交流电机的调压调速论文-----------------------作者：-----------------------日期：天津工程师范学院成人教育专科毕业设计开题报告天津工程师范学院成人教育专科毕业设计进度计划表天津工程师范学院成人教育专科毕业设计任务书设计题目交流电机的调压调速（普通车床的主轴调速）学生姓名夏万宇系别自动化专业电气自动化技术班级 2007级指导教师姓名职称高级教师课题来源教师自拟任务书下达时间 2008年9月函授部主任签字成教部主管主任签字一、车床的情况介绍车床的应用比较广泛，它主要是用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。
在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工，它的主运动是主轴的旋转运动，由主轴电动机通过传动带主轴箱带动主轴旋转的，刀架是由溜板箱带这作纵向合横向移动，称为进给运动，进给运动也是由主轴电动机经过主轴箱输出轴传给进给箱，在通过光杆将运动传入溜板箱，溜板箱就带动刀架作纵，横两个方向的进给运动，刀架由快速电动机带动还可作快速移动，是机械制造和修配工厂中不可缺少的。
原有的主轴调速是靠齿轮箱进行调速，调速范围窄为改变对原来的调速较窄和电压动波，对电机转速的影响，本设计提出了对它的主轴变速改进采用变频器控制。
对它的主轴电机驱动一些性能来控制的要求。
二、拖动方案的确定为了满足上面所说的要求，交流主轴电机采用6.5KW交流电机，型号Y132M —4—B3主轴电机驱动控制采用的是PWM逆变器转差频率控制系统进行调压调速，实现系统的稳定调速，并配合由PI调节器组成的双闭环系统来抑制系统在运行过程中的扰动量。
三、设计要求1、毕业设计的主要内容：（1）、交流电动的主要参数：额定功率：6.5KW 额定转速：1430r/min 额定电压：380V（2）、由PWM逆变器转差频率调速，并且具有双闭环。
（3）、在断续负载下电机转速波动要较小。
（4）、振动，噪声不要太大。
（5）、电机可靠性能要高，容易维护。
（6）、体积要小，重量较轻，与机械连接容易。
（7）、应设计电气原理图及相关控制软件。
（8）、完成设计说明书及相关附图。
（9）、完成主电路计算并选择电器元器件，编制元件清单表。
（10）、译文。
2、毕业设计的主要性能指标电源电压：380V 额定功率：6.5KW 电源频率：50HZ 驱动系统工作稳定，抗干扰能力强，振动噪音小。
3、毕业设计的基本要求（1）、按进度要求完成毕业设计任务书。
（2）、提交符合标准要求的毕业设计论文。
天津工程师范学院成人教育专科毕业设计计算书一、电动机的选择根据车床对主轴性能的要求和电机的工作环境，选择防护式、交流电动机型号为：Y132M-4-B3主要技术参数为：额定功率:KW P N 5.6= 输入功率：P 1=8.23KW 额定转速:mi r N n /1430= 额定电压:V Un 380= 额定电流:A In 1.17= 效率： %79=η 励磁电流：2N I =1.76A二、导线截面积的选择因为不考虑损耗，导线截面积选择按公式I/J 选择，其中J 为电流密度取4A/2mm ,I 为负载电流。
1、电枢回路导线的选择（1）、电枢回路出线选择，按额定电流In =17.1A 考虑导线截面积为S=In /J=17.1/4=4.282mm ，选择52mm 的导线。
（2）、电枢回路进线选择，由于采用了三相桥式整流电路，流过每相的电流为1V I =1/31N I =1/3*17.1=5.7A导线截面积为:S=1V I /J=5.7/4=1.432mm 选择导线截面积为22mm 2、励磁回路导线选择（1）、励磁回路出线选择，按电动机励磁电流2N I =1.76A 导线截面积为：S=2N I /J=1.76/4=0.442mm 考虑机械强度，选择导线截面积为：12mm（2）、励磁回路进线选择，由于励磁回路与主电路为同一组导线，只要主导线确定励磁回路也就确定。
3、主导线的选择流过主导线的负载电流1I =1N I +2N I =17.1+1.76=18.86A 导线截面积为18.86/（3*6）=1.052mm 。
选择导线截面积为：22mm三、变压器的选择1、同步变压器（1）、15V电源电路容量计算1)、电路电压U3=15V 电流I3=1A2)、电路容量P3=1.23*U3*I3=1.23*15*1=18.45VA（2）、24V整流电路容量计算1）、电路电压U5=24V 电流I5=1A2)、电路容量P5=1.23*U5*I5=1.23*24*1=29.52VA由于同步变压器只用于了六路脉冲所以同步变压器总容量大约为66VA选择容量为70VA的同步变压器2、整流变压器（1）、5V整流电路容量计算1）、电路电压U1=5V 电流I1=1A2)、电路容量P1=1.23*U1*I1=1.23*5*1=6.15VA（2）、12V电源整流电路容量计算1）、电路电压U2=12V 电流I2=1A2）、电路容量P2=1.23*U2*I2=1.23*12*1=14.76VA（3）、15V电源电路容量计算1)、电路电压U3=15V 电流I3=1A2)、电路容量P3=1.23*U3*I3=1.23*15*1=18.45VA（4）、20V整流电路容量计算1）、电路电压U4=20V 电流I4=1A2) 、电路容量P4=1.23*U4*I4=1.23*20*1=24.6VA（5）、24V整流电路容量计算1）、电路电压U5=24V 电流I5=1A2) 、电路容量P5=1.23*U5*I5=1.23*24*1=29.52VA由于同一个图用了多次不通的直流电源所以整流变压器的总容量大约是280VA选择容量为300A的整流变压器四、测速发电机(TG)的选择根据系统对扰动量的要求，必须将负载转速限制在额定转速内。
所以选择作为转速反馈元件的测速发电机，最大线性工作转速应大于电动机的额定转速。
电动机额定转速n=1420 r/min,测速发电机最大线性工作转速应在0~3000 r/min 范N围内。
选择型号为：ZYS —6A五、晶闸管的选择1、额定电压U T n ：U T n=（2～3）U TM =（2～3）U 2*1.414=1075～1612V2、最大正反向电压U RM ：U RM =2.45×380≈931V3、额定电流I T （AV ）：I T （AV ）=Im/π=12×1.414/3.14=5.66A4、有效电流I Tn ：I Tn = Im/2=12×1.414/2=8.49A六、IGBT 的计算最大反向电压：URM=（2～3）UN/2=（2～3）×380/2=380V ～570V 电流平均值：IF=（1.5～2）IN （1.5～2）×12=18～24A 选择IGBT 的型号为：BSM50GD60DN2七、空气断路器的选择1、额定电压：380V2、额定电流：根据电动机的额定总电流N I =1N I +2N I =17.1+1.76=18.86A 取N I =20A3、热脱扣器的额定电流根据电动机的额定电流20A ，查表得，热脱扣器的额定电流为27A ，整定电流调节范围为14~27A 。
4、电磁脱扣器的瞬时动作整定电流。
电磁脱扣器的瞬时动作整定电流为10*27=270A ，根据公式：Z I >KIst(k-安全系数，取1.8可得）。
Z I >1.8*10*18.86=339.5A 因此可用。
选择空气断路器型号为：DZ10-100/330八、熔断器的选择1、变压器进线熔断器的选择变压器负载的短路保护，熔体的额定电流应稍大于线路负载的额定电流。
额定电流为：18.86A 额定电压为：380V选择变压器进线的熔断器型号为：RC1A-30前言如何评价交流调速技术的优劣，不同的需求有不同的标准。
但普遍的共识是：⑴ 效率高；⑵ 调速平滑即无级调速；⑶ 调速范围宽；⑷调速产生的负面影响（如谐波、功率因数等）小；⑸成本低廉。
如果把高压型变频调速和串级调速应用作以对比，就会发现变频调速并非如我们期望的那样理想，而串级调速也不象我们评价的那样逊色。
理论是指导实践的基础。
之所以产生上述情况，主要原因是调速理论误导所致，当然，也和调速当时技术上存在缺陷有关。
调速理论界大多认为，串级调速的理论问题已经彻底弄清楚了，实际未必尽然。
例如，为什么串级调速的同步转速不变而理想空载转速却改变？为什么转子串电阻的机械特性是汇交于理想空载转速的软特性曲线，而串级调速却是平行的硬特性曲线？转差功率回馈为什么会导致理想空载转速的改变？诸多问题,无论是传统还是近代的调速理论，都没有对此做出完整、科学的解释，串级调速一直局限在变转差率原理的束缚中，被结论为是区别而且逊色于变频的调速。
具有相同结果的不同方法，必然遵循共同的规律。
既然串级调速和变频调速有一致的调速特性，调速原理就不应该是对立而是统一的。
在事实与理论发生碰撞的情况下，我们只有尊重事实反思理论。
本设计主电路主要采用交—直—交电压源型变频器，控制电路主要采用双闭环进行控制，由于本人水平有限，不当之处在所难免，非常欢迎各位读者批评和指正。