鼠笼异步风力发电机的控制技术研究开题报告

风力发电机组建模与控制的开题报告
1.研究背景及意义
随着环境保护意识的提高，可再生能源得到广泛发展。

其中，风力发电作为一种清洁能源备受关注。

目前，风力发电机组已经广泛应用于电力系统中。

然而，如何提
高风力发电机组的运行效率和稳定性仍然是一个重要的研究方向。

因此，研究风力发
电机组的建模与控制对提高风力发电的效率和稳定性具有重要意义。

2.研究内容和研究方法
本文拟研究风力发电机组的建模与控制。

具体研究内容主要包括以下几个方面：（1）风力发电的基本原理和工作模式的研究；
（2）风力发电机组的建模，包括机械部分和电气部分；
（3）风力发电机组的控制方法，包括MPPT控制和转速控制；
（4）仿真验证，对所建立的模型进行仿真验证，检验控制算法的有效性。

在研究方法方面，将采用：
（1）文献资料法，对相关文献进行收集和综述；
（2）理论分析法，对风力发电机组进行建模。

（3）数值模拟法，采用Matlab等软件进行模拟和验证。

3.预期成果及应用价值
通过本研究，可建立起风力发电机组的动态模型，提出风力发电机组的控制方法，通过仿真验证算法的有效性，并对风力发电机组的效率和稳定性做出评价。

这将为风
力发电机组的设计和应用提供依据，具有重要的应用价值。

ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J Tsinghua Univ (Sci &Tech ),2008年第48卷第4期2008,Vol .48,No .44 404652468整流型鼠笼异步风力发电机的电压控制周苗生1,　孙旭东1,　柴建云1,　翟庆志2(1.清华大学电机工程与应用电子技术系,电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室,北京100084;2.中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083)收稿日期:2007203221基金项目:国家“十一五”科技支撑项目(2006BAJ 04B 03)台达电力电子科教发展计划基金项目作者简介:周苗生(1984—),男(汉),江苏,硕士研究生。

通讯联系人:孙旭东,副教授,E 2mail :sunxd @mail .tsinghua .edu .cn摘　要:变速恒频运行的鼠笼异步风力发电机系统多采用全功率双脉宽调制交直交变换。

为了减小变流器容量,提出一种整流型系统结构及其电压控制策略。

用与发电机并联的变流器和电容器补偿发电机励磁电流,调节发电机电压;发电机接不控整流桥和逆变器为交流负载供电。

分析了发电机建压电容的选取,对系统电压控制方法进行了仿真和实验研究。

当转速和负载在一定范围变化时,整流电压都能保持基本恒定,且变流器的补偿电流较小,证明了该系统结构的可行性和控制方法的有效性。

关键词:风力发电;鼠笼异步发电机;变流器;电压控制中图分类号:TM 91;TM 46文献标识码:A文章编号:100020054(2008)0420465204Voltage con trol of a rectif ica tion -type cage i nduction genera tor for w i nd powergenera tionZHOU M ia oshe ng 1,SUN Xudong 1,CH A I J ia nyun 1,ZHA IQ ingzhi 2(1.State Key Laboratory of Con trol and Si m ulation of Power System s and Generation Equip men ts ,D epart men t of Electr ical Engi neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na ;2.College of I nformation and Electr ical Eng i neer i ng ,Chi na Agr icultural Un iversity ,Be ij i ng 100083,Chi na )Abstract :D ual pulse w idth modulati on A C 2DC 2A C converters are w idely used in variable 2speed constant 2frequency (V SCF )w ind pow er generati on system s w ith cage inducti on generato rs (IGs ).A rectificati on 2type V SCF IG system topo logy and its vo ltage contro l strategy w ere developed to reduce the converter capacity .Apulsew idth modulati on converter in parallel w ith the IG th rough inducto rs and build 2up capacito rs are installed to regulate the IG vo ltage by compensating its excitati on current,a nd a di ode rectifier connected w ith the IG and an inverter are used to feed the A C loads .Thep rinci p les fo r determ ining the capacito r size are p resented,w ith the vo ltage contro l m ethod illustrated by si m ulati ons and experi m ents .T he vo ltage is regulated to be constant w ith a low compensating current w hen the speed and load vary over a specified range,w hich show s that the system is p ractical and effective .Key words :w ind pow er generati on;cage inducti on generato r;converter;v o ltage contro l近年来,风力发电受到世界各国的高度重视。

第51卷第18期电力系统保护与控制Vol.51 No.18 2023年9月16日Power System Protection and Control Sept. 16, 2023 DOI: 10.19783/ki.pspc.230301鼠笼异步式风机的新型控制方法研究吴 璇1，赵文彬1，朱 瑞 2(1.上海电力大学电气工程学院，上海 200090；2.上海电力大学数理学院，上海 200090)摘要：针对目前鼠笼式异步风力发电机控制系统的缺点，提出了一种用于鼠笼式异步风力发电机组的新型控制方法，目的在于实现鼠笼式风机发电效率的最大化和系统成本的最小化。

该控制方法的拓扑由电压源变流器(voltage source converter, VSC)、功率因数转换器(power factor correction converter, PFCC)和电容器组成，通过VSC为鼠笼式发电机提供励磁以实现最大功率跟踪控制，同时通过并联PFCC将发电机输出的全部有功功率传输至直流侧，使得VSC仅为发电机提供无功功率。

并通过并联电容器补偿发电机所需无功功率以减小系统所需VSC的容量，从而最大程度地降低系统成本。

同时，以提高机组效率为目的，通过分析确定了该机组的转差率和最佳电容器容量。

在理论分析的基础上，基于Matlab软件对设计的控制系统进行仿真验证，仿真结果证明了该方法的可行性和控制方法的有效性。

关键词：风力发电；鼠笼式发电机；电压源变流器；功率因数转换器；最大功率跟踪控制A novel control method of a squirrel cage asynchronous generator for a wind turbineWU Xuan1, ZHAO Wenbin1, ZHU Rui2(1. College of Electric Power Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China;2. College of Mathematics and Science, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China)Abstract: To address the shortcomings of the control system of conventional squirrel-cage asynchronous wind turbines, this paper proposes a new control method to achieve the research objectives of maximizing their power generation efficiency and minimizing the system cost. The topology of this control method consists of a voltage source converter (VSC), a power factor correction converter (PFCC) and capacitors. It functions by providing excitation for the squirrel-cage generator through the VSC to achieve maximum power point tracking (MPPT) control, and transferring all the active power output from the generator to the DC bus through the PFCC in parallel, so that the VSC only provides reactive power to the generator. The reactive power required by the generator is compensated by capacitors in parallel to reduce the VSC capacity required by the system, thus minimizing the system cost. To improve the efficiency of the system, it is analyzed to settle the slip rate and the optimal capacitor capacity of the system. Based on the theoretical analysis, a simulation verification of the designed control system has been performed based on Matlab software, and the simulation results have proved the feasibility of the design and the effectiveness of the control method.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 12172210).Key words: wind power generation; squirrel cage generator; VSC; PFCC; MPPT control0 引言随着“双碳”目标的提出，中国电力结构的清洁转型迫在眉睫[1-2]。

基于SVPWM的鼠笼异步风力发电机直接转矩控制研究与实验张文元;张力【摘要】相比于永磁同步风力发电机,鼠笼异步发电机具有结构简单牢固、体积小、维护及运行成本低、无永磁体退磁的隐患等特点,在数千千瓦功率等级的风力发电运用中,使用鼠笼异步发电机是一个值得考虑的方案.本文针对全变速鼠笼异步风力发电系统,提出一种基于SVPWM的鼠笼异步风力发电机直接转矩控制策略,相比于传统转子磁场定向控制不需要电流内环控制,直接对发电机的电磁转矩和定子磁链直接控制,加快了转矩和磁链控制的响应速度.最后,通过实验验证了所提控制策略的正确性与有效性.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2018(056)003【总页数】5页(P68-72)【关键词】风力发电;鼠笼异步发电机;直接转矩控制;SVPWM【作者】张文元;张力【作者单位】广西大学,电气工程学院,广西南宁 530004;广西大学,电气工程学院,广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TM341 引言随着传统化石燃料的耗尽和环境污染问题日益突出，人们将目光投向可再生的新能源发电机技术。

在众多的可再生能源发电技术中，风力发电因其技术成熟、成本较低和大规模开发利用的优势成为新能源发展最快、最具有竞争力的发电技术[1]。

风力发电系统的结构也经历了三个时期的改变，在早期使用最多的是定速型鼠笼异步发电机系统，其定子绕组直接和电网连接对电网干扰较大且发电效率较低；目前，市场安装最多风力发电机为变速的双馈异步发电机，其调速范围有限且定子绕组和电网直接相连不利于低电压穿越控制；为了改进以上两种风力发电系统的不足，新一代全变速风力发电系统产生，有效提高了风力发电系统的效率和低电压穿越性能[2]。

在全变速风力发电系统中，主要使用永磁同步发电机和鼠笼异步发电机，相比于永磁同步风力发电机，鼠笼异步发电机具有结构简单牢固、体积小、维护及运行成本低、无永磁体退磁的隐患等特点，在数千千瓦功率等级的风力发电运用中，使用鼠笼异步发电机是一个值得考虑的方案[2-4]。

风力发电开题报告风力发电开题报告一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境问题的重要途径之一。

风力发电作为可再生能源的重要组成部分，具有清洁、可持续和广泛分布等特点，受到了广泛的关注和应用。

本开题报告旨在研究风力发电技术的现状、发展趋势以及相关问题，并提出相应的研究目标和方法。

二、风力发电技术的现状目前，全球范围内风力发电已经成为最为成熟和广泛应用的可再生能源技术之一。

各国纷纷投资建设风力发电场，以满足日益增长的电力需求。

根据国际能源署的数据，截至2020年底，全球风力发电装机容量已经超过700吉瓦，占全球总装机容量的5%以上。

其中，中国、美国和德国是风力发电装机容量最大的三个国家。

三、风力发电技术的发展趋势随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，风力发电技术在未来的发展中仍具有广阔的前景。

首先，风力发电机组的装机容量将不断提高，从目前的几兆瓦级别逐渐发展到数十兆瓦甚至更高。

其次，风力发电场的建设将更加注重环境保护和生态平衡，采用更加先进的风机设计和布局方式，减少对鸟类和其他生物的影响。

此外，风力发电技术还将与其他可再生能源技术相结合，形成混合能源系统，提高能源利用效率。

四、风力发电技术面临的问题尽管风力发电技术取得了长足的进步，但仍然存在一些问题需要解决。

首先，风力资源的分布不均衡，导致风力发电场的选址面临一定的限制。

其次，风力发电机组的噪音和对鸟类的影响仍然是亟待解决的问题。

此外，风力发电技术的可靠性和稳定性也需要进一步提高，以确保电网的安全运行。

五、研究目标和方法本研究的目标是通过对风力发电技术的深入研究和分析，探讨如何优化风力发电场的选址、降低噪音和生态影响，并提高风力发电系统的可靠性和稳定性。

为了实现这一目标，我们将采用以下研究方法：首先，收集和分析大量的风力发电数据和相关文献，了解风力资源的分布规律和风力发电技术的最新进展。

其次，开展实地调研，考察不同风力发电场的选址、设计和运行情况。

实验十二三相鼠笼式异步电动机使用与控制一、实验目的1. 熟悉三相鼠笼式异步电动机的结构和额定值。

学习检验异步电动机绝缘情况及电动机定子绕组首、末端的判别方法。

2. 掌握三相鼠笼式异步电动机的起动和反转方法。

3. 通过对三相鼠笼式异步电动机点动控制、自锁控制、正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

4. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。

二、原理说明1. 三相鼠笼式异步电动机的结构异步电动机是基于电磁原理把交流电能转换为机械能的一种旋转电机。

三相鼠笼式异步电动机的基本结构有定子和转子两大部分。

定子主要由定子铁心、三相对称定子绕组和机座等组成，是电动机的静止部分。

三相定子绕组一般有六根引出线，出线端装在机座外面的接线盒内，如图12-1所示，根据三相电源电压的不同，三相定子绕组可以接成星形(Y)或三角形(△)，然后与三相交流电源相连。

转子主要由转子铁心、转轴、鼠笼式转子绕组、风扇等组成，是电动机的旋转部分。

小容量鼠笼式异步电动机的转子绕组大都采用铝浇铸而成，冷却方式一般都采用风冷式。

图 12-1 三相定子绕组(△)接2. 三相鼠笼式异步电动机的铭牌三相鼠笼式异步电动机的额定值标记在电动机的铭牌上，如下表所示为本实验装置三相鼠笼式异步电动机铭牌。

(1) 功率额定运行情况下，电动机轴上输出的机械功率。

(2) 电压额定运行情况下，定子三相绕组应加的电源线电压值。

(3) 接法定子三相绕组接法，当额定电压为380V时，△接法。

(4) 电流额定运行情况下，当电动机输出额定功率时，定子电路的线电流值。

3. 三相鼠笼式异步电动机的反转异步电动机的旋转方向取决于三相电源接入定子绕组时的相序，故只要改变三相电源与定子绕组连接的相序即可使电动机改变旋转方向。

4. 三相鼠笼式异步电动机的继电接触控制在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。

要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态，这就是自锁，通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并联来实现，以达到电动机的长期运行，这一动合触头称为“自锁触头”。

风力发电系统运行与控制方法研究的开题报告一、选题背景和意义随着人们环保意识的日益增强和能源危机的加剧，风力发电作为一种绿色、可再生、无污染的能源形式受到了越来越广泛的关注和重视。

风力发电系统作为一种新兴的能源发电形式，其运行与控制方法已经成为当前研究的热点之一。

对于风力发电系统的稳定运行与高效利用，实现最优控制是至关重要的。

本文选取了风力发电系统运行与控制方法研究这一热点问题作为研究对象，旨在深入探究风力发电系统的运行机理与控制策略，以期在风力发电领域为科学研究和实际应用提供有用的理论与实践指导。

二、研究内容和方法1.研究内容（1）风力发电系统的工作原理和组成结构（2）风力发电机组的控制方法（3）风速预测与风机最优控制（4）发电功率优化控制（5）风力发电系统的监测与故障检测2.研究方法（1）文献综述法：通过查阅相关文献，梳理风力发电系统的理论基础和现有研究成果，掌握风力发电系统的最新研究进展。

（2）实验验证法：通过仿真试验和实际试验，验证风力发电系统的控制策略和运行效果。

（3）数学模型法：建立风力发电系统的数学模型，分析其运行机理和控制方法，提出优化控制策略。

三、预期目标和成果1.预期目标（1）深入了解风力发电系统的工作原理和组成结构；（2）掌握风力发电机组的控制方法；（3）研究风速预测与风机最优控制；（4）探究发电功率优化控制策略；（5）提出风力发电系统的监测与故障检测方法。

2.预期成果（1）完成关于风力发电系统运行与控制方法的学术论文；（2）建立风力发电系统的数学模型，并介绍数学模型的推导及建模过程；（3）验证风力发电系统的控制方法和优化控制策略的有效性；（4）为风力发电系统的实际应用提供相关的参考与指导。

开题报告电气工程及其自动化风力发电机组的电气控制一、课题研究意义及现状中国农村仍有许多地区存在缺电、无电问题，而这些地区大多具有丰富的风能资源，因此，利用户用风力发电系统开发这些地区的风能资源，可以在一定程度上解决这些地区用电问题。

户用风力发电系统由风轮机、发电机和整流逆变装置等部分组成。

目前户用风力发电系统多使用永磁同步发电机，永磁同步发电机不需要励磁绕组和直流励磁电源，不消耗励磁功率，效率较高；没有换相装置和电刷，结构简单，运行可靠；采用稀土永磁同步发电机，更进一步提高系统发电效率。

采用永磁同步发电机的户用风力发电系统一般由风轮机直接驱动发电机，省去齿轮箱，具有工作噪音小，成本低，可靠性高等优点。

无齿轮箱结构中，永磁同步发电机输出电压幅值与风速有关，频率也很不稳定，需要采用整流逆变装置对发电机输出电压进行调频调压后再对负载供电。

其中变速恒频发电是一种新型的发电技术，非常适用于风力、水力等绿色能源开发领域，尤其是在风力发电方面，变速恒频体现出了显著的优越性和广阔的应用前景（1)传统的恒速恒频发电方式由于只能固定运行在同步转速上，当风速改变时风力机就会偏离最佳运行转速，导致运行效率下降。

采用变速恒频发电方式，就可按照捕获最大风能的要求，要风速变化的情况下实时调节风力机转速，使之始终运行在最佳转速上。

(2)变速恒频发电可以在异步发电机的转子侧施加三相低频电流实现交流励磁，控制励磁电流的幅值、频率、相位实现输出电能的恒频。

(3)采用变速恒频发电技术，可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接，比传统的恒频发电系统更易实现并网操作及运行。

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到各国的重视。

首先，它来自于自然，取之不尽用之不竭;其次，风力发电只降低了风的速度，并不产生任何有害的物质，对大自然没有污染。

这些优势使得人们对它青睐有加。

随着风力发电应用得越来越广，在整个能源结构中所占比例越来越大，风力发电技术要朝着大功率、高效率、直驱式、变转速、变桨距和最优控制等方向发展，达到提高机组运行性能、提高风能利用率、简化结构提高可靠性、减少材料消耗、降低机组重量、降低造价的目的。

风力发电机系统变速恒频控制器的研究与设计的开题报告一、研究背景和意义随着全球对可再生能源的需求日益增加，风力发电作为一种具有广泛应用前景的清洁能源，其发展也日益迅速。

然而，由于风力发电的可变性，使得其发电机组输出功率和频率存在波动，这对于电网的安全稳定运行构成了一定的威胁。

因此，风力发电机组需要一个能够有效控制其输出功率和频率的控制器。

目前，风力发电机组的控制器主要有两种:变速恒频控制器和直驱控制器。

其中，变速恒频控制器由于其良好的稳定性和控制精度，成为了最受欢迎的一种控制方式。

它通过自适应控制算法控制风力发电机叶片的转速和角度，并将输出电压和频率调整到恒定值，从而实现了对风力发电机组的控制。

因此，本文旨在探索风力发电机系统变速恒频控制器的研究与设计，以提高风力发电的可靠性和稳定性，促进风力发电的发展和应用。

二、研究内容和目标本文研究内容包括以下两个方面：1.风力发电机系统的控制策略研究。

通过对风力发电机组的控制策略进行深入研究，探讨其变速恒频控制的原理和方法，为系统的稳定运行提供有效的控制手段。

2.风力发电机系统变速恒频控制器的设计与实现。

基于研究的控制策略，设计并实现风力发电机系统的变速恒频控制器，提高风力发电机组的稳定性和可靠性，使其能够更好地适应市场需求。

三、研究方法和步骤本文的研究方法主要包括文献调研、理论分析、仿真验证和实验验证等。

具体步骤如下：1.通过文献调研、市场调查等方式，深入了解风力发电系统的基本原理和现状，掌握系统变速恒频控制的主要思路和方法。

2.在理论分析的基础上，采用MATLAB等仿真工具进行系统仿真，以验证变速恒频控制器的控制效果和稳定性。

3.配合实验基地现场实验，进行实验验证和数据分析，验证变速恒频控制器在现实环境下的控制效果和稳定性，对系统进行优化。

4.总结控制器设计和实验结果，进一步验证本文研究的有效性和可行性，为风力发电系统的变频恒频控制提供技术参考和实践指导。

风力发电机电控系统可靠性的研究的开题报告一、研究背景近年来，风能已成为我国重点发展的可再生能源之一。

在风力发电技术中，风力发电机的电控系统起着至关重要的作用，其可靠性直接关系到风力发电系统的安全和可靠运行。

目前，我国大多数的风力发电机电控系统采用的是进口技术，其设计、维修等都面临着诸多挑战。

为了提高我国风力发电机电控系统的可靠性，有必要开展深入研究。

二、研究目的本研究旨在分析风力发电机电控系统可靠性的影响因素，并探究优化的方法，以提高我国风力发电机电控系统的可靠性，促进风力发电技术的发展。

三、研究内容1. 风力发电机电控系统的现状分析及存在问题的探讨；2. 风力发电机电控系统可靠性影响因素的分析；3. 风力发电机电控系统可靠性测试的方法；4. 风力发电机电控系统优化措施的研究。

四、研究方法本研究将采用文献调查、案例分析和实验研究相结合的方法，分析和探讨风力发电机电控系统的现状、存在问题和优化措施，并通过实验测试来验证分析结果。

五、预期成果通过本研究，预期能够探究出风力发电机电控系统可靠性的关键因素，提出合适的优化措施，从而提高风力发电机电控系统的可靠性。

同时，本研究的成果也有望推动我国本土风力发电技术的进一步发展。

六、研究计划安排1. 第一阶段（1-2周）：文献调查、案例调研和相关技术咨询，熟悉风力发电机电控系统的设计和运行特点。

2. 第二阶段（2-4周）：分析和探讨风力发电机电控系统现状和存在问题，制定可靠性测试方案。

3. 第三阶段（4-6周）：基于可靠性测试，分析风力发电机电控系统可靠性影响因素，提出优化措施。

4. 第四阶段（6-8周）：实验验证优化措施，并撰写研究报告。

七、研究意义本研究对提高我国风力发电技术的可靠性和推动本土技术的发展具有非常重要的意义，对于实现可持续发展和能源安全具有积极作用。

同时，本研究也可为其他可再生能源技术提供借鉴和参考。

风电系统异步电机动态等值算法研究的开题报告一、研究背景随着全球能源需求的不断增长和对环境污染的越来越严格监管，可再生能源在全球得到了广泛应用。

在各种可再生能源中，风能是其中最重要的一种。

风力发电技术已经极大地提高了能源的利用率，并减少了环境污染。

目前，风力发电已成为许多国家的重要能源发展战略之一。

在风力发电系统中，异步电机被广泛应用。

异步电机的动态特性是风力发电系统运行的关键。

因此，开展异步电机动态等值算法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究目的和意义针对目前风电系统中异步电机的动态特性的研究不足，本论文旨在开展风电系统异步电机动态等值算法的研究，以期更准确地描述异步电机的动态行为，提高风电系统的运行效率和稳定性。

具体研究如下：1. 分析异步电机在风力发电系统中的应用特点和工作原理；2. 研究异步电机动态模型，并建立电机模型；3. 提出异步电机动态等值算法实现方案；4. 对算法进行数值仿真，验证算法的有效性。

通过对异步电机动态等值算法的研究，将进一步提高风电系统的运行效率和稳定性，为我国的风力发电事业做出贡献。

三、研究内容和方法1.异步电机在风力发电系统中的应用特点和工作原理的分析通过对异步电机在风力发电系统中的应用特点和工作原理进行分析，了解异步电机在系统中的作用、特点和要求，为电机模型的建立提供理论基础。

2. 研究异步电机动态模型，并建立电机模型根据电机的工作原理和动态特性，建立电机的动态模型，包括电机的电路方程、机械方程、转矩方程。

3. 提出异步电机动态等值算法实现方案基于电机的动态模型，提出异步电机动态等值算法的实现方案。

通过对电机的等效模型进行推导，实现对电机动态特性的精确描述。

4.对算法进行数值仿真，验证算法的有效性使用MATLAB等工具对异步电机动态等值算法进行数值仿真，验证算法的有效性并对仿真结果进行详细的分析和讨论。

四、研究计划1. 第一阶段：文献调研和理论分析（2个月）2. 第二阶段：建立异步电机的动态模型（1个月）3. 第三阶段：提出异步电机动态等值算法实现方案（2个月）4. 第四阶段：对算法进行数值仿真，验证算法的有效性（3个月）5. 第五阶段：撰写论文并完成评审（2个月）五、预期目标预期结果：1. 在异步电机动态等值算法的研究方面取得一定的进展。

河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称鼠笼式异步电动机软起动器软件设计学生姓名胡玉新专业班级自动化07-6 学号310708020601 一、选题的目的和意义：由于交流三相鼠笼式异步电动机简单、廉价、易维护的优点，已广泛应用于各行各业。

近些年，由于国民经济的飞速发展，用电量的快速增长，对电网的稳定性提出了越来越高的要求。

保守估计，交流三相鼠笼式异步电动机的用电量占整个电网的一半以上，由此对异步电动机的控制特别是起动的控制提出了相应的要求。

鼠笼式三相异步电动机是应用最为广泛的用电设备，传统的电机起动方式其局限性,如不能有效减少起动时对电网的大电流冲击,已越来越不能适应现代生产发展的要求。

,鼠笼式异步电动机的启动性能最重要的参数是启动电流和启动转矩。

传统的起动方式有星三角起动、自耦减压起动、电抗器减压起动、延边三角形减压起动等，这些启动方式都属于有极减压起动，他们的共同特点是控制电路简单，但是启动转矩不可调，起动过程中存在较大的冲击电流，使被拖动负载受到较大的机械冲击，且易受电网电压波动的影响，一旦电网电压波动，会造成起动困难，甚至使电机堵转。

停机时几种起动方法都是瞬间停电，也将会造成剧烈的电网电压波动和机械冲击。

软启动器很好地解决了电动机起动时对电网和机械设备的冲击，同时具备软停车、故障过流保护、过载保护、缺相保护、节能、通讯等功能，可广泛应用于冶金、石化、市政、制造等行业。

电子式软起动器是采用电力电子技术、自动化控制技术和微处理器技术而研制生产的新型控制设备。

与传统起动设备相比，性能更可靠，使起动更平滑，对电网冲击更小，此外还具有限流调节、软停车、节能、智能通讯、智能保护等传统起动方式所没有的功能。

产品具有强抗干扰、经久耐用、智能化三大特点，在国内同类产品中处于领先水平。

二、国内外研究现状简述：近年来，随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，国内外都十分重视三相笼型异步电动机软起动器的研究和开发。

开题报告75kw三相鼠笼异步电动机设计一、本课题研究意义，国内外研究现状和发展趋势随着社会的不断发展，如今在各行各业对工业技术要求的不断提高，电机无论是交通运输、航空航天、医疗卫生、农业生产商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器都大量地使用各式各样的电机，现有90%以上的动力来源于电动机，电动机已与人们的日常生活密不可分。

20世纪40年代以前，我国电机制造工业极端落后。

中华人民共和国成立后，电机工业才获得了迅速发展，产品的品种、数量不断增加，技术水平逐步提高。

如今，随着我国科技的日益发展，人们对自动化的需求越来越高，使电动机的复杂控制成为主流，而三相鼠笼式异步电动机其应用领域更是极为广泛。

近年来还先后出现和发展了带晶闸管变频装置的低速同步电机，户外电动机，低噪声电动机以及与中小型电机类似的大型电机等多种产品，其中三相鼠笼式异步电动机应用更为突出。

随着国家宏观经济的调整以及市场需求的推动，二十世纪中小型电机的品种将得到更大的发展，尤其是对于发展高效率电机、高品位的出口电机和机电一体化的交流变频电机将会给予特别的重视，电机的技术发展动向是向小型化、薄型化、轻量化、智能化、高效化、节能化、环保化，电机采用新型磁性、导电、绝缘材料。

二、主要研究内容三相鼠笼异步电动机的电磁设计，根据参数选取的不同，用手算方法改变铁芯槽形、匝数、气隙的大小以及铁芯的长度，采用三种不同方案的设计。

进行方案比较后，选出最优方案，绘制定子电势星形图及定子绕组展开图。

首先应根据产品通用标准、技术条件设计原始数据，然后进行电磁设计和结构设计。

电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷，计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据，进而核算电机各项参数及性能，并对设计数据做必要的调整，直到达到要求，提出电磁设计单。

其主要内容包括以下四个步骤，分别是：1. 额定数据及主要尺寸的计算；2. 磁路计算；3. 绕组的连接、电流在绕组中的流向；4. 起动计算。

电动车用异步电机控制系统的开题报告
一、选题背景
近年来，随着环保意识的提升和新能源技术的发展，电动车已成为人们出行的新选择。

而异步电机作为电动汽车的驱动电机，其控制系统技术的研究和发展也日趋重要。

电动汽车异步电机控制系统采用矢量控制策略，可以实现相控制、转子定向和动态调速等功能，提高电机性能和运行效率，同时提升电池续航能力。

因此，对于掌握
电动车驱动技术和开发新的高效控制算法，研究电动车异步电机控制系统具有重要意义。

二、研究目的
本文旨在通过对电动车异步电机控制系统的研究和探讨，深入了解异步电机的工作原理和控制方法，在此基础上，优化电机控制策略，进一步提高其性能和效率，为
电动汽车的发展和推广提供技术支持。

三、研究内容
1. 异步电机的基本结构和工作原理
2. 电动车异步电机控制系统的组成和特点
3. 矢量控制策略的理论基础和应用
4. 基于矢量控制的电动车异步电机控制算法研究
5. 仿真分析与虚拟试验
四、研究意义
本文的研究成果可以为电动车的控制策略和电动机控制系统开发提供参考，优化电动车的驱动和控制效率，提高电动车的可靠性和稳定性，进一步推动电动车技术的
发展和应用。

同时，本文的研究也有一定的理论价值和实用性，具有广泛的应用前景。

鼠笼式异步电动机软启动装置的研究的开题报告一、研究背景异步电动机是目前工业中使用最广泛的电机之一，其优点是结构简单、制造成本低、可靠性高。

然而，在启动时，异步电动机存在高起动电流和机械冲击力大的缺点。

这使得异步电动机在一些需要精细控制的场合应用受限。

因此，如何降低异步电动机的启动电流和冲击力是一个重要的研究方向。

软启动技术是一种通过逐渐加速电动机将其引入正常运行状态的技术。

软启动技术通过减少启动时的冲击力和电流来保护电动机。

针对此类需求，鼠笼式异步电动机的软启动装置被广泛应用。

鼠笼式异步电动机是一种常见的三相异步电动机，其特点是结构简单、质量轻、适应性强等。

二、研究目的本研究旨在研究鼠笼式异步电动机软启动装置的原理，设计并制造一款符合实际应用需求的鼠笼式异步电动机软启动装置。

三、研究方法本研究主要采用文献分析、实验研究和模拟仿真的方法。

首先，对鼠笼式异步电动机、软启动技术、软启动相关的各个因素进行文献分析。

其次，对所设计的鼠笼式异步电动机软启动装置进行实验研究，以验证其性能和可靠性。

最后，通过模拟仿真软件对鼠笼式异步电动机软启动装置进行模拟，探索优化方案。

四、研究内容和进度安排本研究的主要内容和进度安排如下：1、文献分析和前期准备(已完成)2、鼠笼式异步电动机软启动原理的探究(已完成)3、软启动控制策略的分析和设计(已完成)4、鼠笼式异步电动机软启动装置的机械设计和电路设计(进行中)5、鼠笼式异步电动机软启动装置的实验制造(尚未开始)6、鼠笼式异步电动机软启动装置的性能测试和仿真分析(尚未开始)五、预期成果和意义预期成果：本研究将设计制造出符合实际应用需求的鼠笼式异步电动机软启动装置，并进行相应的性能测试和仿真分析，从而验证装置的可行性和可靠性。

意义：设计出性能优良、功能完善的鼠笼式异步电动机软启动装置，可以在实际工业生产中，减少异步电动机的启动电流和机械冲击力，提高设备的安全性和稳定性。