提供全套毕业设计论文 提供全套毕业设计论文 提供全套毕业设计论文辽宁工程技术大学电机与拖动课程设计设计题目：他励直流电动机的启动院（系、部）： 电气与控制工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：-日期：2013-6-24电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期姓名业电气工稈及其白动化班级课程名称电机与拖动课程设计设计题目他励直流电动机的启动成绩评分项目优良中及格不及格设计表 现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立丁作能力强较强能独立设计 完成基本独立设 计完成不能独立设 计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交天迟交一天以 上设计 说 明 书5.设计内容设计思路清 晰，结构方案 良好,设计参 数选择正确， 条理清楚，内 容完整，结果 正确设计思路清 晰，结构方案 合理,设计参 数选择正确， 条理清楚，内 容较完整，极 少量错误设计思路较 清晰，结构方 案-基木合理， 设计参数选 择基本正确， 调理清楚，内 容基本完整, 有少量错误设计思路基 木清晰，结构 方案基本合 理，设计参数 选择基本正 确，调理清 楚，内容基本 完整,有些错 误设计思路不 清晰，结构力 案不合理，关 键设计参数 选择有错误， 调理清楚，内 容不完整，冇 明显错谋6.设计书写、字 体、排版规范、整洁、 有条理，排版 很好较规范、整 洁、有条理， 个别排版有 问题基本规范、整 洁、有条理， 个别排版有 问题基本规范、整 洁、有条理， 排版有问题 较多不规范、不整 洁、无条理， 排版有问题 很大7封面、目录、参 考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图 纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基木合理有些混乱布局混乱10 .绘图T程标准符合标准较符合标准基本符合标 准个别不符合标准完全不符合 标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分Z为评定标准，否则评定为下一等 级；如优秀评定，设计内容要符合5,其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以评定教师签字:此类推。 最终成绩:课程设计任务书一、设计题目直流电动机的启动二、设计任务1, 了解直流电动机的结构2, 掌握直流电动机的动作原理3, 掌握直流电动机的串联启动三、设计计划电机与拖动课程设计共计1周内完成：1、第12天查资料，熟悉题目；2、第35天方案分析，具体按步骤进行设计及整理设计说明书;3、第6天准备答辩；4、第7天答辩。四、设计要求1、设计工作量为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： 教研室主任：时 间：2013年6月24日进一步巩固和加深“电机与拖动”课程的基础知识，综合运用“电机与 拖动”课程理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机启动的一些问题， 进行电机设计的训练。通过计算和绘图，学会运用标准，规范的手册，图册和查阅有关的资料 等，培养电机设计的基本技能。培养独立的思维和动手能力。关键词：启动;机械特性;他励;电阻1引言12直流电动机的构造12. 1定子部分12. 2转子部分23直流电动机的工作原理24直流电动机的分类35他励直流电动机的机械特性35.1固有机械特性45. 2电枢串接电阻的人为机械特性45. 3改变电压时的人为机械特性55. 4减弱磁通时的人为机械特性56他励直流电动机的启动56.1启动方法56.2电枢回路串电阻启动57设计方案88结论9参考文献111引言直流电动机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能的电机。 当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能。他励直流电动机在启动瞬间，转速存0,电动势沪0,由电枢电流方程式(11)可知, 启动电流如式(1-2)所示。在额定电压下直接启动时，由于凡很小，人很大，一般可达 电枢电流额定值的1020倍。这样大的电流是换向所不允许的。同时由式(1-3)可知，启 动转矩也能达到额定转矩的1020倍。虽然启动转矩大可以使电机加速快，但是过大的启 动转矩会使电动机和它所拖动的牛产机械遭受突然的巨大冲击，以致损坏传动机构(如齿 轮)和生产机械。由此可见，除了额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组 导线细、电枢电阻凡大、转动惯量又比较小，可以直接启动外，一般的直流电动机是不允 许采用直接启动的。(1-2)T = CTZa(1-3)因此，必须将启动电流限制在运行范围之内】由式(12)可以看出，方法有两个：降 低电枢电压口和增加电枢电阻凡。2直流电动机的构造直流电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成。定子与转子Z间有空隙. 称为气隙。定子的作用是产生磁场和对电机的机械支撑，主要由机座、主磁极、换向极、 端盖、电刷装置等部件组成。转子的作用是产生感应电枢感应电势或电磁转矩，主要由电 枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等部件组成。2.1定子部分主磁极。主磁极用来产生气隙磁场并在电枢表而外的气隙空问里产生一定形状分布的气隙磁 密。主磁极由主极铁芯和励磁线圈组成，主极铁芯由115mm厚的低碳钢板冲成一定形 状，然后叠压用钏钉钏在一起，上面套上事先绕制好的励磁线圈，整个磁极用螺钉固定在 机座内表面上。换向极。换向极是用来改善直流电机的换向性能。换向极是由换向极铁芯和套在铁芯上的换向 极绕组组成。大容量直流电机换向极铁芯由薄钢板叠成，中小容量直流电机换向极由整块 钢构成，换向极绕组与电枢绕组串联，换向极装在相邻两个主磁极之间，用螺钉固定在机 座上。机座。机座一方面用來固定主磁极、换向极和端盖等部件，并借助于底脚将电机固定在基础上，起机械支撑作用；另一方面它还是电机主磁路的一部分，叫定子磁轨，起导磁作用， 机座一般用导磁性能较好的铸钢或厚钢片焊接血成。(4)电刷装置。电刷装置是使固定的电刷与旋转的换向器保持滑动接触，将电枢电路与外电路接通， 使电流经电刷输入电枢或从电枢输出。它由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在 电刷盒里，用弹赞床在换向器外表面上，同时用铜丝辫将电流自电刷引向刷握。刷握固定 在刷杆上，刷杆则装在刷杆座上，并且使二者Z间具有良好的绝缘。刷杆数通常与主磁极 极数相同。各电刷杆在换向器外表面上沿圆周方向均d分布。2.2转子部分(1)电枢铁芯电枢铁心的作用是用来嵌放电枢绕组和通过主磁通。为电枢旋转吋 铁心中的磁通方 向会发生变化 会在铁心中引起涡流和磁滞损耗。为了减少这部分损耗 通常H 0. 5mm厚 的两面涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。每张冲片冲有嵌放绕组的槽和一些轴向通风孔 叠压好的电枢铁心安装在转轴丄。电枢绕组。电枢铁心的作用是用来嵌放电枢绕组和通过主磁通。半电枢旋转时 铁心中的磁通方 向会发生变化 会在铁心中引起涡流和磁滞损耗。为了减少这部分损耗 通常H 0. 5mm厚 的两面涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。每张冲片冲有嵌放绕组的槽和一些轴向通风孔 叠压好的电枢铁心安装在转轴丄。换向器。电枢铁心的作用是用来嵌放电枢绕组和通过主磁通。当电枢旋转吋 铁心中的磁通方 向会发生变化 会在铁心中引起涡流和磁滞损耗。为了减少这部分损耗 通常H 0. 5mm厚 的两面涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。每张冲片冲有嵌放绕组的槽和一些轴向通风孔 叠压好的电枢铁心安装在转轴上。3直流电动机的工作原理图3-1直流电动机的工作原理图如图(1)所示，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。 在图Q)所示位置，在N级下面导线电流是由a到b,根据左手定则可知导线sb受力的方向向左,而导线cd受力的方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩人于磁阻 转矩时，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这时导线的电流方向己改变为由d到c 和b到a,因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的。这样，就使得电机一直旋转下去。4直流电动机的分类按励磁方式的不同，直流电机可以分为他励、并励、串励和复励电机四种。串励电机电路图并励电机电路图(a)+12(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)他励电机电路图(c)图4-1直流电机按励磁方式的分类5他励直流电动机的机械特性在他励电动机中，Ua.Ra.If保持不变吋，电动机的转速n与电磁转矩T之间的关系 称为他励电动机的机械特性。根据公式：T = MEa = C 咖U = Ea + IaR 可得，他励电动机的转速与转矩之间有如下关系叶_+ 一刃Q0C沖Q0 Q0 “ ce QC# 当U、R、为常数吋，n = f(T)为一条向下倾斜的直线，如图3所示。图5T他励电动机的固有特性其中U(5-5)称为理想空载转速0 = -(5-6)C,C7#2称为机械特倾性的斜率，大小反映软特性与硬特性RM 二肛二TCQ 神(5-7)称为负载吋的转速降由于电枢电路电阻Ra很小，所以机械特性的斜率很小，硬度很人個有特性为硬特性5.1固有机械特性S、二何、电枢回路不串电阻吋的机械特性。其方程式斤一 5心(5-8)c丸eg由于R“较小，特性的斜率B小，所以他励直流电动机的固有机械特性是一条稍稍向下 倾斜的直线，如图25所示，称为硬特性，其额定转速变化率(5-9)仏 =()f 100%5般为10%左右。5.2电枢串接电阻的人为机械特性在他励直流电动机的电枢电路中串入附加电阻R Q,这时U=Un,e = en,R=Ra+R Q机 械特性方程为n =冬 T(5-10)Q0v 。恳丁林由于电动机的电压和磁通保持不变，所以电动机空载转速不变。转速降与斜率则与电 枢电路总电阻成正比，这说明电动机的机械特性随串联电阻增大而变软。机械特性是一组 通过理想空载点的直线簇。这种特性可以用。5.3改变电压时的人为机械特性Rq =0改变电丿玉时的机械特性方程式为U%(5-11)特性的斜率0不变，心与u成正比变化。5.4减弱磁通时的人为机械特性(5-12)来改善启动性能。6他励直流电动机的启动要正确使用电动机，首先碰到的问题是怎么使它启动？所谓直流电动机的启动，是指 直流电动机接通电源后，转速由n=0升到稳定转速nl的全过程。要使电动机的启动过程合 理，要考虑的问题包括：启动电流1st的大小；启动转矩Tst的大小；启动吋间的长 短；启动过程是否平滑，即加速度是否均匀；启动过程的能量损耗；启动设备的简 单可靠。其中，启动电流和启动转矩是主要的。6.1启动方法直流电动机的启动包括直接启动、降压启动和电枢回路出电阻