文档介绍：.
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
系别专业
班级学号
姓名指导教师
完成时间2015年7月7日评定成绩
课程设计任务书
、设计题目直流电动机调速设计
二、铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
（2）电枢绕组
电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈（以下称元件）按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。
（3）换向器
在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流，使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。
（4）转轴
转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。
如上图（a）所示，则有直流电流从电刷A流入，经过线圈abed，从电刷B流出，根据电磁力定律，载流导体ab和ed收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷A和换向片2接触，电刷B和换向片1接触，直流电流从电刷A流入，在线圈中的流动方向是deba，从电刷B流出。
此时载流导体ab和ed受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
第二章他励直流电动机的调速
(1) 调速范围：指生产机械可能达到的最高转速nmax与最低转速之比nmin，用系数D表示。
(2) 静差率：当动机在某一机械特性上运转时，由理想空载增加到额定负载，电动机的转速降落与理想空载转速之比，就称为静差率。
(3) 平滑性：在一定范围内，调速的级数越多就认为调速越平滑。平滑程度用平滑系数来衡量，相邻两级转速或线速度之比称为平滑系数。值越接近于1,则平滑性越好。
(4) 调速时的容许输出：容许输出是指电动机在得到充分利用的情况下，在调速过程中轴上所能输出的功率和转矩。
1. 调速的经济指标
调速的经济指标决定于调速系统的设备投资及运行费用，而运行费用又决定于调速过程的损耗，它可用设备的效率来说明p/(P2P)
电枢串电阻后，电阻上流过电流产生压降，电枢端电压降低。从图可知：电枢端电压的数值受负载影响很大，转速受负载的影响也很大，在空载时几乎没有调速作用。在负载Tz下，串不同电阻得到不同转速，n1>n2>n3>n%从m将为n2过程：
电机在a点稳定运行，电枢电阻突增至R时，该瞬间n、&不能突变，la及M减小，由a-b，转矩M降为M'<M，系统减速。随着n及Ea的下降，la及M不断增高，直到系统转速为n2时，M
直到系统转速为n2时，M
c占
八、、
M，建立新的平衡，调速过程结束。系统稳定运行于
TiT=
电枢回路串电阻调速方法的优点是设备简单，调节方便，缺点是调速范围小，电枢回路串入电阻后电动机的机械特性变“软”，使负载变动时电动机产生较大的转速变化，即转速稳定性差，而且调速效率较低。
小容量直流电动机用晶闸管整流装置作为可调电源。对容量大的直流电动机，用机组作为可调直流电源，用晶闸管装置调节发电机G的励磁电流，即调节其感应电势，即电动机M的电源电压。改变电枢电源电压调速时，电动机机械特性的“硬度”不变，因此，集市电动机在低速运行时，转速随附在变动而变化的幅度较小，即转速稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，转速变化也是连续的，所以这种调速称为无级调速。改变电枢电源电压调速方法的有电视调速的平滑性好，即可实现无级调速，调速效率高，转速稳定性好，缺点是所需的可调电源设备投资较高。这种调速方法在直流电力拖动系统中被广泛使用降低电源电压的机械特性方程为：
改变电源电压U0，可以得一组平行线。
口4
图32改变电枢电源电压调速
小容量可在励磁驱串接可调电阻，大容量用单独可控硅整流装置向励磁回路供电。