开题报告模板终极版.doc

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1、毕业设计（论文）学生开题报告课题名称 智能电机软启动器设计课题来源课题类型AY指导教师肖义平学生姓名饶朋朋学 号专业班级11电气2班 本课题的研究现状、研究目的及意义一、研究目的及意义 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。 随着人类社会的不断发展,人们的经济及文化活动需要大量的能源。目前,人类利用的电能主要有三种，即火电、水电和核电。但是由于化石燃料的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济、社会发展的需

2、要，并且由于蕴藏量有限，矿物能源正面临着枯竭的危险。 另外，由于燃烧煤、石油等化工燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，同时由于大量排放二氧化碳等温室气体而使地球产生明显的温室效应，引起全球气候变化；水力发电受到水力资源的限制和季节的影响，并且有时会破坏当地的生态平衡；核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样十分严重，并且核废料的处理直至今天仍然是一个全球性待解决的问题。因此，随着社会的进步和经济的发展，以及人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源己经是当前人类面临的迫切课题。太阳能以其清洁、无污染，并且取之不尽、用之不竭等优点越来越得到人们的关注。

3、全球能源专家一致认定:太阳能将成为21世纪最重要的能源之一。据欧洲JRC预测，到未来的2100年时，太阳能在整个能源结构中将占68%的份额。 20世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大突破:一是在光伏利用方面，1954年美国贝尔实验室研制出效率为6%的实用型单晶硅电池；二是在光热利用方面，1955年以色列的Tabor提出选择性吸收面表概念和理论，并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项突破既是人类利用太阳能进入高技术阶段的标志，也是又一代新能源变革的划时代标志。 随着太阳电池研究的快速进程和转换效率的不断提高，发电成本已经呈现快速下降趋势，可以预料，太阳能光伏发电在人类社会的未来发展中必将占据

4、越来越重要的地位。太阳能科学技术的日新月异，由于电机的广泛运用，技术设备的更新变得相当重要。电机软启动器是基于电力电子技术，微处理技术以及现代控制理论而具有当今国际先进水平的新型启动设备。软启动器的研究意义重大：一.能有效降低电机的启动电流，减少配电容量，避免电网增容投资；二.减小了电动机及负载设备的起动应力；三.具有完善可靠的保护功能，有效地保护了电动机及相关生产设备的使用安全；四：电动机软启动器智能化和网络化技术的应用使得电机控制技术适应了飞速发展的电力自动化技术的更高要求等等。由于有上述益处，电机软启动器广泛应用于风机，水泵和输送类及压缩机等负载，是传动的星三角转换和自耦降压等降压设备的

5、理想替代品。二、研究现状 我国软起动技术起步于上世纪80年代早期，目前生产电机启动器的厂家很多，先后也推出了多种品牌的软起动器。但由于国内自主开发和生产的能力相对较弱，对国外产品的依赖还是很严重。在技术上和可靠性上与国外同类产品尚有一定的差距。所以在整个软起动器市场上，占据统治地位的还是国外产品，国内产品所占的份额还是很低。目前市场上生产的软启动器主要以机械式和三相反并联晶闸管方式为主。机械式启动器是目前使用比较广泛的启动方式，但它是有级起动，会产生二次冲击电流，启动电流仍然为标称电流的34倍，且有体积大、噪音大、维护费用高、无法适应恶劣环境等诸多弊端。近三十年来，随着电力电子技术的发展，使无

6、电弧开关和连续调节电流成为可能。电力半导体开关器件具有无磨损、寿命长、功耗小等特点，结合现代控制理论及微机控制技术，为实现电机的软起动提供了全新的思路。要突破传统的启动方式，是离不开电力电子技术和微机控制技术的发展的。目前在国外，发达国家的电机软启动产品主要是固态软启动装置晶闸管软启动和兼作软启动的变频器。在生产工艺兼有调速要求时，采用变频装置。在没有调速要求使用的场合下，启动负载较轻时一般采用晶闸管软启动。在重载或负载功率特别大的时候，才使用变频软启动。目前，国外对晶闸管三相交流调压电路的研究已经对控制电压，控制电机电流的开环和闭环方式，发展到通过建立比较准确实用的数学模型，找到适用于三相交

7、流调压电路电机负载的控制方法，从而使三相交流调压电路电机负载性能更优。另一方面，随着电力电子技术的发展，异步电动机更加可靠，方便性好，小型化发展。 课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。 本课题的研究内容软启动器本质上是一种调压装置，用来实现软启动和软停车以及实时监测等各种保护功能。为了保证系统安全可靠地运行，可以充分发挥单片机的强大控制功能，由主控制电路对系统的关键器件的关键参数，例如过压和过流等进行实时监控。随着数字直流PWM调压技术的应用，以及才用高性能的单片机作为系统

8、的控制核心。可以使软启动器具有控制快速准确，响应快和稳定运行以及可靠的优点。 结合各方面的因素及实际情况，本课题研究的内容主要有：1. 研究软启动的控制方法；2. 对软启动系统进行硬件设计，包括主电路，控制电路，触发电路，驱动电路；3. 实现软启动器的流程图及软件设计；4. 系统仿真 本课题研究的实施方案、进度安排实施方案：研究软启动器的基本原理，研究软启动器在电机智能化上的运用，软启动器的设计和在软件上的运行调试，软件仿真。 进度安排： 201 4年1月 05日2月07日：了解及熟悉课题并收集相关资料2015年3月02日3月07日：参考查阅资料撰写开题报告并提交 3月08日3月20日： 软启

9、动器的硬件部分设计3月20日4月07日：电路板图和硬件连接图绘制 4月08日4月20日：软件仿真 4月21日5月25日：论文撰写 5月26日5月31日：论文修改 已查阅的主要参考文献1 王宏华. 开关磁阻电动机调速控制技术M北京：机械工业出版社，1995.2 李永东. 交流电机数字控制系统M. 北京：机械工业出版社，19953 方承远. 电气控制原理与设计D. 北京：华南理工大学硕士学位论文，2010.4 陈治明.电力电子器件M.北京：机械工业出版社，1992.5 汪国梁.电机学M.北京：机械工业出版社，1987.6 辜承林.机电动力系统分析M.武汉：华中科技大学出版社.7 许实章. 电机学M

10、. 北京：机械工业出版社，1981.8 辜承林，陈乔夫，熊永前. 电机学M.武汉：华中科技大学出版社，2010.9 马志溪.电气工业设计M.北京：机械工业出版社，2002.10 郁汉琪.电气控制与可编程程序控制器应用技术M. 南京：东南大学出版社，2003.11 孙驷洲，孟樱，王冠凌.三相异步电机软启动器设计J.机电工程，2009.12 方瑞明， 胡虔生.基于网络的电机设计集成平台研究J东南大学学报 ，2001.13 方瑞明. 电机智能设计方法M. 北京：科学出版社，2010.14 赵承获. 电机与电气控制技术M.北京：高等教育出版社， 2002.15 王冲权. 电机的计算机辅助设计与优化技术M. 上海：上海交通大学出版社，1998.16 孙靖民 .机械优化设计M. 北京：机械工业出版社，1998. 17 李发海，王岩. 电机与拖动基础M. 北京： 清华大学出版社，1994.18 丘昌涛，胡兵，武亚光. 计算机辅助电机优化设计系统J 中国电机工程学报， 1995. 19 陈世坤 . 电机设计M. 北京：机械工业出版社， 1982.20 胡岩， 武建文，李德成等. 小型电机现代实用设计技术M.北京：北京工业出版社，2007 指导教师意见指导教师签名： 年 月 日