电机与拖动课程设计-- 他励直流电动机串电阻启动的设计

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1、 课程设计名称：课程设计名称： 电机与拖动电机与拖动 题题 目：目： 他励直流电动机串电阻启动的设他励直流电动机串电阻启动的设 计计 专 业：自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目 他励直流电动机串电阻启动的设计 二、设计任务 某工厂有一台他励直流电动机，一直参数如下： PN=220 KW; UaN=220 V; IaN=497 A; Nn=1500 r/min; 三、设计计划 第 1 天:查找资料并了解题目； 第 2 天：确定选题； 第 3 天：分析方案具体步骤并且设计说明书； 第 4 天：准备答辩； 第 5 天：答辩 四、设计要求 1、按要求设计一份

2、说明书； 2、设计按照进度完成； 3、按时交与老师审查签字； 摘要 直流电动机的调速性能好等优点，使得直流电动机得到广泛的应用。其中 的他励直流电动机励磁绕组与电枢绕组不相关，从而使得它的机械特性很硬，调 速范围宽。在对他励直流电动机的串电阻启动的设计过程中， 关键在于根据电机 的机械要求，求出启动电流 I1 与切换电流 I2 之比，进而求出启动级数 m和各 级启动电阻，最终完成对他励直流电动机串电阻启动的设计任务。 关键词：他励直流电动机；启动级数；各级启动电阻； 目录目录 引言. - 1 - 1 他励直流电动机的机械特性介绍. - 2 - 1.1 他励直流电动机的机械特性 - 2 - 2

3、他励直流电动机的串电阻启动. - 3 - 2.1 启动过程分析. - 3 - 2.2 计算启动电阻 - 4 - 3 直流电动机电枢串电阻启动设计方案. - 6 - 3.1 选择启动电流 I1 和切换电流 I2 - 6 - 3.2 求出切换电流比 . - 6 - 3.3 求启动时电枢电路的总电阻 - 6 - 3.4 求出启动时的电枢电路的总电阻 Ram . - 6 - 3.5 重新计算 ，校验 I2 - 6 - 3.5 求出各级总电阻. - 7 - 3.6 求出各级启动电阻. - 7 - 4 结论. - 8 - 心得体会. - 9 - 参考文献. - 10 - - 1 - 引言 直流电动机是将电

4、能转换为机械能的装置。它具有调速性能好、启动和制动 转矩大、过载能力强等优点，使得直流电动在国民生产过程中占据着不可取代的 位置，因此广泛应用于启动和调试要求高的机械上。例如轧钢机床、电车、电气 轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。 直流电动机的性能与它的励磁方式有密切关系。按照励磁方式的不同，直 流电动机可以分为：他励直流电动、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直 流电动。 这里的他励直流电动机是指，励磁绕组与电枢绕组五了解关系，而由他励 直流电源对励磁绕组供电的直流电动机。 他励直流电动机广泛应用于造纸、 印刷、 纺织和冶金等多种领域，调速范围宽，机械特性硬的场合。 由于直接启动时的启动电流

5、很大，考虑到电机的安全，往往不能直接启动 电动机。电机的启动设计方案直接关系着电机的使用寿命。他励直流电动的启动 方式有电枢回路串电阻启动和降压启动。 这里仅介绍电枢回路串电阻启动设计方案的方法和具体步骤。 曹飞道：他励直流电动机串电阻启动 - 2 - 1 他励直流电动机的机械特性介绍 1.1 他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的机械特性 已知他励直流电动机的机械特性方程式为： n= 2 CeCt R Ce U 公式中 R 为电枢总电阻，包括 Ra 及电枢回路串联电阻 Ram, Ce U 为理 想空载转速记为n0, 2 CeCt R 记为 ，为机械特性的斜率。 当 U=UN，=N，电枢回路

6、没有串电阻是的机械特性称为直流电动机 的固有机械特性。当改变 U 或者 或者电枢回路串电阻时，其机械特性的 n0,或 将相应变化，此时称为直流电动机的人为机械特性。 若不计电枢反应的影响， 当电动机正向运行时， 其机械特性是一条横跨 、象限的直线。其中第象限为电动机运行状态，其特点是电磁转 矩的方向与旋转方向相同，第、象限为制动运行状。 - 3 - 2 他励直流电动机的串电阻启动 在实际应用中，由于串电阻启动设备简单、经济可靠，同时可以做到平 滑快速启动，因而得到广泛应用。但对于不同型号的的直流电动机，对启动 电阻的级数要求也不尽相同。 下面仅以他励直流电动机电枢串电阻启动为例说明启动过程。 2.1 启动过程分析启动过程分析 如图 2-1 所示，当电机已有磁场时，给电枢电路加上电源 U。触点 S1、 S2 均断开，电枢串入了电阻 R1+R2，电枢回路的总电阻为 R=r+R1+R2。这 时的启动电流为： I1= 21RRr U R U 与启动电流对应的转矩