学位论文_他励直流电动机串电阻起动的设计报告.docVIP

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： 学 号： 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： 目 录 引言 1 第一章 直流电动机 2 1.1直流电动机的工作原理 2 1.2直流电动机的分类 3 1.3他励直流电机工作原理 3 第二章 他励直流电动机的起动 4 2.1 他励直流电动机串电阻起动 4 2.2 直流电动机电枢串电阻起动设计方案 8 2.3 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 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，，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。 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