电机与电力拖动基础课程设计.doc
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最新范本,供参考!最新范本,供参考!最新范本,供参考!设计题目:提升机主电路的设计:图1—提升机电力拖动系统原理图图2—提升机电力拖动系统速度图1.加速阶段t1:以最大加速度加速,速度由0增加到v1,当v=v1时,电机工作在固有特性上。2.等速阶段t2:以v1速度匀速运行。3.调速阶段t3:以v2速度匀速运行,v2=0.7v1。4.减速阶段t4:以最大减加速度减速,速度由v2减小0。二、课程设计的目的1、电机与电力拖动基础是工业自动化专业的一门主要专业基础课。它主要是研究电机与电力拖动系统的基本原理,以及它与科学实验、生产实际之间的联系。2、电机与电力拖动基础课程设计是理论教学之后的一个实践环节,通过完成一定的工程设计任务,学会运用本课程所学的基本理论解决工程技术问题,为学习后续有关课程打好必要的基础。三、方案论证:1、启动定义:直流电动机由静止状态加速达到正常运转的过程,称为启动过程。不同的负载对启动有不同的要求,一般来说有以下几点:(1)启动转矩要大,启动快。这对频繁启动的生产机械来说,可以提高生产率;但对某些机械,则要求平稳慢速启动,例如载人或载危险物品的机械。(2)启动电流不能超过电源和电动机的允许电流,以免对电源、生产机械和电动机产生不良影响。(3)启动设备要简单,控制要方便(4)启动过程中消耗的能量要小。方法:1)直接启动:不采取任何限流措施,直接启动就是在他励直流电动机的电枢上直接加以额定电压的启动方式。图3所示。启动时,先合Q1建立磁场,然后合Q2全压启动。启动开始瞬间,由于机械惯性,电动机速,电枢绕组感应电动势由电动势平衡方程式Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra特点:显然直接启动时启动电流将达到很大的数值,将出现强烈的换向火花,造成换向困难,还可能引起过流保护装置的误动作或引起电网电压的下降,影响其他用户的正常用电;启动转矩也很大,造成机械冲击,易使设备受损。因此,除个别容量很小的电动机外,一般直流电动机是不容许直接启动的。优点:起动转矩很大,不需另加起动设备,操作简便。缺点:a.起动电流很大,一般可达额定的10~20倍。b.换向情况恶化,产生严重的火花,损坏换向器c.过大转矩将损坏拖动系统的传动机构。图3他励直流电动机直接启动接线图2)降低电源电压启动:将励磁绕组接通电源,并将励磁电流调到额定值,然后从低向高调节电枢回路电压的启动方法称为降低电源电压启动;要限制启动电流,首先考虑的是降低电动机输入电压,在直流电动机启动瞬问,给电动机加上较低的电压,以后随着电动机转速的升高,逐步增加直流电压的数值,直到电动机启动完毕,加在电动机上的电压即是电动机的额定电压特点:缩短启动时间,启动过程中能量损耗小,启动平稳,便于实现自动化。需要一套可调的直流电源启动设备,增加初投资。用减压启动的方法启动并励电动机时必须注意:启动时必须加上额定的励磁电压,使磁通一开始就有额定值,否则电动机的启动电流虽然比较大,但启动转矩较小,电动机仍无法启动。图4降低电源电压启动接线图3)电枢回路串电阻启动:电枢回路中串接启动电阻以限制启动电流的启动方法称为电枢回路串电阻启动。电枢回路串电阻启动即启动时在电枢回路串入电阻,以减小启动电流Is,电动机启动后,再逐渐切除电阻,以保证足够的启动转矩。在分级启动过程中,若忽略电枢回路电感,并合理的选择每次切除的电阻值就能做到每切除一段启动电阻,电枢电流就瞬间增大到最大启动电流。此后,随着转速上升,电枢电流逐渐下降。每当电枢电流下降到某以数值时就切除一段电阻,电枢电流就又突增到最大电流。这样,在启动过程就可以把电枢电流限制在和之间。称为切换电流。启动电阻分段数目越少,启动过程中电流变化范围大,转矩脉动大,加速不均匀,而且平均启动转矩小,启动时间长。特点:电枢回路串电阻启动方法所需设备较简单,价格较低,但在启动过程中在启动电阻上有能量损耗。而降低电源电压启动则所需设备复杂,价格较贵,但在启动过程中基本上不损耗能量。对于小直流电动机一般用串电阻启动,容量稍大但不需经常启动的电动机也可用串电阻启动,而需经常启动的电动机能耗较大,不宜用于启动的大、中型,可用于小型电机启动图5电枢回路串电阻启动接线图选择:综合分析上述三种启动方法,采用电枢串电阻启动方式。这种方法比较简单启动,过程中基本上不损耗能量,可以将启动电流限制在容许的范围内。参数计算:串接在电枢回路中用以限制启动电流的电阻称为启动电阻,以Rs表示。为了把启动电流限制在最大允许值之内,电枢回路中应串入的启动电阻值为:启动后如果仍把串在电枢回路中,则电动机就会在电枢串电阻的认为机械特性上以低速运行。为了使电动机能运转在固有