直流电动机电枢串电阻起动设计 .docx

PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN XVIII 指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 移 通 学 院 课程设计报告 设计题目： 直流电动机电枢串电阻起动设计 学校： 学 校： 学 生 姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 课程设计任务书 一、 设计题目 直流电动机电枢串电阻起动设计 二、 设计任务 某工厂有一台他励直流电动机，已知参数如下： P ? 100KW N U ? 360V aN I ? 277 A aN n ? 3200r / min N 三、设计计划 电机与拖动课程设计预计 6 天内完成。前三天查找并收集相关资料， 之后两到 3 天总结并整理设计的内容，最后 1 天系统的进行相关课题的设计，反映到书面上来。 三、 设计内容 1、 设计包含直流电动机工作原理； 2、 电动机的机械特性分析说明； 3、 分析说明直流电机串电阻启动适用场合； 4、 他励直流电动机启动方法，详细说明串电阻启动（包含启动过程分析）； 5、 串电阻启动方案分析设计计算 四、 设计要求 1、 设计工作量是按要求完成设计说明书一份； 2、 设计参数： 学号 20~ ：I =2.0 I ，I =1.2 I I 启动电流，I 1 N 2 N; 1 2 为切换电流 3、 计算出合理的启动级数m; 4、 设计求解出各级串入的电阻值； 5、 设计必须根据进度计划按期完成； 6、 结论 7、 设计说明书必须经指导老师审查签字。 指导教师： 时 间： 2013.12.5 摘要 直流电动机是人类最早发明的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。滞留电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流电动机因结果复杂，维护困难，价格较贵等却点制约了它的发展，但是它具有良好的启动，调速和制动性能，因此在速度调节要求较高，正反转和启动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖地。在工业领域中直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直 流电动机的运转特性。 关键词 直流电动机 启动 运转特性 制动性能 目录 前言 VI 第 1 章 VII 1.1 直流电动机的工作原理 VII 第 2 章 IX 直流电动机的分类 IX 他励直流电机 IX 并励直流电机 IX 串励直流电机 IX 复励直流电机 IX 第 3 章 XI 3.1 电动机的机械特性 XI 第 4 章 XIII 他励直流电动机串电阻起动 XIII 增加电枢电阻起动 XIII 第 5 章 XVII 直流电动机电枢串电阻起动设计方案 XVII 选择启动电流I1 和切换电流I2 XVII 求出起切电流比??XVII 求出电动机的电枢电路电阻Ra XVII 求出启动时电枢电路的总电阻Ram XVII 求出启动级数m XVII 重新计算? ，校验I2 XVIII 求出各级总电阻 XVIII 求出各级启动电阻 XVIII 结论 XIX 心得与体会 XX 参考文献 XXI 前言 他励直流电动机在启动瞬间，转速 n=0，电动势 E=0，由电枢电流方程式 （1）可知，启动电流如式（ 2）所示。在额定电压下直接启动时，由于 Ra 很小，Is 很大，一般可达电枢电流额定的10 ~ 20 倍。这样打的电流是换向所不允许的。同时由式（ 3）可知，启动转矩也能达到额定转矩的 10 ~ 20 倍。虽然启动转矩大可以使电机加速快，但是过大的启动转矩会使电动机和它所拖动的生产机械遭受突然的巨大冲击，以致损坏传动机构和生产机械。由此可见，除了额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组导线细、电枢电阻 Ra 大、转动惯量又比较小，可以直接启动外，一般的直流电动机是不允许采用直接启动。 Ia ? Ua ? E （1） Ra Is ? Ua （2） Ra T ? Ct? Ia （3） 因此，必须将启动电流限制在运行范围之内。由式（2）可以看出，方法有两个：降低电枢电压U a和增加电枢电阻 Ra。 第 1 章 1.1 直流电动机的工作原理 由于电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。 电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab 和cd 交替地切割N 极和S 极下的磁力线， 虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，