异步电动机设计文献综述
异步电动机矢量控制调速系统毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述

异步电动机矢量控制调速系统毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述异步电动机矢量控制调速系统中英文资料对照外文翻译文献综述The Design of the Vector Control System of Asynchronous Motor Abstract: Among various modes of the asynchronous motor speed control, vector control has the advantages of fast response, stability, transmission of high-performance and wide speed range. For the need of the asynchronous motor speed control, the design uses 89C196 as the controller, and introduces the designs of hardware and software in details. The Design is completed effectively, with good performance simple structure and good prospects of development.Keywords: Asynchronous motor, 89C196, Vector control1. IntroductionAC asynchronous motor is a higher order, multi-variable, non-linear, and strong coupling object, using the concept of parameters reconstruction and state reconstruction of modern control theory to achieve decoupling between the excitation component of the AC motor stator current and the torque component, and the control process of AC motor is equivalent to the control process of DC motor, the dynamic performance of AC speed regulation system obtaining notable improvement, thus makes DC speed replacing AC speed possible finally. The current governor of the higher production process has been more use of Frequency Control devices with vector-control.2. Vector ControlWith the criterion of producing consistent rotating magneto motive force, the stator AC current A i ,B i ,C i by3S/2S conversion in the three-phase coordinate system, can be equivalent toAC current s d i ,s q i , in two-phase static coordinate system, through vector rotation transformationof the re-orientation of the rotor magnetic field, Equivalent to a synchronous rotation coordinates ofthe DC current ed i ,e q i . When observers at core coordinates with the rotation together, AC machinebecomes DC machine. Of these, the AC induction motor rotor total flux r ψ, it has become the equivalent of the DC motor flux, windings e d equivalent to the excitation windings of DC motor , e d i equivalent to the excitation current, windings e q equivalent to false static windings, e q i equivalent to the armature current proportional to torque. After the transformation above, AC asynchronous motor has been equivalent to DC motor. As a result, imitating the control method of DC motor, obtaining the control variable of DC motor, through the corresponding coordinates anti-transformation, can control the asynchronous motor. As a result of coordinate transformation of the current (on behalf of magnetic momentum) space vector, thus, this control system achieved through coordinate transformation called the vector control system, referred to VC system.According to this idea, could constitute the vector control system that can control r ψ and e q idirectly, as shown in Figure 1. In the figure a given and feedback signal through the controllersimilar to the controller that DC speed control system has used, producing given signal *e qs i of theexcitation current and given signal *e ds i of the armature current, after the anti-rotation transformVR -1 obtaining *e qs i and *e ds i , obtains *A i ,*B i ,*C i by 3S/2S conversion. Adding the three signals controlled by current and frequency signal 1ω obtained by controller to the inverter controlled by current, can output three-phase frequency conversion current that asynchronous motor needs for speed.3. The Content and Thought of the DesignThis system uses 80C196 as controller, consists of detection unit of stator three-phase current unit of keyboard input, LCD display modules, given unit of simulation speed detection unit of stator three-phase voltage, feedback unit of speed and output unit of control signals. System block diagram shown in Figure 2, the system applies 16 bits MCU 80C196 as control core, with some hardware analog circuits composing the vector control system of asynchronous motor. On the one hand, 80C196 through the A/D module of 80C196, speed gun and the given speed feedback signals has been obtained, obtaining given torque of saturated limiting through speed regulator, to obtain the given torque current; Use a given function generator to obtain given rotor flux, through observation obtaining real flux, through flux regulation obtaining given excitation current of givenstator current, then the excitation current and the torque current synthesis through the K/P transformation, obtaining amplitude and phase stator current, after amplitude of stator current compared to the testing current , control the size of stator current through current regulator.; on the other hand, the stator current frequency is calculated by the simultaneous conversion rate for the time constant of the control inverter, regularly with timer, through P1,submitting trigger word to complete the trigger of the inverter.4. The Design of Hardware and SoftwareThe hardware circuits of the system mainly consists of AC-DC-AC current inverter circuit, SCR trigger inverter circuit, rectifier SCR trigger circuit, the speed given with the gun feedback circuit, current central regulation circuit, protection circuit and other typical circuits. The design of software includes: speed regulator control and flux detection and regulation.4.1 AC-DC-AC Current Converter CircuitThe main circuit uses AC-DC-AC Current Converter in the system as shown in Figure 3, and main features can be known as follows:1) Main circuit with simple structure and fewer components. For the four-quadrant operation, when the brake of power happens, the current direction of the main circuit keeps the same, just changing the polarity of the voltage, rectifier working in the state of inverter, inverter working in the state of rectifier. The inverter can be easily entered, regenerative braking, fast dynamic response. The voltage inverter has to connect to a group of inverters in order to regenerative braking, bringing the electric energy back to power grids.2) Since the middle using a reactor, current limit, is constant current source. Coupled with current Loop conditioning, current limit, so it can tolerate instantaneous load short-circuit, automatic protection, thereby enhancing the protection of over current and operational reliability3) The current inverter can converter with force and the output current instantaneous value is controlled by current inverter, meeting the vector control requirements of AC motors. Converter capacitor charging and discharging currents from the DC circuit filter by the suppression reactor, unlike a greater inrush current in voltage inverter, the capacitor’s utilization is of high level.4) Current inverter and the load motor form a whole, and the energy storage of the motor windings is also involved in the converter, and less dependent on the voltage inverter, so it has a certain loadcapacity.4.2 Inverter SCR trigger drive circuitThe Inverter SCR trigger drive circuit as shown in Figure 4. Inverter trigger signal is controlled by P1 of 80C196, slip signal outputting through P1 via PWM regulation in the SCM through the photoelectric isolation to enlarge, to control the trigger of the inverter. The system uses P1.6 as control and uses P1.0~P1.5 to control six SCR inverters separately, so the trigger circuits is composed by six circuits above.The principles of drive circuit of SCR trigger inverter are as follows: when the PWM from P1 is high signal after and gate, photoelectric isolation is not on, composite pipe in a state of on-saturated, the left side of the transformer forming circuit, and that the power of the signal amplifies (current enlarges); when the PWM from P1 is low signal after and gate, photoelectric isolation is on, composite pipe in a state of cut-off, and the left side of the transformer can not form circuit; thus, composite pipe equivalent to a switch, and its frequency relied on the frequency of the PWM, so the left side of the transformer form AC signals, to trigger SCR inverter after transformer decompression, half-wave rectifier and filter.4.3 Current Loop conditioning circuitsAfter the vector calculation, outputting given current through D/A module, testing feedback current by the current testing circuit, sending them to the simulator of the P1 regulator to regulate, can eliminate static difference and improve the speed of regulation. The output of the analog devices can be regarded as the phase-shifting control signals of the rectifier trigger. Current Loop conditioning circuits as shown in figure 5.4.4 The control of speed regulatorSpeed regulator uses dual-mode control. Setting a value T N of speed error, when the system is more than the deviation (more than 10 percent of the rated frequency), as rough location of the start, using on-off control, at this time, speed regulator is in the state of amplitude limit, equivalent to speed loop being open-loop, so the current loop is in the state of the most constant current regulation. Thus, it can play the overload ability of motor fully and make the process of regulation fastest possibly. When the system enters into a state of small deviation, the system uses PI linear control instead of on-off control. As result, absorbing the benefits of non-linear and linear, the system meets stability and accuracy. The speed regulator flowchart is as shown in figure 6.4.5 Flux RegulationSlip frequency vector control system can be affected by the motor parameters, so that the actual flux and the given flux appear a deviation. This system is of observation and feedback in the amplitude of the magnetic flux, regulating flux of the rotor, actual flux with the changes of given flux.Flux regulator is also the same as the speed regulator, using PI regulator. The discrete formula is:n i S i m m m t n e T n e k n i n i /)}()({)1()(+∆+-= (1)Plus a reminder to forecast for correction:)1()(2--=n i n i I m m m (2) In the formula, m k is proportional coefficient, n t is integral coefficient, s T is sampling period, m I is the actual output value.)1()(--=∆n e n e e n (3))()(2*2n n e n Φ-Φ= (4)When it is in the state of low frequency (f<5HZ), 1r can not be ignored, the phase difference between 1V and 1E enlarges, and the formula 1V ≈'1V no longer sets up. Through the Approximate rotor flux observer and the formula 1101112/)(L I r I V L I m T m m --==Φω to observe the flux amplitude, only open-loop control of flux, that is, to calculate from a given flux, and that is m m L I /*2Φ=.In addition, in order to avoid disorders, or too weak and too strong magnetic, limiting the output m i in preparation for the software, making it in the ranges from 75% to 115% rated value.5. Design SummaryThis text researches the vector control variable speed control system of the asynchronous motor design. The SCM 80C196 and the external hardware complete the asynchronous motor speed vector control system design efficiently, and meet the timing control requirements. The vector control system design thinks clearly, has a good speed performance and simple structure. It has a wide range of use and a good prospect of development from the analysis and design of the speed asynchronous motor vector control systems.The innovations:(1) Complete the data acquisition of the speed and voltage, output the control signal and save the devices effectively with the help of the 80C196 microcontroller owned A/D, D/A.(2) Because the Current Source Inverter uses forced converter, the maximum operating frequency is free from the power grid frequency. And it is with wide speed range.(3) This system uses constant flux to keep the constant flux stably. Use stator physical voltage amplitude to approximate the observed flux amplitude value. The magnetic flux overcomes the impact of the parameters changes. This way is simple and effective.Figure 1. Vector Control System PrincipleFigure 2. Scheme of SystemFigure 3. AC-DC-AC Current inverter CircuitFigure 4. Inverter SCR trigger drive circuitFigure 5. Current Loop conditioning circuitsFigure 6. Flux regulation flowchartReferencesHisao Kubota and Kouki Matsuse. (1994). Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor withRotor Resistance Adaptation. IEEE Trans. Ind. Appl., vo1.30, No.5,pp.1219-1224.Li, Da, Yang, Qingdong, and Liu, Quan.(2007). The DSP permanent magnet synchronous linear motor vector control system. Micro-computer information, 09-2:195-196Liu, Wei. (2007). The application design about vector control of current loop control. Micro-computer information, 07-1: 68-70Zhao, Tao, Jiang, WeiDong, Chen, Quan, and Ren, Tao. (2006). The research about the permanent magnet motor drive system bases on the dual-mode control. Power electronics technology, 40 (5) :32-34异步电动机矢量控制调速系统设计摘 要:异步电动机的各种调速方式中,矢量控制的调速方式响应快、稳定性好、传动性能高、调速范围宽。
异步电动机保护装置的设计

异步电动机保护装置的设计摘要:异步电动机是一种应用最广泛的动力设备,在国民经济中起着举足轻重的作用,但是其高故障率对工农业生产造成巨大的经济损失。
因此,研制一款功能完善、可靠性高的电机保护装置己成必要。
本设计介绍了由NE555为核心器件组成的异步电动机保护装置的设计和组成,及其工作原理。
在电动机出现缺相、短路、过载、过压、欠压、漏电、温度等故障时,该保护装置可起到保护作用,并拉响警报。
利用555芯片奇特的引脚功能,设计并实现各种功能动作,该设计结构简单,动作可靠,经济节能,实用性强,适合于大多数异步电动机。
关键词:电动机;过载;保护;报警1 前言1.1 本论文研究的意义伴随着社会工业化程度的进一步加强,电动机几乎被用于所有的工农业生产领域。
为了使电动机安全有效的运行,对电动机安装保护装置显得尤为重要。
在工农业生产中,电机等设备一旦发生故障,若仅靠人工进行检测诊断和维修,不仅费工费时,直接影响到生产效率,有时还会造成很大的经济损失。
为了能够在故障发生初期实现及时有效的保护,防止故障扩大,设计一款能够在电动机出现故障情况时自动保护的装置,具有实际意义和经济价值。
1.2 电动机保护装置的发展状况及本论文的主要内容电动机作为拖动各种生产机械的动力设备,是应用最多最广的用电设备之一。
我国各种电动机每年所消耗的电能占全国总发电量的60%—70%,其中中小型电动机所耗电量占40%左右,然而电动机出现的故障位居各电气设备之首位。
电动机的保护装置主要有三个发展阶段。
第一个阶段是电磁式继电保护装置;第二阶段是电子式电动机综合保护装置;第三阶段是以微处理器为核心元件的综合保护装置。
本文主要是以检测异步电动机出现的故障为目的,设计一款异步电动机的保护装置,以便在电动机运行过程中出现故障时,能够及时有效的实现自动保护。
根据这些不同故障的特性,以555集成芯片为中心控制端,利用555集成芯片奇特的引脚功能,通过传感器、取样互感器、二极管、电阻电容等器件组成的整流、比较、延时等驱动检测电路,实现对异步电动机出现过载、断相、短路、漏电和温度等故障时进行及时有效的自动保护,并显示警示灯和拉响警报。
异步电动机设计文献综述

本科毕业设计(论文)文献综述2013 年12 月18 日本科生毕业设计(论文)文献综述评价表75KW三相鼠笼异步电动机设计1前言:现在社会中,电能是使用最广泛的一种能源,在电能的生产、输送和使用等方面,作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。
电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备,它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。
它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活工工艺是提高电机可靠性和经济指标的根本途径。
国外公司注重新产品开发,在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。
国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高,寿命长,通用化程度高,电机效率不断提高,噪声低,重量轻,电机外形美观,绝缘等级采用F级和H级。
国内市场供大于求,只能去发展特殊、专用电机,开发新产品,满足配套主机行业的特殊需要;国外市场由于普通中小型电机特别是小型电机是传统工业产品,耗用原材料及工时多而获利少,是劳动密集型产品,工业发达国家普遍不愿意生产,纷纷转向发展中国家加工或购买。
中国是发展中国家中最大的国家,物质资源及人力资源很丰富,有广阔的市场,进入21世纪可望在中小型电机的出口数量、产品档次、创汇额上有重大突破。
有待国内中小型电机行业中的企业去争取,去竞争。
随着科学技术的发展和人类环保意识的加强,人们越来越重视环境的噪声污染问题。
因此,电机的噪声成为考核产品竞争力的一个重要因素。
为提高电动机的品质,必须采取措施削弱电磁噪声。
随着社会生活质量的不断提高,绿色电机的概念已经提出并被人们所接受。
虽然这个概念目前还是抽象的,但从环保角度看,地震动,低噪声,无电磁干扰,子导体中产生感应电流,转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下,又产生电磁转柜(即异步转柜),使电动机旋转。
异步电动机的工作原理用箭头式子可以简单的表示如下:定子绕组通入三相交流电流→产生旋转磁场→切割转子绕组→转子绕组产生感应电动势→转子中产生感应电流→转子电流与磁场作用→产生电磁转矩→运行。
单相异步电机的设计与应用毕业论文

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。
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作者签名: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障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理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。
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本学位论文属于1、保密□,在_________年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:年月日导师签名:年月日毕业设计[ 论文]题目:单相异步电机的设计与应用Title Design and Application of Single-phaseInduction Motors院系:电气与电子工程学院专业:电气工程及其自动化姓名:指导教师:2012年 6 月8 日摘要:单相异步电机在过去的几十年内被广泛地应用于电风扇、洗衣机、压缩式电冰箱等家用场所,是一种体积小、能耗低、便于生产、设计和使用的小型电动机。
随着科学技术水平的提高,近年来,对单相异步电机设计的要求越来越高,在提高电机性能的同时,设计者也更加关注设计的准确性、计算机辅助设计技术的进步。
本文首先介绍了单相异步电机设计和应用的背景知识、单相异步电机设计技术的国内外发展现状、课题研究路线和单相异步电机在生活中的应用。
接下来再介绍了单相异步电机能够起动和运转的原理。
在论文的核心部分,笔者介绍了进行单相异步电机设计的整体思路,然后展开对设计一台单相异步电机的具体步骤的阐述。
文中对计算结果进行了一个简单的校验。
在设计部分,笔者参照各类资料中给出的经验公式和参考值按照步骤完成了一台单线异步电机的设计。
异步电机变频调速系统数字检测装置设计【文献综述】

文献综述信息与计算科学异步电机变频调速系统数字检测装置设计一、前言在电力工业发展初期曾用电解化学原理进行参数测量,1890年,发明了感应式电磁原理电能表,沿用至今。
[4]传统的电参数测量方法,一般通过对模拟电压信号的采样和计算来完成测量。
主要经历了以下几个阶段:第一阶段,以模拟测量为主,通过基于电磁通量原理的指针式一起,如指针式电压表,电流表,功率表等,在线测量出电网的各种电力参数。
但其机械结构和电磁通量结构一般比较复杂,测量的精度也很难提高。
第二阶段,以直流采样为主,将被测量整流成直流量,通过测量平均值来测量电参数的有效值。
此方法软件设计简单,计算速度快,对采样值只需作比例变换即可得到被测量的数值。
但是,直流采样方法存在一些问题,如测量准确度直接受整流电路的准确度和稳定性的影响,整流电路参数调整困难等。
第二阶段,以交流采样为主,先将电压、电流信号经高精度的电压、电流互感器变成数字系统可测量的交流小信号,然后再送入微处理器进行计算。
交流采样是对被测信号的瞬时值进行采样,然后对采样值进行分析计算获取被测量信号的,对采样的速率要求高,程序计算量相对较大,但它的采样值中所含信息量大,可通过不同的算法获取所关心的多种信息(如有效值、相位、谐波分量等),实时性好,精度高。
[3][4][5]二、各电参量检测方法和器件电流检测有多种方法,最通用的方法是采用阻性分流器、互感器或霍尔传感器。
阻性分流器工作时与负载串联,无法进行隔离测量。
互感器只适用于50 Hz 工频交流的测量。
霍尔检测技术综合了互感器和分流器技术的所有优点,同时又克服了互感器和分流器的不足,采用一只霍尔电流电压传感器/变送器模块检测元件,既可以检测交流,也可以检测直流,甚至可以检测瞬态峰值,同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离,因而是替代互感器和分流器的新一代产品。
[7]目前,电压检测也多数采用霍尔传感器。
光电式旋转编码器是检测转速或转角的元件,旋转编码器与电动机相连,当电动机转动时,带动编码器旋转,产生转速或转角信号。
毕业设计(论文)-三相异步电动机结构设计和装配工艺[管理资料]
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XXXX学校毕业作业作业形式:毕业设计作业题目:三相异步电动机结构设计和装配工艺姓名:学号:所在系:专业:年(班)级:学制:三年制指导教师:完成日期:2011年5月6日前言异步电动机也称感应电动机,是工农业生产中应用最为广泛的一种电机。
例如,中小型轧钢设备、矿山机械、机床、起重机、鼓风机、水泵、以及脱粒、磨粉等农副产品用的加工机械,大多采用异步电动机拖动。
与其他电动机相比,异步电动机具有结构简单、坚固耐用、使用方便、运行可靠、效率高、易于制造和维修、价格低廉等许多优点。
但是,异步电动机的应用也有一定的限制,这主要是由其调速性能差、功率因数低而引起的。
异步电动机是一种交流电机,它可以是单相的,也可以是三相的。
但它的转速和电网频率没有同步电机那样严格不变的关系。
关键词:电动机基本结构、工作原理、计算说明、绕组布置展开图、装配工艺流程、整机检验流程等。
目录前言………………………………………………………………… 1页第一章Y-112M-4型三相异步电动机的基本结构…………………3页第二章三相异步电动机的工作原理和计算说明………………7页………………………………………7页……………………………………9页……………………………………13页第三章三相双层三绕组布置展开图……………………………17页第四章Y-112M-4电动机的装配工艺……………………………20页第五章三相异步电动机的整机检验……………………………24页结束语………………………………………………………………25页参考文献……………………………………………………………26页附录…………………………………………………………………27页致谢语………………………………………………………………28页第一章Y-112M-4型三相异步电动机的基本结构三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。
为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之间必须有一间隙,称为气隙。
三相异步电动机论文

三相异步电动机一.三相异步电动机的研发背景虽然直流电动机有优良的调速性能,但由于直流电动机的机械式换向器不但结构复杂、制造费时、价格昂贵,而且在运行中容易产生或会员,此外还存在换向器机械强度不够,电刷容易磨损等问题。
因此运行中需要经常性的维护检修,并且对环境的要求也比较高,不能适用于化工、矿山等周围环境中有灰尘、腐蚀性气体和易燃、易爆气体的场所。
特别是换向问题的存在,使直流电动机无法做成高速大容量的机组,因而不能适应现在生产向高速大容量化发展的要。
二.关于三相异步电动机1.简介与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
2.重要组成部分(1)定子异步电动机的定子是异步电动机固定不动的部分,由定子铁心、定子绕组和机座组成。
定子铁心:装载机做内,为一个内壁开槽的中空圆柱体,槽内嵌放定子绕组。
定子铁心是电动机磁路的一部分。
为减少铁心中的损耗,定子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成,片间有绝缘、定子绕组:用绝缘的铜线绕成,嵌放在定子铁心槽内,绕组与槽壁用绝缘材料隔开。
定子绕组是电动机的电路本分,其主要作用是通过电流产生旋转磁场。
三项定子绕组的六个引出端(即是哪相绕组的始端和末端分别用U1、V1、W1和U2、V2、W2表示)都引到了接线盒的接板上。
可根据需要接成三角形或星形联接。
机座:就是电动机的外壳,起支撑作用,因此要有足够的机械强度和刚度,能承受运输和运行过程中的各种作用力,通常用铸铁铸成,较大容量的异步电动机,一般采用钢板焊接机座。
(2)转子异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
交流异步电机控制技术发展综述

交流异步电机控制技术发展综述
近几十年来,异步电机的应用在不断扩大,其中最重要的是它的控制
技术的发展。
为了确保异步电机的有效控制,研究者们采用了各种不同的
控制方法。
因此,本文综述了近几十年来异步电机控制技术的发展情况。
首先,介绍了异步电机的基本结构和原理,包括电子电路的组成、控
制方式的基本原理。
然后,针对异步电机控制的关键问题,在控制方面,
介绍了传统的速度控制方法、模糊控制方法、神经网络控制方法、模型预
测控制方法和综合新技术控制方法,分别介绍这些方法的基本原理和特点,以及每种方法适用的场合。
随着电子技术和计算机技术的发展,控制理论和技术也在不断改进和
改善。
例如,基于现代数字控制理论,引入了多变量PID算法,改善了电
机控制的精度和抗侧摆特性;引入了各种模型预测控制算法,改善了系统
的稳定性和鲁棒性;发展了基于时变自抗扰技术的控制算法,改善了电机
控制的准确性。
最近,人们开始引入传感技术来检测和控制异步电机。
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本科毕业设计(论文)
文献综述
院(系):电气信息学院
专业:电气工程与自动化
班级:2010级
学生姓名:学号:
2013 年12 月18 日本科生毕业设计(论文)文献综述评价表
75KW三相鼠笼异步电动机设计1前言:
现在社会中,电能是使用最广泛的一种能源,在电能的生产、输送和使用等方面,作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。
电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备,它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。
它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。
三相异步电动机在生产和交通运输中得到广泛使用,例如,在工业方面,它被广泛用于拖动各种机床、水泵、压缩机、搅拌机、起重机械等。
在农业方面,他被广泛用于拖动排灌机械、脱粒机及各种农产品的加工机械。
在家用电器和医疗器械和国防设施中,异步电动机也应用十分广泛,作为拖动各种机械的动力设备。
随着电气化和自动化程度的不断提高,异步电动机将占有越来越重要的地位。
而随着电力电子技术的不断发展,由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。
异步电动机与其它类型电机相比,之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。
电动机是把电能转化为机械能,电动机作为各种用途的生产机械的动力元件,功率从几瓦到几万千瓦,每分钟转速从几十到几千转,应用十分广泛。
电动机主要分为同步电动机、异步电动机与直流电动机三种,分别应用于不同的场合,而其中以三相异步电动机的使用最为广泛。
2 主题:
提高国内电机的可靠性和经济性指标被列为“十五”计划基本任务的两项重要内容。
国内电机质量和技术水平差距的其中两个体现方面就可靠性差,经济指标落后。
对电机进行细微的失效机理分析,采用新的设计方案、新的原材料及加工工艺是提高电机可靠性和经济指标的根本途径。
国外公司注重新产品开发,在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。
国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高,寿命长,通用化程度高,电机效率不断提高,噪声低,重量轻,电机外形美观,绝缘等级采用F级和H级。
国内市场供大于求,只能去发展特殊、专用电机,开发新产品,满足配套主机行业的特殊需要;国外市场由于普通中小型电机特别是小型电机是传统工业产品,耗用原材料及工时多而获利少,是劳动密集型产品,工业发达国家普遍不愿意生产,纷纷
转向发展中国家加工或购买。
中国是发展中国家中最大的国家,物质资源及人力资源很丰富,有广阔的市场,进入21世纪可望在中小型电机的出口数量、产品档次、创汇额上有重大突破。
有待国内中小型电机行业中的企业去争取,去竞争。
随着科学技术的发展和人类环保意识的加强,人们越来越重视环境的噪声污染问题。
因此,电机的噪声成为考核产品竞争力的一个重要因素。
为提高电动机的品质,必须采取措施削弱电磁噪声。
随着社会生活质量的不断提高,绿色电机的概念已经提出并被人们所接受。
虽然这个概念目前还是抽象的,但从环保角度看,地震动,低噪声,无电磁干扰,有再生利用能力以及高效率,高可靠性是一些最起码的要求,这对电机的设计制造和运行,尤其是原理、结构、材料、工艺等,无疑是一种新的挑战。
一些特种电动机也有很大的发展,如变频调速异步电动机。
变频器调速三相异步电动机已有20多年的研制开发、设计和生产史。
尤其近些年来,随着变频器研制开发技术的不断创新、迅速发展和完善,性价比趋于合理,变频调速技术被广泛采用。
又因为变频调速鼠笼异步电动机其结构简单可靠、维修工作量小、节能、调速性能好等优点,较直流电机调速更优越,广泛用于驱动各种石油、化工、起重运输、机械加工、造纸、纺织和冶金等行业的机械设备。
目前,在美国市场有近50%的调速电动机为变频调速电动机,其市场份额还有上升趋势。
在国内市场上,变频散关系调速异步电动机的应用也呈现出强劲的上升势头。
因此,开发设计专用的变频调速异步电动机具有很好的发展前景。
电机工作基本原理是利用带电导体和磁场间的相互作用而把电能变为机械能。
电动机结构主要包括两部分:转子和定子。
转子为电动机的旋转部分,由转轴座组成,导体绕组的排列方式决定电动机的类型及其特性。
三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似,其定子铁心槽中嵌装三相绕组(有单层链式、单层同心式和单层交叉式三种结构)。
转子鼠笼起转子绕组的作用,转子的导条均由鼠笼的端环所短路,形成一个多相的电路。
定子绕组接入三相交流电源后,绕组电流产生的旋转磁场,当磁极沿顺时针方向旋转,磁极的磁力线切割转子导条,导条中就感应出电动势,电动势的方向由右手定则来确定。
在转子导体中产生感应电流,转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下,又产生电磁转柜(即异步转柜),使电动机旋转。
异步电动机的工作原理用箭头式子可以简单的表示如下:
定子绕组通入三相交流电流→产生旋转磁场→切割转子绕组→转子绕组产生感应电动势→转子中产生感应电流→转子电流与磁场作用→产生电磁转矩→运行。
3 结语:
地球上的能源绝大部分最终是转变成电能消耗的,而电动机作为终端电器始终是主要的用电大户,因此电机工业在某种意义上将是一个“永恒”的产业。
随着科学技术的发展和新材料、新装备、新技术、新设计的应用以及用户对各种用途的电机不断提出新的要求,电机产业也将与时俱进,以新的姿态满足社会的各种需求。
因此,密切关注国际电机的发展趋势和研究方向,不断开发新的产品,将是我们学习本专业应尽的责任。
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