电磁调速电动机控制器.docVIP

. . 电力电子技术 课程设计报告 课题名称: 电磁调速电动机控制器 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 电气F1301 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 成 绩 评 定 项 目 学习态度 （10分） 文献检索综述 能力（20分） 设计能力 （40分） 论文撰写水平 （30分） 总分 （100分） 得 分 指导教师签字： 　　 年 月 日 1 概述 1.1课题背景 三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。 1.2国内外发展状况 YCT系列电磁调速电动机 目前我国生产的YCT系列电磁调速电动机是全国统一设计的，取代JZT系列电动机的更新产品，是目前我国推广的节能产品之一。 YDCT系列电磁调速电动机是YCT系列电磁调速电动机的派生产品。它用YD系列4/6极双速三相异步电动机作为拖动电动机，与JZT6、JZT7型換极式调速电动机控制器配套使用、可实现宽范围无级调速，并且随着转速的变化，交流异步电动机能自动进行4极和6极切换。 YCTD系列电磁调速电动机是风机、泵类专用的电磁调速电动机、由于JZT和YCT系列电磁调速电动机的电磁转差离合器均采用实心钢电枢结构，涡流电阻率高，因此转差率大，电动机运行效率较低。近年来，我国根据国外电磁调速电动机的发展趋势和英国J.DAVIES教授提出的“低电阻端环电枢”和“电枢分层”理论，在YCT系列基础上，采用低电阻端环技术研制成功了YCTD系列风机、泵类专用电磁调速电动机。该系列产品最高输出转速高达原动机额定转速的95％左右，与YCT系列相比，效率提高10％以上，因而使调速节能和使用效果更加显著。 1.3设计意义 通过课程设计，一方面使我们对本课程所学内容加深理解，另一方面熟悉工程设计的过程、规范和方法，能正确查阅技术资料、技术手册和标准，培养我们的工程设计能力。电力电子是一门专业基础性质很强且与生产应用实际紧密联系的课程，学习本课程，培养我们对物理概念与基本分析方法的学习能力，做到理论结合实际，尽量做到器件、电路、应用三者结合。在学习方法上也形成了对电路的相位与波形的分析习惯，抓住电力电子器件在电路中道通与截止的变化过程，从波形分析中进一步理解电路的工作状况，培养了读图与分析能力，掌握器件计算、测量、调整及电路分析等方面的实践能力。 2设计任务及要求 本课题要求设计一个由晶闸管可控整流组成的调速控制器，完成电路原理图设计与主要电路元器件的分析、计算与选型。 具体设计内容如下： 1）晶闸管可控整流电路设计，包括电路原理图、晶闸管型号规格的选择、保护电路设计等； 2）触发控制电路设计； 3）其他相关电路设计。 原始资料 1）电磁调速电动机：YCT160－4B Pn=3KW nn=1250~125r/min 出线端：励磁线圈：F1、F2???????测速发电机：?U、V、W 2）控制器电源电压：交流220V 50Hz 控制器额定输出：直流90V 5A 调速范围：1420~100r∕min 稳速精度：≦1% 3）直流测速发电机：55CY61 nn=2000r∕min Un=110V 3设计说明 3.1总体方案设计 在直流调速系统中，我们采用的是晶闸管-电动机调速系统(简称V-M系统)的原理图如图所示。它通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变平均整