电机拖动课程设计

第1章 设计说明

1.1设计任务

1.使用Simulink建立三相异步电动机的直接起动仿真，测取三相异步电动机直接起动过程中的转速、电磁转矩和电枢电流的变化规律。

2.某他励直流电动机，已知额定值为Un=220N,Pn=22kW,In=115A，nN=1500r/min；电枢电阻Ra=0.18Ω；励磁电阻Rf=628Ω；求CE N，CT N并分别画出固有机械特性曲线和改变电枢电压、改变电枢电阻、改变磁通时的人为机械特性曲线。

1.2设计目的

1．通过课程设计，对所学的电机与拖动基本知识和基本概念进行全面的复习和总结，巩固所学的理论知识。

2．通过本次课程设计达到理论与实践相结合，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3．学会使用电子图书馆的数据库资源进行查找相关文献和资料。

4．初步掌握MATLAB/Simulink软件进行仿真设计，掌握编写设计说明书的基本方法。

1.3设计原则

1．合理性。所设计内容应符合国家相关政策和法令，符合现行的行业行规要求。 2．先进性。杜绝使用落后，淘汰的产品，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。

3．实用性。考虑降低物耗，保护环境，综合利用等因素。

1.4设计要求

1．正确性。全套技术文件（设计说明书、相关模型和波形）应正确无

《电机与拖动基础》课程设计

（2010~2011学年第一学期）

指导教师： 徐崇波 班 级： 08电管2班 学 号： 200828299 姓 名： 李静文

2011年 01 月07 日

矿井提升机交流拖动系统

摘要：

本装置主回路由三相交流电供电，用以对JKD1850*4提升机的主电动机供电。主电动机采用交流电动机，400W，440V，975A。调速方式为串电阻调速。采用转速负反馈，在额定转速时，负载从10%变化到100%时转速偏差为额定转速的5%。本装置按连续负荷性质考虑，能在各种负荷下平稳运行，在长期额定负荷下，允许150%额定负荷，持续时间约两分钟。

关键字：提升机 主拖动电动机 转子电阻控制系统 主回路和控制回路

矿井提升机系统简介：

矿井提升机是矿山生产设备，提升机电控装置的技术性能，既直接影响矿山的生产的效率及安全，又代表着矿井提升机发展的整体水平。矿井提升机，从电力拖动而言，可分为交流拖动和直流拖动两大类。交流拖动系统结构简单，坚固而耐用，建筑面积小，维护方便，运行可靠，价格低，设备供货容易，安装调试周期短等优点。主要缺点是启动阶段电能损耗大。在调速方面性能，交

《电机与拖动》课程设计

说明书

工作台往返循环电机拖动系统设计

学生姓名 学生学号 学院名称 专业名称 指导教师

信电工程学院 电气工程及其自动化

张旭隆

年

月 日

摘要

随着时代的进步，世界开始进入新技术革命时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，现代工业生产过程中，要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程，使各个设备能够在工作过程中呈现出最佳状态，生产出最好的产品。因此，没有电气自动化的发展，现代化生产也就失去了根基。所以，自动化就是将信息化和工业化一起发展。大力发展电气自动化技术，既可以对传统产业有所帮助，又可以加快信息化的发展，以实现我国电气的全面工业化。因此，自动化作为我国实现工业化和信息化的大政方针，必须成为我国行业的重中之重。目前大中型企业普通采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。因此，自动化在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。用自动化系统实现工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简单、方便、可靠性高等

《电机与拖动》课程设计

说明书

工作台往返循环电机拖动系统设计

学生姓名 学生学号 学院名称 专业名称 指导教师

信电工程学院 电气工程及其自动化

张旭隆

年

月 日

摘要

随着时代的进步，世界开始进入新技术革命时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，现代工业生产过程中，要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程，使各个设备能够在工作过程中呈现出最佳状态，生产出最好的产品。因此，没有电气自动化的发展，现代化生产也就失去了根基。所以，自动化就是将信息化和工业化一起发展。大力发展电气自动化技术，既可以对传统产业有所帮助，又可以加快信息化的发展，以实现我国电气的全面工业化。因此，自动化作为我国实现工业化和信息化的大政方针，必须成为我国行业的重中之重。目前大中型企业普通采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。因此，自动化在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。用自动化系统实现工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简单、方便、可靠性高等

数字存储式交流电机软启动装置的组装与调试

一．专业综合实践意义

此次专业综合实践涉及多门学科，包括电机电器、电力工程、微电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，对动手能力要求较高。此次专业综合实践，针对以往学生的动手能力较弱入手，给学生提供了更多的动手实践机会，可以提高学生的实践技能。

二．专业综合实践内容

1、对各部分原理进行分析； 2、进行焊接与组装练习;

3、各部分电路的独立调试与系统联调； 4、多种仪器设备的使用与电路波形调试。、

三．交流电机的起动原理

1、主电路

此次专业综合实践所涉及的主电路原理十分简单，即交流电机的降压起动，由于交流电机起动时，会产生很大的冲击电流，一般冲击电流会达到电机额定电流的4~7倍，降压起动是交流电机常用的一种起动方式，且交流电机轻载时降压运行可以达到节能的目的。

传统的降压起动往往通过星—三角切换或者自耦变压器起动，无法实现电压的连续变化，随着电力电子技术的发展，晶闸管相控调压的应用越来越广泛，通过控制晶闸管的触发角来进行调压，此次专业综合实践正是采用了双向晶闸管的相控调压来进行交流电机的软启动，为了减小脉冲变压器的体积，将触发脉冲进行了高频调制，用一系列的窄脉冲来触发晶闸管。

2、控

数字存储式交流电机软启动装置的组装与调试

一．专业综合实践意义

此次专业综合实践涉及多门学科，包括电机电器、电力工程、微电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，对动手能力要求较高。此次专业综合实践，针对以往学生的动手能力较弱入手，给学生提供了更多的动手实践机会，可以提高学生的实践技能。

二．专业综合实践内容

1、对各部分原理进行分析； 2、进行焊接与组装练习;

3、各部分电路的独立调试与系统联调； 4、多种仪器设备的使用与电路波形调试。、

三．交流电机的起动原理

1、主电路

此次专业综合实践所涉及的主电路原理十分简单，即交流电机的降压起动，由于交流电机起动时，会产生很大的冲击电流，一般冲击电流会达到电机额定电流的4~7倍，降压起动是交流电机常用的一种起动方式，且交流电机轻载时降压运行可以达到节能的目的。

传统的降压起动往往通过星—三角切换或者自耦变压器起动，无法实现电压的连续变化，随着电力电子技术的发展，晶闸管相控调压的应用越来越广泛，通过控制晶闸管的触发角来进行调压，此次专业综合实践正是采用了双向晶闸管的相控调压来进行交流电机的软启动，为了减小脉冲变压器的体积，将触发脉冲进行了高频调制，用一系列的窄脉冲来触发晶闸管。

2、控

摘要

电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用降压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，所以只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。常见降压起动方法：定子串电阻降压起动、Y/Δ起动控制线路、延边三角起动、软启动及自耦变压器降压起动。 关键词：三相异步电动机 降压启动 启动方法

I

目录

摘要---------------------------------------------------------------------- I 目录--------------------------------------------------------------------- II 第1章 绪论-------------------------------------------------------------- 2 第2章 三相异步电动机的基本结构及工作原理-------------------------------- 2

1 定子部分-----------------------------

《电机与拖动》课程设计说明书

摘要

三相异步电动机是利用电磁感应原理实现电能转换成机械能的电工设备，三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。当异步电动机拖动负载运行时，为了能使电动机快速而准确的停车，常采用能耗制动的方法。三相异步电动机的能耗制动过程主要有反抗性负载能耗制动——迅速停机和位能性负载能耗制动——下放重物，本设计主要研究反抗性负载能耗迅速制动过程，并利用MATLAB软件对其机械特性曲线进行绘制。迅速停机过程是将电机与三相电源断开，将其中两相与直流电源接通，电动机像发电机一样，将拖动系统的动能转换成电能消耗在电机内部的电阻中以实现三相异步电动机的能耗制动过程。

关键词 三相异步电动机；能耗制动；迅速停机

I

《电机与拖动》课程设计说明书

II

《电机与拖动》课程设计说明书

目 录

1 绪论 ......................................................................................................................

电机与拖动课程

课程名称：电机与拖动课程设计设计题目：三相异步电动机调速计算与仿真院 系：电气工程系班 级：设 计 者：孙兆晋学 号：同 组 人：李雷指导教师：任倩设计时间：设计报告

1202303 120230318 李煊红 2015.11.26—2015.12.5

课程设计（论文）任务书

专 业 学 生 题 目 子 题 设计时间 电气工程及其自动化 孙兆晋 班 级 指导教师 三相异步电动机调速计算与仿真 年 月 日 至 年 月 日 共 周 1202303 任倩 一台绕线式异步电动机，Y/y连接，已知数据为：额定功率PN = 120kW，f = 50 Hz，2p =4，Un = 380 V，nN = 1440r/min，R1 =0.02Ω，R2 ‘=0.04 Ω，x1σ = x2σ’=0.06Ω，xm = 3.6Ω，ki

接触控制电路、三相异步电动机

课程设计：电机正反转控制电路要求：1、做原理图 2、说明书：各电器的作用；控制和 保护措施；一次操作的控制动作流程。 3、在DDSZ-1型电机及电气技术实 验装置上验证。

接触控制电路、三相异步电动机

继电--接触控制电路4.1 常用低压电器

4.2 三相异步电动机的单向运转和 可逆运转控制电路 4.3 三相异步电动机的起动、调速和 制动控制电路

接触控制电路、三相异步电动机

第4章 继电--接触控制电路本章要求： 1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。 2. 掌握自锁、联锁的作用和方法。 3. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。

4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。能读懂简单的控制电路原理图、能设

计简单的控制电路。

接触控制电路、三相异步电动机

应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利 用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制 和保护，称为继电接触控制。 本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控 制环节和保护环节的典型线路。 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电 器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍 常用控制电器的用途及电工表示符号。

接触控制电路、三相异步电动机

4.1 常用控制电器4.1.1 组合