直流电机调速课程设计-直流电动机调速系统设计.doc

电机与拖动课程设计报告
(2014—2015学年第二学期)
题目直流电动机调速系统设计
系别信息与控制工程系
专业电气工程及其自动化
班级 1204
学号 3121010414
姓名刘鑫
指导教师顾波
完成时间 2015年7月7日
评定成绩
课程设计任务书
一、设计题目
直流电动机调速设计
二、设计任务
一台他励直流电动机,参数如下:
PN=4KW
UaN=170V
IaN=
nN=1450r/min
RL=
用其拖动通风机负载运行,若采用电枢串电阻调速时,要使转速降至1200r/min,试设计电枢电路中的调速电阻。
用其拖动恒转矩负载运行,负载转矩等于电动机的额定转矩,采用改变电枢电压调速时,要使转速降至1000r/min,试设计电枢电压值。
用其拖动恒功率负载运行,采用改变励磁电流调速,要使转速增至1800r/min,试设计CeΦ的值。
三、设计计划
电机与拖动课程设计共计2周内完成。第1周查资料,熟悉题目;第2周设计方案分析,具体按步骤进行设计及整理设计说明书;第2周最后一天答辩。
四、设计要求
。
。

指导教师:顾波
教研室主任:
2015年6月10日
目录
课程设计任务书 - 1 -
第一章直流电动机 - 3 -
第二章直流电动机的结构与工作原理 - 4 -
直流电动机的结构 - 4 -
直流电动机的工作原理 - 6 -
第三章他励直流电动机的调速 - 7 -
- 7 -
电枢串电阻调速 - 7 -
- 7 -
- 8 -
第四章课程设计内容 - 10 -
结论 - 12 -
设计体会 - 13 -
参考文献 - 14 -
致谢 - 15 -
第一章直流电动机
把电能转换为机械能的称为电动机。直流电动机的调速性能很好,起动转矩较大,特别是调速性能为交流电动机所不及。因此,在对电动机的调速性能和起动性能要求较高的生产机械上,大都使用直流电动机进行拖动。但是,直流电动机的制造工艺复杂,生产成本较高,维护较困难,可靠性较差,所以,在现代工业的拖动系统中,直流电动机与交流电动机
“各得其所”。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。
第二章直流电动机的结构与工作原理
直流电动机的结构
直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

直流电动机的结构
1 定子结构
(1)主磁极
主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。

主磁极结构
~,分为极身和极靴两部分,上面套励磁绕组的部分称为极身,下面扩宽的部分称为极靴,极靴宽于极身,既可以调整气隙中磁场的分布,又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成,套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上,
(2)换向极
换向极的作用是改善换向,减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花,一般装在两个相邻主磁极之间,由换向极铁心和换向极绕组组成。换向极绕组用绝缘导线绕制而成,套在换向极铁心上,换向极的数目与主磁极相等。
(3)机座
电机定子的外壳称为机座。机座的作用有两个:
一是用来固定主磁极、换向极和端盖,并起整个电机的支撑和固定作用;
二是机座本身也是磁路的一部分,借以构成磁极之间磁的通路,磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能,一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
(4)电刷装置
电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内,用弹簧压紧,使电刷与换向器之间有良好的滑动接触,刷握固定在刷杆上,刷杆装在圆环形的刷杆座上,相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上,圆周位置可以调整,调好以后加以固定。
2 转子结构
(1)电枢铁心
电枢铁心是主磁路的主要部分,同时用以嵌放电枢绕组。
,以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心