他励直流电动机制动课程设计

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1、 1 课程设计报告 设计题目： 他励直流电动机制动课程设计 学 校： 学 生 姓 名： 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 2 摘要摘要 本设计先介绍了他励直流电动机的工作方式，是为后面电动机制动作铺垫。 对于制动，直流电机制动有很多种方式,一 般 有 大 致 可 分 为 三 类 ，能 耗 制 动 ， 反 接 制 动 ， 回 馈 制 动 。 他励直流电机能耗制动在工程上得到 了广泛的使用，因为这种制动方式，简单可靠，安全经济。能耗制动原理其实就 是将电流方向反向， 产生相反的电磁转矩， 从而产生一个与转速方向相反的力矩， 达到减速制动的目的。在这次的设计中，我们

2、着重讨论的是他励直流电机能耗制 动。主要讨论关于能耗制动一些技术方面问题的分析与设计。 以两种方式讲解：图示法和公式法。在图示上直观的解释了他励直流电动 机的停机过程，讲解了在不同的阶段，电动机的工作特性曲线的变动，在关键 点的(电动机的瞬时态)讲解。在公式法中，我们将严格依据电动的工作特性曲线 来讨论不同时态的变动，并且最重要的是在公式法中我们讨论了 Rb 的电阻要求 并讲解了为什么必须要串入电阻 Rb。在下放重物的过程中方式同迅速停机一致 重点放在反向启动后，电动机的运行情况。并且运用之前所介绍的基础知识来解 T，TL，To 之间的关系。 关键词关键词 制动 能耗制动 反接制动 回馈制动

3、迅速停机 放下重物 3 目录目录 前言 3 第 1 章 直流电动机的工作原理4 第 2 章 他励直流电动机的电路模型5 第 3 章 他励直流电动机的机械特性5 3.1 机械特性表达式 5 3.2 固有机械特性 6 3.3 人为机械特性 7 第 4 章 他励直流电动机的制动9 4.1 能耗制动 9 4.2 反接制动 13 4.3 回馈制动 17 第 5 章 他励直流电动机制动设计21 第 6 章 总结22 致谢 23 4 前言前言 电机与拖动是自动化专业的一门重要专业基础课。 它主要是研究电机与电力 拖动的基本原理，以及它与科学实验、生产实际之间的联系。通过学习使学生掌 握常用交、直流电机、变压

4、器及控制电机的基本结构和工作原理；掌握电力拖动 系统的运行性能、分析计算，电动机选择及实验方法等。 电机与拖动课程设计是理论教学之后的一个实践环节，通过完成一定的工程 设计任务，学会运用本课程所学的基本理论解决工程技术问题，为学习后续有关 课程打好必要的基础。 电动机所驱动的负载，有时候要求从高转速迅速降为低转速，甚至停转、 反转， 就需要对电动机采取措施以保证负载的要求， 这种措施称为电动机的制动。 制动的基本原理是使电动机转子上产生一个反力矩，具体有三种方法，即能耗制 动、 反接制动、回馈制动 。 5 第第 1 章章 1.11.1 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理 直流的电动机是将

5、输入的直流电能转变为机械能的电气设备， 即有直流电能 机械能。 在直流电动机中，为了产生不变的电磁转矩，尽量减小气隙，以达到最强的 磁场与最高的效率，就要利用磁场的作用，由通电导体形成绕组，由转子铁心和 定子磁极形成磁场，通过换向器使转子的磁极的极性始终保持和定子的极性相 反，形成旋转的力矩，从而外部电路中的直流电流通过换向转变成电机内部的交 流电流，将电能转化为机械能。 a） b) 图 1-1 直流电动机原理图 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，这时便有电流从电源的正极流出，经电刷A流入电刷绕组，然后经电刷B 流回电源的负极。在图（a）所示位置，在N极下面导线电流是由a到b，根据左手 定理可知导线ab受力方向向左，而导线cd受力方向向右。当两个电磁力对转轴所 形成的电磁转矩大于阻转矩时，电动机逆时针旋转。当线圈转