1、課程設計任務書學院 保密 班級 保密 姓名 保密設計起 止日期2015.6.29 2015.7.03設計題目：提升機主電路設計設計任務（主要技術參數）：提升機速度圖1、加速階段ti: 速度由0增加到vi,當v=vi時，電機工作在固有特性上2、等速階段t2：以vi速度勻速運行。3、調速階段t3：以v2速度勻速運行，v2 =0.7v 1o4、減速階段t4： 速度由v2減小為0。銘牌數據：錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。指導教師評語:成績： 簽字：年 月 日No. 1課程設計說明書一、課程設計的目的1、電機與電力拖動基礎是自動化專業及相近專業的一門專業平臺課。它主要研 究電機與電力拖動系統的

2、基本原理，以及它與科學實驗、生產實際之間的聯系。2、在自動化專業中，電機與電力拖動基礎是一門十分重要的專業基礎課或技術 基礎課，它在整個專業教學計劃中起著承前啟后的作用。該課程對直流電機、變壓器、 異步電機、同步電機和其他特殊電機側重于從應用的角度講述了其基本工作原理、基 本結構、運行分析及各種工作特性。二、方案論證1、啟動1.1、 定義：將一臺直流電動機接上直流電源，使之從靜止狀態開始旋轉直至穩 定運行，這個過程稱為啟動過程。1.2、 方法：1.2.1、 直接啟動：不采取任何限流措施，直接加額定電壓的起動。優 點：啟動轉矩很大，不需另加起動設備，操作簡便。缺 點：直接啟動電流很大，可達額定電

3、流的 10-20倍。過大的啟動電流將導致換向困難，換向器表面產生強烈的火花或 環火，電樞繞組產生過大的電磁力，引起繞組的損壞。產生過大的電磁轉矩，形成過大的加速度，可能損壞機械。1.2.2、 電樞回路用電阻啟動：在電樞回路中 串入多級電阻來限制啟動電流, 啟動時逐級切除電阻的啟動方式稱為電樞回路用電阻啟動。優 點：設備簡單、操作方便、價格便宜缺 點：能耗較大，不宜用于啟動的大、中型，可用于小型電機啟動1.2.3、 降低電源電壓啟動：啟動前降低電源電壓，啟動時逐級升高電源電壓 至額定電壓的啟動方式稱為降低電源電壓啟動。優 點：能量損耗小，啟動平穩，便于實現自動化。缺 點：需要一套可調的直流電源啟

4、動設備，增加了初投資。沈陽大學No. 2課程設計說明書1.3、 綜合分析以上三種方法，采用電樞回路用電阻的方法比較適宜。1.4、 用電阻的啟動過程：如圖1是一個5級用電阻啟動電路圖，啟動電阻分為5段，即錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。、錯誤! 未找到引用源。和錯誤!未找到引用源。，它們分別與接觸器的觸頭 KM5、KM4、KM3、 KM2、KM1并聯。啟動開始瞬間，5個開關均斷開，電樞回路的總電阻為 錯誤!未找 到引用源。，運行點在圖2中的a點，啟動電流為錯誤!未找到引用源。啟動轉矩為錯 誤!未找到引用源。，電動機開始升速，轉速沿著 錯誤!未找到引用源。特性曲線變

5、化， 啟動電流下降，到圖2中的b點時啟動電流降到切換電流 錯誤!未找到引用源。，再次 瞬間KM5閉合切除一段電阻 錯誤!未找到引用源。，電樞總電阻變為 錯誤!未找到引用 源。，相應的機械特性曲線為錯誤!未找到引用源。直線，切除電阻瞬間轉速不變，電 流則突增至錯誤!未找到引用源。，此后則重復上述過程，直到開關 KM1閉合，電動機。，電動機穩定運行，啟動過程在固有機械特性上升速，到達l點，錯誤!未找到引用源 結束。1.5、 計算參數 啟動時電樞總電阻為:4440= =n =89nE %2X185啟動電流比:啟動級數為:ln(1.189/C.0555yIn AIn 1.67=int ：由取整后的啟動

6、級數 m計算啟動電流比 錯誤!未找到引用源。得:rtn%> 1,189= LB460.055計算各級電阻:沈陽大學No. 3課程設計說明書飛=(T - 1)& = (1.846 - 1) X= 0.0469ftrsl =入工x = 1.846 X 0.0469D = 0.0867(1%缶=產% - 1-3461 X 0.0469n = 0.15980j = 2!± = 1.8463 X 0.0469。= 0.2950Q/鼻=幺*。2 = 1-8464 X 0.0469。= 0.5446口驗證：+與3 +弓3+J +勺匕玉田皿1.6、電機啟動電路圖如圖1及其機械特性圖如圖

7、2:圖1.電機啟動電路圖圖2.電機啟動機械特性圖沈陽大學N O. 4課程設計說明書2、調速2.1、 定義：使電動機轉速增加或降低的過程叫做調速。2.2、 方法：2.2.1、 電樞回路用電阻調速，優 點：所需設備簡單，操作方便。缺 點：功率損耗大，運行時轉速穩定性差，不能無極調速。2.2.2、 降彳氐電源電壓調速，優 點：機械特性較硬，轉速穩定性較好，能夠無極調速。缺 點：需要獨立可調的直流電源。2.2.3、 減弱磁通調速，優點：設備簡單、操作簡單。缺 點：只能降速、低轉速時變化率較大、電流較大、不易連續調速、有損耗。2.3、 綜合以上分析，這里應選擇用電阻調速比較合適。2.4、 調速過程：如圖

8、4所示設電動機拖動包轉矩負載原在固有機械特性上的 A點 穩定運行，轉速為錯誤!未找到引用源。當電樞電阻突然由錯誤!未找到引用源。增加 到錯誤!未找到引用源。時，轉速錯誤!未找到引用源。及電樞電動勢錯誤!未找到引用 源。一開始不能突變，運行點在相同的轉速下由 A點過渡到錯誤!未找到引用源。點轉 矩由錯誤!未找到引用源。下降到錯誤!未找到引用源。，此時錯誤!未找到引用源。，錯 誤!未找到引用源。為負，系統減速。隨著 錯誤!未找到引用源。及錯誤!未找到引用源。 的下降，錯誤!未找到引用源。及T不斷增加，系統減速度不斷減小，直到n降到錯誤!未找到引用源。時，T增至錯誤!未找到引用源,轉矩新的平衡又建立

9、，系統以較低的轉速錯誤!未找到引用源。穩定運行于B點，調速過程結束。2.5、 計算參數計算錯誤!未找到引用源。：440-1SSX 0.0555 =0.1432300C速度降低到錯誤!未找到引用源。后，轉速也降低到 錯誤!未找到引用源。：沈陽大學No. 5課程設計說明書整理并代入數據計算可得:=二J A -Rn = 0-7530u % fl2.6、 電機調速電路圖如圖3及機械特性曲線圖如圖4:圖3.電動機串電阻調速電路圖圖4.電樞串電阻調速特性曲線圖沈陽大學N O. 6課程設計說明書3、制動3.1、 定義：制動就是在電動機上加上與原轉向相反的轉矩，使電動機迅速停轉 或限制電動機的轉速。3.2、

10、方法：3.2.1、 能耗制動：當電動機正常工作時，電動機的n、T、錯誤!未找到引用源。均為正，當把電動機的電樞電源斷開，再將其接到一個電阻上，此時電動機與 電阻構成回路，在電路切換瞬間，電動機轉速 n不能突變，因而電樞電動勢 錯誤!未找 到引用源。也不變。忽略電樞電感時，錯誤!未找到引用源。產生電流錯誤!未找到引用 源。電樞電流為負值，即其方向與電動狀態時的方向相反。當錯誤!未找到引用源。方向未變而電流反向，轉矩T也與電動狀態時反向，因此 T與n的方向相反，此時為 制動狀態。T為制動轉矩，使系統較快地減速。當 錯誤!未找到引用源。時，錯誤!未找 到引用源。，制動過程結束。優點：能夠準確停車缺

11、點：不適合頻繁正反轉的電力拖動系統3.2.2、 電壓反接制動：在電機正常平穩運行時，將電源反接， 同時在電樞回 路用接一個電阻 錯誤!未找到引用源。這時，錯誤!未找到引用源。，電樞回路總電阻 為錯誤!未找到引用源。，錯誤!未找到引用源。，電動機的機械特性方程為火 凡+凡1” f q依J網此時T與n的方向相反，電磁轉矩成為制動轉矩，電動機減速，錯誤!未找到引用源。時，移除電源優 點：動力強、制動迅速、控制電路簡單、設備投資少缺 點：但制動準確性差、制動過程中沖擊力強烈、易損壞傳動部件3.3、 綜合分析以上兩種制動方式，這里選擇能耗制動更合適。3.4、 計算參數：在能耗制動中，不允許斷開電源后直接

12、將電樞兩端連接，必須用連一個電阻錯誤!未找到引用源。，沈陽大學No. 7課程設計說明書以避免由于電動機的電樞電流 錯誤!未找到引用源。過大而使電動機的換向受到影響， 在本題中，這個 錯誤!未找到引用源。的最小值錯誤!未找到引用源。與制動電流錯誤! 未找到引用源。之間的關系為：曲=尸% RC而電樞電動勢：七 二。九用% 二 07 X 01432 X 300CV = 300.72V取錯誤!未找到引用源。，于是有:3QQ 72況菱5加=0.055&-0-753 = 0.00426Q3.5、 電機制動接線圖如圖5及其機械特性曲線圖如圖6:圖5.電機制動接線電路圖圖6.電機制動過程機械特性曲線沈陽大學No. 8課程設計說明書三、設計結論與分析1、啟動由于本設計中的電動機直接啟動電流過大，故采用分級用電阻啟動方式啟動， 這種啟動方式大大降低了啟動電流，在本設計中，一共分了五級。經過上面的計算， 這五級電阻的阻值分別為：%=0Q469C* 寫2 = 0.08870> ”之=0.1598il%巨=029so口*= 0544602、調速在本設計中，采用電樞用電阻的方式對電動機進行調速，通過上面的計算，電 樞電