制电路。
首先,整流桥将三相交流电转换为直流电,并经过滤波电路进行滤波处理,以去除电流中的高频脉冲成分。
接下来,逆变桥将滤波后的直流电转换为可变频率的交流电。
控制电路主要用于实现对逆变桥的开关控制。
常见的控制方法有脉宽调制(PWM)控制和电压调制控制。
脉宽调制控制通过改变逆变桥的开关时间来控制输出电压的大小。
而电压调制控制则通过改变逆变桥的开关角来控制输出电压的幅值。
为了验证三相交交变频电路的性能和稳定性,需要进行仿真分析。
在仿真过程中,可以使用软件如PSIM、Matlab/Simulink等来实现电路的建模和仿真。
首先,通过建立电路的数学模型,确定各个元件的参数和开关控制策略。
然后,仿真软件将根据模型和控制策略进行仿真计算,得到电路的输出电压、电流波形等参数。
通过分析这些仿真结果,可以评估电路的性能和优化设计。
总结起来,三相交交变频电路是一种将三相交流电转换为可变频率的交流电的电路。
它通过控制和调节电流和电压,实现对电能的调节和控制。
设计和仿真分析是验证电路性能和稳定性的重要步骤。
只有深入了解电路的原理和结构,并进行充分的仿真分析,才能设计出高性能的三相交交变频电路。
交流调压调速系统设计(软启动器设计)
交流调压调速系统设计(软启动器设计)交流调压调速系统是一种广泛应用于工业生产中的自动控制系统。
它的作用是通过调节电压和电机转速,实现对工艺过程中电动机的精确及可靠控制,可以有效地提高生产效率和产品质量。
在一些特定的工艺过程中,电动机往往需要进行软启动,以避免因突然启动导致的电网压力过大,甚至电动机损坏。
因此,在交流调压调速系统中,软启动器设计是至关重要的一环。
软启动器是一种电气装置,能够在启动电动机时降低其起始电流,从而实现对电动机的平稳启动。
相比起直接启动电动机,软启动器具有以下几个优点:首先,软启动器能够有效降低电动机的启动电流。
启动电动机时,电动机所需的电流通常是额定电流的2至3倍。
而对于某些大功率电动机,其启动电流可能高达额定电流的6至10倍,这会导致电网电压下降,甚至导致其他设备的正常运行受到干扰。
而软启动器通过逐步升高电压的方式启动电动机,使电动机启动时的电流逐渐增大,从而避免了电网电压的剧烈波动。
其次,软启动器能够延长电动机的使用寿命。
传统的直接启动方式对电动机的起始力矩冲击较大,容易导致电动机的机械结构受损,从而缩短电动机的使用寿命。
而软启动器能够通过逐渐升高电动机的转速,使其在启动过程中承受较小的力矩冲击,从而减少机械结构的磨损,延长电动机的寿命。
此外,软启动器还具有节能的优势。
由于软启动器可以逐渐升高电压和转速,避免了电动机在启动时的过大负荷。
这不仅有利于电动机的正常运行,还能够节约能源,降低生产成本。
总之,交流调压调速系统中的软启动器设计对于保护电动机、提高生产效率和节约能源具有重要意义。
在设计软启动器时,需要注意以下几个关键点:首先,需要根据电动机的额定功率和额定电流,选择适当的软启动器型号。
不同型号的软启动器能够承载的起始电流范围是不同的,因此需要根据实际情况选择合适的型号。
其次,需要合理设置软启动器的起始时间和加速时间。
起始时间过长会导致启动时间延长,影响生产效率;而起始时间过短则可能无法有效降低起始电流,达不到软启动的效果。
三相异步电机交流变频调速系统设计实验
三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书仇国庆编写重庆邮电大学自动化学院测控技术实验中心2010/11/2三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书一、实验目的:1. 了解三相异步电机调速的方法;2. 熟悉交流变频器的使用;3. 掌握三相异步电机交流变频调速系统设计。
4. 交流异步电动机机械特性及变频调速特性测试二、控制系统设计要求系统设计要求能够实现三相异步电动机的如下状态的控制:正转;反转;停止;点动;加速;减速。
图1 控制系统硬件结构图三、基本知识:1.异步电动机调速系统种类很多,常见的有:(1)降电压调速;(2)电磁转差离合器调速(3)绕线转子异步电机转子串电阻调速(4)绕线转子异步电机串级调速(5)变极对数调速(6)变频调速等等。
2.三相交流异步电动机2.1 异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。
n转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子电流⑴磁场以⑵通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力⑶ 电磁力使转子绕组以转速n 旋转,方向与磁场旋转方向相同2.2 旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应满足:⑴ 空间位置上互差rad 3/2π电度角。
由定子三相绕组的布置来保证⑵ 在时间上互差rad 3/2π相位角(或1/3周期)。
由通入的三相交变电流来保证。
2.3 电动机转速产生转子电流的必要条件:是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
因此,转子的转速n 必须低于定子磁场的转速0n 。
两者之差称为转差:n n n -=∆0转差与定子磁场转速(常称为同步转速)之比,称为转差率:0/n n s ∆=同步转速0n 由下式决定:p f n /600=上式中,f 为输入电流的频率,p 为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速:p s f n /)1(60-=3.异步电动机调速由转速p s f n /)1(60-=可知异步电动机调速有以下几方法:(1) 改变磁极对数p (变极调速)定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。
电力电子设计报告 三相电压型交直交变频器设计与仿真
电力电子课程设计报告设计题目三相电压型交直交变频器设计与仿真指导老师设计者专业班级学号摘要目前国际形势纷乱复杂、能源危机日益突出,能源瓶颈已经逐渐成为了制约国民经济持续发展的主要因素之一,迫切需要提高工农业生产中的能源利用率。
本课程设计正是基于目前我国交流电气传动系统的现状,设计了一台电压源型通用变频器。
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流变频调速技术得到了迅速发展,其显著的节能效益,高精确的调速精度,宽泛的调速范围,完善的保护功能,以及易于实现的自动通信功能,得到了广大用户的认可,在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面,也给使用者带来了极大的便利。
因此,研究交—直—交变频调速系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。
本文研究了变频调速系统的基本组成部分,主回路主要有三部分组成:将工频电源变换为直流电源的“整流器”;吸收由整流器和逆变器回路产生的电压脉动的“滤波回路”,也是储能回路;将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
使用Matlab/Simulink搭建交—直—交变频调速系统的仿真模型,通过试验对该交—直—交变频器的基本工作原理、工作特性及作用有更深的认识,也对谐波对于交—直—交变频器的影响有了一定的了解。
关键词:交—直—交变频,整流,逆变,simulink仿真,谐波目录摘要 .................................................................................................................... I I 第1章绪论. (5)1.1课程设计的目的 (5)1.2课程设计的任务与要求 (5)1.3课程设计的内容 (5)1.4控制方式 (6)1.5M ATLAB的原理应用及S IMULINK仿真 (7)第2章三相电压型交直交变频器的组成及基本原理 (8)2.1三相电压型交直交变频器的基本构成 (8)2.2交直交变频器的工作原理 (10)2.3使用变频器要注意的问题 (11)2.4交直交变频的基本工作特性 (11)2.5PID控制器的参数整定 (11)第3章主电路设计及仿真 (12)3.1设计方案 (12)3.2主电路结构原理图 (13)3.3电路类型选择依据 (13)3.4整流器的工作原理及设计 (14)3.4.1 整流器的基本工作原理 (14)3.4.2 整流元件的选择 (16)3.4.3 电抗器参数计算 (16)3.4.4 整流器的设计与仿真 (16)3.5逆变器的工作原理及设计 (21)3.5.1 逆变器的基本工作原理 (21)3.5.2 逆变器的设计与仿真 (24)3.5.3 PI控制电路的设计与仿真 (28)3.5.4 PWM波的产生设计与仿真 (30)第4章驱动保护电路的设计 (33)4.1过电压保护: (33)4.2过电流保护 (34)4.3IGBT驱动电路 (34)4.4触发电路选择与设计 (35)第5章综合设计与仿真 (37)5.1.1 交直交变频器模型 (37)5.1.2 检验是否满足性能指标的要求。
三相电压型PWM整流器双闭环系统设计与仿真(精)
ev(9)Tv=4Tev
4三相VSR控制系统分析与仿真
运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对系统进行仿真分析,
并且验证上述双闭环系统调节器整定方法的可行性。
根据上述双闭环系统调节器的整定方法可分别算出电流内环以及电压外环调节器参数,并由此可对系统进行仿真分析。
图6中的响应曲线为“模最佳”电压外环整定曲线与典型Ⅱ系统整定曲线的对比。由图中可看出,由“模最佳”整定法设计调节系统不仅具有良好的抗扰动性能,而且较快的动态响应速度。
[3]GregHoglund,JamesButler.Rootkits:SubvertingtheWindowskernel[M].AddisonWesleyProfessional,2005
[4]JeffreyR.ProgrammingapplicationforMicrosoftWindows[M].MicrosoftPress,1999.
通过仿真试验可看出三相电压型pwm整流器电压内环采用典型i型系统调节方式进行的调节器参数整定对系统电模最佳整定法得流具有较快的跟踪能力而电压外环通过到的系统响应不仅能够满足系统设计要求而且相比采用典型i阶系统整定法得到的调节系统具有更良好的抗扰动性能动态响应速度也得到了明显的改善
科技信息
博士・专家论坛
式中,Kip、——电流内环比例调节增益和积分调节增益KiI—
1引言
由于全控器件的不连续性以及系统模型的电流耦合性,
给系统设计带来了困难。因此,本文根据文献[1]中所提到的前馈解耦控制策略,首先对三相电压型PWM整流器(VSR)进行解耦,得到dq旋转坐标系中的电流解耦模型。
其次,三相VSR系统的控制有多种方式,其中双闭环控制系统由于控制结构简单、控制性能优良等优点被广泛采用。因此,本文根据三相VSR系统设计要求,提出了较为可行的双闭环系统设计方案并进行仿真验证。
三相交流调压调速系统设计与仿真
三相交流调压调速系统设计与仿真首先,三相交流调压调速系统由三个主要组件组成:电源、调压模块和调速模块。
其中,电源提供三相交流电,调压模块控制电源输出电压,调速模块控制电机的转速。
在设计三相交流调压调速系统时,首先需要确定系统的功率需求和电源参数。
根据功率需求选择合适的三相交流电源,并确定其额定电压、频率和容量。
然后,设计调压模块,可以采用调压变压器、稳压器或变频器等来实现电源输出电压的调节。
调压模块需要具备过载保护、过压保护和短路保护等功能,以确保电源的稳定和安全运行。
接下来,设计调速模块。
调速模块根据输入的控制信号,控制电机的转速。
调速模块可以采用PID控制、开环控制或闭环控制等方式,根据具体应用需求选择合适的控制算法。
同时,还需要考虑电机的额定功率、额定转速和最大转矩等参数,以确保电机正常工作和安全运行。
在系统设计完成后,需要进行系统的仿真和验证。
通过使用仿真软件,如Matlab/Simulink、PSCAD或Proteus等,建立系统模型,模拟不同的工作条件和故障状况,评估系统的性能和稳定性。
同时,还可以使用实际硬件进行系统的验证和测试,对系统进行实时运行和实际负载测试。
在仿真和实验过程中,需要注意系统的工作温度、功率损耗和效率等参数。
同时,还需要进行系统的保护设计和故障排除,确保系统在故障情况下的安全运行和快速恢复。
总之,三相交流调压调速系统的设计与仿真是一个复杂而关键的过程。
通过合理选择电源、调压模块和调速模块,并进行细致的仿真和验证,可以确保系统的性能和稳定性,满足实际应用的需求。
三相永磁同步电动机变频调速系统设计
三相永磁同步电动机变频调速系统设计运动控制系统课程设计题目:三相永磁同步电动机变频调速系统设计专业班级:自动化姓名:学号:指导教师:摘要本论文在研究永磁同步电动机运行原理的基础上详细讨论了其变频调速的理论而且设计了一套基于DSP的永磁同步电动机磁场定向矢量控制系统。
永磁同步电动机相对感应电动机来说具有体积小、效率高以及功率密度大等优点,因此自从上个世纪80年代,随着永磁材料性能价格比的不断提高,以及电力电子器件的进一步发展,永磁同步电动机的研究也进入了一个新的阶段。
由于永磁同步电动机自身具有比感应电动机更为优越的性能,而且其dq变换算法相对简单、电机转子磁极的位置易于检测,因此交流调速的矢量控制理论在永磁同步电动机的控制领域也得到了同样的重视,有关永磁同步电动机矢量控制研究的成果陆续发表。
本文就是应用电压矢量控制SVPWM实现对永磁同步电机的转矩控制,使其拥有直流电机的性能。
关键词:永磁同步电机矢量控制 dq变换 DSP目录1 绪论............................................................................................................. (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 研究现状及应用前景 (1)2 永磁同步电机的矢量控制方法 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 电流检测电路 (4)3.2 转速检测和转子磁极位置检测电路 (5)3.3 PWM发生电路 (6)3.4 IPM智能功率模块驱动电路 (7)3.5 系统保护电路 (8)3.6 人机接口电路 (9)4 软件设计............................................................................................................. . (9)设计心得............................................................................................................. .. (12)参考文献............................................................................................................. .. (13)1 绪论1.1 研究背景与意义众所周知,电动机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。
三相交流调压电路的matlab仿真设计
黑龙江大学课程设计说明书学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化课程名称:电力电子技术设计题目:三相交流调压电路(无中线)的仿真姓名:学号:指导教师:成绩:第一章三相交流调压电路的原理 (1)1.1 实验电路 (1)1.2 工作原理分析 (1)第二章实验仿真 (3)1.1参数设计 (4)1.2 仿真结果 (5)第三章仿真结果分析 (7)结论 (8)参考文献 (9)第一章三相交流调压电路的原理1.1 实验电路实验电路如下:电阻性负载Vt1vt4 vt3vt6 vt5vt2RP1RP2RP3LD1LD2LD3U0I0电阻电感性负载三相交流调压实验的电路图1.2 工作原理分析工作原理分析,主要分析电阻负载时的情况:1.任一相导通须和另一相构成回路,因此,和三相全控整流电路一样,电流流通路径中有两个晶闸管,所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。
2.三相的触发脉冲依次相差120°,同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。
因此触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样,为VT1~ VT6,依次相差60°。
3.如果把晶闸管换成二极管可以看出,相电流和相电压同相位,且相电压过零食二极管开始导通。
因此把相电压过零点定为触发延迟角a 的起点,三相三线电路中,两相间导通是靠线电压导通的,而线电压超前相电压30°,因此,a角移相范围是0°~ 150°。
根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续,可将0°-150°的移相范围分为如下三段:(1)0°≤ a < 60°:电路处于三管导通与两管导通交替,每管导通180°-a 。
但a=0°时是一种特殊情况,一直是三管导通。
(2)60°≤ a < 90°:任一时刻都是两管导通,每管的导通角都是120°。
(3)90°≤ a < 150°:电路处于两管导通与无晶闸管导通交替状态,每个晶闸管导通角为300°-2a。
三相异步电动机变频调速系统设计及仿真.
天津职业技术师范大学课程设计说明书题目:三相异步电动机变频调速系统设计及仿真指导老师:班级:机检1112班组员天津工程师范学院课程设计任务书机械工程学院机检1112 班学生课程设计课题:三相异步电动机变频调速系统设计及仿真一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日二、同组学生:三、课程设计任务要求(包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等):1、目的和意义交流调速是一门重要的专业必修课,它具有很强的实践性。
为了加深对所学课程(模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等)的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题,培养学生设计实际系统的能力,特开设为期一周的课程设计。
2、具体内容写出设计说明书,内容包括:(1)各主要环节的工作原理;(2)整个系统的工作原理(包括启动、制动以及逻辑切换过程);(3)调节器参数的计算过程。
2.画出一张详细的电气原理图;3.采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究,对计算得到的调节器参数进行校正,验证设计结果的正确性。
将Simulink仿真模型,以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。
4、考核方式1.周五采用口试方式进行考核(以小组为单位),成绩按百分制评定。
其中小组分数占60%,个人成绩占40%(包括口试情况和上交材料内容);2.每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。
五、参考文献1、陈伯时.电力拖动自动控制系统----运动控制系统(第3版).机械工业出版社,2003指导教师签字:教研室主任签字:目录第一章绪论 (2)第二章系统总体设计方案 (4)2.1 概述 (4)2.2系统组成结构及工作原理 (4)2.2.1恒压频比控制下的机械特性 (4)2.2.2变频器 (6)2.2.3变频器主电路工作原理 (6)2.2.4整流电路 (7)2.2.5逆变电路 (7)2.2.6调节器 (9)2.2.7启动制动 (10)第三章硬件设计及选型 (11)3.1主电路的设计 (11)3.2整流电路设计 (11)3.3逆变电路的设计 (12)第四章simulink仿真 (13)4.1建立模型 (13)4.2 未变频时仿真结果 (14)4.3变频时仿真结果(基频以下调速) (15)4.4变频时仿真结果(基频以上调速) (17)关于变频调速的总结 (18)附电气图 (19)参考文献 (19)第一章绪论在交流调速中,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。
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武汉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_______日目录课程设计任务书 ................................................................ 错误!未定义书签。
《运动控制系统》课程设计指导书............................................. 错误!未定义书签。
摘要................................................................................................ 错误!未定义书签。
题目4: 三相交流调压调速系统设计与仿真.................. 错误!未定义书签。
1概述 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
电机发展概述.......................................................................... 错误!未定义书签。
交流调速系统的应用领域主要有三个方面: ................... 错误!未定义书签。
交流调速系统的分类.............................................................. 错误!未定义书签。
2、异步电动机的机械特性........................................................... 错误!未定义书签。
、异步电机固有机械特性...................................................... 错误!未定义书签。
、异步电机调压调速的机械特性.......................................... 错误!未定义书签。
3、调压调速系统........................................................................... 错误!未定义书签。
调压电路.................................................................................. 错误!未定义书签。
速度闭环控制的调压调速系统.............................................. 错误!未定义书签。
缺相保护 ............................................................................... 错误!未定义书签。
4、Matlab仿真.............................................................................. 错误!未定义书签。
调压电路仿真模型.................................................................. 错误!未定义书签。
参数设置.................................................................................. 错误!未定义书签。
仿真总电路图.......................................................................... 错误!未定义书签。
仿真结果 ............................................................................... 错误!未定义书签。
结果分析.................................................................................. 错误!未定义书签。
5、小结........................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献......................................................................................... 错误!未定义书签。
武汉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:李文彦班级名称: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、课程设计内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,每组完成的内容不能雷同。
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。
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内容充实,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。
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/Motion Control System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)陈伯时机械工业出版社参考书:运动控制系统,尔桂花,清华大学出版社,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、课程设计内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.课程设计说明书应内容充实,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内容作设计内容。
六、课程设计评分标准备注: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:李文彦)执笔:李向明审核:审定:日期: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。