电气工程及其自动化专业毕业设计开题报告 .pdfVIP

仅供个人参考

你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。

XXXXXX大学

XXXXXXXX学院

毕业设计（论文）开题报告

论文题目：单片机控制变频调速的设计

学生姓名：

专业班级：电气学号：

指导教师：

2012年月日

填写说明：

1．题目的背景和意义

对题目的出处

背景和意义进行说明论述

不少于300字

2．题目研究现状概述

通过调研和查阅文献

对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述

不少于1000字

3．题目要完成的主要内容和预期目标

对题目要完成的主要内容进行说明

并说明达到的预期目标

不少于300字

4．进度计划

从设计开始的教学周起

依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务

5．参考文献

对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）

不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上）

注：相应栏不够时自动加页

不得用于商业用途

仅供个人参考

排版要求：正文

宋体

小四

行距固定值20磅

要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》

并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）

1．题目的背景和意义

交流电机是实现交流电能和机械能相互转换的机械

是机电一体化的重要元件之一

在各种工业控制系统中应用及其广泛

交流电机结构简单

制造方便

比较牢固

容易做成高转速

高电压

大电流大容量的电机

而且功率的覆盖范围很大

从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦

到20世纪80年代初

最大的汽轮发电机已达150万千瓦

尤其是随着材料科学、工艺技术、微电子和计算机技术的发展与进步

高度集成电路成了电路系统发展的必然方向

CPU的生产技术越来越先进

也越来越实用了

其中应用比较普遍的是单片机（CPU）

以单片机作为控制系统的核心部件

外加一些外部接口和设备

组成的单片机控制交流电机的调速系统广泛应用于农业生产、交通运输、工业过程控制、国

防等自动化设备和各种控制装置等众多领域

因此

研制交流电机的调速控制系统具有十分重大的意义

2．题目研究现状概述

自1889年

多利沃-多布罗沃利斯基提出了三相制并制成鼠笼式交流异步电动机以来

三相交流电机的发展已有一百多年的历史了

由于交流电机的转速和电源的频率有关

交流电机的调速始终是一个不好解决的问题

因此起初交流电机主要应用在一些不需要调速的拖动系统和风机中

直到上个世纪七十年代

电子计算机的产生和近二十年来新型快速电力电子元件的产生

才使得交流电机调速成为了可能

不得用于商业用途

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并迅速得到普及

交流电机调速方法主要有变极调速、调压调速、转子串电阻调速、串级调速、电磁离合

器调速和变频调速六种

其中变频调速是目前最流行的一种调速方式

除变频调速以外的另一些简单调速方法只有在特定场合下才会应用

变频调速可分为变频变压调速和矢量控制法

变频变压调速相对简单

已有二十多年的发展经验

在变频调速中应用较多

因此目前市场上出售的变频器多数采用变频变压的调速方法

近年来

变频调速技术的飞速发展

主要得利于电力电子学和微电子技术的发展

这些突破性的技术进步使得以各种变频调速控制方式、PWM脉宽调制技术、MCU微处理器和大

规模集成电路为基础的全数字化控制技术均在变频调速中获得成功的应用

电力电子变频调速的主要原理是：先将三相（或单相）电源通过整流桥堆整流成直流电

再把直流电用逆变桥堆逆变成频率任意可调的三相（或单相）交流电

而整个主电路中最为关键的就是逆变电路

它是有六个开关器件（目前广泛使用IGBT）组成

在逆变的过程中

这六个开关器件由微处理器发出PWM信号控制

按照一定的规律不停地导通和截止

从而产生不同频率的交流电

目前应用最为广泛的逆变PWM技术就是SPWM技术

正弦脉宽调制法（SPWM）这项技术的特点是原理简单

通用性强

控制和调节性能好

能消除固有频率的高次谐波分量

设计简单等一系列的优点

该技术在逆变器中输出的波形非常接近正弦波

因此在中小型逆变器中广泛使用

实现SPWM波形生成的控制方式有模拟控制和数字控制两种

前者在逆变器中技术成熟、控制性能优良

但是也存在很多的缺陷

例如原件众多

设计周期长

调试复