級(jí)電氣專業(yè)電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、 級(jí)電氣專業(yè)電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 作者： 日期： 2 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 適用專業(yè)： 電氣工程及自動(dòng)化 適用年級(jí)： 2008級(jí) 指導(dǎo)老師： 張新聞 馮翼 北方民族大學(xué)電信學(xué)院 二一年九月 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、 課程設(shè)計(jì)的目的和作用 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉在校學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題能力、進(jìn)行工程實(shí) 訓(xùn)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它具有動(dòng)手、動(dòng)腦，理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、敢于動(dòng)手、善于動(dòng)手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問題能力的一種較好方法。 電機(jī)學(xué)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，忽視了實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生不能很好的理解所學(xué)內(nèi)

2、容。通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)、深入了解各種電機(jī)的工作原理和抽象出來的數(shù)學(xué)模型，對(duì)這門課程的認(rèn)識(shí)和理解提高到一個(gè)新的水平。 通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段和軟件工具，并能以仿真程序及仿真結(jié)果表達(dá)其設(shè)計(jì)思想的能力。 通過設(shè)計(jì)，不但要培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，而且要在實(shí)踐過程中鍛煉培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，牢固樹立事實(shí)求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)工作態(tài)度。 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)是電機(jī)學(xué)課程學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)不僅可以使學(xué)生更牢固的掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)也可以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 二、 設(shè)計(jì)題目的擬定原則：結(jié)合課堂理論

3、教學(xué)的內(nèi)容，針對(duì)課程設(shè)計(jì)的目的，在規(guī)定的時(shí)間 內(nèi)，選擇符合教學(xué)、符合學(xué)生水平、符合實(shí)驗(yàn)室條件的課題。 本次參與課程設(shè)計(jì)的是08電氣工程及自動(dòng)化的學(xué)生共有60人。設(shè)計(jì)題目（課題題目見表一）共13個(gè)。通過2周的設(shè)計(jì)時(shí)間，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下應(yīng)獨(dú)立完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。 三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)及要求 本次課程設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)指導(dǎo)老師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成。指導(dǎo)指導(dǎo)老師的主導(dǎo)作用主要在于指明設(shè)計(jì)思路，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，解答疑難問題和按設(shè)計(jì)進(jìn)度進(jìn)行階段審查。學(xué)生必須發(fā)揮自身學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性，主動(dòng)思考問題、分析問題和解決問題，而不應(yīng)處處被動(dòng)地依賴指導(dǎo)指導(dǎo)老師查資料、給數(shù)據(jù)、定答案。同組同學(xué)要發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，創(chuàng)新精神，積

4、極主動(dòng)的提出問題、解決問題，使大家在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)和友誼的雙豐收。 本次課程設(shè)計(jì)是學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，它對(duì)以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)設(shè)計(jì)工作打下良好基礎(chǔ)具有重要意義。學(xué)生在設(shè)計(jì)的全過程中必須認(rèn)真，刻苦鉆研，一絲不茍，精益求精，才能在設(shè)計(jì)思想、方法和技能各方面都獲得較好的鍛煉和提高。 設(shè)計(jì)中要正確處理參考己有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜、細(xì)致的勞動(dòng)，任何設(shè)計(jì)都不可能是由設(shè)計(jì)者脫離前人長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累的資料而憑空想象出來。熟識(shí)和利用已有的資料，既可避免許多重復(fù)工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，同時(shí)也是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，如參考和分析現(xiàn)有的軟、硬件結(jié)構(gòu)方案并合理地消化引用，合理選用已

5、有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也是體現(xiàn)設(shè)計(jì)工作能力的重要方面。然而任何新的設(shè)計(jì)任務(wù)總是有其特定 頁(yè) 8 共 頁(yè) 1 第 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的講計(jì)要求和具體工作條件，因而又不能盲目地、機(jī)械地抄襲資料，而必須具體分析，創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)能力都獲得提高。 四、進(jìn)度安排（1周分散，1周集中） 從本學(xué)期第10周開始，將學(xué)生分組，分配任務(wù)；指導(dǎo)查閱課程設(shè)計(jì)的相關(guān)資料。學(xué)生利用第10周至第16周的業(yè)余時(shí)間確定設(shè)計(jì)方案，完成參數(shù)計(jì)算，熟練掌握MATLAB/SIMULINK模塊和PSCAD/EMTDC軟件的使用。 本學(xué)期第17周學(xué)生在學(xué)院機(jī)房集中編寫程序，搭建模型，進(jìn)行仿真，并撰寫論文，完成課程設(shè)計(jì)論文答

6、辯。 五、課程設(shè)計(jì)要求 本課程設(shè)計(jì)所有題目均需設(shè)計(jì)出正確的方案，計(jì)算出相關(guān)參數(shù)，應(yīng)用MATLAB/SIMULINK或PSCAD/EMTDC做出正確的仿真結(jié)果，最后整理圖表、數(shù)據(jù)，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的書寫。 六、考核方法 設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)平時(shí)考勤，仿真調(diào)試，答辯，設(shè)計(jì)說明書最后驗(yàn)收多個(gè)環(huán)節(jié)綜合評(píng)定。答辯一般為1015分鐘時(shí)間，每個(gè)學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行，提問為4-5個(gè)問題，答辯指導(dǎo)指導(dǎo)老師為兩人，成績(jī)以100分計(jì)，分為2040分；5060分；6070分；7080分；8090分；90100分六個(gè)檔。（總分100分,其中論文成績(jī)：40% ； 答辯成績(jī)：40% ；平時(shí)考勤：20%）。 頁(yè) 8 共 頁(yè) 2 第 電機(jī)學(xué)課

7、程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 表一設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)題目（內(nèi)容設(shè)計(jì)要人數(shù)及分SIMUL設(shè)計(jì)空載和負(fù)包括純阻性變壓器感性變壓器空載；變壓器人每人容性負(fù)仿真模型，測(cè)出原副邊電流電壓波形載運(yùn)行；變壓器空載行特性計(jì)閘；變壓器副邊突然在給定單相變壓器Sn=100Kva,U1n/U2n與仿中的兩項(xiàng)=380/220,r1=0.1,r2=0.03,x1=0.2路,x2=0.05,rm=3,r2=31副邊負(fù)載阻要求：觀察激磁涌流功Zl=4+3jMatla編寫程序計(jì)算原副邊電流合閘初相角的關(guān)系；因素、勵(lì)磁電流、鐵損和銅損察突然短路電流的大SIMUL設(shè)計(jì)變壓器空載合閘仿真模型，與合閘初相角的關(guān)系出變壓器鐵心主磁通和勵(lì)磁電流的變化過程觀察突

8、然短路沖擊電變壓器副邊突然短路：SIMUL設(shè)計(jì)變壓副邊短路仿真模型測(cè)出原副邊電流的變化過程SIMUL設(shè)計(jì)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的仿真模型三相變?nèi)藘扇藢?duì)滿足檢查并聯(lián)條件進(jìn)行仿真器并聯(lián)運(yùn)不滿足并聯(lián)條件時(shí)的分計(jì)算滿足和不滿足并聯(lián)條件時(shí)的負(fù)荷分配荷分配情況仿真計(jì)算對(duì)仿真結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)三相變壓器人SIMUL設(shè)計(jì)變壓器帶對(duì)稱和不對(duì)稱負(fù)荷兩人Yyn）三相變Yy行的仿真模型并仿真不對(duì)稱負(fù)荷的中性點(diǎn)不對(duì)稱負(fù)計(jì)算帶對(duì)稱和不對(duì)稱負(fù)荷運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)電壓移情況的運(yùn)行分電流計(jì)三相變分析原邊與兩個(gè)副邊SIMUL設(shè)計(jì)三繞組變壓器的副繞組采用人兩人及副邊與副邊繞組的器分別采同接法的仿真模型并仿真(Yy6,Yd5壓的大小、相位在

9、副分析各繞組在不同接法的電壓大小及相位的連接組別化同分仿真與分如何應(yīng)用對(duì)稱分量分SIMUL對(duì)稱分設(shè)計(jì)題目中要求所對(duì)應(yīng)的電路模法對(duì)典型的非對(duì)稱故并仿真，對(duì)仿真結(jié)果Matla中編寫對(duì)稱分量進(jìn)行分析Y”聯(lián)析的算法程序，計(jì)算三相各個(gè)序分量的大小變壓器的對(duì)稱分量分析法所得結(jié)果的等效電路和分量相短路分量圖的畫法一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直流電人共同的負(fù)載時(shí)0.8r/mi電動(dòng)機(jī)500的轉(zhuǎn)速提成設(shè)計(jì)內(nèi)容機(jī)綜合設(shè)已知數(shù)據(jù)為畫出機(jī)械特性圖試設(shè)計(jì)調(diào)速方并計(jì)算其參數(shù)=29 K下放額定負(fù)載，試設(shè)計(jì)調(diào)1200電機(jī)r/mi=110V,=76=1000，試求方式，做機(jī)械特性圖并分析過度過程中能量的r/mi耗試畫出電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的控制

10、線路試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)SIMUL對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真直流電一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，2起動(dòng)電流最大值不超采用三級(jí)起動(dòng)人共同成設(shè)計(jì)內(nèi)容機(jī)綜合設(shè)并求切除電阻時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和電求各段電阻值=1.75已知數(shù)據(jù)為 勢(shì)，并做出機(jī)械特性圖=20.1,=110VK=1450 r/mi，試求的轉(zhuǎn)速下放額定負(fù)載，試r/mi1000電機(jī)計(jì)調(diào)速方式計(jì)算其參數(shù)并分析過度過程中能量項(xiàng) 頁(yè) 8 共 頁(yè) 3 第 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)損耗，作出機(jī)械特性圖試畫出上述兩種調(diào)速方式的控制線路圖試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)SIMUL對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真直流電一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)=30，額定負(fù)載時(shí)采用串電阻和降壓調(diào)人共同ma成設(shè)計(jì)內(nèi)容

11、的調(diào)速范圍并分析能量的傳輸及損耗機(jī)綜合設(shè)已知數(shù)據(jù)為 =13K的轉(zhuǎn)速提升額定負(fù)時(shí)的電機(jī)1200r/mi=220V ,=68.7 =1500 r/mi，試求速方式并計(jì)算其參數(shù)作出機(jī)械特性圖試設(shè)計(jì)一個(gè)電機(jī)正向起動(dòng)，反接制動(dòng)的控制路試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)SIMUL對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真直流電一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)人共同電機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行，試設(shè)計(jì)其制動(dòng)方式并成設(shè)計(jì)內(nèi)容=17K機(jī)綜合設(shè)出制動(dòng)初始時(shí)和轉(zhuǎn)速為零的轉(zhuǎn)矩，作出機(jī)械特已知數(shù)據(jù)為 圖=110V ,=185 =1000 r/mi800 r/mi下放額定負(fù)載時(shí)的調(diào)速方，試求電機(jī)計(jì)算其參數(shù)并分析制動(dòng)過程中能量的損耗作出械特性圖轉(zhuǎn)試設(shè)計(jì)一個(gè)電機(jī)500r/m

12、i600r/mi提升額定負(fù)載時(shí)的控制線路試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真SIMUL1異步一臺(tái)繞線式異步電電機(jī)700 r/mi提升重物時(shí)，可采取的調(diào)人共同成設(shè)計(jì)內(nèi)容動(dòng)機(jī)綜合方式試計(jì)算其中一種調(diào)速方式的參數(shù)并作出機(jī)=22機(jī)，已知數(shù)據(jù)為=723K=70.5 特性圖計(jì)2=r/mi=197800 r/mi電機(jī)下放重物時(shí)，可采取的調(diào)2負(fù)載轉(zhuǎn)矩150N.方式并計(jì)算其參數(shù)作出機(jī)械特性圖分析能量的求遞試設(shè)計(jì)一個(gè)能耗制動(dòng)的控制線路試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)SIMUL對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真1，起動(dòng)切換當(dāng)最大允許的起動(dòng)轉(zhuǎn)=1.87異步一臺(tái)繞線式異步電人共同成設(shè)計(jì)內(nèi)容=，試設(shè)計(jì)其起動(dòng)級(jí)數(shù)并計(jì)算每級(jí)的

13、電阻值機(jī)，已知數(shù)據(jù)為=44動(dòng)機(jī)綜合下放重物時(shí)，可采取的電機(jī)1000 r/min=110 計(jì)=1435K2作出機(jī)械特性圖速方式并計(jì)算其參數(shù)分析能r/mi=243 2，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的傳遞=1.試設(shè)計(jì)一個(gè)正反轉(zhuǎn)的控制線路0.8。試求試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的調(diào)速系對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真SIMUL1異步（若采用自請(qǐng)選擇一個(gè)合適的降壓起動(dòng)方法人共同一臺(tái)鼠籠式三相異步成設(shè)計(jì)內(nèi)容三種73=28動(dòng)機(jī)綜合已知數(shù)據(jù)為動(dòng)機(jī)6455變壓器起動(dòng)，抽頭=1455=58 K計(jì)請(qǐng)選擇一個(gè)合適的降壓起動(dòng)方法（若采用自=0.8r/mico三種7355變壓器起動(dòng)，抽頭64動(dòng)電流倍試設(shè)計(jì)降壓起動(dòng)的控制線路，起=，過試設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)

14、=1.轉(zhuǎn)矩倍。供電變對(duì)定子回路串電阻降壓調(diào)速進(jìn)行SIMUL=2.倍T 頁(yè) 8 共 頁(yè) 4 第 電機(jī)學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)器要求起動(dòng)電流真SIMULY降壓調(diào)速進(jìn)行仿真150，負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩73.5N.。試求電機(jī)800 r/mi異步一臺(tái)繞線式異步電的轉(zhuǎn)速提升重物的調(diào)速方人共同1成設(shè)計(jì)內(nèi)容動(dòng)機(jī)綜合機(jī)已知數(shù)據(jù)為=60并計(jì)算其中一種調(diào)速方式的參數(shù)并做出機(jī)械特=960圖K=195 計(jì)2電機(jī)1000 r/mi的轉(zhuǎn)速下放重物的調(diào)速r/mi=200 2=2.，負(fù)載轉(zhuǎn)矩式并計(jì)算其參數(shù)，作出機(jī)械特性圖0.8。試求試設(shè)計(jì)一個(gè)能正向起動(dòng)反向制動(dòng)的控制線路設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)控制的調(diào)速系統(tǒng)對(duì)所做設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真SIMUL人分別SIMUL求同步發(fā)電機(jī)空載、設(shè)計(jì)同步發(fā)電機(jī)空載短路并仿真同步1分析計(jì)算穩(wěn)態(tài)時(shí)相關(guān)的參數(shù)路的穩(wěn)態(tài)參電機(jī)空載短路的仿仿真計(jì)與計(jì)人分別同步SIMUL對(duì)同步發(fā)電機(jī)滿足并聯(lián)條件、不1在滿足并聯(lián)條件、不足并聯(lián)條件時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的電流沖擊進(jìn)行電機(jī)并聯(lián)足并聯(lián)條件時(shí)對(duì)發(fā)電真和系統(tǒng)的電流沖擊情分析計(jì)算相關(guān)的參數(shù)計(jì)人分別1同