【正文】 1 2 0 )31 ()3a b cq c a b ca b ci i t i t i ti i t i t i ti i i i? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? 反變換為： 第一章 同步電機(jī)概述 a 0 0 0000 0 00 0 0c o s( 39。假如點(diǎn)擊的定子及轉(zhuǎn)子兩方面均不對(duì)稱(chēng)，那么即使點(diǎn)擊的轉(zhuǎn)速為恒速，利用任何一種坐標(biāo)系統(tǒng)表示的電機(jī)基本方程也都是具有變系數(shù)的方程。 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，是利用空間矢量、定子磁場(chǎng)定向的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下分析異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算與控制異步電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，采用離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器（ Band— Band控制），把轉(zhuǎn)矩檢測(cè)值與轉(zhuǎn)矩給定值作比較，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)限制在一定的容差范圍內(nèi)，容差的大小由頻 率調(diào)節(jié)器來(lái)控制，并產(chǎn)生 PWM脈寬調(diào)制信號(hào)，直接對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，以獲得高動(dòng)態(tài)性能的轉(zhuǎn)矩輸出。 圖 24 恒功率、變勵(lì)磁時(shí)隱極同步電動(dòng)機(jī)的向量圖 第一章 同步電機(jī)概述 圖 25 同步電動(dòng)機(jī) V 形曲線(xiàn) 由于同步電動(dòng)機(jī)的最大電磁功率 emmaxP， 與 0E 成正比，當(dāng)減小勵(lì)磁電流時(shí)，則對(duì)應(yīng)的功率角 ? 增大，而過(guò)載能力則要降低。 表示電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)輸出的有功功率為負(fù)值。電動(dòng)機(jī)的額定效率是額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)軸輸出的機(jī)械功率（額定功 率）與定子繞組輸入的電功率（額定輸入功率）的比值。直徑大于 1米的鐵心用扇形片拼成一個(gè)整圓 定子鐵心內(nèi)圓開(kāi)有槽，定子槽型一般為開(kāi)口槽 定子繞組 通入交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 由銅線(xiàn)繞制而成的 由許多線(xiàn)圈聯(lián)結(jié)而成，每個(gè)線(xiàn)圈又是由多股線(xiàn)圈繞制而 成的 機(jī)座 固定定子鐵心 中小型電機(jī)鑄鐵；大型用鋼板焊接 轉(zhuǎn)子鐵心 磁路的一部分 隱級(jí)式：導(dǎo)磁較好且強(qiáng)度較高的合金鋼 凸級(jí)式： 1— 鋼板沖片而成 轉(zhuǎn)子鐵心上開(kāi)了槽，為了放勵(lì)磁繞繞組，槽型是開(kāi)口槽，有利于放置勵(lì)磁繞組 轉(zhuǎn)子繞組 產(chǎn)生 固定的 磁場(chǎng) 圓 銅線(xiàn)繞成 繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子要利用集電環(huán)和電刷裝置 氣隙 使 磁場(chǎng)耦合 和異步機(jī)一樣，同步機(jī)也是由轉(zhuǎn)子與定子構(gòu)成。通常在凸極式轉(zhuǎn)子主磁極極靴表面上開(kāi)槽，并且放置籠型阻尼繞組（或稱(chēng)作啟動(dòng)繞組）來(lái)獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和改善動(dòng)態(tài)性能。我國(guó)的電力系統(tǒng)規(guī)定交流電流的頻率為 50Hz。比如當(dāng)采取措施改善某個(gè)性能時(shí)，常會(huì)使其他一些性能指標(biāo)變差；又如在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，如果片面追求體積小和材料省，就容易導(dǎo)致電機(jī)性能降低，特別是效率降低，加工工時(shí)增加，而使運(yùn)行費(fèi)用或制造成本上升，并造成能量浪費(fèi)。這些都是為電機(jī)設(shè)計(jì)的做準(zhǔn)備的。方案三，為材料最省方案，在滿(mǎn)足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上使電機(jī)的所用材料最省。 三 、 本課題研究?jī)?nèi)容 ： 本課題主要是研究設(shè)計(jì) 40kw 同步電動(dòng)機(jī)。 小型交流電機(jī)同比小幅增長(zhǎng)，大中型電機(jī)增勢(shì)明顯，這與國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)拉動(dòng)有關(guān)；直流電機(jī)產(chǎn)量同比降幅加大，主要是用戶(hù)如軋鋼機(jī)行業(yè)的需求量減少。今后變頻技術(shù)還將隨著電力電子器件、新型電力變換拓?fù)潆娐?、濾波及屏蔽技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展。采用電磁制動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)反向高速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)可根據(jù)洗滌物的種類(lèi)、數(shù)量、臟污程度，選擇水流，使衣物的洗凈率和磨損率達(dá)到最佳效果。 首先是空調(diào)，空調(diào)器應(yīng)用變頻技術(shù)后，擴(kuò)大了壓縮機(jī)的工作范圍，不需要壓縮機(jī)在斷續(xù)狀態(tài)下運(yùn)行就可實(shí)現(xiàn)冷、 暖控制，達(dá)到降低電力消耗，消除由于溫度變動(dòng)而引起的不適感。在調(diào) 速的整個(gè)過(guò)程中，從高速到低速可以保持有限的轉(zhuǎn)差率，因而具有高效、調(diào)速范圍寬 (10%～ 100%)和精度高等性能，節(jié)電效果 20%～ 30%。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。大容量電機(jī)的制造技術(shù)，降低了電機(jī)的制造成本，因而為其更廣泛的應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。雖然現(xiàn)在 主要是使用異步電動(dòng)機(jī)，但是同步電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，效率高，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電磁性能良好高等優(yōu)點(diǎn)。 3. 學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的任務(wù)書(shū)獨(dú)立完成開(kāi)題報(bào)告，于 3 周內(nèi)提交給指導(dǎo)教師批閱。 發(fā)電機(jī) 是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。 電機(jī)歷史上主要的里程碑是， 1888 年尼古拉 *特斯拉發(fā)明了三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)兵申請(qǐng)了專(zhuān)利。歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF 變頻器已投入市場(chǎng)并廣泛應(yīng)用。為此，矩陣式交 交變頻應(yīng)運(yùn)而生。 變頻器的構(gòu)成 ： 異步電機(jī)的變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)的。海爾在 1998 年開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)變頻冰箱后，經(jīng)過(guò)幾年的不懈努力，依靠整合全球化資源，與日本三洋株式會(huì)社合作，在中國(guó)投產(chǎn)建立了最新一代的三相直流變頻壓縮機(jī)工廠(chǎng)，由此改寫(xiě)了國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)口變頻壓縮機(jī) 的歷史，也使變頻冰箱可低成本大批量生產(chǎn)，使變頻冰箱更加貼近于尋常百姓。特設(shè)的靜聲程序，噪聲在 55d B(A)以下。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 20xx 年上半年，全行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 億元，同比增長(zhǎng) %。其他像感應(yīng)電機(jī)的單繞組多速繞組和三角形 — Y 混合聯(lián)接繞組，同步電機(jī)的無(wú)刷勵(lì)磁、靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁、諧波勵(lì)磁和整塊磁極，直流電動(dòng)機(jī)的晶閘管供電和無(wú)槽電樞以及雙冷水技術(shù)。采用的方法主要是手算和計(jì)算機(jī)程序算相結(jié)合的方法。本人完全意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。與各種形式的能量相比，電能具有許多明顯的優(yōu)越性，電能能大量生產(chǎn)，集中管理，遠(yuǎn)距離傳輸和自動(dòng)控制。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與電樞繞組 之間形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 使得靜止的電樞繞組切割磁場(chǎng)， 從而在 電樞 繞組 中 形成交流電 動(dòng) 勢(shì)。當(dāng)在同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子中（勵(lì)磁繞組）通入直流勵(lì)磁電流就能形成一個(gè)磁極固定的磁場(chǎng)這就是主磁極磁場(chǎng)。隨著這幾年 對(duì)環(huán)境保護(hù)的提高以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，水輪發(fā)電機(jī)也越來(lái)越多的被應(yīng)用在發(fā)電行業(yè)中 。 基本技術(shù)要求 同步電機(jī)的額定值 ： （ 1）額定容量 NS 額定容量是指在銘牌規(guī)定運(yùn)動(dòng) 條件下電機(jī)線(xiàn)端的視在功率，一般以KVA? 為單位。電樞磁動(dòng)勢(shì)的基波對(duì)主磁場(chǎng)的影響稱(chēng)作電樞反應(yīng)。忽略電樞電阻和磁路不飽和的隱極電機(jī)為例分析。矢量控制方式又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式、無(wú)速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。 每個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以要根據(jù)具體的情況選擇合適的坐標(biāo)系統(tǒng)以分析系問(wèn)題的過(guò)程盡量簡(jiǎn)單。 1 2 0 ) sin( 39。其反變換為： 000000( ) ( )a0( ) ( )20( ) ( )201 ( 2 )21 ( 2 )2。 1 2 0 )3 3 32 2 2sin( 39。 縱軸及橫軸（ d、 q）坐標(biāo)：坐標(biāo)軸以給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的左邊系統(tǒng)。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。所以，對(duì)于電動(dòng)機(jī)重新定義 θ為 U? 超前于 0E? 的角度，從而第一章 同步電機(jī)概述 電磁功率為正值，表示電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收電功率轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率。這時(shí)氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)與電樞磁動(dòng)勢(shì)共同建立的。 區(qū)別：對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)的同步電機(jī)， 由于轉(zhuǎn)速高，離心力大，所以在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上，我們采用 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的隱極式 結(jié)構(gòu) 。 在我國(guó)，段同步電機(jī)主要是用來(lái)做 為 發(fā)電機(jī) 使用 ， 由于我國(guó)能源主要是以煤炭為主，所以 汽輪發(fā)電機(jī)占 據(jù)了主導(dǎo)地位。 第一章 同步電機(jī)概述 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、勵(lì)磁繞組、 和轉(zhuǎn)軸、滑環(huán)等構(gòu)成。 同步電機(jī)的基本特點(diǎn) 同步電機(jī) 一般在定子上放置電樞繞組 ， 轉(zhuǎn)子上放置磁極 ， 并且勵(lì)磁繞組放置在轉(zhuǎn)子上 。First This paper briefly introduced the basic characteristics of synchronous motor,type, usage, structure, technical indicators, such as characteristics of the work. These are designed for motor preparation. Electrical design is a plex process that requires consideration of factors to determine the size and a lot of data. Therefore, we must plete a prehensive look at the issue and to local conditions,different situationspecific solutions. The three research programmes, through the form of mutual parison, the results of the final analysis. In addition, a brief account of the contents of the AUTO CAD drawings, which are in the electrical design to be involved in. Then for synchronous motor inverter control system are introduced。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果。 隙磁密 ,可確定鐵心的長(zhǎng)度 .最后 ,根據(jù)前兩步確定的數(shù)據(jù) ,進(jìn)行電機(jī)參數(shù)的計(jì)算 . 本課題的主要計(jì)算過(guò)程如下： ，過(guò)載能力及暫態(tài)電抗計(jì)算 12．主要材料重的計(jì)算 13．溫升計(jì)算 三、 本課題研究方案 本課題的研究方案主要有三個(gè)，方案一，是根據(jù)計(jì)算程序，首先選擇電樞繞組的規(guī)格和每槽導(dǎo)體數(shù) ,然后算出定 子鐵心長(zhǎng)度 ,最后計(jì)算出符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的電機(jī)參數(shù)；方案二：在方案一的基礎(chǔ)上 ,通過(guò)減小每槽導(dǎo)體數(shù) ,在保持磁密不變的情況下 ,相應(yīng)的增加電機(jī)鐵心的長(zhǎng)度 ,從而達(dá)到減小銅耗 ,最終達(dá)到提高效率的目的 .方案三：在方案一的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加每槽導(dǎo)體數(shù)，減小電機(jī)的鐵心長(zhǎng)度，從而達(dá)到在滿(mǎn)足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，節(jié)省材料，主要是節(jié)省硅鋼片的用量的目的。 （二） 積極采用新技術(shù)、新材料、 新結(jié)構(gòu)和新工藝。作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，我國(guó)發(fā)展電機(jī) 制造業(yè)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。該公司生產(chǎn)的 “變頻王 ”洗衣機(jī)，采用先進(jìn)的無(wú)刷直流變頻電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制，洗滌轉(zhuǎn)速和節(jié)拍可同時(shí)改變，速度控制靈活，可洗滌從絲綢到牛仔不同質(zhì)地的所有衣物，根據(jù)衣物質(zhì)地選擇不同脫水轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到高洗凈、低磨損、免纏繞的效果。目前，日本中高檔冰箱中 95%以上采用了 變頻技術(shù)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家也在大力推廣普及變頻冰箱。只要設(shè)法改變?nèi)嘟涣麟妱?dòng)機(jī) 的供電頻率 f, 就可以十分方便地改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n, 比改變極對(duì)數(shù) p 和轉(zhuǎn)差率 s 兩個(gè)參數(shù)簡(jiǎn)單得多。 VVVF 變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交 直 交變頻中的一種。 20 世紀(jì) 70 年代，脈寬調(diào)制變壓變頻 (PWMVVVF )調(diào)速的研究引起了人們的高度重視。在此項(xiàng)工作中，愛(ài)迪生提出將電能從集中的發(fā)電站輸出，然后對(duì)用戶(hù)進(jìn)行分配這個(gè)全新概念。 伴隨著電能的日趨普及以及在國(guó)民生產(chǎn)中日趨重要 的地位，電能的生產(chǎn)、輸送和使用等將日益被人們重視并伴隨著著技術(shù)的發(fā)展，而在電能的生產(chǎn)、輸送、使用等方面，電機(jī)起著重要的作用。 一、畢業(yè)論文的主要內(nèi)容和基本要求 二、研究方案、預(yù)期目標(biāo) 三、主要閱讀書(shū)目和參考資料 四、論文過(guò)程中所需完成的其他要求 （讀書(shū)報(bào)告、調(diào)研報(bào)告、業(yè)務(wù)總結(jié)等） 五、畢業(yè)論文進(jìn)度計(jì)劃