电机结课设计

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1、工程技术学院课程设计任务书课程名称：《电机与拖动》题目：直流电机起动设计专业班级：2011机制本（机电方向）学生姓名：学号：2011171201指导老师：成绩：任务下达日期2013年11月21日设计完成日期2013年11月28日一、设计内容：1．在查阅有关资料的基础上，熟悉直流电机的工作原理及机械特性。2．确定直流电机起动方案。3．完成起动方案对应的分析计算。4．绘出直流电机起动时的机械特性曲线。5．完成说明书（A4，打印或手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）二、课程设计的基本要求1．要求独立完成计算过程及图形绘制。2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。3．要求在设

2、计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。三、题目：直流电机起动设计具体参数如下：1、电机型号Z42、额定功率3、额定频率4、额定电压5、额定电流6、额定转速7、电枢回路电阻8、起动要求：起动电流最大值不超过2参考文献[1].《电机与拖动》第二版,唐介,主编高等教育出版社[2].《中小型电机设计手册》，上海电器科学研究所《中小型电机设计手册》编写组，机械工业出版社[3].《电机学》第四版，汤蕴璆主编，机械工业出版社[4].《控制微电机》唐介主编，高等教育出版社[5].《电机学》李海发主编，科学出版社说明书格式1．课程设计封面；2．课程设计任务书；3．直流电机工作原理及

3、机械特性；4．直流电机起动方案；5．直流电机起动分析计算；6．总结与体会；7．参考文献。直流电动机的起动设计直流电动机的工作原理：＋ U －电刷NS如原理图所示将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流入电枢绕组，然后经电刷B流回电源的负极。如图那个的a所示，线圈的ab边在N级下，cd边在S级下，电枢绕组中的电流沿a→b→c→d的方向流动。电枢电流与磁场相互作用产生电磁力F，其方向可用左手定则来判断。这时电机逆时针方向旋转。换向片当电枢绕组的ab边转到了S级下，cd边转到N级下，如果线圈中电流的方向仍然不变，

4、那么作用在这两个线圈边上的电磁力和电磁转矩的方向就会与原来的方向相反，电机就无法运转。因此必须改变方向。从b图可以看出，由于原来与电刷A接触的线圈两端的铜片和电刷现在已改成与电刷B接触，而原来与电刷B接触的线圈d端的铜片现在已改成与电刷A接触，因而电枢绕组中的电流变成d→c→b→a的方向流动。利用左手定则判断出：电磁力及电磁转矩的方向仍然使电动机逆时针旋转，所以在电磁转矩的作用下，电机拖动生产机械沿着与电磁转矩相同的方向旋转。直流电动机运算中的一些基本公式：他励电动机的启动方式：（一）他励电动机直接起动（二）降低电枢电压起动（三）增加电枢电阻起动（无极起动、有级起动

5、）分析：第一种起动方案：他励电动机在额定电压下直接起动时，由于很小，很大，一般可达到电枢电流额定值的10到20倍。这样大的电流是换向所不允许的。同时可以知道，起动转矩也能达到额定转矩的10到20倍。起动转矩大一些好，但是过大的起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，以致损毁传动机构和生产机械。第二种启动方案：需要有一个可改变电压的直流电源专供电枢电路用，这种起动方法的优点是启动平稳，启动过程中能量损耗小，易于实现自动化。本型号的直流电动机没有提供可行的直流电源，所以降低电枢电压起动不可取。第三种方案中的无极起动：无极起动时电枢电路内串联一个启动变阻

6、器。启动变阻器的阻值变化范围是多少呢?分析如下：设:起动电流为根据公式:的取值范围为则:当时当时取滑动变阻器的阻值的阻值包括0.367Ω到0.809Ω的范围就行第三种起动方案中的有级起动:根据有级起动的一般步骤得（1）选择和选择：（2）求出起动电流比β（3）求出起动级数m取m=5。（4）重新计算β，校检在规定的范围内。(5)求出各级启动电阻所以有级起动可以串联五个电阻来完成起动。O课程设计总结：直流他励电动机起动有很多方法:直接起动存在一定的风险性，降低电枢电压起动，它需要专用直流电源，初期投资比较大，后期效果好。在增加电枢电阻起动时无极起动和有级起动都是合适的，只

7、要窜入一定阻值的电阻他就能够合理的起动。通过多次的课程设计我感觉到《电机与拖动》这门课程具有很大的实用性，它即锻炼了同学们对日常生活电类机械的工作原理与运行性能，同时通过实践课提高同学的动手能力。