【文章內(nèi)容簡介】 要是鐵和銅的耗用量，使之更加經(jīng)濟。主要研究通過增加材料的耗用來達到提高效率和以犧牲效率來達到節(jié)省材料的目的。 ： 進行電動機的電磁設(shè)計時，既釆用手算的方法，又釆用計算機編程的方法進行計算。本課題研究了三個方案，方案一為折中方案，在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上設(shè)計的方案。 方案二，為材料最省方案，在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上使電機的所用材料最省。 方案 三 ，為效率最高方案，在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上使電機的效率達到最高。方案齊全便于用戶選用，且對三個方案進行了詳細的研究，并做出了分析比較。 本課題的另一重要特色，是指在定子沖片和轉(zhuǎn)子沖片尺寸給定的情況下，設(shè) 計出用戶所要求功率的電動機，這有利于產(chǎn)品的標準化生產(chǎn)。同時還可以避免由于不同功率的電機使用不同的定子沖片和轉(zhuǎn)子沖片尺寸所造成重新設(shè)計模具的浪費，可以提高所生產(chǎn)電機的經(jīng)濟性。 3. 工作進度： 起訖日期 工作內(nèi)容 備注 第一周 — 第三周 論文的開題報告 第四周 — 第五周 畢業(yè)實習 第六周 — 第九周 用 Autocad 制圖 第十周 — 第十二周 復(fù)算電機的各種參數(shù) 及設(shè)計控制方案 第十二周 — 第十三周 上機設(shè)計三個優(yōu)化方案 第十四周 — 第十五周 寫畢業(yè)論文 第十五周 — 第十六周 論文答辯 六、參考文獻 [1]．《電機設(shè)計》 陳世坤編 機械工業(yè)出版社 [2]．《電機學(xué)》 李發(fā)海等合編 科學(xué)出版社 [3]. 《 電機學(xué) 》 辜承林 陳橋夫 熊永前 華中科技大學(xué)出版社 [4]．《 交流電機及系統(tǒng)的分析 》 高景德 李發(fā)海 清華大學(xué)出版社 [5].《電機與電力拖動》 邱阿 瑞 電子工業(yè)出版社 [6].《交流調(diào)速控制系統(tǒng)》 李德華 電子工業(yè)出版社 南 昌 大 學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了 解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密□，在 年解密后適用本授權(quán)書。 本學(xué)位論文屬于 不保密□。 （請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名 ： 日期： 21 20kw4 極電勵磁同步電動機電磁方案 及控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè)： 電機電器 學(xué) 號： 6101106017 學(xué)生姓名： 馬童國 指導(dǎo)教師： 黃劭剛 摘要 本論文介紹了同步電動機 的 結(jié)構(gòu)及其運行原理，重點分析同步電動機電磁結(jié)構(gòu)及其對電機性能的影響，提出數(shù)個電磁設(shè)計方案，并對比來分析電磁方案的優(yōu)缺點：效率提高，電機體積會相應(yīng)的增大，材料成本會增加； 縮小電機體積，成本降低，效率也降低。通過對比分析，選擇合適的電機設(shè)計參數(shù)，從而實現(xiàn)同步電動機優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計的基礎(chǔ)上，分析同步電動機啟動和調(diào)速性能。 隨著電力電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速在同步電動機的調(diào)速系統(tǒng)中得以實現(xiàn)，分析矢量控制算法，提出轉(zhuǎn)矩控制和弱磁控制方法，根據(jù)要求設(shè)計出同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)。 關(guān)鍵字 ：同步電動機；電磁方案設(shè)計；變頻調(diào)速；矢量控制 22 Design of electromagic and control system for 10kw6p electric excitation synchronous motor Abstract This paper introduces the structure of an synchronous motor and the operating principles， and analyze electromagic structure of the synchronous motor and the impact on motor performance . a number of electromagic designs are developed and pared to analyze the advantages and disadvantages of electromagic ： with higher efficiency the volume of the motor is correspondingly increased, and costs will increase 。 the volume and material costs are reduced with reduceing efficiency . and the appropriate motor design parameters are choosed by parative analysis to develop optimal design of synchronous motor In the design, synchronous motor starting and speed performances are analyzed . With the power electronics and puter control technology developing, frequency control is applied to electric synchronous motor speed control system .the paper analyzes vector control algorithm and proposes torque control and field weakening control method, and designs frequency control system of a synchronous motor on request Keyword: synchronous motor。 electromagic design。 vector control。 frequency control 23 目錄 摘要 ???????????????????????? ?? Abstract??????????? ????????????? 緒論 ???????????????????????? 第一章 同步電機概論 ???????????????????????? 同步電機的額定值 ??????????????????????? 同步電機的用途 ??????????????????????? 同步電機的三種運行方式 第二章 同步電動機的運行分析 同步電動機的基本方程式、相量圖及功角特性 同步電動機的穩(wěn)態(tài)運行 同步電動機無功功率的調(diào)節(jié) ???????????? 第三章 同步電機變頻調(diào)速 分析 ??????????????????? 同步電機與直流電機調(diào)速的比較 ???????????????? 同步電機和異步電機調(diào)速的比 較 ???????????????? 同步電動機矢量控制 ????????????????????? 坐標變換 ?????????????????????????? 同步電動機轉(zhuǎn)矩控制 ????????????????????? 同步電動機勵磁控制 ????????????????????? 交流變頻調(diào)速同步電機 ???? ???????????????? 同步電機極數(shù)與頻率的選擇 ?????????????????? 同步電機電壓的選擇 ????????????????????? 第四章 自控式同步電動機及其控制系統(tǒng) ???????????????? 自控式同步電動機的分類及應(yīng)用范圍 ??????????????? 自控式同步電動機的分類 ??????????????????? 自控式同步電動機的應(yīng)用領(lǐng)域 ???????????? ????? 自控式同步電動機的 工作原理和運行性能 ????????????? 工作原理 ?????????????????????????? 運行性能 ?????????????????????????? 第五章 同步電動機的電磁方案設(shè)計 ????????????????? 同步電動機設(shè)計思路 ????????????????????? 同步電動機設(shè)計 ??????????????????????? 數(shù)據(jù)對比 ?????????????????????????? 同步電機設(shè) 計方案對比分析 ?????????????????? 同步電動機設(shè)計工作總結(jié) ??????????????????? 同步電動機 cad 附圖 ????????????????????? 第六章 調(diào)速控制系統(tǒng)硬件組成 ?????????????????? 調(diào)速系統(tǒng)主電路 ??????????????????????? 控制電路 ?????????????????????????? 調(diào)速系統(tǒng)舉例 ???????????????????????? 第七章 AUTO CAD 2020 繪圖 ???????????????????? 定子沖片圖 ?????????????????????????? 轉(zhuǎn)子沖片圖 ?????????????????????????? 24 單相繞組圖 ??????????????????????? 第八章 總結(jié) ??????????????????????? 參考文獻（ References） ??????????????????????? 致 謝 ??????????????????????? 外文資料原文及譯文 ??????? ???????????????? 25 前言 隨著電力電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速在同步電動機的調(diào)速系統(tǒng)中的實現(xiàn)，使同步電動機的應(yīng)用場合大為擴大。同步電動機的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速只跟電網(wǎng)的頻率有關(guān)與負載無關(guān)，同時具備類似直流電動機優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性，及其功率因數(shù)能高達 1，較一般感應(yīng)電機而言，效率較高。同步電動機從勵磁角度，可分為電勵磁和永磁同步電動機。同步電動機正朝著永磁方向發(fā)展，而且永磁同步電動機因其優(yōu)良的工作特性和高效率 等優(yōu)點正被廣泛地開發(fā)和應(yīng)用。同步電動機用于多軸控制系統(tǒng)。研究電勵磁同步電動機結(jié)構(gòu)和原理就顯得很有必要。 26 第一章 同步電機 同步電機的主要結(jié)構(gòu) 同步電機是由定子及轉(zhuǎn)子兩大部分所組成，定子上有三相交流繞組；轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場。同步電機的定子鐵芯是由硅鋼片沖制后疊裝而成。同步電機的定子有時也稱為電樞，由定子鐵芯、電樞三相繞組、機座和端蓋等部件所組成。當大型同步電機沖片外圓的直徑大于 1m 時，由于材料標準尺寸的限制，必須做成 扇形沖片，然后按圓周拼合起來疊裝而成。 同步電機的轉(zhuǎn) 子有兩種結(jié)構(gòu)型式，即凸極式和隱極式。這是根據(jù)定轉(zhuǎn)子之間的氣隙的分布情況來定義的。 如下圖： 1）凸極式：有上圖可見，轉(zhuǎn)子有明顯的突出的磁極，氣隙分布不均勻。 2）隱極式：轉(zhuǎn)子作成圓柱形，氣隙均勻分布。 區(qū)別：對于高速旋轉(zhuǎn) 的同步電機，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上，我們采用隱極式，而對于低速旋轉(zhuǎn)的電機，由于轉(zhuǎn)子的圓周速度較低，離心力較小，故采用制造簡單、勵磁繞組集中安放的凸極式結(jié)構(gòu)。 同步電機的額定值 同步電機的額定值有： 1）額定電壓：是指在正常運行時，按照制造廠的規(guī)定，定子三相繞