30kw4极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计本科毕设论文.doc

本科生毕业设计任务书（工科及部分理科专业适用）题目：30kw-4极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计题目来源：□省部级以上 □市厅级 □横向 √自选题目性质：□理论研究 √应用与理论研究 □实际应用研究学 院：信息工程学院 系：电气与自动化工程系 专业班级： 电机电器06级1班 指导教师所在单位： 电气与自动化工程系 学院审核（签名）： 审核日期： 二0 一0年制II 说 明1. 毕业设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生2. 进度表由学生填写，至少每两周交指导教师签署审查意见，并作为毕业设计工作检查的主要依据进度表中的周次是指实际的毕业设计进程中的周次3. 学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，于3周内提交给指导教师批阅。

4. 本任务书在毕业设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一一、毕业设计的主要内容和基本要求（一）主要内容a) 分析同步电动机的工作特性b) 阐述同步电动机的设计理论c) 进行30kw-4极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计，给出三套电磁设计方案d) 三套电磁方案的比较分析e) 设计电机的定子冲片、转子冲片、定转子绕组，并给出设计图纸（二）基本要求1、技术要求：①额定功率: 30KW ②额定电压: 400V③相 数：三相Y接法 ④额定功率因数：0.95⑤额定转速：1500r/min ⑥额定频率：50Hz⑦ 效率：89.8% ⑧定子槽满率：80~85%2、原始数据：① 定子外径 ：34cm ② 定子内径 ：23.72cm③ 定子槽数 ：36槽 ④ 气隙长度 ：0.095cm3、参考数据①定子绕组电密：7 ~ 9.5A/mm2 ②气隙磁密：0.73 ~ 0.88T（4极） 0.7 ~ 0.75T（6极）4、设计要求： 根据原始数据和参考数据设计一台符合技术要求的同步电动机，并给出三个方案，分析电机的材料利用率与效率的关系，掌握设计节能电机和节约材料电机的方法。

二、毕业设计图纸内容及张数1、定子冲片图 1张2、转子冲片图 1张3、绕组联接图 1张三、毕业设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标（例如：软件、电路板、机电装置、新材料、新制剂、结构模型或其他）四、毕业设计进度计划序号各阶段工作内容起讫日期实施地点1开题报告3.22 ~ 4.22周2AUTOCAD 制图及外文翻译4.5 ~ 4.161周3同步发电机电磁设计4.19~ 5.216周4撰写毕业论文5.24~ 6.42周5毕业答辩6.7 ~ 6.111周五、主要参考资料[1] 李发海、朱东起编著：《电机学（第三版）》，科学出版社，2000.[2] 陈世坤主编：《电机设计（第二版）》，机械工业出版社，1983.[3] 汤蕴璆《电机理论与运行》,水利电力出版社[4] 《电机设计程序》 第一机械工业部上海电器科学研究所[5] 《电机工程手册》 第四版（电机版）[6] 《自动化专业英语》 武汉理工大学出版社[7] 周明,高浩中,张安民 《AUTO CAD 2006高级教程》 上海大学出版社[8] 《JAVA2核心技术卷I：基础知识》（原书第7版）   机械工业出版社[9] 范正翘主编《电力传动与自动控制系统》 北京航空航天大学出版社[10] 王时胜 曾明如 王俐主编 《自动控制理论》 江西科学技术出版社[11] 杨渝钦主编 《控制电机》机械工业出版社[12] 《自动化专业英语》 武汉理工大学出版社[13] 《交流电机的绕组理论》 机械工业出版社[14] 《同步电动机交一交变频调速系统中的矢量控制》 周冬莉 河北能源职业技术学院，河北唐山[15] 电机设计资料汇编[M] 南昌大学电气自动化系电机教研室 2004[16] 陈伯时 主编 《电力拖动自动控制系统(第3版)》．北京：机械工业出版社，2003 六、毕业设计进度表（本表至少每两周由学生填写一次，交指导教师签署审查意见）第一、二周（3 月24 日至4月4 日）学生主要工作：查找课题相关的文献资料，完成开题报告。

翻译一篇外文文献指导教师审查意见：签名： 年 月 日第三、四周（ 4 月 7 日至4 月18日）学生主要工作：熟悉同步电机电磁设计程序，并完成磁路计算应用AUTOCAD软件绘制同步发电机定、转子冲片图和绕组联接图指导教师审查意见：签名： 年 月 日第五、六周（ 4 月21 日至5 月 2 日）学生主要工作：完成同步发电机电磁设计第一个方案，各项指标符合设计要求指导教师审查意见：签名： 年 月 日第七、八周（ 5 月 5 日至 5 月16日）学生主要工作：提出优化设计目标，完成同步发电机电磁设计第二、三个方案指导教师审查意见：签名： 年 月 日第九、十周（ 5 月 19日至 5 月 30日）学生主要工作：整理毕业论文资料，制定完初稿指导教师审查意见：签名： 年 月 日第十一周至毕业设计工作结束（ 6月 2 日至 6月13日）学生主要工作：毕业设计论文定稿，并进行论文答辩指导教师审查意见：签名： 年 月 日七、其他（学生提交）1．开题报告1份 2．外文资料译文1份（2000字以上，并附资料原文） 3．论文1份（8000字以上） 指 导 教 师： 学科组负责人： 学生开始执行 任务书日期： 2010.3.24 学生姓名： 王徽 送交毕业设计日期： 本科生毕业设计开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告题 目：30kw-4极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计学 院： 信工学院 系 自动化系 专 业： 电机电器 班 级： 061班 学 号： 6101106024 姓 名： 王 徽 指导教师： 黄劭刚 填表日期： 2010 年 3 月 22 日一、 选题的依据及意义 现代社会中，电能是现代社会最主要的能源之一。

在电能的生产、输送和使用等方面，电机起着重要的作用电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型电动机将电能转换成为机械能，用来驱动各种用途的生产机械机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业及其他各种矿企业中，广泛地应用各种电动机例如，在交通运输中，铁道机车和城市电车是由牵引电机拖动的；在航运和航空中，使用船舶电机和航空电机；在农业生产方面，电力排灌设备、打谷机、榨油机等都是由电动机带动的；在国防、文教、医疗及日常生活中，也广泛应用各种小功率电机和微型电机同步电动机历来是以转速与电源频率保持严格同步著称的，只要电源频率保持恒定，同步电动机的转速就绝对不变小到电钟和记录式仪表的定时旋转机构，大到大型同步电动机一直流发电机组，无一不是为了发挥其转速恒定的优势而得到应用的除此以外，同步电动机还有一个突出的优点，就是可以控制励磁来调节它的功率因数，可使功率因数高到1.0，甚至超前在一个工厂里，只需有一台或几台大容量设备(例如水泵、空气压缩机) 采用同步电动机，就足以改善全厂的功率因数但是，由于同步电动机起动费事、重载时有振荡乃至失步的危险，过去除了上述特殊情况外，一般工业设备很少采用同步电动机传动。

自从电力电子变压变频技术获得广泛应用以后，情况就大不相同了采用电压一频率协调控制，同步电动机便和异步电动机一样成为调速电动机家族的一员，原来由于供电电源频率固定不变而阻碍同步电动机广泛应用的问题都已迎刃而解二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）20世纪40年代以前，我国电机制造行业极端落后中华人民共和国成立后，电机工业才获得迅速的发展，产品的品种、数量不断增加，技术水平逐步提高50年代以仿制国外产品为主，60年代起即走上自行设计的道路；50年代初只能生产一般中小型电机，不久即能制造大型发电设备和特殊用途电机，但与发达国家还具有很大的差距国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级，而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平，但相当部分的产品可靠性差，重量重，体积大和噪声大，综合水平只相当于80年代初期国际水平，其主要原因是制造工艺落后，关键材料的质量和品种不能满足要求，科研和设计工作没有跟上，科研投入少，新产品开发资金匮乏，企业技术创新能力较弱。

电机行业是一个传统的行业经过200多年的发展，它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础，是国民经济中重要的一环作为劳动密集型产业，我国发展电机制造业有着得天独厚的优势到目前为止，我国的电机制造业已经具有一定规模。