文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
学生姓名: 学号:
专业: 电气工程及其自动化
班级: 06电气2班
设计(论文)题目:
双闭环直流调速系统的仿真研究
指导教师:
二级学院: 机电工程学院
2010年03月24日
选题的背景与意义
选题的背景
当前全球经济快速发展,有两条显著的相互交织的主线:能源和环境。能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长,也为许多发达国家带来了相当大的问题。随着全球能源消耗的增加,地球的矿物能源已面临枯竭、环境问题也日益突出,在世界各地的大、中城市,大气污染物中约40%~70%来自内燃机汽车的尾气排放。作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。世界银行一个专家组的调查报告中指出:中国大城市的污染状况目前是全世界最为严重的,全世界空气污染最严重的20个城市中,有10个在中国,而中国华北、华东的大城市调查中,大气污染的70%来自于汽车的尾气排放,电动汽车以其依靠电能驱动车辆,电能在驱动汽车行驶过程中基本不排放有害气体,对环境不会造成污染等特点使得电动汽车的研究越来越受到重视。而电机调速系统是电动汽车的重要部分,是电动汽车的心脏。电动汽车的驱动装置有许多种,直流电机使用简便,具有良好的启动性和调速性,是目前使用最广泛的一种。【1】
直流调速系统在工矿企业应用广泛,是电力拖动控制系统的一个重要的研究方向。单闭环系统起动电流不是最大,扰动造成的动态偏差大,所有反馈都在一个调节器上,参数整定困难,不能随心所遇地控制电流和转矩的动态过程。【2】由于现在一般对直流电动机的调速和转矩控制性能要求高,其中最典型的是转速-电流双闭环控制的直流调速系统。对抗电网电压扰动和抗负载扰动都有很好的调节作用。
国内外研究现状
直流调速可控直流电源
G-M系统:由交流电动机(异步机或同步机)拖动直流发电机G实现变流,由G给需要调速的直流电动机M供电,调节G的励磁电流if即可改变其输出电压U,从而调节电动机的转速n。
特点:对调速性能要求不高,设备多,体积大,费用高,效率低维护不方便。
V-M系统:晶闸管整流装置,逐步取代了旋转变流机组和离子拖动变流装置,使变流技术产生了根本性的变革。,图中VT是晶闸管可控整流器,通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位,即可改变平均整流电压Ud,从而实现平滑调速。
特点:晶闸管的单向导电性使电流不允许反向,易损坏器件,较G-M系统大大的提高了系统的动态性能。
+
_
M
L
晶闸管
VT
触发器
GT
+
_
Uc
Ud
晶闸管—电动机调速系统(V-M系统)原理图
PWM脉宽调制:为了节能,并实行无触点控制,现在多改用电力电子开关器件,如快速晶闸管、GTO、IGBT等。采用简单的单管控制时,称作直流斩波器,后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路,统称脉宽调制变换器。,其中VT用开关符号表示任何一种电力电子开关器件,VD表示续流二极管。
M
Us
+
_
VT
VD
L
+
_
直流斩波-电动机系统的原理图
PWM系统的优越性:
主电路线路简单,需要的功率器件少
开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小
低速性能好,稳