电机拖动课程设计..doc

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 移 通 学 院 课程设计报告 设计题目：直流电机调速控制系统设计 学 校： 重庆邮电大学移通学院 学 生 姓 名： 龙 浩 专 业： 电气工程与自动化 班 级： 四 班 学 号： 0513110413 指 导 教 师： 杨 佳 义 设计时间： 2013 年 12 月 重庆邮电大学移通学院  目录 课 程 设 计 任 务 书..................2 直流电动机的综述......................3 他励直流电动机........................3 1、直流电动机主要结构.................3 2、直流电动机的工作原理...............3 3、直流电动机的励磁方式...............5 4、直流电动机机械特性................6 5、直流电动机的启动条件和启动方法....7 6、直流电机的调速方法................9 7、PWM调制技术......................12 8、H桥驱动电路......................13 三、设计内容.............................14 四、总结和体会...........................18 五、参考文献..............................18 课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目 直流电机调速控制系统设计 二、设计任务和要求 1、熟练直流电机的机械特性和电气特性； 2、掌握直流电动机拖动负载顺利启动的方法； 3、掌握直流电动机调速和正反转控制方法； 4、根据以下直流电动机铭牌数据完成启动和调速控制系统设计。 电机型号：Z2-72; 励磁方式：他励； 额定功率：17.0KW; 额定电压：220V; 额定转速：1500r/min; 额定电流：91.00A; 最高转速：2250r/min； 飞轮钜：1.000kg〃m2 重量：265kg 要求： 1)画出固有机械特性图； 2)分析直流电动机拖动额定负载顺利启动条件和方法； 3)分析PWM调制技术在调压控制中的原理和应用； 4)计算电机转速为1000rpm和500rpm时PWM波占空比； 5)设计直流电机驱动电路，可实现电机正反转控制； 6)设计控制直流电机降压启动和调压调速电路原理图； 7)结论 5.提交整个设计报告 一、直流电动机的综述 直流电机是将机械能转换为电能或将直流电能转换为机械能的一种装置。把 电能转换为机械能的直流电机成为直流电动机，把机械能转换为电能的直流电机 成为直流发电机。只留发电机和直流电动机理论上是可逆的。 由于直流电动机易于实现转速调节和转矩控制，它被广泛运用于需大范围调 速和精确控制的场合。近年来随着电力电子技术、微电子技术、现代控制理论以 及电机理论和技术的发展，交流调速系统在一些场合替代了直流电机，但由于直 流电机具有性能多样化和拖动系统更简单的特点，它仍有广泛运用。 他励直流电动机 直流电动机主要结构 直流电动机是把电能转换为机械能的直流电机。直流电动机由定子和转子两 大部分组成。其中定子包括机座、主磁极、换向极、电刷装置等，转子包括电枢 铁心，电枢绕组，换向器，转轴等。 直流电动机的工作原理 图1 图 1 是一个最简单的直流电动机模型。在一对静止的磁极 N 和 S 之间，装设一个可以绕 Z-Z轴而转动的圆柱形铁芯，在它上面装有矩形的线圈 abcd。这个转动的部分通常叫做电枢。线圈的两端 a 和 d 分别接到叫做换向片的两个半圆形铜环 1 和 2 上。换向片 1 和 2 之间是彼此绝缘的，它们和电枢装在同一根轴 上可随电枢一起转动。A 和 B 是两个固定不动的碳质电刷，它们和换向片之间是滑动接触的。来自直流电源的电流就是通过电刷和换向片流到电枢的线圈里。 图二 当电刷 A 和 B 分别与直流电源的正极和负极接通时，电流从电刷 A 流入，而从电刷 B 流出。这时线圈中的电流方向是从 a 流向 b，再从 c 流向 d。我们知道，载