电机设计毕业论文

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毕业论文设计-电机端盖加工工艺

毕业论文设计-电机端盖加工工艺

摘要端盖,是安装在电机等机壳后面的一个后盖,俗称“端盖”。

本论文主要分析了端盖加工工艺规程及专用夹具的设计。

分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等参数,制定了三条加工工艺路线,并从中选取了最为合理的一条,该路线计算出时间定额,选取适合的机床和刀具制作相应的工序过程卡片。

本论文针对其中精糛中间大孔这道工序设计了夹具。

绘制出机床联系尺寸图表达夹具与机床相对位置关系,绘制加工示意图表达工件定位及镗杆的选择,最后对夹具的定位,夹紧力大小完成整个夹具装配图,并对其中典型零件进行拆画,实现了对端盖的加工。

关键词:加工工艺;端盖;目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1选题的背景和意义 (3)1.2课题研究的主要内容 (4)1.3本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 (4)第二章零件加工工艺的总体设计 (5)2.1变速箱端盖生产的相关分析 (5)2.2零件功用的相关分析 (5)2.3零件工艺分析 (6)2.4零件工艺规程设计 (7)2.3.2零件毛坯制造形式的确定 (7)2.3.3零件机械加工工艺路线的拟定 (7)2.3.4确定加工余量 (10)2.2.5切削用量及工时定额的确定 (12)第三章专用夹具设计 (18)3.1钻4-M6底孔夹具设计 (18)3.2铣侧面夹具设计 (21)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章绪论1.1选题的背景和意义随着科学技术的发展,机电产品日趋精密复杂。

产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短,从而促进了现代制造业的发展。

尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具等行业,用普通机床进行加工(精度低、效率低、劳动强度大)已无法满足生产要求,从而一种新型的数字程序控制的机床应运而生。

这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化典型产品。

数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。

该系统能够逻辑地处理有其他符号编码指令(刀具移动轨迹信息)所组成的程序。

伺服电机控制系统毕业论文设计

伺服电机控制系统毕业论文设计
进入90年代以来,随着电力电子工业的飞速发展,许多高性能半导体功率器件,如GTR、MOSFET、IGBT、MCT等相继问世,以及微处理器、大规模集成电路技术的发展,逆变装置也发生了根本性的变化。这些开关器件本身向着高频化、大容量、智能化方向发展,并出现集半导体开关、信号处理、自我保护等功能为一体的智能功率模块(正M)和大功率集成电路,使直流伺服电动机的关键部件之一―逆变器的成本降低,且向高频化、小型化发展。同时,永磁材料的性能不断提高和完善,特别是钕、铁、硼永磁材体的热稳定性和耐腐蚀性的改善,加上永磁电机研究和开发经验的逐步成熟,稀土永磁直流伺服电动机的应用和开发进入一个新阶段,目前正朝着超高速、高转矩,高功能化、微型化方向发展[3]。
调速应用领域最初用得最多的是直流电机,随着交流调速技术特别是电力电子技术和控制技术的发展,交流变频技术获得了广泛应用,变频器和交流电动机迅速渗透到原来直流调速系统的绝大多数应用领域。近几年来,由于直流伺服电动机体积小、重量小和高效节能等一系列优点,中小功率的交流变频系统正逐步被直流伺服电动机系统所取代,特别是在纺织机械、印刷机械等原来应用变频系统较多的领域,而在一些直接由电池供电的直流电机应用领域,则更多的由直流伺服电动机所取代。
This article mainly discusses the designations of three-phase BLDCM velocity modulation system. The master controlled unit is BLDCM special-purpose control chip 80C196MC, assistanceswith the keyboard, the monitor, examines the electric circuit, the power electric circuit, actuates the electric circuit, the protection circuit and so on. The BLDCM with 3 Hall sensors establishing inside, to exam the position of the rotor and decide the phase change of electricalmachinery, the system calculates the rotational speed of the electrical machinery to realize the velocity-feedback control according to the Hall signal.

电机设计毕业论文

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电机设计毕业论文电机设计毕业论文随着科技的不断发展,电机作为现代工业中不可或缺的重要组成部分,其设计和研发也变得越来越重要。

电机设计毕业论文是电机工程专业的学生必须完成的一项重要任务,旨在通过理论和实践的结合,探索电机设计的原理和方法,提高学生的实践能力和创新思维。

一、引言电机设计是电机工程领域中的核心内容,它涉及电机的结构设计、磁路设计、绕组设计、热设计等多个方面。

电机设计的目标是提高电机的效率、功率密度和可靠性,满足不同应用场景的需求。

本篇毕业论文将以某型号交流电机设计为例,探讨电机设计的关键技术和挑战。

二、电机设计的基本原理电机设计的基本原理是根据电机的工作原理和要求,确定电机的结构和参数。

在设计过程中,需要考虑电机的功率、转速、效率、负载特性等因素,以及材料的选择和加工工艺。

此外,还需要进行磁路分析、电磁场分析和热场分析等,以确保电机的性能和可靠性。

三、电机设计的关键技术1. 磁路设计:磁路设计是电机设计的关键环节,它直接影响电机的磁通分布和磁阻特性。

在磁路设计中,需要考虑磁路的长度、截面形状、磁导率等因素,以提高磁路的效率和性能。

2. 绕组设计:绕组设计是电机设计中的另一个重要方面,它涉及到电机的导线布局、匝数和截面积等。

在绕组设计中,需要考虑绕组的电阻、电感、耐压能力等因素,以提高绕组的效率和可靠性。

3. 热设计:热设计是电机设计中的一个关键问题,它涉及到电机的散热和温升控制。

在热设计中,需要考虑电机的功率损耗、散热方式和散热结构等因素,以确保电机在工作过程中的稳定性和可靠性。

四、电机设计的挑战和发展趋势电机设计面临着许多挑战,例如高效率、高功率密度、低噪音和低成本等要求。

为了应对这些挑战,电机设计正朝着以下几个方向发展:1. 新材料的应用:新材料的应用可以提高电机的效率和功率密度,例如高温超导材料、高磁能密度材料等。

2. 智能化设计:通过引入智能化设计方法和工具,可以提高电机设计的效率和可靠性,例如基于人工智能的优化算法和仿真平台。

电机设计毕业论文

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电机设计毕业论文电机设计毕业论文一、引言随着科技的不断发展,电机作为一种关键的电力机械,已经成为现代机电工业的重要设备。

对于电机的设计,制造和应用已经成为电机专业学生需要研究的主要内容之一。

本文将介绍一个电机设计的毕业论文,阐述了在电机设计过程中的一些关键方面。

二、电机设计基础1.电机的分类根据电机的用途、结构、按用途不同,电机可以分为不同的类型。

按照电机的使用环境可以分为工业用电机,家用电机,船用电机,飞机用电机等。

按照结构可以分为交流电机和直流电机,电力电机和小型电机,异步电机和同步电机。

不同类型的电机有不同的特点和设计要求。

2.电机设计的基本步骤电机设计的基本步骤包括电机设计要求的确定,电机概念设计,计算,绘制设计图纸,选择和检验材料及制造工艺,实验和模型测试。

3.电机设计的基本设计要求电机设计要求应符合以下基本要求:1)电机性能稳定:电机的性能应该具有稳定的特点,能够在工作过程中具有良好的稳定特性,避免产生振动和噪声。

2)高效能和高效率:电机必须具有高效能和高效率,这意味着在相同工作条件下,电机的输出功率应该尽可能高,能源的损失应该尽可能小。

3)可靠性和稳定性:电机必须应该具有良好的可靠性和稳定性,能够对工作环境中的各种干扰因素具有良好的适应性,同时能够长时间运行。

4)经济性:电机的成本应该合理,制造成本和使用成本应该都掌握在合理的范围之内。

三、具体设计过程本文设计了一个DC减速电机,应用于环保领域中的某种设备中(详情见论文)。

设计步骤包括:确定电机工作原理和基本参数,进行电机的初始设计,对电机进行分析和模拟,进行性能测试和实验验证等环节。

四、结果与讨论本文所设计的DC减速电机具有以下特点:1. 较小的外形尺寸,方便安装和使用。

2. 高效率,具有较好的运行稳定性和可靠性。

3. 由于减速机构的作用,具有更大的扭矩和较低的速度,适用于需要较大扭矩和同时需要较小转速的场合。

五、结论本文对DC减速电机的设计进行了探讨,并通过实验验证了其性能和特点。

毕业设计(论文)-绕线式异步电动机的串级调速[管理资料]

毕业设计(论文)-绕线式异步电动机的串级调速[管理资料]

绕线式异步电动机的串级调速作者:摘要:本设计主要利用电力拖动控制设计出可靠安全且容易操作和维修。

主要介绍了机械和工艺对电器控制线路的要求,以及怎么设计出来的控制线路满足生产的要求,达到简单经济。

在设计电力拖动自动控制系统时,一般包括两部分内容,一是确定拖动方案和选择电动机,前者主要解决的是采用交流拖动方案还是直流拖动方案,后者主要解决的是选择电动机容量等问题。

根据电机学由异步电机转速公式n=60f1/Þ×(1-s p)可知异步电机的调速方法有改变定子频率、磁极对数和转差率等,而对于绕线式异步电机我们一般都采用的是改变转差率进行调速,而改变转差率实现异步电动机的调速方法有一:在绕线式异步电机的转子中串入不同的电阻实现电力拖动的速度调节,但这中方法存在着以下缺点:1)他是通过增大转子回路电阻来降低转速,当电机负载转矩恒定时,转速越低转差功率越大,这种方法是通过增大转差功率来降低转速的,但所增加的转差功率全部被转化为热量消耗掉了,这种调速方法效率岁调速的范围增大而降低。

2)调速时电机理想空载转速不变。

只能在额定转速以下调节,调速时机械特性变软,降低了静态调速精度,3)由于转子回来附加电阻的档数有限,无法实行无级调速,调速范围小。

二:串级调速,串级调速是通过绕线式异步电动机的转子回路引入附加电势而产生的。

它属于变转差率来实现串级调速的。

与转子串电阻的方式不同,串级调速可以将异步电动机的功率加以应用(回馈电网或是转化为机械能送回到电动机轴上),因此效率高。

它能实现无级平滑调速,低速时机械特性也比较硬。

特别是晶闸管低同步串级调速系统,技术难度小,性能比较完善,因而获得了广泛的应用。

关键词:异步电动机串级调速原理基本类型Abstract:The design of the main drag to control the use of electricity to design safe and reliable operation and maintenance easy. Introduces the process of mechanical and electrical control circuit, as well as how the control circuit designed to meet the requirements of the production to a simple economic. Automatic control in the design of electric drive system, generally comprises two parts, first drag the program to identify and select the motor, which is used mainly to solve the exchange program or drag drag DC program, which is the main solution is to choose electric machine capacity and so on.According to the study by the electric induction motor speed formula n = 60f1 / Þ × (1-sp) induction motor can see the speed control methods have to change the frequency of the stator, on the pole and a few slip, and so on, but for the winding - We induction motors generally used is to change the slip for governor, and change the slip of the induction motor to achieve a speed control methods: the wound-rotor induction motor in the string into a different resistance to realize the power delay Adjust the speed of the move, but there is method in the following shortcomings: 1) he is through loopincreased resistance to reduce the rotor speed, when the motor torque constant load, the lower the speed difference to the greater power, this approach is adopted Increasing deterioration of the power to reduce speed, but the increase in power all the difference to be converted into energy consumed, the efficiency of this method of speed-year-old governor to reduce the scope of the increase. 2) The speed at the same speed no-load motor ideal. Can only be rated below regulation speed, variable speed control when the mechanical properties of soft and reduce the static speed accuracy, 3) due to additional back rotor resistance limited number of stalls, unable to carry out stepless speed regulation, the small scope of the governor. Second: Cascade Speed, speed cascade through the wound-rotor induction motor circuit and the introduction of additional potential generated. It is a change to achieve slip cascade of speed. Rotor resistance and the string in different ways, can cascade speed asynchronous motor to power the application (or the power grid back into mechanical energy to send back to the motor shaft), so efficient. It can not achieve the smooth-class speed and low speed when the mechanical properties of relatively hard. Thyristor especially low speed synchronous cascade system, the technical difficulty of small, relatively perfect performance, which was widely used.Key words:asynchronous motor series of basic principles governing the type of一、串级调速的基本原理所谓串级调速就是在转子回路中串入与转子电动势E2同频率的附加电动势E add如图1—1所示。

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

小功率永磁无刷直流电动机的设计和仿真研究摘要永磁无刷直流电动机是把电机、电子和稀土材料的高新技术产品发展紧密的结合在一起的新型电机,它具有单位体积转矩高、重量轻、转矩惯量小、控制简单、能耗少和调速性能好等优点,因而在航天航空、数控机床、机器人、汽车、计算机外围设备、军事等领域及家用电器等方面都获得了广泛的应用。

因此,设计性能优异的永磁无刷直流电机具有重要的理论意义和应用价值。

本论文系统的研究了35w小功率永磁无刷直流电机的本体设计,包括设计方法、有限元分析、性能计算、软件仿真等。

本文主要的研究内容如下:1、综述了永磁无刷直流电机的研究现状、存在问题和发展前景,分析了永磁无刷直流电机的基本理论。

2、建立永磁无刷直流电机的数学模型,先利用解析法对该电机进行电磁设计,然后利用有限元法对电机进行优化。

3、基于星形连接三相三状态的控制电路,利用Infolytic公司的MagNet电磁场分析软件建立了永磁无刷直流电机的有限元分析模型,仿真分析其静态气隙磁场分布及动态带负载时的电机特性。

并将软件仿真所得结果与设计计算结果进行比较分析,验证了设计方法的正确性。

关键词:电机设计,无刷直流电动机,有限元分析,稳态特性第一章绪论1.1永磁无刷直流电动机的发展状况永磁无刷直流电动机是一种新型的电动机,其应用广泛,相关技术仍然在不断的发展中,该类电动机的发展充分体现了现代电动机理论、电力电子技术和永磁材料的发展过程。

其中,永磁材料、大功率开关器件、高性能微处理器等的快速发展对永磁无刷直流电动机的进步功不可没。

1821年9月,法拉第建立的世界上第一台电机就是永磁电机,自此奠定了现代电机的基本理论基础。

十九世纪四十年代,人们研制成功了第一台直流电动机。

1873年,有刷直流电动机正式投入商业应用。

从此以后,有刷直流电动机就以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,占据了极其重要的地位。

随着生产的发展和应用领域的扩大,对直流电动机的要求也越来越高。

直流电动机毕业论文

直流电动机毕业论文

第一章直流电动机简介1.1直流电动机的发展近三十年来针对异步电动机变频调速的研究,归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法,稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。

无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的,这一渊源关系从其名称中就可以看出来。

有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来,以其优良的转矩控制特性,在相当长的一段时间内一直在运动控制领域占据主导地位。

但是,有机械接触电刷-换向器一直是电流电机的一个致命弱点,它降低了系统的可靠性,限制了其在很多场合中的使用。

为了取代有刷直流电动机的机械换向装置,人们进行了长期的探索。

早在1917年,Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷,从而诞生了无刷直流电机的基本思想。

无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kW,可设计到400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。

我国对无刷直流电动机的研究起步较晚。

1987年,在北京举办的联邦德国金属加工设备展览会上,SIEMENS和BOSCH两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了国内有关学者的广泛注意,自此国内掀起了研制开发和技术引进的热潮。

经过多年的努力,目前,国内已有无刷直流电动机的系列产品,形成了一定的生产规模。

1.2直流电机的结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕阻、换向器和风扇等组成。

基于DSP的直流电机控制系统设计本科毕业论文

基于DSP的直流电机控制系统设计本科毕业论文

基于D S P的直流电机控制系统设计摘要:直流电机由于励磁磁场和电枢磁场完全解耦,可以独立控制,因此具备良好的调速性能,出力大、调速范围宽和易于控制,广泛应用于电力拖动系统中;而随着对电机控制要求的不断提高,普通的单片机越来越不能满足对电机控制的要求,DSP技术的发展正好为先进控制理论以及复杂控制算法的实现提供了有力的支持;本设计采用美国TI公司专门为电机数字化控制设计的16位定点DSP 控制器TMS320LF2407作为微控制器;该芯片集DSP信号高速处理能力及适用于电机控制优化的外围电路于一体,可以为高性能传动控制技术提供可靠高效的信号处理与控制硬件;电机的控制系统是由检测装置、主控制器、功率驱动器以及上位机组成,其中DSP控制器是电机控制系统的关键部分,负责对电机的反馈信号进行处理并输出控制信号来控制电机的转动;关键词:直流电机; DSP; PID控制器; PWMThe Design of DC Motor Control System Based on DSP Abstract:The DC motor armature magnetic field and the excitation completely decoupled, it can be independently controlled, so it has a good speed performance, contribute to a large power, widely speed range, and easy to control, so it is widely used in electric drive systems. With the motor control required for continuous improvement, common single MCU can't meet requirements of the motor control well, DSP technology just for the advanced control theory and complex control algorithm implementation provides a strong support.This design uses the American TI company specially for motor control design of digital 16 fixed-point DSP controller TMS320LF2407 as the controller. The chip set DSP signal the high processing capacity and used in motor control optimization the periphery of the circuit in a body, high performance driving control technology to provide reliable and efficient signal processing and control hardware. Motor control system is composed of detection devices, the main controller, power driver and PC componen ts, whichDSP controller is a key part of the motor control system , responsible for the motor feedback signal processing and output control sig n al to control the rotation of the motor.Keywords:DC motor, DSP, PID controller, PWM目录第1章绪论课题概述课题研究的背景电气传动是以电动机的转矩和转速为控制对象,按生产机械工艺要求进行电动机转速控制的自动化系统;根据电动机的不同,工程上通常把电气传动分为直流电气传动和交流电气传动两大类;纵观电气传动的发展过程,交流与直流两大电气传动并存于各个时期的各大工业领域内,虽然它们所处的地位和作用不同,但它们始终随着工业技术而发展的;特别是随着电力电子技术和微电子学的发展,在相互竞争中完善着自身,发生着变更;由于直流电机具有良好的线性调速特性,简单的控制性能,因此在工业场合应用广泛;近代,随着生产技术的发展,对电气传动在起制动、正反转以及调速能力、静态特性和动态响应方面都提出了更高的要求,所以计算机控制电力拖动控制系统已成为计算机应用的一个重要内容;直流调速系统在工农业生产中有着更为广泛的应用;随着计算机技术和电力电子技术的飞速发展,两者的有机结合使电力拖动控制技术产生了新的变化;电力电子技术、计算机技术和直流拖动技术的组合是技术领域的交叉,具有广泛的应用前景;有不少的研究者己经在用DSP作为控制器进行研究;直流调速控制系统的控制方法经历了机械式的、双机组式的、分立元件电路式的、集成电路式的、单片机式的发展过程;随着数字信号处理器DSP的出现,给直流调速控制提供了新的手段和方法;将计算机技术的最新发展成果运用在直流调速系统中,在经典控制的基础之上探讨一种新的控制方法,为计算机技术在电力拖动控制系统中的应用做些研究性的工作;用计算机技术实现直流调速控制系统,计算机的选型很多;经过选择,选取DSP芯片作为控制器;直流调速系统的内容十分丰富,有开环控制系统,有闭环控制系统;有单闭环控制系统,有双闭环控制系统和多闭环控制系统;有可逆调速系统,有不可逆调速系统等9;开展本课题研究的控制对象是闭环直流调速系统;研究的目的是利用计算机硬件和软件发展的最新成果,对控制系统升级进行研究;研究工作是在对控制对象全面回顾总结的基础上,重点对控制部分展开研究,它包括对实现控制所需要的硬件和软件环境的探讨,控制策略和控制算法的探讨等内容;目前,对于控制对象的研究和讨论很多,有比较成熟的理论,但实现控制的方法和手段随着技术的发展,特别是计算机技术的发展,不断地进行技术升级;这个过程经历了从分立元件控制,集成电路控制和单片计算机控制等过程;每一次的技术升级都是控制系统的性能有较大地提高和改进;随着新的控制芯片的出现,给技术升级提供了新的可能;电机控制是DSP应用的主要领域,随着社会的发展以及对电机控制要求的日益提高,DSP将在电机控制领域中发挥越来越重要的作用;课题研究的目的及意义长期以来,直流电机一直占据着速度控制和位置控制的统治地位;由于它具有良好的线性调速特性,简单的控制性能,高质高效的平滑运转的特性,尽管近年来不断受到其它电动机的挑战,但到目前为止,就其性能来说仍无其它电动机可比;在控制系统的构成上,本课题对硬件电路进行了设计,而这个硬件系统具有一定的通用性,也即可以将它作为一个硬件平台,在其它过程控制中应用;另外,由DSP的特点量身订做,可以在其它的控制系统中根据不同的要求进行外围电路的设计,进而来构成硬件系统,这样既便于设计思想的物化,又使得设计系统更加紧凑,不浪费资源;本直流电机控制系统采用经典的数字增量式PID控制算法,在本文中对数字增量式PID控制的理论、设计和实现进行了较为详细的论述; 课题研究的现状近些年来,随着现代电力电子技术、控制技术和计算机技术的发展,电机的应用技术也得到了进一步的发展,新产品、新技术层出不穷;除了人们己经熟悉的普通电机外,许多不同用途的特种电机也不断问世,如广泛应用于办公设备的无刷直流电机和高精度的步进电机、用于照相机的超声波电机、用于心脏血液循环系统的微型电机等等;另一方面,由于应用了电力电子技术,电机的控制技术变得更加灵活,效率也更高,如变频器控制的异步电机及伺服系统即是典型的例子1;在实际中,电机应用已由过去简单的起停控制、提供动力为目的应用,上升到对其速度、位置、转矩等进行精确的控制,使被驱动的机械运动符合预想的要求;例如在工业自动化、办公室自动化和家庭住宅自动化方面使用大量的电机,几乎都采用功率器件进行控制,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动;这种新型控制技术己经不是传统的“电机控制”或“电气传动”而是“运动控制”;运动控制使被控机械实现精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制,以及这些被控机械量的综合控制;因此现代电机控制技术离不开功率器件和电机控制器的发展5;电机的控制器经历了从模拟控制器到数字控制器的发展;由于模拟器件的一些参数受外界因素影响较大,并且它的精度也差;所有这些都使得模拟控制器的可重复性比较差,控制效果不理想,因此调速电机的控制器逐渐朝数字化方向发展;数字控制器与模拟控制器相比较,具有可靠性高、参数调整方便、更改控制策略灵活、控制精度高、对环境因素不敏感等优点;随着现有的工业电气传动、自动控制和家电领域对电机控制产品需求的增加用户也不断提高对电机控制技术的要求5;总是希望能在驱动系统中集成更多的功能,达到更高的性能;许多设备试图使用8位或是准16位的微处理器实现电机的闭环控制,然而它们的内部体系结构和计算功能都阻碍了这一要求的实现;例如,在很多领域如工业、家电和汽车,用户希望使用效率高且去掉霍尔效应传感器的电机;这种电机的控制可以通过使用先进的电机控制理论、采用高效的控制算法来实现;但是这可能超出上述微处理器的计算能力;使用高性能的数字信号处理器DSP来解决电机控制器不断增加的计算量和速度需求是目前较为普遍的做法;将一系列外围设备如模数转换器A/D、脉宽调制发生器PWM和数字信号处理器DSP集成在一起,就获得一个既功能强大又非常经济的电机控制专用的DSP芯片;近年来,各种集成化的一单片DSP的性能得到很大的改善,软件和开发工具越来越多,越来越好,价格却大幅度降低;低端产品的价格已接近单片机的价格水平,但却比单片机具有更高的性能价格比;越来越多的单片机用户开始选用DSP器件来提高产品性能,DSP器件取代高档单片机的时机己成熟13;首先,与单片机相比,DSP器件具有较高的集成度;DSP具有更快的CPU,更大容量的存储器,内置有波特率发生器和FIFO缓冲器,提供高速、同步串口和标准异步串口;有的片内集成了A/D和采样/保持电路,可提供PWM输出;更为不同的是,DSP器件为精简指令器件,大多数指令都能在一个周期内完成,并且通过并行处理技术,使一个指令周期内可完成多条指令;同时DSP采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存取程序和数据;又配有内置高速硬件乘法器、多级流水线,使DSP 器件具有高速的数据计算能力;而单片机为复杂指令系统计算机CISC,多数指令要2-3个指令周期来完成;单片机采用冯.诺依曼结构,程序和数据在同一空间存取,同一时刻只能单独访问指令和数据、ALU只能做加法,乘法需要由软件来实现,因此占用较多的指令周期,也就是说速度比较慢;所以,结构上的差异使DSP器件比准16位单片机单指令执行时间快8-10倍,完成一次乘法运算快16-30倍;DSP器件还提供了高度专业化的指令集,提供了FFT快速傅立叶变换和滤波器的运算;此外,DSP器件提供了JTAG Joint Test Action Group接口,具有更先进的开发手段,批量生产测试更方便;其次,基于DSP芯片制造的电机控制器可以降低对传感器等外围器件的要求;通过复杂的算法达到同样的控制性能,降低成本,可靠性高,有利于专利技术的保密;现在各大DSP生产厂家都推出自己的内嵌式DSP电机控制专用集成电路;如占DSP市场份额45%的美国德州仪器公司,凭借自己的实力,推出了电机控制器专用DSP--TMS320C24x;新的TMS320C24x DSP采用TI公司TMS320C2xLP16位定点DSP核,并集成了一个电机事件管理器,后者的特点是可以最佳方式实现对电机的控制;该器件利用TI的可重用DSP核心技术,显示出TI的特殊能力一通过在单一芯片上集成一个DSP和混合信号外设件,制造出面向各种应用的DSP方案;TMS320C24x作为第一个数字电机控制器的专用DSP系列,可支持用于电机控制的指令产生、控制算法处理、数据交流和系统监控等功能;集成的DSP核、最佳化电机控制器事件管理器和单片式A/D设计等诸多功能块加在一起,就可以提供一个单芯片式数字电机控制方案;系列中的TMS320LF2407包括一个30MIPSDSP核、两个事件管理器、32位的中央算术逻辑单元、多达16通道的IO位A/D转换器、64K的I/0空间和一个32K字的闪速存储器,它利用TMS320的定点DSP软件开发工具和JTAG仿真支持,可使电机控制领域的研发人员方便地调试控制器和脱机使用;第三,DSP运算速度快,控制策略中可以使用先进的实时算法,如自适应控制、卡尔曼滤波、状态预估等,大大提高控制系统的品质;而且DSP 控制软件可用C语言或汇编语言编写或者二者嵌套使用;因此采用DSP 芯片制造的电机控制器便于用户的调试和应用;最后,在越来越多的场合,如电动汽车、纺织行业、水泵变频调速系统等,他们往往是规模比较大,时序、组合逻辑都很复杂的情况,这时如果同时运用DSP芯片和一些其它的可编程逻辑器件可以大大减小系统的体积、提高系统运算能力,实现复杂的实时控制;课题研究的内容本文主要研究基于DSP的直流电机控制系统,通过控制算法和调速方法的分析,利用电机调速、DSP芯片控制、上位机通信、按键模块等的基本原理及相关知识,实现对电机的速度控制;整个系统的基本思想就是利用DSP内部资源产生可控制的脉冲控制整流电压,改变串入主回路中的直流电动机的电磁转矩,实现电动机的转速调节;研究内容包括如下:1电机控制系统功能实现的分析;2控制算法与调速方法的分析与设计;3电机驱动、电源模块、按键模块、测速、显示模块的硬件设计与实现;4系统主程序、按键扫描、控制算法、测速、电机速度控制等程序的分析、设计与实现;5电机控制系统整机测试与实现;第2章系统总体设计系统的组成由图2-1可知,该设计包含DSP控制单元、功率驱动单元、检测单元、显示单元、通信单元五个部分;DSP控制单元:对来自上位机的给定信号和来自传感器的反馈信号按一定的算法进行处理,输出相应的PWM波,经过光电隔离部分,送给功率驱动单元;功率驱动单元:对来自DSP控制器的PWM信号进行功率放大后送给直流电动机的电枢两端,驱动电机与负载;速度检测单元:采集电机的速度信息,并送给主控制器;显示单元:将采集到的电机转速信息予以显示;通信单元:负责主控制器与上位机及外设的信息交换;图2-1 系统总体框图2. 2 DSP芯片选择直流电机的调速控制系统一般采用电机专用微处理器,其种类主要包括复杂指令集CISC处理器如工NTEL196MX系列单片微控制器,精简指令集RISC如日立公司SH704x系列单片微控制器,哈佛结构DSP处理器如TI公司T145320F24X系列DSP;一般用于直流电机控制的徽处理器性能要满足以下几个方面:1指令执行速度;2片上程序存储器、数据存储器的容量及程序存储器的类型;3乘除法、积和运算和坐标变换、向量计算等控制计算功能;4中断功能和中断通道的数目;5用于PWM生成硬件单元和可实现的调制范围以及死区调节单元;6用于输入模拟信号的A/D转换器;7价格及开发环境;DSP一般采用哈佛或者改进的哈佛结构,程序空间和数据空间分离,程序的数据总线和地址总线分离,数据的数据总线和地址总线分离;这种结构允许同时访问程序指令和数据,在同一机器周期里完成读和写,并行支持在单机器时钟内同时执行算术、逻辑和位处理操作,极大地提高了执行速度,并且电机控制专用DSP具备丰富的设备和接口资源;TI公司的TMS320系列DSP芯片是目前最有影响、最为成功的数字信号处理器,其产品销量一直处于国际领先地位,是公认的世界DSP霸主;本论文选择了TI公司的TMS320LF2407DSP作为直流电机控制系统的微处理器;TMS320LF2407 DSP 控制器介绍TMS320LF2407 DSP是专为数字电机控制和其它控制系统而设计的;是当前集成度最高、性能最强的运动控制芯片;不但有高性能的C2XX CPU 内核,配置有高速数字信号处理的结构,且有控制电机的外设;它将数字信号处理的高速运算功能,与面向电机的强大控制功能结合在一起,成为传统的多微处理器单元和多片系统的理想替代品12;TMS320LF2407的片内外设模块包括:事件管理模块EV、数字输入/输出模块I/O、模数转换模块ADC、串行外设模块SPI、串行通信模块SCI、局域网控制器模块CAN;1事件管理器EVA和EVBTMS320LF2407提供两个事件管理器EVA和EVB模块,每个模块包含两个通用GP定时器、3个全比较/PWM单元、3个捕获单元和一个正交编码脉冲电路;事件管理器位用户提供了众多的功能和特点,在运动控制和电机控制中特别有用;通用定时器:LF2407共有4个通用定时器,每个定时器包括:一个16位的定时器增/减计数的计数器TxCNT;一个16位的定时器比较寄存器TxCMPR;一个16位的定时器周期寄存器TxPR;一个16位的定时器控制寄存器TxCON;可选择的内部或外部输入时钟;各个GP定时器之间可以彼此独立工作或相互同步工作;与其有关的比较寄存器可用作比较功能或PWM波形发生;每个GP定时器的内部或外部的输入时钟都可进行可编程的预定标,它还向事件管理器的子模块提供时毕;每个通用定时器有4种可选择的操作模式:停止/保持模式、连续增计数模式、定向增/减计数模式、逢续增/减计数模式;当计数器值和比较寄存器值相等时,比较匹配发生,从而在定时器的PWM输出引脚TxPWM/TxCMP上产生CMP/PWM 脉冲,可设置控制寄存器GPTCON中的相应位,选择下溢、比较匹配或周期匹配时自动启动片内A/D转换器;比较单元:LF2407有6个比较单元,每个EV模块有3个;每个比较单元又有两个相关的PWM输出,比较单元的时基由通用定时器1 EVA模块和通用定时器3 EVB模块提供;每个比较单元和通用定时器1或通用定时器3,死区单元及输出逻辑可在两个特定的器件引脚上产生一对具有可编程死区以及输出极性可控的PWM输出;在每个EV模块中有6个这种与比较单元相关的PWM输出引脚,这6个特定的PWM输出引脚可用于控制三相交流感应电机和直流无刷电机;由比较方式控制寄存器所控制的多种输出方式能轻易地控制应用广泛的开关磁阻电机和同步磁阻电机;捕获单元:捕获单元被用于高速I/O的自动管理器,它监视输入引脚上信号的变化,记录输入事件发生时的计数器值,即记录下所发生事件的时刻;该部件的工作由内部定时器同步,不用CPU干预;LF2407共有6个捕获单元,CAP1,CAP2,CAP3可选择通用定时器1或2作为它们的时基,但CAP1和CAP2一定要选择相同的定时器作为它们的时基;CAP4,CAP5,CAP6可选择通用定时器3或4作为它们的时基,同样CAP4和CAP5也一定要选择相同的定时器作为它们的时基;每个单元各有一个两级的FIFO缓冲堆栈;当捕获发生时,相应的中断标志被置位,并向CPU发中断请求;若中断标志己被置位,捕获单元还将启动片内A/D转换器;正交编码脉冲QEP单元:常用的位置反馈检测元件为光电编码器或光栅尺,它直接将电机角度和位移的模拟信号转换为数字信号,其输出一般有相位差为90°的A、B两路信号和同步脉冲信号C;A、B两路脉冲可直接作为LF2407的CAP1/QEP1和CAP2/QEP2引脚的输入;正交编码脉冲电路的时基由通用定时器2或通用定时器4提供,但通用定时器必须设置成定向增/减计数模式,并以正交编码脉冲电路作为时钟源;2数字输入/输出模块I/ODSP器件的数子输入/输出引脚均为功能复用引脚;即这些引脚既可作为通用I/O功能双向数据输入/输出引脚,也可作特殊功能PWM输出、捕获输入、串行输入输出等引脚;数子I/O模块负责对这些引脚进行控制和设置;两种功能的选择由I/O复用控制寄存器MCRx,x=A,B,C来控制;当引脚作为通用I/O时,由数据和方向控制寄存器PxDATDIR,x=A,B,C,D,E,F指出各I/O引脚的数据方向输入还是输出和当前引脚对应的电平高或低;读通用I/O引脚的电平或向引脚输出电平,实际上是对相应的寄存器PxDATDIR进行读写操作;3模数转换器ADC模块在自动控制系统中,被控制或被检测的对象,如温度、压力、流量、速度等都是连续变化的物理量,通过适当的传感器如温度传感器、压力传感器、光电传感器等将他们转换为连续变化的电压或电流即模拟量;模数转换器ADC就是用来讲这些模拟电压或电流转换成计算机能够识别的数字量的模块;TMS320LF2407期间内部有一个10为的模数转换器ADC;该模块能够对16个模拟输入信号进行采样/保持和A/D转换,通道的转换顺序可以编程选择;4串行通信接口SCI模块2407器件的串行通信接口SCI模块是一个标准的通信异步接收/发送UART可编程串行通信接口;SCI支持CPU与其他异步串口采用标准不返回零NRZ模块进行异步串行数字通信;SCI有空闲线和地址位两种多处理器通信方式;两个输入/输出引脚:SCIRXDSCI接收数据引脚和SCITXDSCI发送数据引脚;SCI通过一个16位的波特率选择寄存器,可编程选择64K种不同速率的波特率;SCI支持半双工和全双工操作,发送器和接收器的操作可以通过中断或转换状态标志来完成;5串行外设接口SPI模块串行外设接口SPI模块是一个高速同步串行输入/输出I/O口,它能使可编程长度1—16位的串行位流以可编程的位传输速率输入或输出器件;SPI可作为一种串行总线标准,以同步方式实现两个设备之间的信息交换,即两个设备在同一时钟下工作;SPI通常用于DSP控制器与外部设备或其他控制器之间的通信,用SPI可以构成多机通信系统,SPI还可以作为移位寄存器、显示驱动器和模数转换器ADC等器件的外设扩展口;6CAN控制器模块LF24xx系列DSP控制器作为第一个具有片上CAN控制模块的DSP芯片,给用户提供一个设计分布式或网络化运动控制系统的无限可能;CAN总线是一种多主总线,通信介质可以是绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1 Mbps,通信距离可达10km;CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,使网络内的节点个数在理论上不受限制;由于CAN 总线具有较强的纠错能力,支持差分收发,因而适合高干扰环境,并具有较远的传输距离;2407的CAN控制器模块是一个16位的外设模块,支持CAN2. 0B协议;CAN模块有6个邮箱MBOX0—MBOX5;有用于0,1,2和3号的邮箱的本地屏蔽寄存器和15个控制/状态寄存器;CAN模块既有可编程的位速率、中断方式和CAN总线唤醒功能;自动回复远程请求;自动再发送功能在发送时出错或仲裁是丢失数据的情况下;总线出错诊断和自测模式; 硬件方案论证测速传感器的选择方案一:使用测速发电机,输出电动势E和转速n成线性关系,即E=kn,其中k是常数;改变旋转方向时,输出电动势的极性即相应改变;方案二:采用霍尔传感器,霍尔元件是磁敏元件,在被测的旋转体上装一磁体,旋转时,每当磁体经过霍尔元件,霍尔元件就发出一个信号,经放大整形得到脉冲信号,送运算;方案三:在电机的转轴上套一码盘,利用光电对管测脉冲,每转一圈OUT端输出若干个脉冲;本设计中码盘每转一圈,输出4个脉冲经比较,方案一中的测速放电机安装不如方案二中霍尔元件安装方便,并且准确率也没方案二的高,并且方案二不需A/D转换,直接可以被DSP接收;但方案二的霍尔传感器的采购不是很方便,故采用方案三,它具有方案二的几乎所有的优点;方案三中可以采用定时的方法:是通过定时器记录脉冲的周期T,这样每分钟的转速:M=60/4T=15/T;0也可以采用。

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机
电动车无刷直流电机是目前电动车领域中最主流的电机类型之一、它
采用无刷直流电机技术,具有高效率、高性能和低噪音等优点。

本文将从
原理、结构、控制和应用等方面综述电动车无刷直流电机的相关内容。

一、无刷直流电机的原理
无刷直流电机是一种基于电磁学原理工作的电机。

它采用永磁体在转
子上形成永磁场,驱动定子上的绕组与永磁场之间相互作用,实现电能转
化为机械能的过程。

二、无刷直流电机的结构
无刷直流电机主要由转子、定子和控制系统组成。

转子部分包括轴、
永磁体和换向器;定子部分包括绕组和磁铁;控制系统负责监控电机的运
行状态和控制电机的转速。

三、无刷直流电机的控制
无刷直流电机的控制主要通过控制系统中的换向器来实现。

换向器根
据转子位置和速度信号,调整绕组通电顺序,使电机保持平稳运行。

同时,控制系统还可以通过调整电压和电流来控制电机的转速和扭矩。

四、无刷直流电机的应用
无刷直流电机广泛应用于电动车领域。

它具有高效率、高性能和低噪
音等优点,可以提供稳定可靠的动力输出。

同时,无刷直流电机还具有较
快的响应速度和较高的功率密度,适用于多种电动车型。

总结起来,电动车无刷直流电机是一种高效、高性能的电机技术,具有广泛的应用前景。

未来,随着技术的不断发展,无刷直流电机将继续在电动车领域发挥重要作用。

新能源电机毕业论文

新能源电机毕业论文

新能源电机毕业论文摘要:在本文中,我们分析了新能源电机的概念、类型、原理、应用、设计和优点。

首先,我们简单介绍了新能源电机的发展历程和研究热点。

其次,我们列举了几种新能源电机的类型,包括永磁同步电机、无刷直流电机、交流异步电机等等。

然后,我们详细地介绍了新能源电机的原理,包括磁场理论、转子运动学和能量转换过程。

同时,我们描述了新能源电机的应用领域,包括电动汽车、风力发电、太阳能发电等等,并分析了新能源电机在提高能源利用效率和保护环境方面的优点。

最后,我们介绍了新能源电机的设计方法,说明了设计过程中需要考虑的因素,包括电机参数、电路设计、材料选择等等。

关键词:新能源电机;类型;原理;应用;设计;优点一、概述新能源电机是指采用新型物理原理和新材料、新技术制造的电机,是一种高效节能型电机。

新能源电机具有能量转换效率高、结构紧凑、环保无污染等特点,使得它在传统电机领域的应用越来越广泛。

本文将对新能源电机的概念、类型、原理、应用、设计和优点进行阐述。

二、新能源电机的类型目前,新能源电机的类型有很多,主要分为永磁同步电机、无刷直流电机、交流异步电机等等。

1.永磁同步电机永磁同步电机是一种利用永磁体和电流产生的磁场来实现转子磁场旋转的电机。

它具有转矩大、体积小、效率高、控制性能好的优点,是新能源汽车最为常用的电机类型之一。

2.无刷直流电机无刷直流电机是一种新型的电机类型,它采用了电子换向方法来取代传统机械换向,使得电机的效率得到了很大提高。

无刷直流电机具有速度范围广、体积小、效率高等特点,广泛用于家电、机器人等领域。

3.交流异步电机交流异步电机是一种旋转磁场原理的电机,它利用电场和旋转磁场的相互作用来实现电机转矩。

交流异步电机具有成本低、结构简单、效率高等特点,广泛应用于家电、工业生产中。

三、新能源电机的原理新能源电机的操作原理大致可分为磁场理论、转子运动学和能量转换过程。

1.磁场理论新能源电机的磁场理论是指电机在工作过程中,利用磁场的互相作用和换向来实现各个部分的功能。

伺服电机毕业设计论文

伺服电机毕业设计论文

南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:SVPWM 在BLDC电机中的应用Graduation Design (Thesis) SVPWM in The Application of BLDC MotorByZHU XiangSupervised byTENG Fu LinSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2012毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

交流电机变频调速系统毕业论文

交流电机变频调速系统毕业论文

摘要本文首先在对该系统的整体结构、控制方案和各部分功能实现的方法进行了详细分析,并设计出该系统的硬件电路。

其中硬件电路包括主电路和控制电路,在控制电路中以ARM(LPC2148)控制器为核心,通过键盘的给定频率并由LPC2148控制智能模块SA4828产生可调频率的SPWM方波,并通过SPWM控制技术对交流电机实现恒压频比控制,并用数码管对当前频率进行实时显示。

主电路包括整流、滤波和逆变电路。

为了三相交流异步电动机的可靠性,还设计了软启动电路、过欠压、过热、过流保护电路。

使设计的可靠性得到了提高。

在软件设计中,采用通用的模块化设计方式,编写了三相交流异步电动机调速程序,并且使用C语言进行程序,在 ADS(ARM Developer Suite)开发环境下编译、、运行通过。

论文的创新点在于将ARM嵌入式微处理器作为控制核心结构简单、可靠易行。

相对于传统交流调速,该系统采用全数字式控制方式,极提高了系统的实时性能。

关键词:ARM 变频调速智能功率模块恒压频比控制 SPWMAbstractIn this paper,first The whole structure and control scheme of the system, realization methods for all Parts have been analyzed in detail, then, the feasibility of design is demonstrated, and hardware circuit is designed. The system hardware circuit is composed of the power circuit and control circuit ,the control circuit uses LPC2148 as its core,the frequency is given with keyset , the LPC2148 control intelligent module SA4824 ,and can generate a variable SPWM wave, this system use SPWM Technology to realize constant U/f Control of AC motor, and displays frequency at present with LEDThe Power circuit includes rectification,filtering and inverter. In order to improve reliability of three Phase AC asynchronous motor, the paper also designed soft start circuit and other protect circuits such as the undervoltage and overvoltage, the too overheated and the output flow. So that the reliability of the design has been enhanced.Software is designed the process ,the speed-adjusted program of three Phase AC asynchronous motor control system has been Written with C language,compiled, linked and run in ADS(ARM Developer Suite) environment successfully .The innovation of this paper consists in its simplicity and reliability using ARM embedded microprocessor as the kernel .Relative to traditional Variable speed ,this system adopts digital control, and promotes the performance and anti-jammingKeywords ARM, variable frequency variable speed,U/f control method,SPWM目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1电机调速发展现况和趋势 (1)1.2电力电子技术的发展现况和趋势 (2)1.3国外交流调速现状 (3)1.3.1国外现状 (3)1.3.2国现状 (3)1.4本论文的研究容 (4)第2章主电路设计 (6)2.1 主电路原理图 (6)2.2 输入整流滤波电路的设计 (7)2.2.1 EMI滤波电路 (7)2.2.2 输入整流电路 (7)2.2.3 输入滤波电容容量的计算 (8)2.2.4电源指示灯 (10)2.3逆变电路的设计 (10)2.3.1 主功率管IGBT的容量计算 (10)2.3.2续流电路 (11)2.3.3吸收电路 (11)2.3.4制动电阻 (12)第3章控制电路设计 (14)3.1控制原理图 (14)3.2 ARM的最小系统设计 (15)3.2.1微控制器LPC2148 (15)3.2.2时钟和复位系统 (15)3.3显示电路 (18)3.3.1数码管控制芯片 MAX1279 (19)3.4三相SPWM控制器SA4828 (20)3.4.1 寄存器软件设计 (20)3.5按键、指示灯和报警 (23)3.5.1按键 (23)3.5.2指示灯 (23)第4章 IGBT驱动电路设计 (25)4.1驱动电路原理图 (25)4.1.1驱动电路M57962L (25)第5章保护电路设计 (27)5.1 保护电路概述 (27)5.2 输入过欠压保护电路的设计 (27)5.3限流启动电路 (29)5.3.1采样电路 (29)5.3.2限流电路中晶闸管的驱动电路 (30)5.4过电流保护电路 (30)5.5IGBT的过热保护设计 (31)第6章辅助电源设计 (33)第7章变频调速系统的软件设计 (34)结论 (37)致 (38)参考文献 (39)附录1 (41)附录2 (45)附录3 (51)第1章绪论1.1电机调速发展现况和趋势电机调速是电力电子技术应用的最大领域之一,具有极大的吸引力,同时也具有较强的挑战性。

机电专业的毕业论文

机电专业的毕业论文

机电专业的毕业论文机电专业的毕业论文一摘要:该文主要以锅炉房锅炉电控系统改造为背景,介绍了锅炉自动节能控制系统DCS 技术的应用,阐述了锅炉控制系统的设计方案,锅炉检测站点的设置,以及控制系统的优越性。

关键词锅炉变频自动控制采用工业锅炉变频节能电控系统技术对设备进行改造,实现了锅炉给水、炉排、风机等运转的自动控制。

1 控制系统的总体方案(1)系统控制分为三部分: 锅炉运行、保护控制和公共设备控制(包括: 出渣机、补水泵控制、软水控制) 。

(2)锅炉控制系统能实现自动控制和手动操作两种控制方式。

自动与手动控制为独立双线制,可互相切换。

锅炉的自动控制按照预先编制的控制程序进行控制,并可在锅炉房集中控制室通过鼠标、键盘进行控制。

手动控制由设在开关柜和集中控制室操作台上的按钮进行操作。

(3)系统自动控制部分采用集中控制方式,锅炉鼓风、引风、水泵、炉排采用智能控制,各自相互独立,运行协调。

2 控制系统的具体技术要求2.1 给水系统(1)锅炉的给水为一台水泵对应一台锅炉的供水方式,水位根据设定要求自动调节,实现恒液位供水。

(2)锅炉水位实时监测、监控。

2.2 锅炉炉排给煤炉排根据压力、流量、炉膛温度的变化以及风煤比的设定,实现给煤量和鼓风量的自动控制。

2.3 鼓、引风系统(1)安装微压差变送器检测炉膛负压,并以此控制引风量,保证炉膛负压相对稳定。

(2)鼓、引风系统与给水实现联锁控制。

2.4 排渣控制排渣控制与锅炉运行状态连锁,可实现自动(手动) 开停。

2.5 锅炉安全联锁保护锅炉安全联锁保护主要考虑三个因素:(1)汽包水位的安全保护: 锅炉汽包水位过低,应停鼓风机、引风机、炉排,并声、光报警。

锅炉汽包水位过高发出声、光报警。

(2)超压: 应停鼓风机、引风机、给煤机,并声、光报警。

(3)鼓风机、引风机、炉排电动机的联锁保护: 鼓风机、引风机、炉排电动机出现任何电气故障,均应联锁停止工作。

3 单台锅炉参数检测点设置(1)压力: 共设计 3 个压力检测点,分别是:①压力; ②炉膛负压; ③给水压力。

电动机毕业设计

电动机毕业设计

电动机毕业设计【篇一:电机设计毕业论文】目录摘要 ....................................................................................................... .. (1)abstract ............................................................................................. . (1)第一章中小型电机设计概述 ....................................................................................................... . (2)1.1设计技术要求 ....................................................................................................... .. (2)1.2电机主要尺寸 ....................................................................................................... .. (2)1.3 绕组构及成原理 ....................................................................................................... (4)1.4主磁路 ....................................................................................................... .. (4)1.5电抗 ....................................................................................................... (6)1.7通风散热 ....................................................................................................... . (7)第二章三相异步电动机设计(y180l-6/15kw) (9)2.1电机主要尺寸及绕组设计 ....................................................................................................... (9)2.2电磁计算步骤与程序 ....................................................................................................... .. (9)第三章电机优化设计方案 ....................................................................................................... (28)3.1相关理论分析 ....................................................................................................... (28)3.2电磁调整方案 ....................................................................................................... (28)第四章 autocad简介及其绘图 ....................................................................................................... .. (30)4.1 autocad简介 ....................................................................................................... (30)4.2 autocad的基本功能 ....................................................................................................... (30)4.3 autocad绘图 ....................................................................................................... (31)总结 ....................................................................................................... . (32)参考文献: .................................................................................................... .. (32)附录(Ⅰ)外文资料原文及译文 ....................................................................................................... .. 34附录(Ⅱ)三设计方案结果 ....................................................................................................... . (39)三相鼠笼式异步电动机设计(y180l-6 /15kw)专业:电气工程极其自动化学号:02131107 学生姓名:刘常洲指导老师:肖倩华摘要异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机。

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目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章中小型电机设计概述 (2)1.1设计技术要求 (2)1.2电机主要尺寸 (2)1.3绕组构及成原理 (4)1.4主磁路 (4)1.5电抗 (6)1.6损耗与效率 (7)1.7通风散热 (7)第二章三相异步电动机设计(Y180L-6/15KW) (9)2.1电机主要尺寸及绕组设计 (9)2.2电磁计算步骤与程序 (9)第三章电机优化设计方案 (28)3.1相关理论分析 (28)3.2电磁调整方案 (28)第四章 AUTOCAD简介及其绘图 (30)4.1A UTO CAD简介 (30)4.2A UTO CAD的基本功能 (30)4.3A UTO CAD绘图 (31)总结 (32)参考文献: (32)附录(Ⅰ)外文资料原文及译文 (34)附录(Ⅱ)三设计方案结果 (39)三相鼠笼式异步电动机设计(Y180L-6 /15kW)专业:电气工程极其自动化学号:02131107 学生姓名:刘常洲指导老师:肖倩华摘要异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机。

其性能的提高具有重要意义。

在文章中简要介绍了异步电机设计的基础知识,阐述了中小型电机的设计方法与步骤,介绍了电磁设计的步骤与计算程序,也述及电机的优化设计。

电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷,计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据,进而核算电机各项参数及性能,并对设计数据做必要的调整,直到达到设计要求。

本文也简单介绍了AutoCAD 绘图的基础知识。

关键词:异步电机电磁计算The design of the Three-phase squirrel cage induction motor(Y180L-6 /15kW)AbstractThe induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production . Its performance enhancement has the vital significance. In this article , the elementary knowledge of the induction motor designs is Briefly introduced, the method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also elaborated, the electromagnetism design step and the design computational procedure is introduced, the optimized design of the electrical machinery is also mentioned.The electromagnetism design is according to the specification of designs to determine the electromagnetism load, calculates each part of sizes of the rotor、 the stator piece and iron core and the winding data, then calculates each parameter and the performance of the electrical machinery, and to make the essential adjustment to the designs data, until meets the design requirements. AutoCAD cartography elementary knowledge is also simply introduced in this article.Keywords:induction motor electromagnetism computation第一章 中小型电机设计概述1.1设计技术要求1.1.1设计原始数据电机设计给定以下原始数据:(1)额定功率 动机为轴上输出机械功率(kw )。

(2)额定电压V 或kV )。

(3)相数与接法 (对交流电机)。

(4)额定频率 (H Z )。

(5)额定转速或同步转速 (r/min)。

(6)额定功率因数。

(7)要求的性能指标。

如效率、过载能力、起动电流、起动转矩、牵入转矩(对同步电动机)电压变化率(发电机)、转速变化率(对电动机)、振动与噪声等。

1.1.2设计过程及内容首先应根据产品通用标准、技术条件设计原始数据,然后进行电磁设计和结构设计。

电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷,计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据,进而核算电机各项参数及性能,并对设计数据做必要的调整,直到达到要求,提出电磁设计单。

结构设计是根据设计技术要求及电磁设计确定的有关数据,确定电机总体结构、零部件尺寸、材料及加工要求,绘制总装图及零部件图,进行必要的机械计算及热计算,提出全套生产图样。

电机设计要进行多种方案的分析、比较,或采用优化设计方法,以权衡电机性能、运行费用、制造成本、运行可靠性等因素,决定最优的设计。

中小型电机生产量大,使用面广,品种规格繁多,一般都成系列设计及制造。

设计时,应充分考虑到标准化、通用化、系列化的要求。

1.2电机主要尺寸1.2.1利用系数电机利用系数为电机有效部分单位体积、单位同步转速(或额定转速)的计算视在功率,即)min/(10016.03321m kVA AB K n l D S C dp N ef i c⋅⨯==-δ (1-1)式中:1i D 交流电机定子内径或直流电机电枢直径;ef l 交流电机定子铁心有效长度或直流电机电枢长度(m );N n 交流电机同步转速或直流电机额定转速(r/min )dp K 绕组系数;A 线负荷(A /m );δB 气隙磁通密度(T )c S 视在功率对交流电机c S =mEI N ⨯310-(kVA)式中 :m 定子相数;I N 额定相电流(A );E 满载定子绕组每相电动势(V ).忽略绕组阻抗压降,则E =N U ;电机的利用系数反映了材料的利用水平,随着电机冷却技术的发展,材料和工艺水平的改进,电机利用系数有提高的趋势。

1.2.2电磁负荷电磁负荷A 、δB 值决定了利用系数,直接影响电机的有效材料利用量,更为重要的是A 、δB 值与电机运行参数和性能密切相关。

)/(21m A aD I ZN D mW I A i s i ππ== 式中 W —每相串联匝数;I — 电流(A )s N —每槽导体数;Z —槽数;a —绕组并联路数; 气隙磁通密度)(22T S fWK E B dp δδ≈ 式中 δS —每极气隙面积(2m )绕组电流密度J 及热负荷AJ 直接影响电机绕组用铜量及绕组温升,热负荷表示定子(或电枢)圆周单位表面积上绕组电阻损耗,他们都是绕组设计的重要依据。

电磁负荷选择要点;(1)电机输出功率一定时,提高电磁负荷可缩小电机体积和节省有效材料;(2)选择较高的δB ,铁心损耗一般会增加,而绕组电阻损耗通常可降低;(3)选取较高的A 或j ,绕组电阻损耗将增加;(4)励磁电流标么值与δB /A 成正比,故选择较高的δB 或A ,励磁电流要增大,对异步电机,功率因数将降低;(5)漏抗标么值与δB /A 成反比,故δB 较高或A 较低时漏抗减小,电机起动转矩及过载能力提高,但起动电流及短路电流也增大;(6)直流电机的A 过高,电抗电动势将增加,使换向性能恶化。

1.2.3主要尺寸比主要尺寸比 λ为交流电机的定子有效长度与极距之比,而对直流电机常指电枢长度与直径之比。

当有效部分体积不变时,λ 值较大的电机较细长,反之较粗短。

λ值选择要点:(1)高速大型电机的转子直径受转子材料强度限制,其λ值较大,可达3~4;(2)转动惯量较小的电机,λ值较大;(3)在合理范围内适当选取较大的λ值,可以减少绕组端部用铜量及端盖等结构件的材料用量;(4)λ较大的电机,绕组端部铜损耗及漏抗较小,而槽部铜损耗及漏抗一般较大;(5)λ值过大时,通风冷却条件变坏,转子刚性可能较差,还会增加冲片冲剪、铁心叠压和嵌线的工时。

对直流电机还会使其换向性能变坏。

中小型交流电机的λ值一般为0.5-3。

1.2.4 主要尺寸确定主要尺寸指定子铁心外径1D 、内径1i D 以及铁心长度。

在已知电机的视在功率及转速情况下,可借助利用系数的经验值或通过适当地选择电磁负荷,由式(1-1)计算的ef i l D 21分别求得主要尺寸1i D 与ef l 。

参照定子内外径比的经验值可估算定子外径1D 。

对应于系列电机的每一机座中心高,根据合理利用机座径向空间及考虑硅钢片的合理套裁等要求,确定合理的定子冲片外径1D 。

设计时按1D 估算值或直接按电机功率及转速,选定某一中心高的机座及与之相适应的外径。

1.3 绕组构及成原理电机绕组要求对称,即各并联支路具有相同的电动势及阻抗。

三相交流绕组要求各相相轴在空间互差0120电角度,并有相同的有效匝数。

以保正各相电动势对称(即大小相等、相位互差0120电角度)。

同时要求绕组感应电动势和产生磁动势的基波分量尽可能大,而谐波分量尽可能小。

交流绕组有多种分类方法,按绕组布置分类,有集中绕组及分布绕组;按相带分类,有0120、060、030相带绕组及混相绕组;按每极每相槽数q 分类,有整数槽绕组及分数槽绕组(q 为整数或分数);按槽内线圈边层数分类,有单层绕组、双层绕组及单双层绕组;按线圈形状和端部连接方式分类,有叠绕组、波绕组以及同心式、链式、交叉式绕组。

直流电枢绕组一般按绕组元件与换向片之间连接规律不同而分为叠绕组、波绕组和蛙绕组。

绕组由多个按一定规律连接的线圈构成,每一线圈包括置于于槽中的有效部分及端接部分。

若各相带的某些槽的线圈有规则地改属另一相,即为混相绕组。

双层绕组每槽分上下两层放两个线圈边,双层绕组所有线圈的形状、几何尺寸相同,端部排列整齐,可选择有利节距以改善电动势和磁动势波形。

1.4主磁路1.4.1空载气隙磁场空载气隙磁场在直流电机和同步电机中由磁极绕组的直流励磁磁动势建立,而在异步电机中则由定子绕组的交流磁动势建立。

直流电机主极极弧形状大致有:(1)均匀气隙;(2)偏心气隙,极弧与电枢外圆不同心,使气隙从中心至极尖逐渐增大;(3)极尖削角的均匀气隙,气隙从极弧两端约1/6长度处至极尖逐渐增大。

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