电机与拖动课程设计--他励直流电动机的启动

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1、 电机与拖动电机与拖动课程设计课程设计 设 计 题 目： 他励直流电动机的启动 院（系、部） ： 电气与控制工程学院 专 业 班 级： 姓 名： 学 号： 课程设计任务书课程设计任务书 一、设计题目一、设计题目 直流电动机的启动 二、设计任务二、设计任务 1，了解直流电动机的结构 2，掌握直流电动机的动作原理 3，掌握直流电动机的串联启动 三、设计三、设计计划计划 电机与拖动课程设计共计 1 周内完成： 1、第 12 天查资料,熟悉题目； 2、第 35 天方案分析,具体按步骤进行设计及整理设计说明书； 3、第 6 天准备答辩； 4、第 7 天答辩。 四、设计要求四、设计要求 1、设计工作量为完

2、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： 教研室主任： 时 间：2013 年 6 月 24 日 摘摘 要要 进一步巩固和加深“电机与拖动”课程的基础知识，综合运用“电机与 拖动”课程理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机启动的一些问题， 进行电机设计的训练。 通过计算和绘图，学会运用标准，规范的手册，图册和查阅有关的资料 等，培养电机设计的基本技能。 培养独立的思维和动手能力。 关键词关键词：启动;机械特性;他励;电阻 目 录 1 引言 1 2 直流电动机的构造 . 1 2.1 定子部分. 1 2.2 转子部分.

3、2 3 直流电动机的工作原理 2 4 直流电动机的分类 . 3 5 他励直流电动机的机械特性 3 5.1 固有机械特性 . 4 5.2 电枢串接电阻的人为机械特性 4 5.3 改变电压时的人为机械特性 . 4 5.4 减弱磁通时的人为机械特性 . 5 6 他励直流电动机的启动 5 6.1 启动方法. 5 6.2 电枢回路串电阻启动 . 5 7 设计方案 . 7 8 结论 9 参考文献 11 1 1 引言 直流电动机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能的电机。 当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能。 他励直流电动机在启动瞬间，转速 n=0，电

4、动势 E=0，由电枢电流方程式（1-1）可知， 启动电流如式（1-2）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 电枢电流额定值的 1020 倍。这样大的电流是换向所不允许的。同时由式（1-3）可知，启 动转矩也能达到额定转矩的 1020 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（如齿 轮）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 许采用直接启动的。 a a a UE I R

5、 （1-1） a S a U I R （1-2） Ta TCI （1-3） 因此，必须将启动电流限制在运行范围之内。由式（1-2）可以看出，方法有两个：降 低电枢电压 Ua和增加电枢电阻 Ra。 2 直流电动机的构造 直流电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成。定子与转子之间有空隙. 称为气隙。定子的作用是产生磁场和对电机的机械支撑，主要由机座、主磁极、换向极、 端盖、电刷装置等部件组成。转子的作用是产生感应电枢感应电势或电磁转矩，主要由电 枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等部件组成。 2.1 定子部分 (1) 主磁极。 主磁极用来产生气隙磁场并在电枢表面外的气隙空间里产生一定形状

6、分布的气隙磁 密。主磁极由主极铁芯和励磁线圈组成，主极铁芯由 11.5mm 厚的低碳钢板冲成一定形 状，然后叠压用铆钉铆在一起，上面套上事先绕制好的励磁线圈，整个磁极用螺钉固定在 机座内表面上。 (2) 换向极。 换向极是用来改善直流电机的换向性能。换向极是由换向极铁芯和套在铁芯上的换向 极绕组组成。大容量直流电机换向极铁芯由薄钢板叠成，中小容量直流电机换向极由整块 钢构成，换向极绕组与电枢绕组串联，换向极装在相邻两个主磁极之间，用螺钉固定在机 座上。 (3) 机座。 机座一方面用来固定主磁极、换向极和端盖等部件，并借助于底脚将电机固定在基础 2 上，起机械支撑作用；另一方面它还是电机主磁路的一部分，叫定子磁轭，起导磁作用， 机座一般用导磁性能较好的铸钢或厚钢片焊接而成。 (4) 电刷装置。 电刷装置是使固定的电刷与旋转的换向器保持滑动接触，将电枢电路与外电路接通， 使电流经电刷输入电枢或从电枢输出。它由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组