【正文】 方法。此外，對(duì)于可再生材料和環(huán)境問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施，提出了要求，即在價(jià)格方面考慮可重復(fù)利用的成本。低價(jià)格化是原材料、零件加工、組裝、質(zhì)檢工序等各項(xiàng)成本決定的。 （ 3）高可靠、低價(jià)格化技術(shù) 把高質(zhì)量的產(chǎn)品盡快地以低成本制造出來(lái)是生產(chǎn)產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)。 若采用變頻器控制這些電動(dòng)機(jī)，就可以根據(jù)負(fù)荷的狀態(tài)使這些機(jī)械工作在最高效率點(diǎn)， 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)的工作點(diǎn)，形成高效率的運(yùn)行組合。從這些軸承中，選擇最合適的軸承使用。為了降低這些損耗，應(yīng)研究低耗 電量、耐用、低磨損的軸承制造技術(shù)。 ③ 機(jī)械損耗。硅鋼片的使用厚度標(biāo)準(zhǔn)由 降至 一下的薄硅鋼片。 ② 鐵損。盡量減小勵(lì)磁繞組和電動(dòng)機(jī)子繞組的電阻，就可以減小銅損。把勵(lì)磁的永久磁鐵換成高性能磁鐵，可以減少電樞電流。為了減少銅損，通 常采用兩種方法，即減少通過(guò)繞組的電流和減少繞組的電阻。 ① 銅損。 （ 1）高效率技術(shù) 如果將電動(dòng)機(jī)的損耗分類，可以分為銅筍、鐵損、機(jī)械損耗及漂移負(fù)荷損耗。這是因?yàn)楦鞣N電動(dòng)機(jī)都源于共同的理論基礎(chǔ)。在結(jié)構(gòu)方面，電動(dòng)機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子組成，原則上是轉(zhuǎn) 子安裝在電動(dòng)機(jī)的中心位置，對(duì)稱的配置定子。同時(shí)，為了滿足各種機(jī)器設(shè)備對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求，現(xiàn)在正在開(kāi)展穩(wěn)健的技術(shù)開(kāi)發(fā)。 同步電動(dòng)機(jī)雖然結(jié)構(gòu)上比異步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，但采用變頻調(diào)速后在交流傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)和異步電動(dòng)機(jī)有著重要的作用。鋼鐵工業(yè)中的初軋機(jī)要求其傳動(dòng)系統(tǒng)具有大容量、低轉(zhuǎn)速、頻率快速的正反轉(zhuǎn)、過(guò)載能力大等特點(diǎn)，并有較強(qiáng)的抗干擾能力。由于僅在啟動(dòng)過(guò)程中作自控式同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，變頻裝置的容量相對(duì)電機(jī)來(lái)說(shuō)要小的多。大容量不調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)，存在啟動(dòng)困難的問(wèn)題。當(dāng)電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)，要求水輪機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，于是水庫(kù)里的水流入下水庫(kù)貯存。大容量同步電動(dòng)機(jī)的另一個(gè)用途是作為抽水蓄能機(jī)組。近些年來(lái)，矢量控制技術(shù)的成熟，使高性能自控式同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是調(diào)頻范圍最高達(dá)到 20HZ（工頻為 50HZ），這是這種調(diào)速系統(tǒng)的不足之處。采用矢量控制后，這種系統(tǒng)具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能，廣泛用于軋鋼機(jī)主傳動(dòng)調(diào)速中。值得注意的是這種超大容量的系統(tǒng)所用同步電動(dòng)機(jī)滑環(huán)式勵(lì)磁系統(tǒng)已改用無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)。國(guó)際上簡(jiǎn)稱這種系統(tǒng)為 LCI（ Load Commutated Inverter）。自控式同步電機(jī)又可分為兩種類型。這樣一來(lái)，就不存在轉(zhuǎn)子失步問(wèn)題，即永遠(yuǎn)同步運(yùn)行。他控式恒壓頻比的同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)目前多用于小容量場(chǎng)合，例如永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)。所謂頻率他控式是指，給同步電動(dòng)機(jī)供電的變頻器的輸出頻率是由轉(zhuǎn)速給定信號(hào)決定的。 ④ 同步電動(dòng)機(jī)在低頻時(shí)也能運(yùn)行，因?yàn)樗軓霓D(zhuǎn)子進(jìn)行勵(lì)磁以建立必要的磁場(chǎng)，故它的調(diào)速范圍比較寬。同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性不會(huì)影響同步電動(dòng)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)。若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在 cos? =1的狀態(tài)下，電機(jī)的電樞電流最小，變頻器容量可減小。 從式中看出，只要精確地控制變頻電源的基波頻率就能準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是，同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速也有其獨(dú)自的一些優(yōu)點(diǎn)。超大型抽水蓄能電動(dòng)發(fā)電機(jī)的變頻起動(dòng)也屬于同 步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速之列。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，同步電動(dòng)機(jī)歷來(lái)只能恒速運(yùn)行的狀況已被改變，同步電動(dòng)機(jī)和一部電動(dòng)機(jī)一樣都能調(diào)速，過(guò)去阻礙同步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用的起動(dòng)、振蕩和失步等問(wèn)題已經(jīng)得到解決。同步電機(jī)主要作發(fā)電機(jī)用，電力系統(tǒng)中的電能幾乎全是通過(guò)同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的；但同步電機(jī)也作電動(dòng)機(jī)適用，如 應(yīng)用于某些大型生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)系統(tǒng)中，其功率達(dá)數(shù)百或數(shù)千千瓦。 由于直流電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用中存在著這樣的一些限制，使得直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用也相應(yīng)受到了局限。這就表明了直流調(diào)速系統(tǒng)維檢工作量大，維修費(fèi)用高，同時(shí)停機(jī)檢修的更換電刷也直接影響了正常生產(chǎn)。對(duì)于快速響應(yīng)的生產(chǎn)工藝，采用直流調(diào)速方式難以實(shí) 現(xiàn)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)一些要求特高轉(zhuǎn)速、特大功率的場(chǎng)合則根本無(wú)法采用直流調(diào)速方案。但是，由于直流電動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)上存 在機(jī)械式換向器和電刷這一致命弱點(diǎn)，這給直流調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用帶來(lái)了一系列限制，即： ① 機(jī)械式換向器表面的線速度及換向電流、電壓有一極限容許值，這就限制了單機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，交流電動(dòng)機(jī)用電量占電機(jī)中用電量的 85%左右，可見(jiàn)交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的廣泛性及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。交流電動(dòng)機(jī)分為同步電動(dòng)機(jī)和異步異步電動(dòng)機(jī)兩大類。 根據(jù)采用的電流制式不同，電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類，其中交流電動(dòng)機(jī)擁有量最多，提供給工業(yè)生產(chǎn)的電量多半是通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)加以利用的。 二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及張數(shù) 定子沖片圖 1 張 轉(zhuǎn)子沖片圖 1 張 繞組聯(lián)接圖 1 張 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的軟硬件的名稱、內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo) （例如：軟件、電路板、機(jī)電裝置、新材料、新制劑、結(jié)構(gòu)模型或其他） 軟件： CAD、 MATLAB 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 各階段工作內(nèi)容 起訖日期 實(shí)施地點(diǎn) 1 畢業(yè)實(shí)習(xí) 第一周 — 第三周 2 論文的開(kāi)題報(bào)告 第四周 — 第五周 3 復(fù)算電機(jī)的各種參數(shù) 第六周 — 第九周 4 上機(jī)設(shè)計(jì)三個(gè)優(yōu)化方案 第十周 — 第十二周 5 用 Autocad 制圖 第十二周 — 第十三周 6 寫畢 業(yè)論文 第十四周 — 第十五周 7 論文答辯 第十五周 — 第十六周 五、 主要參考資料 [1]．《電機(jī)設(shè)計(jì)》 陳世坤編 機(jī)械工業(yè)出版社 [2]．《電機(jī)學(xué)》 李發(fā)海等合編 科學(xué)出版社 [3]. 《 電機(jī)學(xué) 》 戴文進(jìn) 徐龍權(quán) 清華大學(xué)出版社 [4]．《 交流電機(jī)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(jī)與電力拖動(dòng)》 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 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表 （本表 至少每?jī)芍?由學(xué)生填寫一次，交 指導(dǎo)教師簽署審查意見(jiàn)） 第一、二周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 第三、四周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 第五、六周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 第七、八周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 第九、十周 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 第十一周至畢業(yè) 設(shè)計(jì)工作結(jié)束 （ 月 日至 月 日） 學(xué)生主要工作： 指導(dǎo)教師 審查意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 七、其他（學(xué)生提交） 1．開(kāi)題報(bào)告 1 份 2．外文資料譯文 1 份（ 2020 字以上，并附資料原文） 3．論文 1 份（ 8000 字以上） 指 導(dǎo) 教 師： 學(xué)科組負(fù)責(zé)人： 學(xué)生開(kāi)始執(zhí)行 任務(wù)書(shū)日期： 學(xué)生姓名： 送交畢業(yè)設(shè)計(jì) 日期： 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題 目： 20kw4 極電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)電磁方案 及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 系 自動(dòng)化系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化（電機(jī)電器方向） 班 級(jí)： 電機(jī)電器 061 班 學(xué) 號(hào)： 6101106017 姓 名： 馬童國(guó) 指導(dǎo)教師： 黃劭剛 填表日期： 2020 年 3 月 22 日 一、 選題的依據(jù)及 意義 在用電系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備而廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科技及社會(huì)生活等各個(gè)方面。 4. 本任務(wù)書(shū)在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后，與論 文一起交指導(dǎo)教師，作為論文評(píng)閱和畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的主要檔案資料，是學(xué)士學(xué)位論文成冊(cè)的主要內(nèi)容之一。進(jìn)度表中的周次是指實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程中的周次。 密級(jí)： NANCHANG UNIVERSIT 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 THESIS OF BACHELOR （ 2020 — 2020 年） 題 目 20kw4 極變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)電磁方案 及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 系 電氣工程及其自動(dòng)化系 專業(yè)班級(jí)： 電機(jī)電器 06 級(jí) 1 班 學(xué)生姓名： 馬童國(guó) 學(xué)號(hào)： 6101106017 指導(dǎo)教師： 黃劭剛 職稱： 教授 起訖日期： － 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) （工科及部分理科專業(yè)適用） 題目： 20kw4 極電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)電磁方案 及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目來(lái)源：□省部級(jí)以上 □市廳級(jí) □橫向 √ 自選 題目性質(zhì)：□理論研究 √ 應(yīng)用與 理論研究 □實(shí)際應(yīng)用研究 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 系： 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè)班級(jí)： 電機(jī)電器 061 班 學(xué)生姓名： 馬童國(guó) 學(xué)號(hào) 6101106017 起訖日期： － 指導(dǎo)教師： 黃劭剛 職稱： 教授 指導(dǎo)教師所在單位： 電氣與自動(dòng)化工程系 學(xué)院審 核（簽名）： 審核日期： 二 0 一 0 年制 說(shuō) 明 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫，并經(jīng)專業(yè)學(xué)科組審定，下達(dá)到學(xué)生。 2. 進(jìn)度表由學(xué)生填寫，至少每?jī)芍芙恢笇?dǎo)教師簽署審查意見(jiàn)，并作為畢業(yè)設(shè)計(jì)工作檢查的主要依據(jù)。 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。 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和基本要求 （一） 主要內(nèi)容 ，運(yùn)行原理 2 闡述同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)思路 3 進(jìn)行 20KW4 極同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，給出三套電磁設(shè)計(jì)方案 4 三套