交流电机的调压调速论文

交流电机的调压调速论文-----------------------作者：

-----------------------日期：

天津工程师范学院成人教育专科毕业设计开题报告

天津工程师范学院成人教育专科毕业设计进度计划表

天津工程师范学院成人教育专科毕业设计任务书

设计题目交流电机的调压调速（普通车床的主轴调速）

学生姓名夏万宇系别自动化专业电气自动化技术班级 2007级

指导教师姓名职称高级教师课题来源教师自拟任务书下达时间 2008年9月

函授部主任签字成教部主管主任签字

一、车床的情况介绍

车床的应用比较广泛，它主要是用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工，它的主运动是主轴的旋转运动，由主轴电动机通过传动带主轴箱带动主轴旋转的，刀架是由溜板箱带这作纵向合横向移动，称为进给运动，进给运动也是由主轴电动机经过主轴箱输出轴传给进给箱，在通过光杆将运动传入溜板箱，溜板箱就带动刀架作纵，横两个方向的进给运动，刀架由快速电动机带动还可作快速移动，是机械制造和修配工厂中不可缺少的。

原有的主轴调速是靠齿轮箱进行调速，调速范围窄为改变对原来的调速较窄和电压动波，对电机转速的影响，本设计提出了对它的主轴变速改进采用变频器控制。对它的主轴电机驱动一些性能来控制的要求。

二、拖动方案的确定

为了满足上面所说的要求，交流主轴电机采用6.5KW交流电机，型号Y132M —4—B3主轴电机驱动控制采用的是PWM逆变器转差频率控制系统进行调压调速，实现系统的稳定调速，并配合由PI调节器组成的双闭环系统来抑制系统在运行过程中的扰动量。

三、设计要求

1、毕业设计的主要内容：

（1）、交流电动的主要参数：

额定功率：6.5KW 额定转速：1430r/min 额定电压：380V

（2）、由PWM逆变器转差频率调速，并且具有双闭环。

（3）、在断续负载下电机转速波动要较小。

（4）、振动，噪声不要太大。

（5）、电机可靠性能要高，容易维护。

（6）、体积要小，重量较轻，与机械连接容易。

（7）、应设计电气原理图及相关控制软件。

（8）、完成设计说明书及相关附图。

（9）、完成主电路计算并选择电器元器件，编制元件清单表。（10）、译文。

2、毕业设计的主要性能指标

电源电压：380V 额定功率：6.5KW 电源频率：50HZ 驱动系统工作稳定，抗干扰能力强，振动噪音小。

3、毕业设计的基本要求

（1）、按进度要求完成毕业设计任务书。

（2）、提交符合标准要求的毕业设计论文。

天津工程师范学院成人教育专科毕业设计计算书

一、电动机的选择

根据车床对主轴性能的要求和电机的工作环境，选择防护式、交流电动机型号为：Y132M-4-B3

主要技术参数为：

额定功率:KW P N 5.6= 输入功率：P 1=8.23KW 额定转速:mi r N n /1430= 额定电压:V Un 380= 额定电流:A In 1.17= 效率： %79=η 励磁电流：2N I =1.76A

二、导线截面积的选择

因为不考虑损耗，导线截面积

选择按公式I/J 选择，其中J 为电流密度取4A/2

mm ,I 为负载电流。 1、电枢回路导线的选择

（1）、电枢回路出线选择，按额定电流In =17.1A 考虑导线截面积为S=In /J=17.1/4=4.282

mm ，选择52

mm 的导线。

（2）、电枢回路进线选择，由于采用了三相桥式整流电路，流过每相的电流为

1V I =1/31N I =1/3*17.1=5.7A

导线截面积为:S=1V I /J=5.7/4=1.432

mm 选择导线截面积为22

mm 2、励磁回路导线选择

（1）、励磁回路出线选择，按电动机励磁电流2N I =1.76A 导线截面积为：S=2N I /J=1.76/4=0.442

mm 考虑机械强度，选择导线截面积为：12

mm

（2）、励磁回路进线选择，由于励磁回路与主电路为同一组导线，只要主导线确定励磁回路也就确定。

3、主导线的选择

流过主导线的负载电流1I =1N I +2N I =17.1+1.76=18.86A 导线截面积为18.86/（3*6）=1.052mm 。

选择导线截面积为：22

mm

三、变压器的选择

1、同步变压器

（1）、15V电源电路容量计算

1)、电路电压U3=15V 电流I3=1A

2)、电路容量P3=1.23*U3*I3=1.23*15*1=18.45VA

（2）、24V整流电路容量计算

1）、电路电压U5=24V 电流I5=1A

2)、电路容量P5=1.23*U5*I5=1.23*24*1=29.52VA

由于同步变压器只用于了六路脉冲

所以同步变压器总容量大约为66VA

选择容量为70VA的同步变压器

2、整流变压器

（1）、5V整流电路容量计算

1）、电路电压U1=5V 电流I1=1A

2)、电路容量P1=1.23*U1*I1=1.23*5*1=6.15VA

（2）、12V电源整流电路容量计算

1）、电路电压U2=12V 电流I2=1A

2）、电路容量P2=1.23*U2*I2=1.23*12*1=14.76VA

（3）、15V电源电路容量计算

1)、电路电压U3=15V 电流I3=1A

2)、电路容量P3=1.23*U3*I3=1.23*15*1=18.45VA

（4）、20V整流电路容量计算

1）、电路电压U4=20V 电流I4=1A

2) 、电路容量P4=1.23*U4*I4=1.23*20*1=24.6VA

（5）、24V整流电路容量计算

1）、电路电压U5=24V 电流I5=1A

2) 、电路容量P5=1.23*U5*I5=1.23*24*1=29.52VA

由于同一个图用了多次不通的直流电源

所以整流变压器的总容量大约是280VA

选择容量为300A的整流变压器

四、测速发电机(TG)的选择

根据系统对扰动量的要求，必须将负载转速限制在额定转速内。所以选择作为转速反馈元件的测速发电机，最大线性工作转速应大于电动机的额定转速。

电动机额定转速

n=1420 r/min,测速发电机最大线性工作转速应在0~3000 r/min 范

N

围内。