電機(jī)拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)---他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)

1、<p><b>　　電機(jī)拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目: 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)</p><p><b>　　系別:電信系</b></p><p><b>　　專業(yè):電氣2班</b></p><p><b>　　目錄</b>

2、</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　一、設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p><b>　　二、總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　1.  并勵(lì)(他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)</p&

3、gt;<p>　　2. 并勵(lì)(他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速</p><p><b>　　三.設(shè)計(jì)過(guò)程</b></p><p><b>　　1． 實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p><p>　　2. 設(shè)備屏上掛件排列順序</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)原理圖</b><

4、/p><p><b>　　4.調(diào)速步驟</b></p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)心得</b></p><p><b>　　六．參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)

5、的需求會(huì)越來(lái)越大，電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，電動(dòng)機(jī)的操作系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，它不僅為現(xiàn)代化工業(yè)、家庭生活和辦公自動(dòng)化等一系列應(yīng)用提供基本操作平臺(tái)，而且能提供多種應(yīng)用服務(wù)，使人們的生活質(zhì)量有了大幅度的提高，擺脫了人力勞作的模式。而電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化操作中是電動(dòng)機(jī)的主要應(yīng)用之一，因此本課程設(shè)計(jì)課題將主要以在工業(yè)中電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的應(yīng)用過(guò)程可能用到的各種技術(shù)及實(shí)施方案為設(shè)計(jì)方向，為工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。<

6、/p><p>　　關(guān)鍵詞：直流電動(dòng)機(jī) 調(diào)速 設(shè)計(jì)</p><p>　　他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　一、設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)更進(jìn)一步的掌握和了解異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。這次課程設(shè)計(jì)可以使我們?cè)趯W(xué)校學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)踐中，使我們?cè)趯W(xué)習(xí)中起到主導(dǎo)地位，是我們?cè)趯?shí)踐中掌握相關(guān)知識(shí)，能夠培養(yǎng)我們的職業(yè)技能

7、，課程設(shè)計(jì)是以任務(wù)引領(lǐng)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以活動(dòng)為載體，給我們提供了一個(gè)真實(shí)的過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)和運(yùn)行，反復(fù)調(diào)試、訓(xùn)練、便于我們掌握規(guī)范系統(tǒng)的電機(jī)方面的知識(shí)，同時(shí)也提高了我們的動(dòng)手能力。</p><p><b>　　二、總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　1.  并勵(lì)(他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)    直流電動(dòng)機(jī)接通電

8、源以后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)牧氵_(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為起動(dòng)過(guò)程。對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)講，我們總希望它的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小，起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠。    直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速n=0，此時(shí)直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)(E=KEφn)還沒(méi)有建立起來(lái)，由于電樞電阻Ra較小，Ia=u／R。，所以此時(shí)電樞電流最大。另外，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式T=KTφI可知，由于電樞電流非常大，此時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也非常大。這樣大的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，分別將

9、對(duì)供電電源和機(jī)械裝置形成強(qiáng)大的沖擊。通常采用保證足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下盡量減少起動(dòng)電流的辦法，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。    直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)常使用的起動(dòng)方法有下面兩種。    1．電樞回路串電阻起動(dòng)    為了限制起動(dòng)電流，起動(dòng)時(shí)可在電樞回路串入起動(dòng)電阻RST,待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升后逐步將起動(dòng)電阻切除。接人起動(dòng)電阻后的起動(dòng)電流為</p><p&

10、gt;　　2．減壓起動(dòng)    減壓起動(dòng)時(shí)，開(kāi)始加在電動(dòng)機(jī)電樞的端電壓很低，隨著轉(zhuǎn)速的上升，逐步增大電樞電壓，并使電樞電流限制在一定的范圍內(nèi)。為使勵(lì)磁不受電樞電壓的影響，電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用他勵(lì)方式。</p><p>　　二    并勵(lì)(他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速    同交流異步電動(dòng)機(jī)相比，并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在調(diào)速方面有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

11、    從直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性</p><p>　　可知，并勵(lì)(他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)可通過(guò)三種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行凋節(jié)    1_調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速    當(dāng)保持他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)磁通為額定值和電樞回路電阻不變時(shí)，降低電樞電壓，可以調(diào)常電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：    由并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為 

12、;  </p><p>　　2．調(diào)節(jié)串入電樞回路電阻調(diào)速    在電樞回路串八電阻RΩ從串八電阻后并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性</p><p>　　可知，機(jī)械特性的斜率將隨之增大，即‰不變，改變的只是△n所以它和負(fù)載特性的交點(diǎn)隨著RΩ的變大而逐步下移，如罔2 15所示。</p><p>　　這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行

13、，缺點(diǎn)是接人電阻后電動(dòng)機(jī)的效率降低，機(jī)械特性變軟，</p><p>　　3．調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流調(diào)速    這種調(diào)速方法所用設(shè)備簡(jiǎn)單．調(diào)節(jié)也很方便，且效率較高。缺點(diǎn)是隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增高，電樞電流隨之升高，電動(dòng)機(jī)的溫升升高，換向條件變壞，轉(zhuǎn)速過(guò)高，還會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。三.   調(diào)速的性能指標(biāo)</p><p>　　1. 調(diào)速范圍與靜

14、差率</p><p>　　調(diào)速范圍是指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩 調(diào)速時(shí)，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用 D 表示為 </p><p>　　最高轉(zhuǎn)速受電動(dòng)機(jī)的換向及機(jī)械強(qiáng)度限制，最低轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定性要求的限制。 </p><p>　　靜差率或轉(zhuǎn)速變換率，是指電動(dòng)機(jī)由理想空載到額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速的變化率， </p><p>　　靜差率越小，轉(zhuǎn)

15、速的相對(duì)穩(wěn)定性越好，負(fù)載波動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速的變換也越小。 </p><p>　　調(diào)速范圍與靜差率相互制約，采用同一種方法調(diào)速時(shí)，靜差率數(shù)值越大，則可以得到較高的調(diào)速范圍；如果靜差率一定，采用不同的調(diào)速方法，其調(diào)速范圍 D 不同 </p><p>　　2. 調(diào)速的平滑性 </p><p>　　無(wú)級(jí)調(diào)速的平滑性最好，有級(jí)調(diào)速的平滑性用平滑系數(shù) 表示，其定義為：相鄰兩極轉(zhuǎn)速中，

16、高一級(jí) n 與低一級(jí)轉(zhuǎn)速 n 之比，即 </p><p>　　3. 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性 </p><p>　　主要考慮調(diào)速設(shè)備的初投資、調(diào)速時(shí)電能的損耗、運(yùn)行時(shí)的維修費(fèi)用等。 </p><p>　　調(diào)速時(shí)電能的損耗除了要考慮電動(dòng)機(jī)本身的損耗外，還要考慮供電電源的效率。 </p><p>　　調(diào)速設(shè)備初投資應(yīng)該考慮電動(dòng)機(jī)和供電電源兩方面：專門(mén)設(shè)計(jì)的改

17、變磁通調(diào)速的電動(dòng)機(jī)成本較普通直流電機(jī)為高；降電樞電壓調(diào)速的大功率可調(diào)壓電源，成本也較高；調(diào)磁通調(diào)速一般也要專門(mén)配一可調(diào)壓電源，但容量要小，成本也低些。這樣綜合起來(lái)考慮，電樞串電阻調(diào)速設(shè)備成本最低，而改變電源電壓調(diào)速設(shè)備成本最高。 </p><p><b>　　四.設(shè)計(jì)過(guò)程</b></p><p><b>　　1． 實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p&g

18、t;<p>　　2. 設(shè)備屏上掛件排列順序</p><p>　　DQ22-1 DQ27 DQ31 DQ22-1 DQ29-1</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)原理圖</b></p><p>　　圖1直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)接線圖</p><p><b>　　4.調(diào)速步驟</b>

19、</p><p><b>　　1.選擇儀器</b></p><p>　?。?）電壓量程的選擇</p><p>　　如測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩端為220V的直流電壓，選用直流電壓表為1000V量程檔。</p><p>　?。?）電流量程的選擇</p><p>　　因?yàn)橹绷鞑?lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流為1.2A，測(cè)量電樞

20、電流的電表A3可選用直流電流表的5A量程檔；額定勵(lì)磁電流小于0.16A，電流表A1選用200mA量程檔。</p><p><b>　　（3）變阻器的選擇</b></p><p>　　變阻器選用的原則是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所需的阻值和流過(guò)變阻器最大的電流來(lái)確定，電樞回路R1可選用D44掛件的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場(chǎng)回路Rf1可選用D44掛件的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。<

21、;/p><p>　　2. 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)準(zhǔn)備</p><p>　　(1)按原理圖接線。圖中直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)M用DJ15，其額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.2A,額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min,額定勵(lì)磁電流IfN＜0.16A。校正直流測(cè)功機(jī)MG作為測(cè)功機(jī)使用，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流電流表選用D31。Rf1用可調(diào)電阻器D44中的900Ω與900Ω電阻串聯(lián)，使

22、Rf1的阻值等于1800Ω，作為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串接的電阻。Rf2選用可調(diào)電阻器D42中的900Ω與900Ω電阻串聯(lián)，使Rf2的阻值等于1800Ω，作為MG勵(lì)磁回路串接的電阻。R1選用可調(diào)電阻器D44中的90Ω與90Ω電阻串聯(lián)，使R1的阻值等于180Ω，作為他勵(lì)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻，R2選用可調(diào)電阻器D42中的900Ω與900Ω并聯(lián)后再與可調(diào)電阻器D41中的6個(gè)90Ω電阻互串聯(lián)，作為MG的負(fù)載電阻。</p>&l

23、t;p>　　(2)接好線后，檢查M、MG及TG之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。</p><p>　　3.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)步驟</p><p>　?。?）檢查按原理圖的接線是否正確，電表的極性、量程選擇是否正確，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路接線是否牢靠。</p><p>　　(2)將電動(dòng)機(jī)電樞串聯(lián)起動(dòng)電阻R1、測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載電阻R2、及MG的磁場(chǎng)回路電阻Rf2調(diào)到阻值最大位置

24、，M的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)到最小位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并斷開(kāi)控制屏下方右邊的電樞電源開(kāi)關(guān)，并將控制屏上電樞電源‘電壓調(diào)節(jié)’旋鈕調(diào)至最小，作好起動(dòng)準(zhǔn)備。</p><p>　　（3）開(kāi)啟控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)，按下其上方的“開(kāi)”按鈕，接通其下方左邊的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，觀察M及MG的勵(lì)磁電流值，調(diào)節(jié)Rf2使If2（電流表A2）于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源‘電壓調(diào)節(jié)’旋鈕

25、，使電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)。</p><p>　　（4）M起動(dòng)后觀察轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)方向，應(yīng)為正值。（若不正確，先關(guān)斷電樞電源開(kāi)關(guān)，再關(guān)斷勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，用勵(lì)磁電源極性對(duì)調(diào)來(lái)糾正轉(zhuǎn)向，重復(fù)步驟（1）（2），使電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)。）電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)后，調(diào)節(jié)控制屏上電樞電源電壓為220伏。減小起動(dòng)電阻R1阻值，直至短接。</p><p>　　（5）合上校正直流測(cè)功機(jī)MG的負(fù)載開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R2阻值，記錄電樞電流I（電流

26、表A3）不同值時(shí)，使MG的負(fù)載電流IF（電流表A4）改變值，即直流電動(dòng)機(jī)M的輸出轉(zhuǎn)矩T2改變值（按不同的IF值，查對(duì)應(yīng)于If2=100mA時(shí)的校正曲線T2=f(IF)，可得到M不同的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。將測(cè)得數(shù)據(jù)記錄到表1-1中。</p><p><b>　　表1-1</b></p><p>　?。?）調(diào)節(jié)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　分

27、別改變電動(dòng)機(jī)M電樞回路的電阻R1和勵(lì)磁回路的電阻Rf1，觀察轉(zhuǎn)速變化情況。</p><p>　　保持勵(lì)磁回路的電阻Rf1不變，改變電樞回路的電阻R1，使其增大，測(cè)轉(zhuǎn)速n。將測(cè)得數(shù)據(jù)記錄到表1-2中。</p><p><b>　　表1-2</b></p><p>　　保持電阻R1=0不變，改變勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rf1時(shí)，測(cè)轉(zhuǎn)速n。將測(cè)得數(shù)據(jù)記錄到

28、表1-3中。</p><p><b>　　表1-3</b></p><p>　?。?）改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向</p><p>　　將電樞串聯(lián)起動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)回到最大值，先切斷控制屏上的電樞電源開(kāi)關(guān)，然后切斷控制屏上的勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。在斷電情況下，將電樞（或勵(lì)磁繞組）的兩端接線對(duì)調(diào)后，再按他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并觀察電動(dòng)

29、機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速表指針偏轉(zhuǎn)的方向。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　通過(guò)這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，從無(wú)知到認(rèn)知，到深入了解，漸漸了我喜歡上了這個(gè)全新的專業(yè)，讓我深刻的體會(huì)到學(xué)習(xí)過(guò)程是最美的。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我每天都有很多新的體會(huì)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)一周的奮戰(zhàn)，課程設(shè)計(jì)完成了，在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)之前覺(jué)得課

30、程設(shè)計(jì)只是對(duì)這個(gè)學(xué)科所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，但通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的提高。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，讓我更加明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期的積累過(guò)程，經(jīng)后的工作、生活中應(yīng)該不段的學(xué)習(xí)，努力提高知識(shí)和綜合能力。</p><p>　　設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了大量的有關(guān)資料，并與同學(xué)交流，學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲還是很多的。在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工

31、作能力的信心。讓我充分體會(huì)到在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱辛和成功的喜悅。</p><p>　　我的獨(dú)立思考能力得到了相應(yīng)的提高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅學(xué)到了知識(shí)，也讓我感到了生活的充實(shí)和學(xué)習(xí)的快樂(lè)，以及獲得知識(shí)的滿足。真正接觸了實(shí)踐，使我消除了從學(xué)校走向社會(huì)的恐懼心理，使我對(duì)未來(lái)充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對(duì)社會(huì)。同時(shí)我也體驗(yàn)到了工作的艱辛，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。</p>