电力电子与电气传动综合课程设计任务书
一、目的及要求：
通过电力电子与电气传动的综合课程设计教学环节
,使学生掌握以直流电动
机为对象组成的运动控制，包括转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调
速系统，静态、动态性能分析及工程设计方法，掌握以交流电动机为对象组成的
运动控制
,包括基于稳态模型和动态模型的异步电动机调速系统以及同步电动机
调压调速系统的工作原理和性能特点。
通过该课程的学习，培养学生理论联系实际的能力，掌握电气传动控制系
统的工作原理和设计方法，从实际出发，深入地进行理论分析，应用理论解决
电气传动系统中的实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。检验同学们
对所学知识的掌握程度和运用能力。
二、内容及步骤：
内容：
1、
设计一个
三相桥式全控整流电路
，电源相电压为
220V，利用可调的
直流电压驱动直流电机进行调速，仿真观察整流电路输出电压和电
流波形，电机电流、转速、转矩变化曲线。
2、
设计一个
双闭环直流电动机调速系统
，整流装置采用三相桥式电路，
电
动
机
参
数
：
UN=220V,IdN=136A,nN=1460r/min,Ce=0.132V.min/r, 过
载倍数
λ＝1.5，整流装置放大系数 Ks＝40，电枢回路总电阻 R＝
0.5 欧 ， 时 间 常 数 Tl=0.03s,Tm=0.18s, 电 流 反 馈 系 数 β ＝
0.05V/A,转速反馈系数 α＝0.007V.min/r，要求实现稳态无静差，
电流超调量
σ
i
≤
％
5％，空载起动到额定转速时的转速超调量 σ
n
≤
％
10％，取电流反馈滤波时间常数 T
oi
＝
0.0017s,转速反馈滤波
时 间 常 数
T
on
＝
0.01s, 取转速调节器和电流调节器的饱和值为
12V，输出限幅值为 10V，额定转速时转速给定 U
n
*
＝
10V。仿真观
察系统的转速、电流响应和设定参数变化对系统响应的影响。
3、
完成基于 IGBT 逆变电路的异步电机恒压频比变频调速系统仿真
，电机参
数如下：额定功率为
2.2kW,额定线电压为 380V，额定频率为
50Hz,额定转速为 1423pm，定子电阻为 3.478Ω，定子漏感为
0.01254H，转子电阻为 2.546Ω，转子漏感为 0.01226H，励磁
电感为
0.3329H，转动惯量为 0.0131，极对数为 2。
4、
采用
三相 SPWM 技术设计一个转速开环变频调速系统
，观察电动机的电
流、转速和转矩曲线。
步骤如下：
1、查阅调速系统资料。
2、设计调速系统原理图和动态结构框图。
3、计算各控制参数。
4、熟悉 MATLAB 仿真工具。
5、对原理图和结构框图进行仿真。
6、总结课程设计报告。
三、课程设计时间和进度安排：
1、时间安排第 16-18 周
2、据学生人数分组：班级-电气：109741、109742 共 82 人，每 2-3 人一组
课程设计进度：
1：听课学习 MATLAB 仿真软件（1 天）（占 10%）
2：学习和熟悉软件的应用和基本操作（4 天）（占 20%）