电机结课设计
电机设计课程设计
电机设计课程设计简介在电机设计课程设计中，学生需要学习电机的基本知识，并且使用理论知识设计一个简单的电机。
在本文中，我们将介绍电机设计课程设计的第一部分，即电机设计。
需求说明电机设计要求学生按照给定的要求设计一个简单的电机。
电机需要满足以下需求：•转矩大于10N.m•转速在500~1000rpm之间•电机重量不超过5kg•电机效率大于80%设计流程1.确定电机类型：在电机设计之前，需要先确定电机类型，常见的电机类型有直流电机、交流电机、步进电机等。
根据要求，本次设计使用直流电机。
2.确定参数：在确定电机类型之后，需要确定电机的参数，包括电机电压、电机电流、电机功率、电机扭矩等等。
根据要求，本次设计将使用12V 直流电机，电流为8A，功率为96W，扭矩为11.2N.m。
3.计算匝数：电机匝数的选择会影响电机的转矩、功率、效率等性能。
在计算电机匝数时，需要参考电机设计手册或者电机设计软件，根据电机的参数计算电机的匝数。
根据电机所需的电流和电压，我们可以计算得到电机的匝数为20匝。
4.计算电机尺寸：根据电机匝数和电机功率，可以计算出电机的尺寸。
根据电机设计手册或者电机设计软件，我们可以计算得到电机的直径为100mm，长度为100mm。
5.选定电机材料：电机材料的选择会影响电机的性能和成本。
根据电机设计手册或者电机设计软件，我们可以选择适合电机参数的材料，通常电机的转子采用磁性材料，电机定子采用绝缘材料。
6.绘制电机图纸：在确定电机类型、参数、匝数和材料之后，需要绘制电机图纸。
电机图纸包括电机的三维图、正视图、侧视图等。
根据电机设计软件，我们可以绘制得到电机图纸。
7.制作电机样机：在绘制电机图纸之后，可以使用数控机床、3D打印等工具制作电机样机，检验电机的性能和结构是否符合设计要求。
结论通过电机设计课程设计，学生可以掌握电机设计的基本知识，了解不同类型的电机，学会电机的参数计算、电机材料选择、电机图纸绘制和电机样机制作。
电机课程设计南航
电机课程设计南航一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电机的基本原理、结构和应用，培养学生对电机技术的兴趣和热情，提高学生的实际操作能力和创新思维。
1.了解电机的基本原理、结构和分类。
2.掌握电机的工作原理、运行特性及参数。
3.熟悉电机的主要应用领域和优缺点。
4.能够分析电机的工作过程，解决实际问题。
5.具备电机安装、调试和维护的基本技能。
6.能够运用电机知识进行创新设计和实践。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电机技术的兴趣和热情，提高学生的创新意识。
2.培养学生团队合作精神，提高学生的实践能力。
3.培养学生环保意识，关注电机技术在节能减排方面的应用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构和分类，电机的工作原理、运行特性及参数，电机的主要应用领域和优缺点。
1.电机的基本原理、结构和分类：介绍电机的定义、分类及基本原理，包括直流电机、交流电机和特种电机等。
2.电机的工作原理、运行特性及参数：讲解电机的工作原理，分析电机的运行特性，介绍电机的主要参数及其意义。
3.电机的主要应用领域和优缺点：介绍电机在各个领域的应用，分析电机的优缺点，探讨电机技术的未来发展趋势。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解电机的基本原理、结构和分类，使学生掌握电机的基本知识。
2.讨论法：学生就电机的工作原理、运行特性及参数展开讨论，提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析电机在实际应用中的案例，使学生了解电机技术的应用和优缺点。
4.实验法：安排学生进行电机实验，培养学生动手能力和实际操作技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用南航电机课程教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：推荐学生阅读电机领域的经典著作，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：制作电机原理、结构和应用的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
电机技术课程设计
电机技术课程设计任务目的本课程设计旨在让学生掌握电机技术的基本原理，能够使用软件进行电机设计及模拟，并具有一定的电机故障分析能力。
任务背景电机是现代工业中的重要动力设备，在机械、电子、能源等领域都有着广泛的应用。
电机技术作为一门基础课程，在现代工业中占据着重要地位，因此对于电机技术的学习是必不可少的。
任务内容本课程设计分为三个阶段：电机设计、电机模拟和电机故障分析。
1. 电机设计选定一种高速永磁同步电机作为研究对象，进行电机设计。
从电机类型、电机参数、电机配合件等方面进行分析和设计。
具体步骤如下：步骤一：确定电机类型按照功率和转速等参数的要求，选择高速永磁同步电机作为研究对象。
根据电机转速，可以确定电机类型，也可以给后续的电机参数选择提供帮助。
步骤二：确定电机参数通过电机的设计和模拟计算，确定电机各项参数，包括电机的定子和转子结构、定子和转子材料、波形、尺寸等。
步骤三：确定电机配合件根据电机的各种参数，确定电机配合件，包括定子和转子的支撑结构、定子和转子的加强件、轴承、垫片、密封圈、机械密封件等。
2. 电机模拟使用电机设计软件，对所设计的电机进行模拟，验证电机性能，包括：步骤一：搭建电机模型利用电机设计所用的软件，按照实际的电机结构和参数，搭建出电机模型并输入参数。
步骤二：设置仿真条件设置适当的仿真条件，包括电机速度、负载、转矩及其他模拟参数等。
步骤三：进行仿真分析进行仿真分析，获取电机的转速、输出功率、效率和电磁特性等参数，验证电机性能是否符合设计要求。
3. 电机故障分析对电机运行中可能出现的多种故障进行分析，包括：步骤一：电机故障分析分析电机故障的可能原因和发生机理，了解电机故障发生的特点和表现。
步骤二：仿真分析搭建电机模态，并在模拟软件中对电机故障进行仿真分析。
仿真分析结果可以有效地解释故障表现，找出故障原因，并制定相应的维修方案。
任务总结通过本次电机技术课程设计，学生可以深入了解电机的各项参数，提高电机设计和故障分析能力，掌握一定的电机软件应用技能，能够独立进行电机设计和故障分析。
电机与运动控制课程设计
电机与运动控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电机的基本原理和分类，掌握电机在运动控制中的应用。
2. 学习电机的主要参数，如电压、电流、功率、转速等，并能运用相关公式进行计算。
3. 掌握电机运动控制的基本方法，包括启动、停止、正反转、调速等。
技能目标：1. 能够正确选择和使用电机，进行简单的运动控制电路设计。
2. 学会使用运动控制相关器件，如继电器、接触器、控制器等，完成电机控制电路的搭建。
3. 培养实际操作能力，能够独立完成电机运动控制实验，并对实验结果进行分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机与运动控制技术的好奇心和探索精神，激发学生学习兴趣。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在小组合作中共同解决问题，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识，了解电机在节能减排方面的作用，培养学生的社会责任感。
本课程针对高中年级学生，结合电机与运动控制相关知识，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，关注学生特点，充分调动学生的主观能动性，培养其创新思维和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电机与运动控制的基本知识和技能，为后续相关专业学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度和价值观，使其成为具有创新精神和责任感的新时代青年。
二、教学内容1. 电机原理及分类：介绍电机的基本工作原理，包括电磁感应定律；讲解直流电机、交流电机、步进电机等常见电机类型及其特点和应用场景。
教材章节：第一章 电机原理与分类2. 电机主要参数：学习电机的主要技术参数，如电压、电流、功率、转速等；掌握相关计算公式和相互之间的关系。
教材章节：第二章 电机的主要技术参数3. 运动控制基本方法：讲解电机启动、停止、正反转、调速等基本控制方法；介绍相应控制器件，如继电器、接触器、控制器等。
教材章节：第三章 电机运动控制基本方法4. 运动控制电路设计：学习运动控制电路的设计原理，包括控制电路的搭建、调试和优化；进行实际操作练习。
电机设计课程设计陈强
电机设计课程设计陈强一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电机设计的基本原理和步骤，理解电机结构、工作原理及性能参数之间的关系。
2. 使学生了解电机类型及其适用场合，能够根据实际需求选择合适的电机进行设计。
3. 帮助学生掌握电机设计中涉及到的电磁计算、热计算和结构计算方法。
技能目标：1. 培养学生运用电机设计软件进行电机设计和分析的能力。
2. 提高学生解决电机设计过程中遇到问题的能力，包括查阅资料、分析问题、提出解决方案等。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力，以适应未来职业发展的需要。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电机设计学科的兴趣，培养其探究精神和主动学习意识。
2. 引导学生关注电机设计在实际工程中的应用，增强学生的社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，使其具备良好的职业素养。
本课程针对高年级学生，结合电机设计课程性质，注重理论知识与实践应用的结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知特点和能力水平，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够具备独立进行电机设计的能力，为未来从事电机工程领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电机设计基本原理与步骤- 电机类型及适用场合- 电机结构、工作原理及性能参数- 电机设计流程及注意事项2. 电机电磁计算- 磁路计算基本原理- 损耗计算与效率分析- 参数计算与优化3. 电机热计算- 热源分析及散热条件- 热平衡方程及温度场计算- 热设计方法及优化4. 电机结构计算- 机械强度计算- 轴承与润滑计算- 转子动力学分析5. 电机设计软件应用- 软件介绍与操作方法- 电机设计案例分析- 学生实战演练与指导6. 电机设计综合实践- 设计任务书解读与方案制定- 电机设计计算与图纸绘制- 设计报告撰写与答辩准备本章节教学内容参照课程目标，以科学性和系统性为原则，结合教材相关章节进行组织。
三相异步电动机毕业设计
三相异步电动机毕业设计三相异步电动机毕业设计在电机领域，三相异步电动机是一种常见且重要的设备。
它广泛应用于工业、农业、交通等领域，是现代社会不可或缺的动力源。
本文将探讨三相异步电动机的毕业设计，包括设计背景、设计目标、设计方法和设计结果等方面。
一、设计背景三相异步电动机是一种通过电磁感应原理工作的电动机。
它的工作原理是利用电流在绕组中产生的磁场与定子磁场相互作用，产生转矩从而驱动机械设备。
在工业生产中，三相异步电动机通常用于驱动各种负载，如泵、风机、压缩机等。
因此，设计一台性能稳定、效率高的三相异步电动机对于提高生产效率和降低能源消耗具有重要意义。
二、设计目标本次毕业设计的目标是设计一台额定功率为5千瓦的三相异步电动机。
通过合理的设计和优化，实现以下目标：1. 提高电机的效率：通过选用合适的磁材料和绕组结构，减小电机的铜耗和铁耗，提高电机的效率。
2. 提高电机的起动性能：通过设计合理的起动装置，减小电机的起动电流，提高电机的起动性能。
3. 提高电机的负载能力：通过优化电机的结构和材料，提高电机的承载能力，使其能够适应更大的负载。
三、设计方法为实现上述目标，本设计采用了以下方法：1. 磁路设计：根据电机的额定功率和转速要求，选择合适的磁材料和磁路结构，以减小磁场损耗和铁耗。
2. 绕组设计：通过合理的绕组设计，减小电机的铜耗和电阻，提高电机的效率。
3. 起动装置设计：采用软起动器等起动装置，减小电机的起动电流，提高电机的起动性能。
4. 结构优化：通过优化电机的结构和材料，提高电机的负载能力，使其能够适应更大的负载。
四、设计结果经过设计和优化，本次毕业设计成功地设计出了一台额定功率为5千瓦的三相异步电动机。
该电机具有高效率、良好的起动性能和较大的负载能力。
实验结果表明，该电机的效率达到了90%以上，起动电流小于额定电流的1.5倍，能够承载额定负载的1.2倍。
五、总结通过本次毕业设计，我深入学习了三相异步电动机的原理和设计方法。
电机设计课程设计 (2)
电机设计课程设计1. 引言电动机是现代工业中不可或缺的重要元件，近年来随着工业化进程的不断深入，对于高效、稳定、安全的电动机需求也变得越来越高。
为了满足市场需求，电机设计成了电气工程中不可或缺的专业课程。
本次课程设计旨在为学生提供电机设计的实践操作环境，通过此次设计，学生能够进一步加深对于电机设计的理解，并掌握一定的实际操作经验。
2. 课程介绍2.1 课程背景本次课程设计基于电气工程中的常见电机设计原理，涉及到电机的结构、计算、绕线等方面内容。
学生需要在老师指导下，独立完成一个电机的设计，并通过仿真实现所设计电机的性能测试。
2.2 课程目标本次课程设计旨在通过以下方面，让学生能够达到以下目标：•理解电机的基本构造和工作原理；•掌握基本的电机设计流程和计算方法；•实现基于仿真的电机行为分析，并对电机设计进行优化改进；•增强团队协作和实践操作能力。
3. 设计流程3.1 设计原理电机是将电能转化为机械能的装置，其基本构造包括：转子、定子、端盖、轴承等部分。
电机的结构类型主要包括直流电机、异步电机、同步电机等类型，不同类型电机的结构和原理各异。
本次课程设计以直流电机为例，要求学生进行电机的设计和仿真分析。
具体设计流程如下：3.2 设计步骤第一阶段：确定电机性能参数•输入电压•额定功率•额定转速•额定电流•机械负载转矩等第二阶段：设计电机的结构参数•磁路设计：包括磁路长度、励磁通量密度、磁路饱和系数等；•绕组设计：包括绕组类型、绕组截面积、匝数等；•内部结构设计：包括转子、定子等部分的细节设计。
第三阶段：运用仿真软件进行电机的模拟分析•电机模型搭建：搭建电机的仿真模型；•条件设置：输入电机性能参数，进行仿真条件设置；•仿真结果分析：得出电机的输出特性，并对其进行性能参数分析。
3.3 课程作业参考上述设计流程，学生需要利用所学知识设计一个直流电机，并对其进行仿真分析。
具体要求如下：•设计电机输入电压为12V，额定转速为5000 RPM，和额定电流为4A；•计算电机输入功率、输出功率、效率、力矩等参数；•运用仿真分析软件，搭建电机仿真模型，并对其性能参数进行仿真测试；•在电机设计的基础上，提出至少两种设计优化方案，并进行仿真评估。
电机课程设计百度文库
电机课程设计百度文库一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电机的基本原理、结构和工作特点，培养学生对电机设计和应用的基本技能，使学生能够运用电机知识解决实际问题。
具体目标如下：1.了解电机的基本原理和分类。
2.掌握电机的主要结构和工作原理。
3.熟悉电机的主要性能指标和选用原则。
4.能够分析电机的运行状态和故障原因。
5.具备电机安装、调试和维护的基本技能。
6.能够运用电机知识解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对电机行业的兴趣和责任感。
3.培养学生关注科技进步和可持续发展的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构、性能和应用。
具体安排如下：1.电机的基本原理：介绍电机的定义、分类和基本工作原理。
2.电机的主要结构：讲解电机的主要部件及其功能和作用。
3.电机的工作特点：分析电机在不同工况下的工作性能和特点。
4.电机的主要性能指标：介绍电机的转速、功率、效率等性能指标及其计算方法。
5.电机的选用和安装：讲解电机选用的原则和安装要求。
6.电机的调试和维护：介绍电机调试和维护的方法和注意事项。
7.电机在工程应用中的案例分析：分析电机在实际工程中的应用实例，培养学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电机的基本原理和知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考和交流能力。
3.案例分析法：分析实际工程案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对电机原理和结构的理解。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电机教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的电机专业书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
电机与控制技术课程设计
电机与控制技术课程设计一、概述本篇文档主要介绍电机与控制技术课程设计的相关内容。
电机与控制技术是电气工程专业中的一门重要课程，课程设计是该课程的重要组成部分。
该课程的课程设计旨在帮助学生将课程学到的理论知识应用到实际工程中，提高学生的实际操作水平。
二、课程设计任务学生需要完成以下课程设计任务：1.针对所学电机类型（直流电机、交流电机）进行基础实验，实现电机的调速控制。
2.使用PLC实现电机控制，要求能够实现电机的基础运动控制，如正反转、加速、减速。
3.实现电机参数自动在线测量，包括转速、电流、电压等参数。
要求实现数据的实时显示。
4.实现PID控制算法，用于电机的调速控制，并对控制精度进行评估。
5.针对不同载荷情况下的电机控制，进行实验研究，探究在不同负载下电机控制的特点，并与不同控制算法进行比较。
三、课程设计具体实现1. 实验平台课程设计所需实验平台包括电机实验台、PLC编程器、电子万用表和运动控制卡。
2. 实验步骤步骤一：直流电机实验1.搭建直流电机实验平台，接线正确。
2.通过变阻器调节电压，控制电机的转速。
3.设计实现基于直流电机的调速控制系统。
4.测量电机转速、电流、电压等参数，并实时显示数据。
步骤二：交流电机实验1.搭建交流电机实验平台，接线正确。
2.通过变频器调节频率，控制电机的转速。
3.设计实现基于交流电机的调速控制系统。
4.测量电机转速、电流、电压等参数，并实时显示数据。
步骤三：PLC控制1.使用PLC编程软件进行电机控制程序的设计和实现。
2.实现基础运动控制，如正反转、加速、减速。
3.通过实际操作测试电机控制效果。
步骤四：PID控制1.在PLC中实现PID控制算法。
2.对电机进行升降速操作，记录控制精度。
3.对控制精度进行评估，调整PID参数。
步骤五：负载实验1.通过加入不同负载进行电机控制实验，记录电机控制特点。
2.对不同控制算法进行比较，并评估不同算法的优缺点。
四、注意事项1.实验时需严格遵守实验安全规定，确保实验人员安全。
电机课程设计日志
电机课程设计日志一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握电机的基本原理、结构和性能，学会电机的工作原理和运行维护方法，培养学生分析和解决电机问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解电机的基本原理、结构和性能；掌握电机的工作原理和运行维护方法；了解电机的技术参数和选用原则。
技能目标包括：能够分析电机的工作性能和故障原因；能够进行电机的安装、调试和维护。
情感态度价值观目标包括：培养学生对电机技术的兴趣和热情；培养学生认真负责、细致耐心的学习态度。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括电机的基本原理、结构和性能，电机的工作原理和运行维护方法，电机的技术参数和选用原则。
具体安排如下：1.第一章：电机的基本原理和结构，介绍电机的分类、工作原理和性能指标。
2.第二章：直流电机，介绍直流电机的基本原理、结构和工作特性。
3.第三章：交流电机，介绍交流电机的基本原理、结构和工作特性。
4.第四章：电机控制系统，介绍电机控制系统的组成、原理和应用。
5.第五章：电机的运行维护，介绍电机的启动、制动、调速和故障处理方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
具体安排如下：1.讲授法：主要用于传授电机的基本原理、结构和性能，以及电机的工作原理和运行维护方法。
2.讨论法：主要用于探讨电机技术的应用和发展趋势，以及电机故障的原因和解决方法。
3.案例分析法：主要用于分析实际案例，让学生了解电机在实际工作中的应用和运行维护情况。
4.实验法：主要用于验证电机的基本原理和性能，以及培养学生的动手能力和实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本课程选择和准备以下教学资源：1.教材：《电机学》或《电机与拖动》等权威教材，用于引导学生系统地学习电机知识。
2.参考书：提供电机技术的国内外最新资料和论文，拓宽学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作电机原理和实验操作的视频、动画等，帮助学生形象地理解电机知识。
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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级机电班 学生姓名： *** 学 号： ************ 指导老师： * * 成 绩：
任务下达日期2014年11月24日 一、设计内容： 1．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。 2．确定直流电机起动及调速方案。 3．完成起动及调速的分析计算。 4．绘出直流电机起动及调速机械特性曲线。 5．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）
二、课程设计的基本要求 1．要求每位同学独立完成计算过程及图形绘制。 2．要求计算准确，绘出图形正确、整洁。 3．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 KWPaN300
3、额定频率ZNHf50 4、额定电压 VUN440a 5、额定电流 AIN497a 6、额定转速 min/1500rnN 7、电枢回路电阻076.0aR 8、起动要求：起动电流最大值不超过2aNI
9、拖动通风机负载运行时，进行调速，要求调速后转速Nn8.0n 目录 一．直流电机工作原理及机械特性 ................... 1 1.1直流电动机的工作原理 ....................... 1 1.2直流电动机的机械特性 ....................... 2 二.直流电机起动方案 .............................. 3 2.1降低电枢电压起动 ........................... 3 2.2增加电枢电压起动 ........................... 3 三.直流电动机的调速方案 .......................... 3 3.1电枢电路串电阻调速 ......................... 3 3.2改变电枢电压调速 ........................... 4 3.3改变励磁电流调速 ........................... 4 四．直流电机起动机调速分析计算 ................... 5 4.1起动计算 ................................... 5 4.2调速计算 ................................... 6 五．心得体会 ..................................... 7 六．参考文献 ..................................... 7 1
一．直流电机工作原理及机械特性 1.1直流电动机的工作原理
直流电动机的工作原理如下：如上图所示为最简单的直流电动机的原理图。其换向器是由二片互相绝缘的半圆铜环（换向片）构成的，每一换向片都与相应的电枢绕组连接，与电枢绕组同轴旋转，并与电刷A、B相接触。若电刷A是正电位，B是负电位，那么在N极范围内的转子绕组ab中的电流从a流向b，在S极范围内的转子绕组cd中的电流从c流向d。转子载流导体在磁埸中要受到电磁力的作用，根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，如图中ab边受力方向是向左，而cd则向右。由于磁场是对称的，导体中流过的又是相同的电流，所以ab边和cd边所受的电磁力的大小相等。这样转子线圈上受到的电磁力 f的作用而按逆时针方向旋转。当线圈转到磁极的中性面时，线圈中的电流为零。因此，电磁力也等于零。但由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半圈之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab转到S极范围内，cd转到N极范围内，但是由于电刷和换向片的作用，转到N极下的cd边中的电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流，则从b流向a。因此，电磁力f的方向仍然不变，转子线圈仍按逆时针方向转动。可见，分别在N，S极范围 2
内的导体中的电流方向总是不变的。因此，线圈二边受力方向也不变。这样，线圈就可以按受力方向不停地旋转。这就是直流电动机的工作原理。 1.2直流电动机的机械特性
1.2.1固有特性 公式1-1为他励电动机的机械特性公式。图1-3为他励电动机的固有特性曲线。由于电阻Ra很小，所以机械特性的斜率γ很小，硬度α很大，固有特性为硬特性。图中，N对应于电动机的额定状态，说明了电动机的长期运行能力。M点对应电动机的临界状态，说明了电动机的短时过载能力。
1.2.2人
1.2.2人为特性 1． 增加电枢电路电阻时的人为特性 在电枢电路中串入一外接电阻， 由公式1-1可知理想空载转速 n。不变,γ增加, α减小,机械特性如图1-5
2. 改变电枢电压时的人为特性 Ua降低时，n。减小，γ不变，α不变， 人为特性如图1-6，机械特性平行下移。 3
3. 减小励磁电流时的人为特性
减小励磁电流I f,则磁通φ减小,n。增加，α增加，人为特性如图1-7
二.直流电机起动方案 2.1降低电枢电压起动 这种方法需要有一个可改变电压的直流电源专供电枢电路使用。起动时，加上励磁电压𝑈𝑓，保持励磁电流𝐼𝑓为额定值不变，电枢电压𝑈𝑎从零逐渐升高至额定
值。 2.2增加电枢电压起动
2.2.1无级启动 额定功率较小的电动机可采用在电枢电路内串联起动变阻器的无级起动方法起动。 起动前先把起动变阻器调到最大值，加上励磁电压fU，保持励磁电流为额定值不变。再接通电枢电源，电动机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除。 2.2.2有级启动 额定功率较大的电动机一般采用有级起动的方法以保证起动过程中既有比较大的起动转矩，又使起动电流不会超过允许值。 三.直流电动机的调速方案
3.1电枢电路串电阻调速 他励直流电动机拖动负载运行时，保持电源电压及励磁电流为额定值不变，在电枢回路中串入不同值的电阻，电动机将运行于不同的转速，如图2-1所示，图中的负载为恒转矩负载。从图2-1可以看到，当电枢回路串入电阻R时，电动机的机械特性的斜率将增大，电动机和负载的机械特性的交点将 下移，即电动机稳定运行转速降低。 如图2-1 2-1 4
中串入的电阻值交点A2的转速n2低于交点A1的转速n1，它们都比原来没有外串电阻的交点A的转速n低。 采用电枢回路串接电阻调速，调速方向是往下的；调速的平滑性取决于调速变阻器的调节方式；调速的稳定性差，因为Ra增加后， 机械特性硬度降低，静差率增大；调速的经济性差，虽然初期投资不大，但损耗增加，运行效率低；调速范围不大，因受低速时静差率的限制调速；允许的负载为恒转矩负载。 3.2改变电枢电压调速
他励直流电动机的电枢回路不串接电阻，由一可调节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，一般保持励磁磁通为额定值。电枢电源电压不同时，电动机拖动负载将运行于不同的转速上，如图2-2所示，图中的负载为恒转矩负载。 从图2-2中可以看出，当 电枢电源电压为额定值时，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；电压为U3，交点为A3，转速为n3；电枢电源电压越低，转速也越低。同样，改变电枢电源电压调速方法的调速范围也只能在额定转速与零转速之间调节。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，即使电动机在低速运行时，转速随负载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。 采用改变电枢电源电压调速，调速的方向往下；调速平滑性好，只要均匀的调节电枢电压就可实现无级调速； 调速的为稳定性好，但随着电压的减小，转速降低， 稳定性会变差；调速的经济方面初期投资大，但运行费用不大；调速范围大。这种调速方法在直流电力拖动系统中被广泛应用 3.3改变励磁电流调速
保持他励直流电动机电枢电源电压不变，电枢回路也不串接电阻，在电动机拖动负载转矩不很大（小于额定转
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矩）时，减少直流电动机的励磁磁通，可使电动机转速升高，其带恒转矩负载时弱磁调速，如图2-3所示。 从图2-3中可以看出，当励磁磁通为额定值时，电动机和负载的机械特性的交点为A，转速为n；励磁磁通减少时，理想空载转速增大，同时机械特性斜率也变大，交点为A1，转速为n1；励磁磁通减少为时，交点为A2，转速为n2 。弱磁调速的范围是在额定转速与电动机所允许最高转速之间进行调节，至于电动机所允许最高转速值是受换向与机械强度所限制，一般约为1.2 nN左右，特殊设计的调速电动机，可达3 nN或更高。单独使用弱磁调速方法，调速的范围不会很大。 采用改变励磁电流调速，调速方向为往上调，因为励磁电流不能超过额定值；调速的平滑性好，只要均匀调节励磁电流的大小就可以实现无级调速；调速的稳定性好，，励磁电流减小时，机械特性硬度下降，理想空载转速增加，静差率不变；调速的经济性好，运行费用低，但初投资大；调速范围不大。 四．直流电机起动机调速分析计算
4.1起动计算 （1）电阻计算 ①选择𝐼1和𝐼2 𝐼1 =（1.5-2.0）𝐼𝑎N=（1.5-2.0）*497A=（745.5-994）A
𝐼2 =（1.1-1.2）𝐼𝑎N=（1.1-1.2）*497A=（546.7-596.4）A
选择𝐼1=855A，𝐼2=570A ②求出起切电流比β β=𝐼1𝐼2=855570=1.5
③求出起动级数m 𝑅am=𝑈𝑎N𝐼1=440855Ω=0.515Ω
m=lg𝑅am𝑅𝑎lgβ=lg0.5150.076lg1.5=4.72 取m=5 ④重新计算β，校验𝐼2 β=√𝑅am𝑅𝑎𝑚=√0.5240.0765=1.45
𝐼2=𝐼1 β=8401.45=589.6A