他励直流电动机串电阻起动的设计--课程设计报告

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1、指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学移通学院自动化系课程设计报告设计题目：他励直流电动机串电阻起动的设计学生姓名：无专业：电气工程及其自动化班级：05111202学号：20122222指导教师：设计时间：2014年12月重庆邮电大学移通自动化系制课程设计任务书一、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，已知参数如下：Pan=200kw；Uan=440v；Ian=497A；nN=1500r/min；Ra=0.076Ω；采用分级启动，启动电流最大不超过2IaN,，求各段电阻值，并且求出切除电阻时

2、的瞬时转速和电动势，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。三、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：时间：2014年12月摘要他励直流电动机起动时由于电枢感应电动势，最初起动电流,若直接起动,由于Ra很小,会十几倍甚至几十倍于额定电流, 无法换向,同时也会过热,因此不能直接起动。要限制起动电流的大小可以有两种方法:降低电枢电压和电枢回路串接附加电阻。本文仅以他励直流电动机的串电阻起动为主题进行详细的阐述。在实际中，如果能够做到适当

3、选用各级起动电阻，那么串电阻起动由于其起动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑起动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对起动电阻的级数要求也不尽相同。关键词：他励直流电动机；起动电流；串电阻起动；目录引言1第一章直流电动机21.1直流电动机的工作原理21.2直流电动机的分类31.3他励直流电机工作原理3第二章他励直流电动机的起动42.1他励直流电动机串电阻起动42.2直流电动机电枢串电阻起动设计方案82.3多级起动的规律9第三章设计小结10第四章设计体会12参考文献13引言他励直流电动机的起动时间虽然很短，但是如

4、果不能采用正确的起动方法，电动机就不能正常地投入运行。为此，应对电动机的起动过程和方法进行必要的分析。直接起动时，他励直流电动机电枢加额定电压UN，电枢回路不串任何电阻，此时由于，，所以起动电流，由于电枢回路总电阻Ra较小，所以可以达到额定电流IN的十几甚至几十倍。这样大的电流也可以造成电机换向严重不良，产生火花，甚至正、负电刷间出现电弧，烧毁电刷及换向器。另外，过大的起动电流使起动转矩过大，会使机械撞击，也会引起供电电网电波动，从而引起其他接于同一电网上的电气设备的正常运行，因此是不允许的。一般只有微型直流电动机，由于自身电枢电阻

5、大，转动惯量小，起动时间短，可以直接起动，其他直流电机都不允许直接起动。在拖动装置要求不高的场合下，可以采用降低起动电压或在电枢回路串电阻的方法。他励直流电动机在电枢回路中串电阻，具有良好的起动特性、较大的起动转矩和较小的起动电流，可以满足生产机械需要的要求。本文借助图像对整个过程被各个变量与时间的相互关系进行了描绘，对更加清楚地了解和设计他励直流电机起动的特点具有重要意义。12第一章直流电动机1.1直流电动机的工作原理图1.1直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理：上图所示为最简单的直流电动机工作原理示意图。直流电动机换向器是由

6、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。转子载流导体在磁场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

7、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。可知，分别在N，S极范围内的导体中的电流方向总是不变的。由此，线圈二边受力方向也不变。这样，线圈就可以按照受力方向不停地旋转。121.2直流电动机的分类根据励磁方式的不同，直流电机可分；他励直

8、流电机、并励直流电机、串励直流电机、复励直流电机。1.3他励直流电机工作原理他励直流电机的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1.3所示。图中M表示电动机，若为发电机，则用G