應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 - 副本

1、 湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 電器工程及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： 交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的研究與設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： （職稱）講師 年 月 日開題報(bào)告填寫要求1開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄

2、目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對(duì)于重要的參考文獻(xiàn)應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報(bào)告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨(dú)成冊(cè)，隨畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫3000字左右的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。文 獻(xiàn) 綜 述一、引言我國(guó)目前全部電力消耗中，電動(dòng)機(jī)的電能消耗占60%-70%，在電動(dòng)機(jī)中，交流異步電動(dòng)機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格便宜、體積小、維護(hù)方便等特點(diǎn)。成為現(xiàn)在傳動(dòng)工程中最常用的動(dòng)力來(lái)源，但是，如果這

3、些電動(dòng)機(jī)連接電源直接啟動(dòng)的話，會(huì)產(chǎn)生較大的啟動(dòng)電流，通常會(huì)達(dá)到電動(dòng)機(jī)額定電流5-8倍，甚至更高。在許多環(huán)境中啟動(dòng)電流過大時(shí)，會(huì)對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。所以為了滿足電動(dòng)機(jī)自身啟動(dòng)條件，負(fù)載傳動(dòng)機(jī)械工藝要求，保護(hù)用電設(shè)備正常工作需要，應(yīng)當(dāng)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中降低啟動(dòng)電流沖擊與轉(zhuǎn)矩沖擊。所以為降低啟動(dòng)電流，要使用啟動(dòng)輔助裝置，一般的啟動(dòng)輔助裝置有定子串電阻啟動(dòng)裝置、定子串電抗器啟動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)裝置、自耦變壓器啟動(dòng)器、磁挖式啟動(dòng)器、星三角啟動(dòng)器等，但一般啟動(dòng)輔助裝置體積笨重和啟動(dòng)電流與機(jī)戒沖擊仍然過大，隨著電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)了新型的啟動(dòng)裝置，晶閘管電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器和變頻調(diào)速器

4、。由于變頻器其電氣特性、復(fù)雜性和價(jià)格因素決定了其主要適用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速領(lǐng)域，不單純用于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制。晶閘管電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器被稱為固態(tài)電子式軟啟動(dòng)器和可控硅電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器，它是一種集電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電動(dòng)機(jī)控制裝置，它有效解決了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中電流沖擊過大和轉(zhuǎn)矩沖擊過大的問題，還可以根據(jù)應(yīng)用條件不同來(lái)設(shè)置其工作狀態(tài)，具有較強(qiáng)的適用性和靈活性，從而引起了人們廣泛重視，伴隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)和科技的進(jìn)步，智能控制系統(tǒng)變得越來(lái)越重要，所以也提出了更高的要求，因此電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)器正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。二、總體設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)智能軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)由單片機(jī)構(gòu)成主控核心部分，進(jìn)行主

5、要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號(hào)，并完成對(duì)于各種信息的記錄和處理；接口電路提供單片機(jī)與外部電路接口。主電路中包括電壓檢測(cè)電路、三相晶閘管部分、電流檢測(cè)電路、功率因數(shù)角檢測(cè)電路、電源變壓器等。主電路部分結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要采用晶閘管調(diào)壓原理完成軟啟動(dòng)器的各項(xiàng)功能。三相異步電動(dòng)機(jī)的晶閘管調(diào)壓系統(tǒng)主回路的接法有多種，最常用的控制方案是將六個(gè)反并聯(lián)的晶閘管分別串接在電動(dòng)機(jī)的三相線圈上，這種連接方法由于各相波形對(duì)稱，輸出電壓不含偶次諧波，諧波比較少，因此功率可以做的較大，調(diào)速性能也比較優(yōu)越，本系統(tǒng)采用這種典型的調(diào)壓電路，控制系統(tǒng)主回路電路圖中所有晶閘管兩端并聯(lián)的開關(guān)K是同時(shí)斷開或者閉合，開關(guān)

6、工作情況如下:電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)開始時(shí)K都處于斷開狀態(tài)，當(dāng)啟動(dòng)完畢時(shí)所有的開關(guān)K閉合，軟啟動(dòng)器旁路，即啟動(dòng)完畢后軟啟動(dòng)器退出運(yùn)行狀態(tài)，軟停機(jī)開始時(shí)開關(guān)K又?jǐn)嚅_，軟啟動(dòng)器又進(jìn)入停機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，如此循環(huán)重復(fù)，實(shí)際系統(tǒng)中用微機(jī)控制的一個(gè)三相旁路繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)的功能。1、電壓檢測(cè)電路    電壓檢測(cè)電路主要實(shí)現(xiàn)2 個(gè)功能: (1) 同步信號(hào)檢測(cè)功能,在三相交流電壓的過零時(shí)刻開始采樣,該采樣值作為晶閘管脈沖觸發(fā)信號(hào)的同步信號(hào);(2) 三相交流電壓信號(hào)經(jīng)過變壓器降壓后,通過整流電路轉(zhuǎn)換成直流信號(hào),再經(jīng)A/ D 轉(zhuǎn)換送入到單片機(jī),作為電壓負(fù)反饋調(diào)節(jié)、故障診斷、過電壓和欠電壓保護(hù)的實(shí)時(shí)

7、電壓測(cè)量值。由于軟啟動(dòng)控制器必須在1 個(gè)電壓周期內(nèi)控制可控硅的導(dǎo)通角,即通過確定電壓波形的過零點(diǎn),延時(shí)一段時(shí)間后輸出觸發(fā)信號(hào)控制其導(dǎo)通角。電壓波形的過零點(diǎn)通過同步信號(hào)電路檢測(cè)獲得。   2、三相晶閘管部分其中，每相電路都由兩只晶閘管反并聯(lián)構(gòu)成，并且有阻容吸收電路。單片機(jī)給出的控制信號(hào), 經(jīng)脈沖變壓器送出一定脈寬的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶閘管的導(dǎo)通,并通過導(dǎo)通角改變加在電動(dòng)機(jī)的電壓大小。其中,脈沖的同步由上述同步信號(hào)電路產(chǎn)生,而脈沖的移相、形成和輸出則由單片機(jī)完成。晶閘管觸發(fā)電路采用絕緣強(qiáng)度高、隔離效果好的脈沖變壓器( PTR) ,共有6 路,1 個(gè)周期內(nèi)輸出6 路相角差為6

8、0°的6 個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。3、功率因數(shù)角檢測(cè)電路由于晶閘管截止時(shí)意味著沒有電流通過，即電流為零 ，因此晶閘管截止時(shí)刻與電源電壓即同步信號(hào)過零時(shí)刻間的相位差代表著電動(dòng)機(jī)的續(xù)流角度，即可測(cè)得功率因數(shù)角.4、電流檢測(cè)部分通過電流互感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的三相電流，將電流信息送入單片機(jī)中，作為過流保護(hù)、電流顯示等的依據(jù)。另一方面同樣檢測(cè)電流的相位信號(hào)5、電源變壓器通過變壓器變壓，為控制電路板提供低電源。參考文獻(xiàn)1劉利、王棟.電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器實(shí)用技術(shù)中國(guó)電力出版社，2010年1月2 許大中、賀益康.電機(jī)控制.浙江大學(xué)出版社,20023 胡虞生、胡敏強(qiáng).電機(jī)學(xué).中國(guó)電路出版社，2005.4 王兆安、黃俊.電力

9、電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，1986.5 余洪明.“軟起動(dòng)”的由來(lái)與應(yīng)用.電工技術(shù).2001年第6期6 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社19997 張文生，劉耀年，張玉吸.異步電動(dòng)機(jī)智能軟起動(dòng)器及其應(yīng)用.電工技術(shù).2000年第11期8 劉美俊.異步電動(dòng)機(jī)智能軟起動(dòng)技術(shù)及其應(yīng)用.電工技術(shù)2001年第5期。9 許宏綱，徐方逸.軟起動(dòng)器及其應(yīng)用.電世界。1999年第5期10 曾毅.現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)工思北京:機(jī)械工業(yè)出版社200611 胡崇岳.交流調(diào)速技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社200412 崔永和，楊成德.軟啟動(dòng)器性能對(duì)比與探討.電氣開關(guān)2001年第6期13 林鋼等.常用電子元器件.北

10、京:機(jī)械工業(yè)出版社200414 張浩，韋忠朝.8OC196KC單片機(jī)控制的電子軟啟動(dòng)器硬件設(shè)計(jì).電機(jī)電器技術(shù)15 G urkanZ enginobuz,Is ikC adirci,M uammerE mus,So ftS tartingo fL argeIn ductionM otors 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告開題報(bào)告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報(bào) 告一. 課題的目的與意義隨著當(dāng)今社會(huì)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代科技的日新月異，智能控制系統(tǒng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如:生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，各種遙控系統(tǒng)等。這也給我

11、們提出了更多更高的要求，如對(duì)電網(wǎng)的波動(dòng)性、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等要求越來(lái)越嚴(yán)格。作為重要驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，其調(diào)速和控制技術(shù)也越來(lái)越受到人們的重視，尤其是三相籠型異步電動(dòng)機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便、價(jià)格便宜以及慣性小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域.隨著各領(lǐng)域生產(chǎn)機(jī)械的不斷更新和發(fā)展，對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能要求越來(lái)越高。軟啟動(dòng)器因?yàn)閱?dòng)電流小、節(jié)約能源以及減少了對(duì)機(jī)械的啟動(dòng)沖擊，而廣泛應(yīng)用于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)中。傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)方法基本上是靠單純的降低電壓來(lái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，不適用于恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)?；诜旨?jí)變頻理論的高轉(zhuǎn)矩軟啟動(dòng)器，從根本上解決了電動(dòng)機(jī)控制中存在的

12、一些難題，特別是解決了大容量電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)的問題，與傳統(tǒng)的軟啟動(dòng)方式相比提高了其轉(zhuǎn)矩特性，與變頻器軟啟動(dòng)方式相比又降低了成本。二.課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望1）國(guó)內(nèi)軟啟動(dòng)現(xiàn)狀 我國(guó)對(duì)晶閘管軟啟動(dòng)器的研究始于90年代，一些研究機(jī)構(gòu)對(duì)此技術(shù)有一定研究成果。國(guó)內(nèi)全數(shù)字晶閘管軟啟動(dòng)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品均是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品一定程度的仿制，而且多為低壓產(chǎn)品，自己研制生產(chǎn)的高壓軟啟動(dòng)裝置基本上處于起步階段。技術(shù)狀況如下: (1)軟啟動(dòng)器的整機(jī)技術(shù)落后; (2)軟啟動(dòng)產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件制造業(yè)幾乎是空白，尤其是高電壓、大電流的電力電子器件諸如門級(jí)可關(guān)斷(GTO)晶閘管、絕緣柵雙級(jí)晶體管(IGBT)、門極換流晶閘管

13、(GCT)等尚未研制成功。 (3)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。 (4)可靠性及工業(yè)水平低。 我國(guó)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置方面需要電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速，而資金、技術(shù)不十分雄厚的企業(yè)，采用國(guó)外變頻啟動(dòng)調(diào)速價(jià)格十分昂貴，而且進(jìn)口晶閘管元器件使用一段時(shí)間后特性參數(shù)會(huì)發(fā)生變化導(dǎo)致整串元器件損壞。2）國(guó)外軟啟動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀 國(guó)外的一些學(xué)者及大公司都在致力于開發(fā)適合普通三相異步電機(jī)的專用軟啟動(dòng)控制器，很多學(xué)者在這方面做了大量工作。國(guó)外軟啟動(dòng)的產(chǎn)品主要是固態(tài)軟啟動(dòng)裝置，即晶閘管軟啟動(dòng)和兼做軟啟動(dòng)的變頻器。在生產(chǎn)工藝有調(diào)速需求時(shí)，采用變頻裝置，無(wú)調(diào)速要求的場(chǎng)合，輕載啟動(dòng)采用晶閘管軟啟動(dòng)，負(fù)載功率比較大或重載啟動(dòng)的場(chǎng)合采用變頻軟啟動(dòng)，

14、晶閘管軟啟動(dòng)裝置是發(fā)達(dá)國(guó)家的主流產(chǎn)品。自1970年以來(lái)，國(guó)外對(duì)晶閘管三相交流調(diào)壓技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在某些領(lǐng)域應(yīng)用顯示出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。如，美國(guó)AB公司生產(chǎn)的315-2000KW的交流調(diào)壓式電力電子軟啟動(dòng)器。英國(guó)的CT公司，法國(guó)的TE公司，德國(guó)的AEG公司以及歐洲的ABB公司等均推出了軟啟動(dòng)器系列產(chǎn)品?？刂评碚摵臀㈦娮蛹夹g(shù)的發(fā)展。矢量控制、磁通控制、轉(zhuǎn)矩控制、模糊控制等新的控制理論為高性能的變頻器和軟啟動(dòng)器提供了理論基礎(chǔ)，16位、32位高速微處理器，信號(hào)處理器DSP，專用集成電路ASIC的快速發(fā)展為實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)器高精度多功能化提供了途徑。從短期來(lái)看，軟起動(dòng)將仍然以各種形

15、式的降壓軟起動(dòng)為它的主要形式。從理論上說，性能價(jià)格比高的產(chǎn)品將占有更大的市場(chǎng)份額。但是，在各種應(yīng)用場(chǎng)合，人們對(duì)于各種性能的側(cè)重面部同，使各類起動(dòng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上都可能會(huì)贏的自己的一席之地。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看變頻軟起動(dòng)將成為軟起動(dòng)的主流。各種形式的降壓軟起動(dòng)將與星三角起動(dòng)技術(shù)一起歸為傳統(tǒng)的起動(dòng)技術(shù)。另外，隨著變頻器的價(jià)格下降，可靠性的進(jìn)一步提高，也隨著技術(shù)人員水平的提高，僅僅為軟起動(dòng)而選用變頻器將不再會(huì)被認(rèn)為是一種奢侈。三.課題的主要內(nèi)容及要求針對(duì)交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)的技術(shù)要求，擬設(shè)計(jì)一種集電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎交流電動(dòng)機(jī)控制裝置。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括： 1、 查閱相關(guān)資料了解交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器的工作原理； 2、 設(shè)計(jì)方案論證、比較及確定； 3、 設(shè)計(jì)硬件電路及仿真； 4、 元器件選型及有關(guān)計(jì)算 ； 5、 完成說明書及圖紙。 四. 研究方法、步驟和措施通過查閱利用各種文獻(xiàn)資料，利