直流电动机电枢串电阻起动设计

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1、课程设计名称：《电机与拖动》课程设计题目：直流电动机电枢串电阻起动设计专业：电气自动化（二学位）班级：2011-1姓名：申晓娜学号：1105710116课程设计成绩评定表学期2011-2011学年第1学期姓名申晓娜专业电气自动化（二学位）班级2011-1班课题名称《电机与拖动》课程设计论文题目直流电动机电枢串电阻起动设计评定标准评定指标分值得分知识创新性20理论正确性20内容难易性15综合实际性10知识掌握程度15书写规范性10工作量10总成绩100评语：任课教师荣德生时间2012年月日备注课程设计任务书一、设计

2、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：三、设计计划电机与拖动课程设计预计7天内完成。1、第1~2天查资料，熟悉题目；2、第3~5天方案分析，具体按步骤进行设计并整理；3、第6~7天进行相关课题的设计，反映到书面上来。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、设计必须根据进度计划按期完成；3、设计说明书必须经指导老师审查签字。指导教师：荣德生时间：年月日摘要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。滞留电动机是

3、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，但是它具有良好的启动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、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。目录一、直流电动机的工作原理5二、直流电动机的分类6三、电动机的机械特性7四、他励直流电动机串电阻起动9五、直流电动机电枢串电阻起动设计

4、设计方案11六、设计结论13参考文献15一、直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理如下：如上图所示为最简单的直流电动机的原理图。其换向器是由二片互相绝缘的半圆铜环（换向片）构成的，每一换向片都与相应的电枢绕组连接，与电枢绕组同轴旋转，并与电刷A、B相接触。若电刷A是正电位，B是负电位，那么在N极范围内的转子绕组ab中的电流从a流向b，在S极范围内的转子绕组cd中的电流从c流向d。转子载流导体在磁埸中要受到电磁力的作用，根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，如图中ab边受力方向是向左，而cd则向

5、右。由于磁场是对称的，导体中流过的又是相同的电流，所以ab边和cd边所受的电磁力的大小相等。这样转子线圈上受到的电磁力f的作用而按逆时针方向旋转。当线圈转到磁极的中性面时，线圈中的电流为零。因此，电磁力也等于零。但由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半圈之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab转到S极范围内，cd转到N极范围内，但是由于电刷和换向片的作用，转到N极下的cd边中的电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流，则从b流向a。因此，电磁力f的方向仍然不变，转子线圈仍按逆时针方向转动。可见，分别

6、在N，S极范围内的导体中的电流方向总是不变的。因此，线圈二边受力方向也不变。这样，线圈就可以按受力方向不停地旋转。这就是直流电动机的工作原理。二、直流电动机的分类根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型。1．他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机，接线如图（a）所示。图中M表示电动机，若为发电机，则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。2．并励直流电机并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联，接线如图（b）所示。作为并励发电机来说，是电机本身发

7、出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同。3．串励直流电机串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源，接线如图（c）所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。4．复励直流电机复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组，接线如图（d）所示。不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式。三、电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系。机械特性是电动机机械性能的主要表现，它与负载的机械特性，运动方

8、程式相联系，将决定拖动系统稳定运行及过渡过程的工作情况。   机械特性中的是电磁转矩，它与电动机轴上的输出转矩是不同的，其间差一空载转矩，即：   在一般情况下，因为空载转矩相比或很小，所以在一般的工程计算中可以略去，即：   已知直流电动机的机械特性方程式为   式中为电枢回路总电阻，包括及电枢回路串联电阻，为理想空载转速记为，记为，为机械特性的斜率。   当，，电枢回