交流电动机软启动器的研究与设计毕业设计开题报告

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1、湖 南 工 程 学 院 应 用 技 术 学 院毕 业 设 计 (论 文 )开 题 报 告学 生 姓 名 ： 欧 阳 齐 学 号 ： 201113010108专 业 ： 电 器 工 程 及 其 自 动 化设 计 (论 文 )题 目 ： 交 流 电 动 机 软 启 动 器 的 研 究 与 设 计指 导 教 师 ： 彭 磊 （ 职 称 ） 讲 师年 月 日开 题 报 告 填 写 要 求1 开 题 报 告 （ 含 “ 文 献 综 述 ” ） 作 为 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 答 辩 委员 会 对 学 生 答 辩 资 格 审 查 的 依 据 材 料 之 一 。 此 报 告 应 在 指 导 教 师

2、指导 下 ， 由 学 生 在 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 工 作 前 期 内 完 成 ， 经 指 导 教 师 签署 意 见 及 所 在 专 业 审 查 后 生 效 。2 开 题 报 告 内 容 必 须 用 黑 墨 水 笔 工 整 书 写 或 按 此 电 子 文 档 标准 格 式 打 印 ， 禁 止 打 印 在 其 它 纸 上 后 剪 贴 ， 完 成 后 应 及 时 交 给 指 导教 师 签 署 意 见 。3 “ 文 献 综 述 ” 应 按 论 文 的 格 式 成 文 ， 并 直 接 书 写 （ 或 打 印 ）在 本 开 题 报 告 第 一 栏 目 内 ， 学 生 写 文 献 综 述 的 参

3、 考 文 献 应 不 少 于 15篇 （ 不 包 括 辞 典 、 手 册 ） ， 其 中 至 少 应 包 括 1 篇 外 文 资 料 ； 对 于 重要 的 参 考 文 献 应 附 原 件 复 印 件 ， 作 为 附 件 装 订 在 开 题 报 告 的 最 后 。4 统 一 用 并 装 订 单 独 成 册 ， 随 毕 业 设 计 说 明 书 等资 料 装 入 文 件 袋 中 。毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告1 文 献 综 述 ： 结 合 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 课 题 情 况 ， 根 据 所 查 阅 的 文 献 资 料 ，每 人 撰 写 3000字 左 右 的 文 献 综

4、 述 ， 文 后 应 列 出 所 查 阅 的 文 献 资 料 。文 献 综 述一 、 引 言我 国 目 前 全 部 电 力 消 耗 中 ， 电 动 机 的 电 能 消 耗 占 60% 在 电 动 机 中 ， 交 流 异 步电 动 机 有 结 构 简 单 、 重 量 轻 、 价 格 便 宜 、 体 积 小 、 维 护 方 便 等 特 点 。 成 为 现 在 传 动 工程 中 最 常 用 的 动 力 来 源 ， 但 是 ， 如 果 这 些 电 动 机 连 接 电 源 直 接 启 动 的 话 ， 会 产 生 较 大的 启 动 电 流 ， 通 常 会 达 到 电 动 机 额 定 电 流 5 甚 至 更

5、 高 。 在 许 多 环 境 中 启 动 电 流过 大 时 ， 会 对 整 个 传 动 系 统 产 生 不 良 影 响 。 所 以 为 了 满 足 电 动 机 自 身 启 动 条 件 ， 负 载传 动 机 械 工 艺 要 求 ， 保 护 用 电 设 备 正 常 工 作 需 要 ， 应 当 在 电 动 机 启 动 过 程 中 降 低 启 动电 流 冲 击 与 转 矩 冲 击 。所 以 为 降 低 启 动 电 流 ， 要 使 用 启 动 辅 助 装 置 ， 一 般 的 启 动 辅 助 装 置 有 定 子 串 电 阻启 动 装 置 、 定 子 串 电 抗 器 启 动 装 置 、 转 子 串 电 阻

6、启 动 装 置 、 自 耦 变 压 器 启 动 器 、 磁 挖式 启 动 器 、 星 三 角 启 动 器 等 ， 但 一 般 启 动 辅 助 装 置 体 积 笨 重 和 启 动 电 流 与 机 戒 冲 击 仍然 过 大 ， 随 着 电 力 电 子 技 术 与 现 代 控 制 技 术 发 展 ， 出 现 了 新 型 的 启 动 装 置 ， 晶 闸 管 电动 机 软 启 动 器 和 变 频 调 速 器 。由 于 变 频 器 其 电 气 特 性 、 复 杂 性 和 价 格 因 素 决 定 了 其 主 要 适 用 于 电 动 机 调 速 领 域 ，不 单 纯 用 于 电 动 机 启 动 控 制 。晶

7、闸 管 电 动 机 软 启 动 器 被 称 为 固 态 电 子 式 软 启 动 器 和 可 控 硅 电 动 机 软 启 动 器 ， 它是 一 种 集 电 动 机 软 启 动 、 软 停 车 、 轻 载 节 能 和 多 种 保 护 功 能 于 一 体 的 新 颖 电 动 机 控 制装 置 ， 它 有 效 解 决 了 电 动 机 启 动 过 程 中 电 流 冲 击 过 大 和 转 矩 冲 击 过 大 的 问 题 ， 还 可 以根 据 应 用 条 件 不 同 来 设 置 其 工 作 状 态 ， 具 有 较 强 的 适 用 性 和 灵 活 性 ， 从 而 引 起 了 人 们广 泛 重 视 ， 伴 随

8、着 经 济 快 速 增 长 和 科 技 的 进 步 ， 智 能 控 制 系 统 变 得 越 来 越 重 要 ， 所 以也 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 因 此 电 动 机 的 软 起 动 器 正 在 得 到 越 来 越 广 泛 的 应 用 。二 、 总 体 设 计电 动 机 智 能 软 启 动 控 制 系 统 由 单 片 机 构 成 主 控 核 心 部 分 ， 进 行 主 要 的 信 息 处 理 ，接 收 外 部 操 作 指 令 形 成 各 种 控 制 信 号 ， 并 完 成 对 于 各 种 信 息 的 记 录 和 处 理 ； 接 口 电 路提 供 单 片 机 与 外 部 电 路 接 口

9、 。 主 电 路 中 包 括 电 压 检 测 电 路 、 三 相 晶 闸 管 部 分 、 电 流 检测 电 路 、 功 率 因 数 角 检 测 电 路 、 电 源 变 压 器 等 。主 电 路 部 分 结 构 比 较 简 单 ， 主 要 采 用 晶 闸 管 调 压 原 理 完 成 软 启 动 器 的 各 项 功 能 。三 相 异 步 电 动 机 的 晶 闸 管 调 压 系 统 主 回 路 的 接 法 有 多 种 ， 最 常 用 的 控 制 方 案 是 将 六 个反 并 联 的 晶 闸 管 分 别 串 接 在 电 动 机 的 三 相 线 圈 上 ， 这 种 连 接 方 法 由 于 各 相 波 形

10、 对 称 ，输 出 电 压 不 含 偶 次 谐 波 ， 谐 波 比 较 少 ， 因 此 功 率 可 以 做 的 较 大 ， 调 速 性 能 也 比 较 优 越 ，本 系 统 采 用 这 种 典 型 的 调 压 电 路 ， 控 制 系 统 主 回 路 电 路 图 中 所 有 晶 闸 管 两 端 并 联 的 开关 时 断 开 或 者 闭 合 ， 开 关 工 作 情 况 如 下 :电 动 机 软 启 动 开 始 时 于 断 开 状 态 ，当 启 动 完 毕 时 所 有 的 开 关 ， 软 启 动 器 旁 路 ， 即 启 动 完 毕 后 软 启 动 器 退 出 运 行 状态 ， 软 停 机 开 始 时

11、 开 关 开 ， 软 启 动 器 又 进 入 停 机 运 行 状 态 ， 如 此 循 环 重 复 ， 实际 系 统 中 用 微 机 控 制 的 一 个 三 相 旁 路 继 电 器 来 实 现 开 关 的 功 能 。1、 电 压 检 测 电 路电 压 检 测 电 路 主 要 实 现 2 个 功 能 : (1) 同 步 信 号 检 测 功 能 ,在 三 相 交 流 电 压 的 过 零时 刻 开 始 采 样 ,该 采 样 值 作 为 晶 闸 管 脉 冲 触 发 信 号 的 同 步 信 号 ;(2) 三 相 交 流 电 压 信 号经 过 变 压 器 降 压 后 ,通 过 整 流 电 路 转 换 成 直

12、 流 信 号 ,再 经 A/ D 转 换 送 入 到 单 片 机 ,作 为电 压 负 反 馈 调 节 、 故 障 诊 断 、 过 电 压 和 欠 电 压 保 护 的 实 时 电 压 测 量 值 。 由 于 软 启 动 控制 器 必 须 在 1 个 电 压 周 期 内 控 制 可 控 硅 的 导 通 角 ,即 通 过 确 定 电 压 波 形 的 过 零 点 ,延 时一 段 时 间 后 输 出 触 发 信 号 控 制 其 导 通 角 。 电 压 波 形 的 过 零 点 通 过 同 步 信 号 电 路 检 测 获得 。 2、 三 相 晶 闸 管 部 分其 中 ， 每 相 电 路 都 由 两 只 晶

13、闸 管 反 并 联 构 成 ， 并 且 有 阻 容 吸 收 电 路 。 单 片 机 给 出 的控 制 信 号 , 经 脉 冲 变 压 器 送 出 一 定 脉 宽 的 脉 冲 信 号 驱 动 晶 闸 管 的 导 通 ,并 通 过 导 通 角改 变 加 在 电 动 机 的 电 压 大 小 。 其 中 ,脉 冲 的 同 步 由 上 述 同 步 信 号 电 路 产 生 ,而 脉 冲 的 移相 、 形 成 和 输 出 则 由 单 片 机 完 成 。 晶 闸 管 触 发 电 路 采 用 绝 缘 强 度 高 、 隔 离 效 果 好 的 脉冲 变 压 器 ( ,共 有 6 路 ,1 个 周 期 内 输 出 6

14、 路 相 角 差 为 60 的 6 个 驱 动 信 号 。3、 功 率 因 数 角 检 测 电 路由 于 晶 闸 管 截 止 时 意 味 着 没 有 电 流 通 过 ， 即 电 流 为 零 ， 因 此 晶 闸 管 截 止 时 刻 与 电源 电 压 即 同 步 信 号 过 零 时 刻 间 的 相 位 差 代 表 着 电 动 机 的 续 流 角 度 ， 即 可 测 得 功 率 因 数角 . 4、 电 流 检 测 部 分通 过 电 流 互 感 器 检 测 电 动 机 的 三 相 电 流 ， 将 电 流 信 息 送 入 单 片 机 中 ， 作 为 过 流 保 护 、电 流 显 示 等 的 依 据 。

15、另 一 方 面 同 样 检 测 电 流 的 相 位 信 号5、 电 源 变 压 器通 过 变 压 器 变 压 ， 为 控 制 电 路 板 提 供 低 电 源 。参 考 文 献1刘 利 、 王 栋 机 软 启 动 器 实 用 技 术 中 国 电 力 出 版 社 ， 2010年 1月2 许 大 中 、 贺 益 康 控 制 大 学 出 版 社 ,20023 胡 虞 生 、 胡 敏 强 学 电 路 出 版 社 ， 2005.4 王 兆 安 、 黄 俊 电 子 技 术 工 业 出 版 社 ， 1986.5 余 洪 明 .“ 软 起 动 ” 的 由 来 与 应 用 技 术 6期6 陈 伯 时 拖 动 自 动 控 制 系 统 :机 械 工 业 出 版 社 19997 张 文 生 ， 刘 耀 年 ， 张 玉 吸 电 动 机 智 能 软 起 动 器 及 其 应 用 技 术 11期8 刘 美 俊 电 动 机 智 能 软 起 动 技 术 及 其 应 用 技 术 2001年 第 5期 。9 许 宏 纲 ， 徐 方 逸 动 器 及 其 应 用 界 。 1999年 第 5期10 曾 毅 运 动 控 制 系 统 工 思 北 京 :机 械 工 业 出 版 社 200611 胡 崇 岳 调 速 技 术 :机 械 工 业 出 版 社 200412 崔 永 和 ， 杨 成 德 动