他励直流电动机电枢串电阻启动设计

课程设计名称：电机与拖动题目：专业：班级：姓名：学号：电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期2011/2012第2学期姓名崔彬彬专业电气工程及其自动化班级电气10-2班课程名称电机与拖动课程设计设计题目他励直流电动机电枢串电阻启动设计成绩评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：评定教师签字：课程设计任务书一、设计题目他励直流电动机电枢串电阻起动的设计二、设计任务1、说明直流电动机的基本结构和工作原理；2、说明直流电动机的起动方法和起动过程；3、选择他励直流电动机电枢串电阻方式，按给定参数计算串联电阻值。三、设计计划电机与拖动课程设计共计1周内完成。第l～2天查资料，熟悉题目；第3～5天方案分析，具体按步骤进行设计及整理设计说明书；第6天准备答辩；第7天答辩。四、设计要求1、设计工作量为按要求完成设计说明书一份；2、设计必须根据进度计划按期完成；3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。指导教师：荣德生王继强刘春喜李国华时间：2012年6月23日摘要直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。本设计主要研究了他励直流电动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机的运行特性和他励直流电动机的起动，尤其是他励直流电动机串电阻起动的设计方法。关键词：直流电动机；起动；串电阻；运行特性辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计1目录绪论.................................................................................................................................................21直流电动机的工作原理.............................................................................................................32直流电动机的结构.....................................................................................................................42.1定子...................................................................................................................................42.2转子....................................................................................................................................43直流电动机的分类.....................................................................................................................53.1他励直流电动机...............................................................................................................53.3串励直流电动机...............................................................................................................53.4复励直流电动机...............................................................................................................54他励直流电动机的起动.............................................................................................................64.1直接起动...........................................................................................................................64.2降电压起动.......................................................................................................................64.3电枢串电阻起动...............................................................................................................65他励直流电动机电枢串电阻起动设计.....................................................................................86结论...........................................................................................................................................107心得体会...................................................................................................................................11参考文献.......................................................................................................................................12辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计2绪论直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。直流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，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的起动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和起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动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计31直流电动机的工作原理如图1-1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图1-1所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的,这样就使得电机一直旋转下去。图表1-1直流电动机的工作原理图辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计42直流电动机的结构直流电机由定子、转子和机座等部分构成。2.1定子主磁极——主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。换向极——换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。机座——机座有两个作用，一是用来固定主磁极、换向级和端盖；另一个是作为磁路的一部分。电刷装置——电刷装置是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。由电刷、刷握、刷杆座和铜丝辫组成2.2转子电枢铁心——电枢铁心也有两个用处，一是作为主磁路的主要部分，二是嵌放电枢绕组。电枢绕组——电枢绕组由许多按一定规律连接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，是通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换的关键部件。换向器——换向器也是直流电机的重要部件。在直流电动机中，它的作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流；在直流发电机中，它将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计53直流电动机的分类根据励磁线圈和转子绕组的连接关系，励磁式的直流电机又可细分为：他励直流电动机并励直流电动机串励直流电动机和复励直流电动机3.1他励直流电动机他励直流电动机是一种励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其他直流电源而由其他直流电源对励磁绕组单独供电的直流电动机，如图3-1（a）所示。3.2并励电直流动机并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组并联，如图3-1（b）所示。这种直流电动机的励磁绕组上所加的电压就是电枢电路两端的电压3.3串励直流电动机串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕串联，如图3