开题报告交流异步电动机变频调速系统设计.doc

本科专业论文(设计)开题报告书

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题　目

交流异步电动机变频调速系统设计
一．职业生涯设计部分
前言 新的时代更需要新型的人才，而大学生作为未来的建设者和接班人也就必须接受新的观念，以新的方式锻炼自己。在中国这个人口众多的国度里，人才的竞争显得异常激烈，尤其是高校扩招以后，大学生的就业都成了问题。由此可见要想在大学毕业后就能找到一份满意的工作，大学四年的学习生活就必须有一个好的规划。由此，职业生涯规划的问题就清晰的展现在我们的面前。　
自我剖析
1、能够沉着思考问题，不急不躁，客观看待事物，坚持自己的原则。
2、喜欢自由自在，无拘无束的生活，但也甘心为自己的理想去付出一切。
3、有广泛的兴趣爱好，对音乐和旅游等比较感兴趣。
4、希望自己可以博览群书，成为一个阅历丰富的人。
5、待人真诚，有极强的上进心，思维活跃，富有想象力。
6、有时过于追求独立个性，不能听取别人的意见。
7、即对自己严格要求，又对别人要求严格。
就业方向：电气工程及其自动化专业培养的毕业生就业面宽、适应性强。该专业的毕业生主要面向电力行业就业，可从事电力设计、建设、调试、生产、运行、市场运营、科技开发和技术培训等工作，也可从事其他行业中的电气技术工作。主要就业单位有电力公司、电力设计院、电力规划院、电力建设部门、电力生产单位、电气工程研究开发公司和研究院以及具有电气相关专业的院校。
任何目标，只说不做到头来都会是一场空。然而，现实是未知多变的，定出的目标计划随时都可能遭遇问题，要求有清醒的头脑。一个人，若要获得成功，必须拿出勇气，付出努力、拼搏、奋斗。成功，不相信眼泪;未来，要靠自己去打拼!实现目标的历程需要付出艰辛的汗水和不懈的追求，不要因为挫折而畏缩不前，不要因为失败而一蹶不振;要有屡败屡战的精神，要有越挫越勇的气魄;成功最终会属于你的，每天要对自己说：“我一定能成功，我一定按照目标的规划行动，坚持直到胜利的那一天。”既然选择了认准了是正确的，就要一直走下去

二、技能展示部分
一.选题的目的与意义
随着交流传动电动机调速的理论问题的突破和调速装置(主要指变频器)性能的完善，交流电动机调速系统的性能差的缺点已经得到了克服，目前，交流调速系统的性能已经可以和直流系统相媲美，甚至可以超过直流系统。由于交流调速不断显示其本身的优越性和巨大的社会效益，使变频器具有越来越旺盛的生命力。各种性能优越的新型电力半导体器件的出现和应用，不仅使交流调速系统控制装置体积小，效率高，而且还更容易实现各种功能复杂但在结构上简单的控制方案，更加充实和推动了变频器理论的进一步发展。
交流电机调速技术的发展，特别是变频器传动本身固有的优势，必将使之应用于社会生产的各个领域，以体现出不同的功能，达到不同的目的，收到相应的效益。因此，本论文通过对变频器的研究，对于交流变频调速系统理论的应用，有着实际的意义和一定的应用价值。
二.国内外的研究现状和发展趋势及可行性分析
进入90年代，通用变频器以其优异的控制性能，在调速领域独树一帜，并在工业领域及家电产品中得到迅速推广。此外，变频技术和变频器制造己经从一般意义的拖动技术中分离出来，成为世界各国在工业自动化和机电一体化领域中争强占先的阵地，各发达国家更是在该技术领域注入了极大的人力、物力、财力，使之目前己经进入了高新技术行业。就变频技术而言，目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等国家可以说是齐头并进，不分伯仲。由于这些国家、地区的工业基础好、制造业发达、开发生产能力强，所以他们生产的变频器适应范围广，生产己经初具规模变频器应用普及率在85%以上。
在进入21世纪的今天，电力电子器件的基片已从Si（硅）变换为SiC（碳化硅）,使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点；并制造出体积小、容量大的驱动装置；永久磁铁电动机也正在开发研制之中。随着IT技术的迅速普及，以及人类思维理念的改变，变频器相关技术的发展迅速，未来主要朝以下几个方面发展：1.网络智能化;2.专门化和一体化;3.环保无公害;4.适应新能源。
按照电压、频率的控制方式，交—直—交变频器有三种结构形式：
（1）可控整流器调压、逆变器调频方式。调压与调频功能分别在两个环节上实现，由控制电路协调配合，故结构简单、控制方便。当低频低压运行时，移相触发角u很大，致使输入功率因数低下，此外逆变器多用晶闸管型二阶梯波，每周换流二次的逆变器，器件开关频率低输出谐波成分大。当然，可控器件的出现使得PWM控制成为可能，可以大大的改善其工作性能，但成本较高。
（2）不控整流器整流、斩波器调压、逆变器调频方式。由于采用二极管整流，使输入功率因数提高。由于输出逆变环节功率器件采用晶闸管，仍有输出谐波成分大的弊病。
（3）不控整流器整流、脉宽调制型(PWM)逆变器同时实现调压调频方式。除装置输入功率因数高，又因采用高开关频率的逆变器，输出谐波很小，性能优良。
三、研究目标和内容
目标：以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，以异步电动机为控制对象设计出主电路、驱动电路、保护电路、控制回路、整流电路、检测电路等硬件部分和主程序、初始化程序、调速子程序、中断子程序等软件部分。
对于此次变频调速课题的设计所主要研究的内容为：
（1）变频器的发展现状和趋势
（2）变频调速的控制方式及选定
（3）变频调速的主要结构，功能及工作原理；
（4）研究SPWM波的生成原理并用数学公式表达出来；
（5）对SPWM波的数学公式进行量化，用单片机生成SPWM波形；
（6）用SA4828实现逆变电路中开关器件的驱动；
（7）泵升电压保护电路，过电流保护电路，缓冲电路及其它保护电路的设计与实现；
（8）电源电路的设计与实现。
四．拟采取的方法、技术或设计（开发）工具：
本设计将实现基于单片机的交流异步电动机变频调速系统的硬件设计和主要的软件程序设计，拟采用Protel 99 SE 进行硬件原理图设计，AutoCAD绘制有关原理图。
五．预期成果：
1．毕业设计成果
系统整体框图、整体原理图、模块原理图、主要程序模块等
2．毕业论文

参考文献：
[1] 王丽萍.交流电机调速方法[J]. 机械管理开发. 2009年04期
[2] 李春文,张爱芳,曹玲芝.交流异步电机变频调速系统研究综述[J]. 科技资讯. 2009年33期
[3] 曾国树.基于Matlab的异步电动机变频调速系统的仿真研究[J]. 防爆电机. 2006年04期
[4] 陈奇栓,安立军,康金,王力.交流异步电动机变频调速策略的研究[J]. 内蒙古科技与经济. 2006年14期
[5] 陈伯时.交流电机变频调速讲座 第一讲：异步电动机的变压变频调速原理和稳态特性[J]. 变频器世界. 2008年02期
[6] 张永利,李利华.三相异步电动机变频调速的原理及发展[J]. 黑龙江科技信息. 2008年05期
[7] 汲振. 鼠笼式三相交流异步电动机调速系统[J]. 今日科苑. 2008年09期
[8] 陈伯时.交流电机变频调速讲座 第五讲 基于稳态模型的异步电动机变压变频调速系统[J]. 变频器世界. 2008年06期
[9] 刘振庭. 异步电动机变频调速系统仿真研究[J]. 煤炭工程. 2008年07期
[10] 王小东. PLC模拟量控制在变频调速的应用[J]. 河南科技. 2010年22期
[11] 黄建龙. 变频器及其正确使用[J]. 科技广场. 2006年02期
[12] 张永利,李利华.三相异步电动机变频调速的原理及发展[J]. 黑龙江科技信息. 2008年05期
[13] 季汉棋.用PLC控制数字变频器改变异步电动机转速的实现[J]. 轻工机械. 2006年01期

三、写作进度安排
年 月 日 - 年 月 日:
年 月 日 - 年 月 日:
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指导教师意见：

指导教师： 年 月 日
开题小组意见:

开题小组长：　 年 月 日
学院意见:

院长： 年 月 日