文档介绍：工程技术学院
课程设计任务书
课程名称：《电机与拖动》
题 目：直流电机起动与调速设计
专业班级：2012机制本（机电方向）
学生姓名： 赵福茹
学 号： 201217102003
指导老师： 王巍
成 绩：
任务下达日期2014年11月24日
-、设计内容：
在查阅有关资料的基础上，熟悉直流电机的工作原理及机械特性。
确定直流电机起动及调速方案。
完成起动及调速的分析计算。
绘出直流电机起动及调速机械特性曲线。
完成说明书（A4,打印或手写，计算机打印需提供纸质计算原稿）
】、课程设计的基本要求
要求每位同学独立完成计算过程及图形绘制。
要求计算准确，绘出图形正确、整洁。
要求学生在设计过程中能正确查阅有关资料、图表及公式。
三、题 目：直流电机起动与调速设计
具体参数如下：
1、电机型号Z4 2、额定功率PaN = 300KW
3、额定频率了n = 50Hz 4、额定电压U= 440V
5、额定电流IaN = 497A 6、额定转速nN =1500r/min
7、 电枢回路电阻Ra =
8、 起动要求：起动电流最大值不超过2/小
9、拖动通风机负载运行时，进行调速，要求调速后转速n = «
目录
第一章、直流电机的工作原理 4
4
4
第二章、他励直流电动机的机械特性 6
2. 1固有机械特性 6
2人为机械特性 7
. 1电枢回路串电阻的人为机械特性 7
8
9
第三章、他励直流电动机的起动方案 10
1他励直流电动机的起动 10
1. 1增加电枢电阻起动 10
（手写） 12
第四章、他励直流电动机的调速方案 13
1改变电枢电阻调速 13
2在电枢电路中串联的调速电阻R的计算（手写）..14 第五章、他励直流电机起动及调速机械特性曲线（手绘）. 14 总结 15
体会 16
参考文献 17
第一章、直流电机的工作原理
电机的工作原理
把复杂的直流电机简化为图3. 1和图3. 2所示的简单结构。电机只有一对磁 极，电枢绕组只有一个线圈，线圈两端分别连在两个换向片上，换向片上压着电 刷A和电刷B。
图3. 1简化后的直流发电机结构
图3. 1简化后的直流电动机结构
1、 电枢线圈内电动势、电流是交流电；
2、 电刷间为直流电动势。线圈中感应电动势与电流方向一致;
3、 产生的电磁转矩T与转子转向相反，是制动性质。
1、 外施电压、电流是直流，电枢线圈内电流是交流；
2、 线圈中感应电动势与电流方向相反；
3、 产生的电磁转矩T与转子转向相同，是驱动性质。
总结
在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机 轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机；
如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引 出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电 机。
同一台电机既能作电动机又能做发电机运行的这种原理，在电机理论中称为 可逆原理。
第二章、他励直流电动机的机械特性
机械特性的一般表达式
他励直流电动机机械特性是指电动机加上一定的电压u和一定的励磁电流
7/时，电磁转矩与转速之间的关系，即n = f(T)o
将式匕=工、Ea= q饥代入U=Ea+Ia(R。+ R)得他励直流电动机机械特 G中
性的一般表达式
〃=里为理想空载转速；乃=追=为机械特性的斜率。
2. 1固有机械特性
当电枢两端额定电压、气隙每极磁通量为额定值、电枢回路不串电阻时，即
U=ua, O = ON, R=0,这种情况下的机械特性，称为固有机械特性。
〃=上 T
C0N C。①％
他励直流电动机固有机械特性曲线
他励直流电动机固有机械特性的特点
1、是一条下斜直线，电磁转矩T越大，转速n越低。
2、 当T二。时，n = n.=-^-为理想空载转速，八=0, Ea=U^o
e
3、 如果斜率，L值很小，特性较平，称为硬特性，转矩变化时，转速
变化较小。斜率大时的特性则称为软特性。
2. 2人为机械特性
他励直流电动机的电压U、励磁电流。、电枢回路电阻Ra+R大小等改变后, 其对应的机械特性称为人为机械特性。
2. 1电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢加额定电压Un，每极磁通为额定值鱼n，电枢回