电力拖动课程设计

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电力拖动实训教案

电力拖动实训教案

电力拖动实训教案一、教学目标:1.理解电力拖动的基本原理和组成结构。

2.掌握电力拖动的工作原理和使用方法。

3.能够正确操作电力拖动设备进行实际工作。

4.提高学生的动手能力和实践能力。

二、教学内容:1.电力拖动的基本知识概述。

2.电力拖动的工作原理和组成结构。

3.电力拖动设备的使用方法和注意事项。

4.电力拖动设备的维护和保养。

三、教学过程:1.知识讲解首先,给学生介绍电力拖动的基本知识概述,包括电力拖动的定义、应用领域和优点等。

然后讲解电力拖动的工作原理,包括电动机、变频器、传动机构等组成部分的作用,以及整个系统的工作流程。

接下来,详细介绍电力拖动设备的组成结构,包括电动机、传动装置、控制装置等。

并给学生展示实际的电力拖动设备,让学生能够直观地了解各个组成部分的特点和作用。

2.操作演示为了让学生更加深入地了解电力拖动设备的使用方法和注意事项,进行操作演示。

首先,给学生演示如何正确启动和停止电力拖动设备,包括调整频率、改变转速、调整工作方式等。

然后,让学生亲自操作电力拖动设备进行实际工作,并在操作过程中,注意观察设备的运行状态和指示灯的显示,及时排除故障。

3.维护和保养电力拖动设备的维护和保养非常重要,可以有效延长设备的使用寿命,并且确保设备的安全可靠。

首先,给学生介绍电力拖动设备的日常维护和保养要点,包括清洁、润滑、检查等。

然后,让学生学会使用常见的维护工具和设备,实施维护和保养工作。

四、教学评价:1.实际操作能力考核:让学生分组进行操作演示,并根据操作的准确性和熟练程度进行评分。

2.理论考核:以选择题和解答题的形式考察学生对电力拖动的基本原理和使用方法的理解程度。

3.问答互动:通过互动问答的方式,检查学生对电力拖动相关知识的掌握情况。

五、教学资源和条件:1.电力拖动设备实物和动图资料。

2.操作演示和实际操作的场地和设备。

3.相关教学资料和教学工具。

六、教学效果评估:通过学生的操作演示和理论考核,以及课堂互动的情况,评估教学过程中学生的学习成果。

电力拖动自动控制系统课设

电力拖动自动控制系统课设

电力拖动自动控制系统课设一、引言电力拖动自动控制系统是一种用于控制和驱动电力动力设备的自动化系统。

它通过将电力传递到动力设备上,实现自动控制和驱动,在工业生产中起到重要的作用。

本文将介绍电力拖动自动控制系统的设计和实施。

二、系统设计2.1 系统需求分析在设计电力拖动自动控制系统之前,首先需要进行需求分析。

根据实际情况和用户要求,明确电力拖动自动控制系统所需的功能和性能。

2.2 系统功能设计基于系统需求分析的结果,确定电力拖动自动控制系统的功能设计。

包括控制模块、驱动模块、传感模块等,以实现系统的自动化控制和驱动。

2.3 系统硬件设计根据系统功能设计的结果,进行系统硬件设计。

选择适当的硬件设备,包括计算机、PLC、电机、传感器等,以满足系统的需求,并确保硬件设备的稳定性和可靠性。

2.4 系统软件设计在系统硬件设计的根底上,进行系统软件设计。

包括编写控制程序、驱动程序和界面程序等,以实现系统的自动化控制和监控。

3.1 系统搭建根据系统设计的结果,进行系统搭建。

连接硬件设备,安装软件程序,并进行测试和调试,确保系统能够正常工作。

3.2 系统运行在系统搭建完成后,进行系统运行。

对系统进行实际操作和测试,验证系统的功能和性能是否符合需求。

3.3 系统优化在系统运行过程中,发现问题和缺乏之处,进行系统优化。

对硬件设备和软件程序进行调整和改进,提高系统的性能和稳定性。

电力拖动自动控制系统广泛应用于工业生产中,具有自动化程度高、效率高、平安可靠等优点。

例如,在生产线上实现自动化装配和操作,提高生产效率和产品质量。

五、系统总结电力拖动自动控制系统是一种重要的自动化系统,能够满足工业生产中对于控制和驱动设备的需求。

本文介绍了电力拖动自动控制系统的设计和实施过程,包括系统需求分析、功能设计、硬件设计、软件设计、系统搭建、系统运行和系统优化等。

通过系统的实施和应用,可以提高生产效率和产品质量,为工业生产带来重要的价值。

电力拖动基础教学设计

电力拖动基础教学设计

电力拖动基础教学设计一、课程介绍本课程是为电气工程专业学生设计的一门必修课程,旨在培养学生对电力拖动系统的基础理论和操作技能。

本课程涉及电力拖动系统的概念、分类、组成、工作原理、调节方法和故障处理等方面的内容。

通过本课程的学习,学生将掌握电力拖动技术的基础知识,并能够运用所学知识解决实际问题,为将来从事电气工程相关职业的工作打下坚实的基础。

二、教学目标1.理解电力拖动系统各部件的作用和功能。

2.掌握电力拖动系统的基础理论和调节方法。

3.熟练掌握电力拖动系统的检修与维护方法。

4.能够运用所学知识和技能解决实际问题。

三、教学大纲第一讲:电力拖动系统的概述1.1 电力拖动系统的定义和分类 1.2 电力拖动系统的组成和工作原理 1.3 电力拖动系统的应用和发展趋势第二讲:电动机的特性分析2.1 电动机的基本构造和工作原理 2.2 电动机的分类和特性 2.3 电动机的性能参数和测试方法第三讲:电力拖动系统的运动控制3.1 电力拖动系统的运动控制原理 3.2 电力拖动系统的调节方法 3.3 电力拖动系统的速度、位置、力矩控制第四讲:电力拖动系统的检修与维护4.1 电力拖动系统的故障诊断和排除方法 4.2 电力拖动系统的检修与维护4.3 电力拖动系统的保护措施四、教学方法与手段本课程采用理论与实践相结合的教学方法,以教师讲授、学生讨论、实验操作、课堂练习等方式进行教学。

同时,结合现场实验室的教学手段和相关软件模拟实验,提高学生的实验能力和应用能力。

五、教学内容的重点和难点重点:电力拖动系统的运动控制和检修与维护。

难点:电力拖动系统的组成和工作原理的理解和把握。

六、考核方式本课程的考核采用综合评估的方式,包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩,其中期末考试成绩占总成绩的50%。

七、教学参考书目1.高渐离等著:电机与拖动技术,北京:机械工业出版社,2015。

2.刘志强、邢德龙著:电力拖动及其应用,北京:机械工业出版社,2013。

电力与拖动课程设计

电力与拖动课程设计

电力与拖动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电力拖动的概念,掌握电力拖动系统的基本构成和原理。

2. 学生能够描述常见电动机的类型、结构及其工作原理,并了解其在电力拖动中的应用。

3. 学生能够解释并计算电力拖动系统中的基本电路参数,如电压、电流、功率及效率。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析和解决简单的电力拖动系统问题。

2. 学生通过实验和模拟操作,掌握基本的电力拖动设备调试与故障排除方法。

3. 学生能够设计并搭建简单的电力拖动控制电路,展示其功能和操作过程。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习电力拖动知识,培养对电工电子工程领域的兴趣,增强探索精神和实践意识。

2. 学生在学习过程中,能够认识到电力拖动技术在工业生产和日常生活中的重要性,增强社会责任感和节能减排意识。

3. 学生通过小组合作完成项目任务,培养团队协作能力和沟通技巧,形成积极向上的学习氛围。

课程性质:本课程为专业技术实践课程,强调理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

学生特点:学生为高中二年级工科倾向学生,具备一定的物理和数学基础,对工程技术感兴趣,动手能力强。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践的平衡,充分调动学生的积极性,引导学生在实践中学习,在学习中探索。

教学过程中,注重培养学生的创新能力,通过项目式学习,让学生在实际操作中达成课程目标,并能够进行有效的自我评估与反思。

二、教学内容1. 电力拖动基本概念与系统构成- 介绍电力拖动的定义及作用。

- 概述电力拖动系统的基本组成部分。

2. 电动机的类型与工作原理- 讲解交流异步电动机、直流电动机的结构与工作原理。

- 分析不同类型电动机的优缺点及适用场景。

3. 电力拖动系统基本电路参数计算- 电压、电流、功率及效率的计算方法。

- 结合实例进行计算分析。

4. 电力拖动控制电路设计- 常见控制电路元件的原理与应用。

- 设计简单的电力拖动控制电路。

电力拖动自动课程设计

电力拖动自动课程设计

电力拖动自动课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电力拖动自动控制的基本原理,了解电机运行特性及控制方法。

2. 学会分析电力拖动系统的电路图,并能正确识别主要部件及参数。

3. 掌握电力拖动自动控制系统的调试与维护方法。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的电力拖动自动控制电路。

2. 培养学生动手操作能力,学会使用相关工具和仪器进行电力拖动系统的调试。

3. 培养学生团队协作能力,提高问题分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动自动控制技术的兴趣,激发学习热情。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性。

3. 增强学生的环保意识,了解电力拖动系统在节能环保方面的应用。

本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,旨在帮助学生掌握电力拖动自动控制的基本知识和技能,提高实践操作能力,培养学生团队协作意识和创新精神。

通过本课程的学习,使学生具备一定的电力拖动系统设计和维护能力,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电力拖动自动控制基本原理:介绍电力拖动系统的组成、工作原理及运行特性,涉及电机控制基础知识。

2. 电力拖动自动控制系统电路分析:分析常见电力拖动系统电路图,识别主要部件及参数,讲解各部分功能及其相互关系。

3. 电力拖动自动控制电路设计:根据实际需求,设计简单的电力拖动自动控制电路,培养学生实际操作能力。

4. 电力拖动自动控制系统调试与维护:学习调试方法,掌握维护技巧,提高系统运行稳定性。

教学内容安排如下:1. 第1周:电力拖动自动控制基本原理学习。

2. 第2-3周:电力拖动自动控制系统电路分析。

3. 第4-5周:电力拖动自动控制电路设计。

4. 第6-7周:电力拖动自动控制系统调试与维护。

教学内容与教材关联性如下:1. 教材第1章:电力拖动自动控制基本原理。

2. 教材第2章:电力拖动自动控制系统电路分析。

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电力拖动的概念,掌握基本的电力拖动原理。

2. 学生能够掌握电力拖动系统中常用电机的工作原理及特性。

3. 学生能够描述电力拖动系统中电流、电压、功率等物理量的关系。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决电力拖动系统中的简单问题。

2. 学生能够正确操作实验设备,进行电力拖动实验,并正确记录、处理实验数据。

3. 学生能够运用实验结果,分析电力拖动系统的性能,提出优化建议。

情感态度价值观目标:1. 学生通过实验课程,培养对物理学科的兴趣,增强学习动力。

2. 学生能够认识到电力拖动技术在生产生活中的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在实验过程中,培养团队合作精神,提高沟通与协作能力。

课程性质:本课程为实验课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实践操作能力和问题解决能力。

学生特点:学生为初中生,具有一定的物理基础,但对电力拖动知识了解较少,需要通过实践操作加深理解。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与实验,鼓励学生提问、思考、讨论,提高学生的实践能力和创新意识。

同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能达到课程目标。

通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 电力拖动基本原理:包括电机的工作原理,电磁感应定律在电力拖动中的应用,电机类型及特点。

- 教材章节:第三章“电机与电力拖动”2. 电力拖动系统参数:介绍电流、电压、功率等物理量的计算方法,探讨各参数之间的关系。

- 教材章节:第四章“电力拖动系统参数分析与计算”3. 实验操作与数据处理:指导学生进行电力拖动实验,学习实验设备的使用方法,掌握实验数据的记录、处理与分析技巧。

- 教材章节:第五章“电力拖动实验”4. 电力拖动系统性能分析:通过实验结果,分析电力拖动系统的性能,探讨影响系统性能的因素,提出优化方案。

电力拖动课程设计

电力拖动课程设计

中北大学课程设计说明书转速特性指导教师:王建萍职称:工程师2011 年12 月31 日中北大学课程设计任务书11/12 学年第_J—学期学院:信息与通信工程学院__________________ 专业:自动化______________________________学生姓名:_______________ 学号:_________________课程设计题目:交流电动机工作特性仿真分析――转速特性起迄日期:12 月31日〜01月06日___________________________ 课程设计地点:____________ 校内____________________________指导教师:___________________ 王建萍_________________________ 系主任:________________ 王忠庆__________________________下达任务书日期:2011年12月31日课程设计任务书3. 得出仿真的结果。

仿真结果1份.6•工作计划及进度:2011年12月31日——2012年01月02日收集整理资料,学习MATLAB!定方案2012年01月03日——2012年01月05日设计并完成设计说明书.2012年01月06日答辩系主任审查意见:签字:年月日「、原理阐述感应电动机是一类重要的交流电机。

它在正常电动运行时主要是通过定子对转子之间的电磁感应,使转子获得进行正常运行所需的电流和转矩。

众所周知,交流电的一个重要指标是交流电的频率,一般来讲,感应电动机的转速与供给它进行工作的交流电的频率不保持同步的关系。

因此,从这个意义上讲,交流感应电动机又常常被称作异步电动机。

三相异步电机是重要的异步电动机。

三相定子绕组通过三相交流电产生旋转磁场,转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流,进而产生电磁转矩使转子旋转。

三相感应电动机在空载运行时,转子的转速接近于电机同步转速厲。

电力拖动自动控制系统课程设计

电力拖动自动控制系统课程设计

电力拖动自动控制系统课程设计电力拖动自动控制系统课程设计是电力工程专业的一门重要课程。

该课程旨在培养学生的电力拖动系统设计与控制能力,为学生今后从事相关工作打下坚实的基础。

本文将对电力拖动自动控制系统课程设计进行详细介绍。

1.课程设计目标:本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式,培养学生综合运用所学知识进行电力拖动控制系统的设计与调试的能力。

重点培养学生的动力电气控制技术、电动机的控制与保护技术、传感器与信号处理技术以及自动化控制系统的设计与实现能力。

2.课程设计内容:本课程设计主要包括以下几个方面的内容:(1)电力拖动系统的基本原理与构成要素。

(2)电动机的类型、特性及其控制方法。

(3)传感器与信号处理技术在电力拖动控制系统中的应用。

(4)自动化控制系统的设计与实现。

(5)电力拖动系统的运行与维护。

3.课程设计过程:(1)学生通过自主学习,查阅相关资料,掌握电力拖动系统的基本原理与构成要素。

(2)学生根据所学知识,设计一套电力拖动自动控制系统。

(3)学生搭建实验平台,完成电力拖动自动控制系统的硬件连接与软件编程。

(4)学生进行实验测试,对系统进行调试与优化,确保系统的正常运行。

(5)学生撰写课程设计报告,详细介绍自己设计的电力拖动自动控制系统的原理、设计过程与实验结果。

4.课程设计评价:学生的课程设计成绩将根据以下几个方面进行评价:(1)设计方案的合理性与可行性。

包括电力拖动系统的设计思路、硬件选型与连接方案等。

(2)实验结果的准确性与稳定性。

包括系统调试过程中的测试数据与系统运行的稳定性。

(3)报告内容的完整性与条理性。

包括设计思路的论述、实验步骤的说明以及实验结果的分析等。

综上所述,电力拖动自动控制系统课程设计是一门重要的实践性课程。

通过该课程的学习和实践,学生将能够全面掌握电力拖动系统的设计与调试技术,并具备工程实践能力。

同时,本课程也为学生今后从事相关工作提供了一定的实践基础和理论指导。

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辽宁工程技术大学《电机与拖动》课程设计设计题目:他励直流电动机调速系统设计院(系、部):电气与控制工程学院专业班级:电气12-4姓名:高明学号:1205040404指导教师:刘春喜荣德生王继强李国华日期:2014-6-26电气工程系课程设计标准评分模板摘要直流电动机是人类最早发明的和应用的一种电机,是生产和使用直流电能的机电能量转换机械,直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,因此广泛应用于启动和调速要求的机械上。

直流发电机可以作为各种直流电源。

随着电子技术的发展,可控硅整流电源在生产上的应用越来越广泛,大有取代直流发电机的趋势。

反过来,由于利用了可控硅整流电源,使直流电源机的应用增加了一个有利因素,而配合直流电动机组成的调速系统也正在迅速发展。

本文主要介绍他励直流电动机调速的有关方法及其参数设计。

关键字:直流电机调速串电阻参数设计目录1 引言 (1)2 直流电动机的基本结构和工作原理 (2)2.1 直流电动机的基本结构 (2)2.1.1 定子(磁极) (2)2.1.2 转子(电枢) (2)2.2直流电机的励磁方式 (2)2.3 直流电动机的工作原理 (3)3 直流电动机的机械特性 (3)3.1 固有机械特性 (3)3.2 人为机械特性 (4)4 他励直流电动机的调速 (4)4.1 他励直流电动机电枢串电阻调速 (4)4.2 他励直流电动机改变电枢电压调速 (5)4.3 他励直流电动机改变励磁电流调速 (6)5 直流电动机调速设计内容 (7)6 结论 (9)参考文献 (10)1 引言直流电机是生产和使用直流电能的机电能量转换机械。

将机械能转换成直流电能的,成为直流发电机;将点呢过转换为机械能,称为直流电动机。

直流电动机具有调速性能好、启动和制动转矩大、过载能力强等优点,因此广泛应用于启动和调速要求高的机械上。

例如轧钢机、机床、电车、电气轨道牵引、挖掘机械、纺织机械等。

直流发电机可以作为各种直流电源。

例如直流电动机的直流电源、同步电机的励磁电源以及化学工业方面用于电解电镀的低压大电流直流电源等。

与交流电机相比,直流电机的主要缺点是换向问题,他限制了直流电机的极限容量,又使直流电机的结构复杂,消耗较多有色金属,维护比较麻烦,致使直流电机的应用受到一定限制。

直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。

直流电动机调速系统最早采用恒定直流电压给直流电动机供电,通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。

这种方法简单易行、设定制造方便、价格低廉;但缺点是效率低、机械特性软,不能得到较宽和平滑的调速性能。

该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场所。

30年代末期,发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。

这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。

但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。

近年来,随着电力电子技术的迅速发展,由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统,它的调速性能也远远地超过了发电机-电动机调速系统。

特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展,使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了跟大的提高。

电力电子技术中IGBT等大功率器件的发展正在取代晶闸管,出现了性能更好的直流调速系统。

电动机所驱动的负载,有时候要求从高转速迅速降为低转速,甚至停转、反转,需要对电动机采取措施以保证负载的要求,这种措施称为电动机的调速。

调速的原理是在电动机转子上增加或减小力矩,具体有三种方法,改变电枢电阻调速、改变电枢电压调速、改变励磁电流调速。

2 直流电动机的基本结构和工作原理2.1 直流电动机的基本结构直流电动机主要由定子(磁极)、转子(电枢)和机座等部分构成。

2.1.1 定子(磁极)磁极是电机中产生磁场的装置,如图1-1所示。

它分成主磁极(极心)和换向磁极(极掌)两部分。

极心又分成励磁绕组和主磁极铁心两部分,主磁极用来产生气隙磁场并在电枢表面外的气隙空间里产生一定形状分布的气隙磁密。

极掌的作用是改善换向,即当线圈转到水平位置时,正好切割极掌的磁通而产生附加电动势以抵消换向电动势,使换向得到改善。

机座是用来固定主磁极、换向极和端盖等部件,磁极都用螺栓固定在机座的内壁上,因此机座也是主磁路的一部分;机座一般用导磁性能较好的铸钢和厚钢片焊接而成。

2.1.2 转子(电枢)电枢是电机中产生感应电动势的部分,主要由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、风扇等组成。

直流电机的电枢铁芯是旋转的,电枢铁心呈圆柱状,由硅钢片叠成,表面冲有槽,槽中放有电枢绕组。

电枢绕组的作用是产生感应电动势和通过电流,实现机电能量转换,换向器是直流电机的一种特殊装置,将电枢线圈中的交流变换为电刷间的直流或将电刷间的直流逆变为电枢线圈中的交流。

主要由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片。

在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路联接。

换向器是直流电机的结构特征,易于识别。

2.2直流电机的励磁方式直流电机励磁方式分为四种:他励、并励、串励、复励。

(1)他励直流电机:励磁电流由其他直流电源单独供给,与电枢绕组无任何关系。

(2)并励直流电机:励磁绕组与电枢绕组并联。

(3)串励直流电机:励磁绕组和电枢绕组回路串联,流过励磁绕组的电流即是电枢电流。

(4)复励直流电机:主磁极上装有两个励磁绕组,一个与电枢绕组回路并联,;一个与电枢绕组串联。

图1 励磁方式分类2.3 直流电动机的工作原理直流电动机电刷两端接直流电源电流从电源正极流入电刷A ,经导体ab 到cd ,从电刷B 流回到电源负极。

由电磁定律可知,导体ab ,cd 受力大小为:F=BLIB 为磁场强度,单位T ;L 为导体长度,单位m ;I 为导体中流过电流,单位A 。

由左手定则可知图中瞬间导体ab 、cd 受力方向相反,力F 乘以转子半径等于电磁转矩。

若果电磁转矩能够克服阻转矩,电枢就会如图示沿逆时针方向旋转。

当电枢转过180°时,cd 转到N 极下,ab 转到S 极下,电流仍从电刷A 流入,电刷B 流出,方向为d→c→b→a 。

同样依据左手定则有导体ab ,cd 上所受力仍相反,电磁转矩方向不变,因此电枢仍沿逆时针方向转动。

通过分析可知,导体中的电流是交变电流,然而电磁转矩方向不变,其原因在于通过电刷和换向器的作用使得通过N ,S 极下的导体中电流方向始终不变,从而由力矩定义可知,电磁转矩方向始终不变,电枢能够沿同一个方向继续旋转,将直流电能转化为机械能。

这时电动机可作为原动机带动生产机械旋转,即由电动机向机械负载输出机械功率。

他励直流电动机的基本方程 U=E a +I a R a E a =C E Φn T em =C E ΦI a T em =T 2+T 0=T LI f =f fR U其中U 是电枢两端电压,I a 是电枢电流,E a 是电枢感应电势,T em 是电磁转矩,T 2是转轴输出转矩,T 0是空载转矩。

3 直流电动机的机械特性3.1 固有机械特性直流电动机的机械特性是电动机机械性能的主要表现,是指电动机的电枢加上一定的端电压U 和一定的励磁电流If 时,转速n 和电磁转矩T 的关系,即n=f (T )。

在本设计中我们只讨论他励直流电动机。

他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立的直流电源供电,如图3-1所示。

在励磁电压Uf 的作用下,励磁绕组中通过励磁电流If ,从而产生主磁极磁通Φ。

在电枢电压U 的作用下,电枢电流为I 。

电枢电流与磁场相互作用产生电磁转矩T ,从而拖动产生机械以某一转速n 运转。

电枢旋转时,切割磁感线产生电动势E 。

电动势的方向与电枢电流方向相反。

图2 他励直流电动机固有机械特性他励电动机固有特性如图3-2所示,由于电枢电路电阻R很小,所以机械特性的斜率γ很小,硬度α很大,固有特性为硬性。

固有特性上的no点为理想空载转速,N点为电动机的额定状态,这时电动机的电压、电流、功率和转速都为额定值。

M点为电动机的临界状态,这时的电枢电流Ia等于换向所允许的最大电枢电流Iamax=(1.5~2.0)IaN。

3.2 人为机械特性直流电动机的机械特性一般表达式:n=U/(C EΦ)-(R+Ra)T/(C T C EΦ2)人为地改变他励直流电动机串联的电阻R的大小、电枢端电压U以及励磁磁通Φ,都可以使其机械特性发生改变,这些有人为原因改变的机械特性称为人为机械特性。

主要有三种情况:(1)电枢回路串电阻的人为机械特性。

即改变R的值。

(2)改变电枢电压时的人为机械特性。

即改变U的值。

(3)改变气隙每极磁通时的人为机械特性。

即改变的值Φ。

4 他励直流电动机的调速4.1 他励直流电动机电枢串电阻调速他励直流电动机串电阻调速原理图如图4-1,即在电枢电路内串联一个调速变阻器。

保持电源电压及励磁电流为额定值不变,调节变阻器,电动机将运行于不同的转速,机械特性如图4-2,图中的负载为恒转矩负载。

图3 原理图图4 机械特性从图4-2可以看到,调速前,系统工作a点,电阻改变R的瞬间,因机械惯性,转速来不及改变,工作点有a平移到人为特性上的b点。

由于此时T<TL,n下降,工作点沿人为特性由b点移至c点为止。

系统在比原来低的转速下重新稳定运行。

调速方法的调速性能如下:1) 调速时,由公式(Ra + R)增大则n就下降,(Ra + R)与n成反比,故调速方向是往下调。

2) 调速的平滑性取决于调速变阻器的调节方式。

如能均匀的调节变阻器的电阻值,可实现无级调速。

不过,一般调速电阻多为分级调节。

故为有级调速。

3) 调速的稳定性差,因为R增加后,机械特性硬度降低,静差率δ增大。

4) 调速的经济性差,因为初期投资虽然不大,但损耗Ia2(Ra+R)增加,运行效率低。

5) 调速范围不大,因受低速时静差率的限制。

6) 调速时的允许负载为恒转矩负载。

因为调速时的Φ基本不变,满载电流即额定电流IaN一定,又T=CTΦIa,因此,各种转速下也许输出的转矩相同,属于恒转矩调速。

总之,这种调速方法缺点甚多,调速的经济性很差、调速方法简单,控制设备不复杂、一般用于调速性能要求不高的中、小电动机上,大容量电动机不采用。

4.2 他励直流电动机改变电枢电压调速他励直流电动机的电枢回路不串联电阻,用一可调的直流电源向电枢供电,最高电压不应超过额定电压。

励磁绕组由另一电源供电,保持励磁磁通为额定值。

电枢电压不同时,电动机拖动负载将运行于不同的转速上,机械特性如图3-3可以看出,当电枢电压为额定值时,电动机和负载的机械特性的交点为A,转速为n;电压降到U1后,交点为A1,转速为n1;电压为U2,交点为A2,转速为n2。

电枢电压越低,转速也越低。

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