1、 本科生本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题题 目目：40kw-6 级 变 频 调 速 同 步 电 动 机 电 磁 方 案 及 控 制 系 统 的 设 计 一、 选题的依据及意义 在现 代社会中， 通过使用 汽油，柴油 ，煤油等石 油的 提炼 产品的一次能 源获得动能 的模式会对 环境造成严重的 污染 。随着环境污 染的日趋严 重与人类对 高品质环境的要 求日 趋加剧的矛盾 日趋激化， 这种获得动 能的模式最终会 被完 全的取代。人 类对新的获 得动能的模 式的需求将会更 加迫 切。大家都知 道，电能是 一种无污染 ，高效，清洁的 能源 。所以电能将 被开发成为 现代社会
2、最 主要的能源之一 是一 种趋势。伴随 着电能的日 趋普及以及 在国民生产中日 趋重 要的地位，电 能的生产、 输送和使用 等将日益被人们 重视 并伴随着着技 术的发展， 而在电能的 生产、输送、使 用 等 方 面，电机起着重要的作用。 电 机 主 要包括发电机、变压器和电动机等类型。 发 电 机 是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由 水 轮 机 、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流， 气 流 ， 燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传 给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产， 国 防 ， 科技及日常生活中有广泛的用途。 电 动 机 将电能转换成为机械能，用来驱
3、动各种用途的生产 机 械 。 机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、 轻 纺 工 业、化学工业及其他各种矿企业中，广泛地应用各 种 电 动 机。例如，在交通运输中，铁道机车和城市电车是 由 牵 引 电机拖动的；在航运和航空中，使用船舶电机和航 空 电 机 ；在农业生产方面，电力排灌设备、打谷机、榨油 机 等 都 是由电动机带动的；在国防、文教、医疗及日常生 活 中 ， 也广泛应用各种小功率电机和微型电机。发电机在 工农业生产，国防，科技及日常生活中同样有广泛的用途。 大家 应该都知道 ，电动机 的转动是靠 电能。虽然 现在 主要是使用异步电动机，但是同步电动机具有启动转矩大， 效率高，转
4、速稳定，电磁性能良好高等优点。所以我断言， 同步 电动机取代异 步电动机成 为国民生产 中主要的动力来 源是 一种趋势。可 见研究同步 电动机具有 重要的意义。主 要有提高电动机的效率、减少能源的使用，减少 CO2 的排 放量 ，减少电动机 所用材料等 等，总之， 对国民经济的发 展 具 有 重要的作用。 二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 电机的发明简历：电机的历史可追溯到 1831 年迈克尔 *法拉第发明的盘式电机， 这是一种真正的直流电机。 此后， 人 们 对 电机的兴趣一直停留在实验室阶段和好奇的状态。 知道 19 世纪 70 年代，托马斯*爱迪生为实现真正意义上的 电 功
5、率 分配，以便使电灯进入千家万户，开始了商业目的 直 流 发 电机的研究。在此项工作中，爱迪生提出将电能从 集 中 的 发电站输出，然后对用户进行分配这个全新概念。 他 作 为 领路人，倡导广泛地运用电动机，并引用电网的基 本 框 架 这一概念。 电机历史上主要的里程碑是， 1888 年尼古拉*特斯拉发 明 了 三 相感应电动机兵申请了专利。特斯拉的交流电的理 论领先于查理斯*施泰因梅茨十来年， 1900 年可靠地卷铁芯 式 变 压 器问世，从而开创了长距离输电的新纪元。当时， 美国为完成电气化的进程又花了 30 年的时间， 而且直至 20 世纪 30 年代，美国的农村配电系统还没有完成。但是
6、无论 如 何 ， 在此期间美国的电气化进程进展还是相当顺利的。 电 机 的 推广应用，仅仅跟随着电网扩张的脚步。 尽 管 今 天应用的电机学的理论课追溯到 100 年以前， 但 是 其 更新和提高的脚步从来没有停止过。更好的铁磁和 绝 缘 材 料的不断研制，使功率密度比早起电机的功率密度 高 出 一 个数量级。大容量电机的制造技术，降低了电机的 制 造 成 本，因而为其更广泛的应用打开了大门。可靠地高 功 率 等 级的开关装置，以及近几十年来由于“固态革命” 产 生 的 微处理机，使电气拖动领域的控制水平大大提高。 所 有 这 一切，都是能量的利用与控制能力的提高从而不断 地 促 进 人类生活方式的进步。 变 频 调 速技术： 变 频 调 速技术的发展回顾： 随着 电力电子技术 、微电子技 术及控制理 论的发展，变频 调速 技术已被广泛 的应用到电 机控制领域 。功率器件的更 新换代促使了电力变换技术的不断发展。从 20 世纪 60 年 代后期开始， 电力电子器件经历了从 SCR(晶闸管)、 GTO(门 极可关断晶闸管)到今天的 IGBT(绝
