大学毕业设计论文-直流电机串电阻启动.doc

各专业全套优秀毕业设计图纸 课程设计报告 设计题目：直流电机的串电阻启动过程设计 学 校： 学 生 姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 设计时间： 年 月 重庆邮电大学移通学院  目 录 一、直流电动机的综述………………………………………………4 1.1直流电动机的基本工作原理………………………………4 1.2直流电动机的分类…………………………………………5 1.3直流电动机的特点…………………………………………5二、他励直流电动机…………………………………………………5 2.1他励直流电动机的机械特性………………………………5 2.2固有机械特性与人为机械特性……………………………6 三、他励直流电动机的起动…………………………………………7 3.1直流电动机的启动过程分析………………………………8 3.2他励直流电动机起动电阻的计算…………………………9 四、设计内容…………………………………………………………10 五、结论………………………………………………………………11 六、心得体会…………………………………………………………12 七、参考文献…………………………………………………………12 一、直流电动机的综述 1.1直流电动机的基本工作原理 图1 是一台最简单的直流电动机的模型，N和是一对固定的磁极(一般是电磁铁也可以是永久磁铁)。极之间有一个可以转动的铁质圆柱体，称为电枢铁心。铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线，线的两端分别接到相互绝缘的两个弧形铜片上，弧形铜片称为换向片，它们的组合体称为换向器。在换向器上放置固定不动而与换向片滑动接触的电刷A和B，线圈abcd通过换向器和电刷接通外电路。电枢铁心、电枢线圈和换向器构成的整体称为电枢。 1.2直流电动机的分类 直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。根据励磁方式的不同，直流电动机可分为他励直流电动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机四类。 1.3直流电动机的特点 (一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。 二、他励直流电动机 他励直流电动机由励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立的直流电源供电。在励磁电压Uf的作用下，励磁绕组中通过励磁电流If ，从而产生主磁极磁通φ。在电枢电压Ua的作用下，电枢绕组中通过电枢电流Ia。电枢电流与磁场相互作用产生机械以某一转速n运转。电枢旋转时，切割磁感线产生电动势E.电动势的方向与电枢电流的方向相反。 2.1他励直流电动机的机械特性 他励直流电动机的机械特性定义为：直流电动机的电枢电压U为常数，励磁电流If为常数，电枢回路电阻Ra+RΩ为常数时，电动机产生的电磁转矩T与转速n之间的函数关系，即n=f(T)。他励直流电动机电路原理图如图2所示。 图 2. 他励直流电动机电路原理图 图 3. 他励直流电动机的机械特性 机械特性方程式： 电枢感应电动势 电磁转矩 电枢电路电压平衡方程： 电动机转速特性方程： 由电磁转矩方程可得到，代入转速特性方程式中，就得到电动机机械特性方程式： 式中：。 若U，，R均为常数，机械特性是一条向下倾斜的直线，如图3所示。 (1) 或 由式（1）可知，越大，越大，机械特性曲线越斜，称之为软特性；反之将小、小的特性称硬特性。 2.2固有机械特性与人为机械特性 当电枢上加额定电压、气隙每极磁通为额定磁通、电枢回路不串任何电阻时的机械特性称为他励直流电动机的固有机械特性。 人为地改变电动机的参数，如改变电压