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指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī):審定成績(jī):重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自動(dòng)化系課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目:他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:無(wú)專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí):05111202學(xué)號(hào):20122222指導(dǎo)教師:設(shè)計(jì)時(shí)間:2014年12月重慶郵電大學(xué)移通自動(dòng)化系制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻啟動(dòng)的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)某工廠有一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),已知參數(shù)如下:Pan=200kw;Uan=440v;Ian=497A;nN=1500r/min;Ra=0.076Ω;采用分級(jí)啟動(dòng),啟動(dòng)電流最大不超過2IaN,,求各段電阻值,并且求出切除電阻時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和電動(dòng)勢(shì),并作出機(jī)械特性曲線,對(duì)啟動(dòng)特性進(jìn)行分析。三、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)工作量為按要求完成設(shè)計(jì)說明書一份。2、設(shè)計(jì)必須根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃按期完成。3、設(shè)計(jì)說明書必須經(jīng)指導(dǎo)教師審查簽字方可答辯。指導(dǎo)教師:時(shí)間:2014年12月摘要他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)由于電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),最初起動(dòng)電流,若直接起動(dòng),由于Ra很小,會(huì)十幾倍甚至幾十倍于額定電流,
無(wú)法換向,同時(shí)也會(huì)過熱,因此不能直接起動(dòng)。要限制起動(dòng)電流的大小可以有兩種方法:降低電樞電壓和電樞回路串接附加電阻。本文僅以他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的串電阻起動(dòng)為主題進(jìn)行詳細(xì)的闡述。在實(shí)際中,如果能夠做到適當(dāng)選用各級(jí)起動(dòng)電阻,那么串電阻起動(dòng)由于其起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和可靠,同時(shí)可以做到平滑起動(dòng),因而得到廣泛應(yīng)用。但對(duì)于不同類型和規(guī)格的直流電動(dòng)機(jī),對(duì)起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)要求也不盡相同。關(guān)鍵詞:他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī);起動(dòng)電流;串電阻起動(dòng);目錄引言 引言他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間雖然很短,但是如果不能采用正確的起動(dòng)方法,電動(dòng)機(jī)就不能正常地投入運(yùn)行。為此,應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程和方法進(jìn)行必要的分析。直接起動(dòng)時(shí),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞加額定電壓UN,電樞回路不串任何電阻,此時(shí)由于,,所以起動(dòng)電流,由于電樞回路總電阻Ra較小,所以可以達(dá)到額定電流IN的十幾甚至幾十倍。這樣大的電流也可以造成電機(jī)換向嚴(yán)重不良,產(chǎn)生火花,甚至正、負(fù)電刷間出現(xiàn)電弧,燒毀電刷及換向器。另外,過大的起動(dòng)電流使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過大,會(huì)使機(jī)械撞擊,也會(huì)引起供電電網(wǎng)電波動(dòng),從而引起其他接于同一電網(wǎng)上的電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,因此是不允許的。一般只有微型直流電動(dòng)機(jī),由于自身電樞電阻大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,起動(dòng)時(shí)間短,可以直接起動(dòng),其他直流電機(jī)都不允許直接起動(dòng)。在拖動(dòng)裝置要求不高的場(chǎng)合下,可以采用降低起動(dòng)電壓或在電樞回路串電阻的方法。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在電樞回路中串電阻,具有良好的起動(dòng)特性、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流,可以滿足生產(chǎn)機(jī)械需要的要求。本文借助圖像對(duì)整個(gè)過程被各個(gè)變量與時(shí)間的相互關(guān)系進(jìn)行了描繪,對(duì)更加清楚地了解和設(shè)計(jì)他勵(lì)直流電機(jī)起動(dòng)的特點(diǎn)具有重要意義。第一章直流電動(dòng)機(jī)1.1直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖1.1直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理:上圖所示為最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)工作原理示意圖。直流電動(dòng)機(jī)換向器是由二片互相絕緣的半圓銅環(huán)(換向片)構(gòu)成的,每一換向片都與相應(yīng)的電樞繞組連接,與電樞繞組同軸旋轉(zhuǎn),并與電刷A、B相接觸。若電刷A是正電位,B是負(fù)電位,那么在N極范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)子繞組ab中的電流從a流向b,在S極范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)子繞組cd中的電流從c流向d。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到電磁力的作用,根據(jù)磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向,利用電動(dòng)機(jī)左手定則判斷,如圖中ab邊受力方向是向左,而cd則向右。由于磁場(chǎng)是對(duì)稱的,導(dǎo)體中流過的又是相同的電流,所以ab邊和cd邊所受的電磁力的大小相等。這樣轉(zhuǎn)子線圈上受到的電磁力f的作用而按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面時(shí),線圈中的電流為零。因此,電磁力也等于零。但由于慣性的作用,線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈轉(zhuǎn)過半圈之后,雖然ab與cd的位置調(diào)換了,ab轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi),cd轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi),但是由于電刷和換向片的作用,轉(zhuǎn)到N極下的cd邊中的電流方向也變了,是從d流向c,在S極下的ab邊中的電流,則從b流向a。因此,電磁力f的方向仍然不變,轉(zhuǎn)子線圈仍按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。可知,分別在N,S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向總是不變的。由此,線圈二邊受力方向也不變。這樣,線圈就可以按照受力方向不停地旋轉(zhuǎn)。1.2直流電動(dòng)機(jī)的分類根據(jù)勵(lì)磁方式的不同,直流電機(jī)可分;他勵(lì)直流電機(jī)、并勵(lì)直流電機(jī)、串勵(lì)直流電機(jī)、復(fù)勵(lì)直流電機(jī)。1.3他勵(lì)直流電機(jī)工作原理他勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)聯(lián)接關(guān)系,而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電的直流電機(jī)稱為他勵(lì)直流電機(jī),接線如圖1.3所示。圖中M表示電動(dòng)機(jī),若為發(fā)電機(jī),則用G表示。永磁直流電機(jī)也可看作他勵(lì)直流電機(jī)。圖1.3他勵(lì)直流電機(jī)工作原理圖第二章他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)2.1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)在實(shí)際中,如果能夠做到適當(dāng)選用各級(jí)起動(dòng)電阻,那么串電阻起動(dòng)由于其起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和可靠,同時(shí)可以做到平滑快速起動(dòng),因而得到廣泛應(yīng)用。但對(duì)于不同類型和規(guī)格的直流電動(dòng)機(jī),對(duì)起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)要求也不盡相同。下面僅以直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻起動(dòng)為例說明起動(dòng)過程。(1)起動(dòng)過程分析如圖2.1(a)所示,當(dāng)電動(dòng)機(jī)已有磁場(chǎng)時(shí),給電樞電路加電源電壓U。觸點(diǎn)KM1、KM2均斷開,電樞串入了全部附加電阻RK1+RK2,電樞回路總電阻為Ral=Ra+RK1+RK2。這是起動(dòng)電流為QUOTE與起動(dòng)電流所對(duì)應(yīng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為T1。對(duì)應(yīng)于由電阻所確定的人為機(jī)械特性如圖2.1(b)中的曲線1所示。(a)電路圖(b)特性圖圖2.1直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)分二級(jí)起動(dòng)的電路和特性根據(jù)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本運(yùn)動(dòng)方程式式中T——電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩;TL——由負(fù)載作用所產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩;J——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL,電動(dòng)機(jī)受到加速轉(zhuǎn)矩的作用,轉(zhuǎn)速由零逐漸上升,電動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)。在圖2.1(b)上,由a點(diǎn)沿曲線1上升,反電動(dòng)勢(shì)亦隨之上升,電樞電流下降,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩亦隨之下降,加速轉(zhuǎn)矩減小。上升到b點(diǎn)時(shí),為保證一定的加速轉(zhuǎn)矩,控制觸點(diǎn)KM1閉合,切除一段起動(dòng)電阻RK1。b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電樞電流稱為切換電流,其對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2稱為切換轉(zhuǎn)矩。切除后,電樞回路總電阻為。這時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)于由電阻Ra2所確定的人為機(jī)械特性,見圖2.1(b)中曲線2。在切除起動(dòng)電阻RK1的瞬間,由于慣性電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變,仍為nb,其反電動(dòng)勢(shì)亦不變。因此,電樞電流突增,其相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也突增。適當(dāng)?shù)剡x擇所切除的電阻值,使切除后的電樞電流剛好等于,所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩為T2,即在曲線2上的c點(diǎn)。又有T1>T2,電動(dòng)機(jī)在加速轉(zhuǎn)矩作用下,由c點(diǎn)沿曲線2上升到d點(diǎn)??刂泣c(diǎn)KM2閉合,又切除一切起動(dòng)電阻。同理,由d點(diǎn)過度到e點(diǎn),而且e點(diǎn)正好在固有機(jī)械特性上。電樞電流又由突增到,相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩由T2突增到T1。T1>TL,沿固有特性加速到g點(diǎn)T=TL,n=ng電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,起動(dòng)過程結(jié)束。在分級(jí)起動(dòng)過程中,各級(jí)的最大電流(或相應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩T2)及切換電流(或與之相應(yīng)的切換轉(zhuǎn)矩T2)都是不變的,這樣,使得起動(dòng)過程有較均勻的加速。要滿足以上電樞回路串接電阻分級(jí)起動(dòng)的要求,前提是選擇合適的各級(jí)起動(dòng)電阻。下面討論應(yīng)該如何計(jì)算起動(dòng)電阻。(2)起動(dòng)電阻的計(jì)算在圖2.1(b)中,對(duì)a點(diǎn),有即當(dāng)從曲線1(對(duì)應(yīng)于電樞電路總電阻QUOTE轉(zhuǎn)換得到曲線2(對(duì)應(yīng)于總電阻)時(shí),亦即從點(diǎn)轉(zhuǎn)換到點(diǎn)時(shí),由于切除電阻RK1進(jìn)行很快,如忽略電感的影響,可假定nb=nc,即電動(dòng)勢(shì)Eb=Ec,這樣在點(diǎn)有在c點(diǎn)兩式相除,考慮到Eb=Ec,得同樣,當(dāng)從d點(diǎn)轉(zhuǎn)換到e點(diǎn)時(shí),得這樣,如圖2.1所示的二級(jí)起動(dòng)時(shí),得推廣到m級(jí)起動(dòng)的一般情況,得==…=式中為最大起動(dòng)電流與切換電流之比,稱為起動(dòng)電流比(或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比),它等于相鄰兩級(jí)電樞回路總電阻之比。由此可以推出式中m為起動(dòng)級(jí)數(shù)。由上式得=如給定,求m,可將式=取對(duì)數(shù)得m=由式===…==可得每級(jí)電樞回路總電阻進(jìn)而求出各級(jí)起動(dòng)電阻為:起動(dòng)最大電流及切換電流按生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求確定,一般=QUOTE=QUOTE2.2直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)設(shè)計(jì)方案(1)選擇起動(dòng)電流和切換電流=(1.5~2.0)=(1.5~2.0)×497A=(745.5~994)A=(1.1~1.2)=(1.1~1.2)×497A=(546.7~596.4)A選擇=840A,=560A。(2)求出起切電流比==1.5(3)求出起動(dòng)時(shí)電樞電路的總電阻Ram=0.524(4)求出起動(dòng)級(jí)數(shù)mm==4.76取m=5(5)重新計(jì)算,校驗(yàn)==1.47==571在規(guī)定范圍之內(nèi)。(6)求出各級(jí)總電阻QUOTE=1.4750.076=0.52QUOTEQUOTEQUOTEQUOTE(7)求出各級(jí)起動(dòng)電阻2.3多級(jí)起動(dòng)的規(guī)律(1)不同加速級(jí)的機(jī)電常數(shù)是不同的,電樞電路的電阻越大,則TM越大。(2)不同加速級(jí)的起始轉(zhuǎn)速與穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是不同的,這是由于不同的機(jī)械特性與恒切換轉(zhuǎn)矩T2(或切換電流I2)特性及恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL(或負(fù)載電流IL)特性的交點(diǎn)是不同的。(3)起動(dòng)級(jí)數(shù)的選?。喝Q于負(fù)載的大小與對(duì)起動(dòng)平滑性的要求。級(jí)數(shù)越多起動(dòng)平滑性越好,但是起動(dòng)設(shè)備與控制裝置龐雜,投資大。一般取QUOTE級(jí),空載或輕載取QUOTE,重載或滿載取QUOTE。
第三章設(shè)計(jì)小結(jié)根據(jù)以上的設(shè)計(jì)實(shí)踐,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)計(jì)算方法可歸結(jié)如下:(1)選擇起動(dòng)電流和切換電流=(2.0~2.5)IN=(1.1~1.2)IL起動(dòng)電流為,對(duì)應(yīng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1;T1=(1.5~2.0)TN切換電流為,對(duì)應(yīng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T2;T2=(1.5~2.0)TN(2)出起切電流(轉(zhuǎn)矩)比;=/(3)出電動(dòng)機(jī)的電樞電路電阻ra;(4)出起動(dòng)時(shí)的電樞總電阻Rm;(5)出起動(dòng)級(jí)數(shù)m;QUOTE選取m=3(6)重新計(jì)算,校驗(yàn)I2是否在規(guī)定范圍內(nèi);若m是取相近整數(shù),則需重新計(jì)算;=再根據(jù)得出的重新求出,并校驗(yàn)是否在規(guī)定范圍內(nèi)。若不在規(guī)定范圍內(nèi),需加大起動(dòng)級(jí)數(shù)m重新計(jì)算和,直到符合要求為止。(7)求出各級(jí)總電阻(8)求出各級(jí)起動(dòng)電阻這便是他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)的大體思路與過程。
第四章設(shè)計(jì)體會(huì)在本次的設(shè)計(jì)中,讓我學(xué)到了很多東西。學(xué)會(huì)了細(xì)心做好每一個(gè)步奏,每一個(gè)步奏都關(guān)系到后面的設(shè)計(jì)。還有要多多的向同學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)如何運(yùn)用課本中的知識(shí),這次的課程設(shè)計(jì)讓我真正的認(rèn)識(shí)到要學(xué)以致用還是有一定的難度。我要更加的努力學(xué)習(xí)并且加以致用,并且加強(qiáng)綜合的應(yīng)用及綜合應(yīng)用能力。深刻的認(rèn)識(shí)到自己與實(shí)際要求的差距還是有很大的距離。我必須為將來(lái)踏進(jìn)社會(huì)做充足的準(zhǔn)備!致謝感謝張強(qiáng)老師一直嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍對(duì)待學(xué)問,是我學(xué)習(xí)中的榜樣;在老師啟發(fā)下,我們有了大概的思路;這次課程設(shè)計(jì)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)與數(shù)據(jù),都離不開老師指導(dǎo)。正因?yàn)槔蠋熤v解,才讓我更快寫出課程設(shè)計(jì)的思路,讓我更加順利地完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^的同學(xué)們,謝謝你們對(duì)我的幫助和支持,同時(shí)也感謝你們?cè)诳臻e的時(shí)候跟我討論,為我解惑,讓我感受到朋友的力量。由于我的設(shè)計(jì)能力不高,在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評(píng)與指正,本人將萬(wàn)分感謝。
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hè)計(jì),畢業(yè)論文,單片機(jī)設(shè)計(jì),碩士論文,研究生論文,單片機(jī)研究論文,單片機(jī)設(shè)計(jì)論文,優(yōu)秀畢業(yè)論文,畢業(yè)論文設(shè)計(jì),畢業(yè)過關(guān)論文,畢業(yè)設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)說明,畢業(yè)論文,單片機(jī)論文,基于單片機(jī)論文,畢業(yè)論文終稿,畢業(yè)論文初稿,本文檔支持完整下載,支持任意編輯!本文檔全網(wǎng)獨(dú)一無(wú)二,放心使用,下載這篇文檔,定會(huì)成功!目錄第一章總論11、項(xiàng)目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項(xiàng)目概況65、結(jié)論6第二章項(xiàng)目提出的背景及必要性81、項(xiàng)目提出的背景82、項(xiàng)目建設(shè)的必要性9第三章項(xiàng)目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項(xiàng)目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及建設(shè)條件171、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)172、項(xiàng)目建設(shè)條件17第五章項(xiàng)目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項(xiàng)目實(shí)施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評(píng)價(jià)391、項(xiàng)目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論……………..……………42第八章勞動(dòng)安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置461、組織機(jī)構(gòu)462、組織機(jī)構(gòu)圖46第十章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度481、建設(shè)工期482、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排483、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設(shè)投資估算49目錄第一章總論 11.1項(xiàng)目提要 11.2結(jié)論與建議 31.3編制依據(jù) 4第二章項(xiàng)目建設(shè)背景與必要性 52.1項(xiàng)目背景 52.2項(xiàng)目建設(shè)必要性 7第三章市場(chǎng)與需求預(yù)測(cè) 83.1優(yōu)質(zhì)糧食供求形勢(shì)分析 83.2本區(qū)域市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 83.3服務(wù)功能 103.4市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與對(duì)策 10第四章項(xiàng)目承擔(dān)單位情況 124.1基本情況 124.2主要業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)能力 124.3人員構(gòu)成 124.4主要技術(shù)成果獲獎(jiǎng)情況及轉(zhuǎn)化能力 134.5現(xiàn)有基礎(chǔ)和技術(shù)條件 154.6資產(chǎn)與財(cái)務(wù)狀況 164.7項(xiàng)目技術(shù)協(xié)作單位情況 16第五章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 175.1建設(shè)規(guī)模確定的原則和依據(jù) 175.2建設(shè)規(guī)模及服務(wù)種類 18第六章項(xiàng)目選址與建設(shè)條件 196.1項(xiàng)目選址原則與要求 196.2項(xiàng)目建設(shè)用地情況 196.3項(xiàng)目用地位置 206.4自然與資源條件 206.5水資源優(yōu)勢(shì) 216.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 226.7糧田基本情況 226.8項(xiàng)目實(shí)施的有利條件 266.9對(duì)環(huán)境的影響 26第七章工藝技術(shù)方案和設(shè)備選型 277.1工藝技術(shù)方案 277.2設(shè)備選型 29第八章項(xiàng)目建設(shè)方案與建設(shè)內(nèi)容
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