他励直流电动机电枢串电阻启动设计

课程设计名称：电机与拖动题目：

专业：

班级：

姓名：

学号：

电气工程系课程设计标准评分模板

课程设计成绩评定表

学期2011/2012第2学期姓名崔彬彬

专业电气工程及其自动化班级电气10-2班课程名称电机与拖动课程设计

设计题目他励直流电动机电枢串电阻启动设计

成绩

评分项目

优良中及格不及格

设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真

2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反

3.独立工作能力强较强能独立设计

完成

基本独立设

计完成

不能独立设

计完成

4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以

上

设计说明书5.设计内容

设计思路清

晰，结构方案

良好，设计参

数选择正确，

条理清楚，内

容完整，结果

正确

设计思路清

晰，结构方案

合理，设计参

数选择正确，

条理清楚，内

容较完整，极

少量错误

设计思路较

清晰，结构方

案基本合理，

设计参数选

择基本正确，

调理清楚，内

容基本完整，

有少量错误

设计思路基

本清晰，结构

方案基本合

理，设计参数

选择基本正

确，调理清

楚，内容基本

完整，有些错

误

设计思路不

清晰，结构方

案不合理，关

键设计参数

选择有错误，

调理清楚，内

容不完整，有

明显错误

6.设计书写、字体、

排版

规范、整洁、

有条理，排版

很好

较规范、整

洁、有条理，

个别排版有

问题

基本规范、整

洁、有条理，

个别排版有

问题

基本规范、整

洁、有条理，

排版有问题

较多

不规范、不整

洁、无条理，

排版有问题

很大

7.封面、目录、参

考文献

完整较完整基本完整缺项较多不完整

图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差

9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱

10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标

准

个别不符合

标准

完全不符合

标准

评定说明：

不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；

优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。

最终成绩：评定教师签字：

课程设计任务书

一、设计题目

他励直流电动机电枢串电阻起动的设计

二、设计任务

1、说明直流电动机的基本结构和工作原理；

2、说明直流电动机的起动方法和起动过程；

3、选择他励直流电动机电枢串电阻方式，按给定参数计算串联电阻值。

三、设计计划

电机与拖动课程设计共计1周内完成。

第l～2天查资料，熟悉题目；

第3～5天方案分析，具体按步骤进行设计及整理设计说明书；

第6天准备答辩；

第7天答辩。

四、设计要求

1、设计工作量为按要求完成设计说明书一份；

2、设计必须根据进度计划按期完成；

3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。

指导教师：荣德生王继强刘春喜李国华

时间：2012年6月23日

直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。

本设计主要研究了他励直流电动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机的运行特性和他励直流电动机的起动，尤其是他励直流电动机串电阻起动的设计方法。

关键词：直流电动机；起动；串电阻；运行特性

绪论 (2)

1 直流电动机的工作原理 (3)

2 直流电动机的结构 (4)

2.1 定子 (4)

2.2转子 (4)

3 直流电动机的分类 (5)

3.1 他励直流电动机 (5)

3.3 串励直流电动机 (5)

3.4 复励直流电动机 (5)

4 他励直流电动机的起动 (6)

4.1 直接起动 (6)

4.2 降电压起动 (6)

4.3 电枢串电阻起动 (6)

5 他励直流电动机电枢串电阻起动设计 (8)

6 结论 (10)

7 心得体会 (11)

参考文献 (12)

绪论

直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。直流电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的起动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和起动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。

1直流电动机的工作原理

如图1-1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图1-1所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b 到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的 ,这样就使得电机一直旋转下去。

图表1-1直流电动机的工作原理图

2直流电动机的结构

直流电机由定子、转子和机座等部分构成。

2.1定子

主磁极——主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。

换向极——换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。

机座——机座有两个作用，一是用来固定主磁极、换向级和端盖；另一个是作为磁路的一部分。

电刷装置——电刷装置是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。由电刷、刷握、刷杆座和铜丝辫组成

2.2转子

电枢铁心——电枢铁心也有两个用处，一是作为主磁路的主要部分，二是嵌放电枢绕组。

电枢绕组——电枢绕组由许多按一定规律连接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，是通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换的关键部件。

换向器——换向器也是直流电机的重要部件。在直流电动机中，它的作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流；在直流发电机中，它将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势

3直流电动机的分类

根据励磁线圈和转子绕组的连接关系，励磁式的直流电机又可细分为：

他励直流电动机并励直流电动机串励直流电动机和复励直流电动机

3.1他励直流电动机

他励直流电动机是一种励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其他直流电源而由其他直流电源对励磁绕组单独供电的直流电动机，如图3-1（a）所示。

3.2并励电直流动机

并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组并联，如图3-1（b）所示。这种直流电动机的励磁绕组上所加的电压就是电枢电路两端的电压

3.3串励直流电动机

串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕串联，如图3-1（c）所示。这种直流电动机的励磁电流就是电枢电流，若有调节电阻与励磁绕组并联，其电流则为电枢电流的一部分

3.4复励直流电动机

这种直流电机的主磁极上装有两个励磁绕组，一个与电枢电路并联，然后再和另一个励磁绕组串联，如图3-1（d）所示。

图（a）他励直流电动机图（b）并励直流电动机

图（c）串励直流电动机图（d）复励直流电动机

图3-1直流电动机的四种类型

4 他励直流电动机的起动

4.1 直接起动

直接起动是指接通励磁电源后，将电动机的电枢直接投入额定电压的电源上起动。直接起动又称为全压起动。由于起动瞬间，转速等于零，电枢绕组的感应电动势

0=Φ=n C E e a （4-1）

则起动电流为

a N

a a N st R U R E U I =-=

（4-2）

由于电枢绕组的电阻Ra 很小，所以起动电流很大，可达到额定电流的十几倍。该电

流对电网的冲击很大。因而，除了小容量电机可采用直接起动外，对大中、容量的电动机不能直接起动。 4.2 降电压起动

降低电枢电压起动，即起动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低，以减小起动电流 ，电动机起动后，再逐渐提高电源电压，使起动电磁转矩维持在一定数值，保证电动机按需要的加速度升速。这种起动方法需要专用电源，投资较大，但起动电流小，起动转矩容易控制，起动平稳，起动能耗小，是一种较好的起动方法。 4.3 电枢串电阻起动

在实际中，如果能够做到适当选用各级起动电阻，那么串电阻起动由于其起动设备简单、经济和可靠，同时可以中道平滑快速情动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对起动电阻的级数要求也不尽相同。

下面所示直流他励电动机电枢电路串电阻二级起动为例说明起动过程。 起动过程分析：

如图4-1（a ）所示，当电动机已有磁场时，给电枢电路加电源电压U 。触点KM1、KM2均断开，电枢传入了全部附加电阻Rk1+Rk2电枢回路总电阻为Ra l=ra +Rk1+Rk2。

这时起动电流为：

（4-3）

与起动电流所对应的起动转矩为T 1。对应于由电阻所确定的人为机械特性如图4-1

（b ）

图2-3光控开关电路

中的曲线1所示。

U

M

r

a

r a2

n 0

h

e

c

I

T

O

T L

I L

I 2

T 2g m

f

d

3

2

b

1

R al

α

r a

R a2

r a1

K m1

K m2

R k1R k2+

-

（b ）特性图

（a ）电路图

图表4-1 直流他励电动机分二级起动的电路和特性

根据电力拖动系统的基本运动方程：

（4-4）

式中： T ——电动机的电磁转矩；

T L —— 由负载作用所产生的阻转矩；

Jd w/dt 错误！未找到引用源。 --电动机转矩克服负载转矩后所产生的动态转矩。

由于起动转矩T 1大于负载转矩T L ,电动机收到加速转矩的作用，转矩有零逐渐上升，电动机开始起动。在图4-1（b ）中，由a 点沿着曲线1上升，反电动势亦随之上升，电枢电流下降，电动机的转矩亦随之下降，加速转矩减小。上升到b 点时，为保证一定的加速转矩，控制触点K M1闭合，切除一段起动电阻R k1后，b 点所对应的电枢电流I 2成为切换电流，其对应的电动机的转矩T 2成为切换转矩。切除R K1后 ,电枢回路总电阻为R a2=r a +R k2。这时电动机对应于由电阻R a2确定的人为机械特性。在切除起动电阻R K1的瞬间，由于惯性电动机的转速不变，仍为n b ，其反电动势亦不变。因此，电枢电流突增，其相应的电动势转矩也突增。适当的选择切除的电阻值R k1，使切除R k1后的电枢电流刚好等于I 1,所对应的转矩为T 2，即在曲线2上的c 点。又有T 1>T 2,电动机在加速转矩作用下，由c 点沿曲线2上升到d 点。控制点K M2闭合，又切除一切起动电阻R k2。同理，由d 点过度到e 点，而且e 点正好在固定的机械特性上。电枢电流又由I 2突增到I 1相应的电动机转矩由T 2突增到T 1。T 1>T 2，沿固有特性加速到g 点T=T L ，n=n g 电动机稳定运行，起动过程结束。

在分级起动过程中，各级的最大电流I 1（或者相应的最大转矩T 2）及切换电流I 2（或者与之对应的切换转矩T 2）都是不变的，这样，使得起动过程中有均匀的加速。 要满足以上电枢回路串接电阻分级起动的要求，前提是选择合适的各级起动电阻。

5 他励直流电动机电枢串电阻起动设计

一台Z 4系列他励直流电动机，P N =2500W ，U a N =330V,Ia N=10.5A,Ra =2.25,采用电枢电路串电阻起动。

1、选择起动电流I 1

I 1=（1.5~2.0）I N =（1.5~2.0）×10.5A=(15.75~21.00)A

选择I 1=20A

2、求出电动机的电枢电路的电阻Ra

I U

R N N

a aN

N a a

)-(I

P ÷==(330-2500/10.5)/10.5Ω=8.75Ω

3、求出起动时电枢电路的电阻Ra m

I U R

N M

1a a ÷==330/20错误！未找到引用源。Ω=16.5Ω

4、求出起切电流比β

37.18.7516.52

11===??

? ?????

? ??R R a aM M

β

5、求出I 2校验I 2

A I

I 14.602.7

20

1

2==

=

β

I 2在规定范围之内 6、求出各级总电阻

5.553a3

==R R

?

12.008.751.37a a2

=?==R R

β?

16.428.751.372

a 2

a1=?==R R β

?

7、求出各级起动电阻

Ω

== 4.42-a2a1k1

R R R

Ω== 6.45-a3a22

R R R

K

6 结论

他励直流电动机串电阻起动计算方法： 1 选择起动电流I 1和切换电流I 2 起动电流为

I 1=（1.5~2.0）I N 切换电流为

I 2=（1.~11.2）I N 对应的起动转矩 T 2=（1.1~1.2）I N

2 求出起切电流（转矩）比β

3 求出电动机的电枢电路电阻ra

4 求出起动时的电枢总电阻Rm

5 求出起动级数m

6 重新计算β，校验I 2是否在规定范围内 若m 是取相近整数，则需重新计算I 2

再根据得出的β重新求出I 2，并校验I 2是否在规定范围内。若不在规定范围内，需加大起动级数m 重新计算β和I 2，直到符合要求为止。

7 求出各级总电阻

r

R R r

R R a

m a a a m

a ββ

ββ

1

-3

2

21a ====

8 求出各级起动电阻

电枢回路串电阻起动方法比较简单，经济和可靠，同时可做到平滑快速起动。缺点就是起动条件非常严格。降压起动平稳，起动过程能量损耗小，容易实现自动化。降压起动的缺点就是初期投资大，起动设备复杂，要求有单独的可调压直流电源。

7心得体会

通过本次课程设计，使我对《电机与拖动》这门课程有了更深入的理解。《电机与拖动》是一门实践性较强的课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。在这次课程设计中学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅。一个人的力量是有限的，要想把课程设计做的更好，就要学会参考一定的资料，吸取别人的经验，让自己和别人的思想有机的结合起来，得出属于你自己的灵感。

做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个部分的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我了解了很多电机元件的功能，并且对于其在串电阻启动中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。今后的设计应该轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

在这个过程中，我也曾经因为实践经验的缺乏失落过，也曾经仿真成功而热情高涨。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。虽然这只是一次的极简单的课程制作，可是平心而论，也耗费了我不少的心血，这就让我不得不佩服开发技术的前辈，才意识到老一辈对我们社会的付出，为了人们的生活更美好，他们为我们社会所付出多少心血啊！

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

参考文献

[1] 顾绳谷：电机与拖动基础[M].第4版机械工业出版社，2007年

[2] 汪国梁：电机学[M].北京机械工业出版社，1988年

[3] 杨渝钦：控制电机[M].第2版.北京机械工业出版社，1998年

[4] 刘竞成：交流调速系统[M].上海上海交通大学出版社，1984年

[5] 李晓竹：电机与拖动中国矿业大学出版社，2002年

他励直流电动机串电阻启动的设计15613

题目 他励直流电动机串电阻启动的设计 专业：电气工程及其自动化 班级：13电牵1班 姓名：贤第 学号：20130210470103

Pan=200kw ；Uan=440v ；Ian=497A ；nN=1500r/min；Ra=0.076Ω； 采用分级启动，启动电流最大不超过2Ia N,，求各段电阻值，并且求出切除电阻时的瞬时转速和电动势，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。 三、设计计划 第1天查阅资料，熟悉所选题目； 第2天根据基本原理进行方案分析； 第3天整理思路，按步骤进行设计； 第4天整理设计说明书； 第5天准备答辩； 四、设计要求 1、设计工作量为按要求完成设计说明书一份。 2、设计必须根据进度计划按期完成。 3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。

摘要 他励直流电动机启动时由于电枢感应电动势Ea =CeΦn = 0 ,最初启动电流IS =U/Ra,若直接启动,由于Ra很小,ISt会十几倍甚至几十倍于额定电流, 无法换向,同时也会过热,因此不能直接启动。 要限制启动电流ISt的大小可以有两种方法:降低电枢电压和电枢回路串接附加电阻。本文仅以他励直流电动机的串电阻启动为主题进行详细的阐述。 在实际中，如果能够做到适当选用各级启动电阻，那么串电阻启动由于其启动设备简单、 经济和可靠，同时可以做到平滑启动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对启动电阻的级数要求也不尽相同。 关键词：他励直流电动机；启动电流；串电阻启动； 目录 引言 (5) 1 直流电动机 (7) 1.1直流电动机的工作原理 (7) 1.2直流电动机的分类 (7) 1.3他励直流电机工作原理 (8)

他励直流电机串电阻启动

他励直流电动机串电阻启动仿真一、工作原理 电动机的起动是指电机合上电源后，从静止状态加速到所要求的稳定转速时的过程。起动时把电动机电枢直接加上额定电压是不允许的，因为在起动前，电机转速为零，由电枢电势公式可知，Ea也为零，电枢绕组电阻Ra又很小，若此时加上额定电压，会引起过大的起动电流Is，Is = UN/Ra,其值可达额定值的10～20倍。这样大的启动电流会产生强烈火花，甚至烧毁换向器；还会加剧电网电压的波动，影响同一电网上其他设备的正常运行，甚至可能引起电源开关跳闸。 直流电动机在电枢回路中串联电阻起动是限制起动电流和起动转矩的有效方法之一。建立他励直流电动机电枢串联电阻起动的仿真模型，仿真分析其串联电阻起动过程，获得起动过程的电枢电流、转速和电磁转矩的变化曲线。 二、参数计算 有一台他励直流电动机，参数如下： PN=100KW UaN=440V IaN=497A

nN=1500r/min Ra=0.076Ω 若采用串电阻启动，所串电阻计算如下： （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=850A ，I2=550A （2）求出起切电流比β 5.1550 85021===I I β （3）求出启动时的电枢电路电阻Ram Ω=Ω==518.0850 4401I U R aN am (4)求出启动级数m 74.45 .1lg 076.0518.0lg lg lg ===βa aN R R m 故取m=5 （5）重新计算β，校验I 2

直流电动机电枢串联电阻调速过程设计

指导教师评定成绩： 审定成绩： 湖南交通工程学院 课程设计报告 设计题目：直流电机的串电阻调速过程设计 院系：电气与信息工程系 学生姓名：张蕴 专业：电气工程及其自动化 班级：14级电气工程及其自动化（1）班学号：144139240471 指导教师：陈海文

设计时间：2017 年11 月 课程设计任务书 一、设计题目 直流电机的串电阻调速过程设计 二、设计任务和要求 1.熟练直流电机的机械特性和电气特性； 2.根据图片提示，综合运用知识分析直流电机的运行过程； 3.计算每个阶段变化过程中的阻值对系统的影响； 4.推导出每个速度变化过程中电阻值的公式； 5.根据以下直流电动机特性 Pn=85KW Uan=380V Ian=176A Nn=1450r/min 欲用电枢串电阻启动，启动级数初步为3级

1)选择启动电流I1,切换电流I2和切换电流I3 2)求出起切电流比 3)求出启动时电枢电路的总电阻Ram 4)求出启动级数m 5)重新计算，校验I2,I3 6)求出各级总电阻 7)求出各级启动电阻 8)结论 9)提交整个设计报告和测试报告 目录 一、直流电动机的综述 (4) 二、他励直流电动机 (5) 三、设计内容 (12) 四、结论 (14) 五、心得体会 (16) 六、参考文献 (17)

一、综述

直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。 直流电动机- 特点： (一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。直流电动机–工作原理： 如上图（a）所示，则有直流电流从电刷A 流入，经过线圈abcd，从电刷B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd 收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷A 和换向片2接触，电刷B 和换向片

实验一 他励直流电动机的起动与调速

上海开放大学 电气传动技术及应用 实验一他励直流电动机的起动与调速 实验报告 分校：_____ _____ 班级：__________________ 学生姓名：__________________ 学号：__________________ 实验成绩：__________________ 批阅教师：__________________ 实验日期年月日

实验一他励直流电动机的起动与调速 一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。 二、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序 1 2、控制屏上挂件排列顺序 D31、D42、D41、D51、D31、D44 四、实验说明及操作步骤 1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。 2、用伏安法测电枢的直流电阻

图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图 （1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。开关S 选用D51挂箱。 （2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表1-1中。 （3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值 ) (3 1 321a a a a R R R R ++=

直流电动机电枢串联电阻调速过程设计教学内容

直流电动机电枢串联电阻调速过程设计

指导教师评定成绩： 审定成绩： 湖南交通工程学院 课程设计报告 设计题目：直流电机的串电阻调速过程设计 院系：电气与信息工程系 学生姓名：张蕴 专业：电气工程及其自动化 班级： 14级电气工程及其自动化（1）班 学号： 144139240471 指导教师：陈海文 设计时间： 2017 年 11 月

课程设计任务书 一、设计题目 直流电机的串电阻调速过程设计 二、设计任务和要求 1.熟练直流电机的机械特性和电气特性； 2.根据图片提示，综合运用知识分析直流电机的运行过 程； 3.计算每个阶段变化过程中的阻值对系统的影响； 4.推导出每个速度变化过程中电阻值的公式； 5.根据以下直流电动机特性 Pn=85KW Uan=380V Ian=176A Nn=1450r/min 欲用电枢串电阻启动，启动级数初步为3级 1)选择启动电流I1,切换电流I2和切换电流I3 2)求出起切电流比 3)求出启动时电枢电路的总电阻Ram 4)求出启动级数m 5)重新计算，校验I2,I3 6)求出各级总电阻 7)求出各级启动电阻 8)结论 9)提交整个设计报告和测试报告

目录 一、直流电动机的综述 (4) 二、他励直流电动机 (5) 三、设计内容 (12) 四、结论 (14) 五、心得体会 (16) 六、参考文献 (17)

一、综述 直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。 直流电动机 - 特点： (一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。 直流电动机–工作原理：

他励直流电动机启动

运动控制系统课程设计 课题：他励直流电动机启动 系别：电气与信息工程学院 专业： 学号： 姓名： 指导教师： XX城建学院 2015年1月4日 成绩评定·

一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 课程设计成绩评定 目录

一、设计目的 (1) 二、设计要求 (1) 三、设计内容 (1) 3.1、直流电动机 (1) 3.1.1直流电动机 (1) 3.1.2直流电动机的分类 (2) 3.1.3他励直流电机工作原理 (2) 3.2 他励直流电动机的启动 (3) 3.2.1 他励直流电动机串电阻启动 (3) 3.2.2 直流电动机电枢串电阻起动设计方案 (6) 3.2.3 多级启动的规律 (7) 3.3 结论 (7) 3.4他励直流电动机串电阻起动特性分析 (8) 四、设计体会 (10) 五、参考文献 (10)

一、设计目的 通过对一个实用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求 完成所选题目的分析与设计，进行系统总体方案的设计、论证和选择；系统单元主电路和控制电路的设计、元器件的选择和参数计算；课程设计报告的整理工作。 三、设计内容 有一台他励直流电动机，已知参数如下Pan=200kw ；Uan=440v ；Ian=497A ；Nn=1500r/min；Ra=0.076Ω；采用分级启动，启动电流最大不超过2IA,，求出各段电阻值，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。 他励直流电动机的启动时间虽然很短，但是如果不能采用正确的启动方法，电动机就不能正常地投入运行。为此，应对电动机的启动过程和方法进行必要的分析。 直接启动时，他励直流电动机电枢加额定电压Un，电枢回路不串任何电阻，此时由于n=0，Ea=0，所以启动电流Ist=Un/Ra，由于电枢回路总电阻Ra较小，所以Ist可以达到额定电流In的十几甚至几十倍。这样大的电流可能造成电机换向严重不良，产生火花，甚至正、负电刷间出现电弧，烧毁电刷及换向器。另外，过大的启动电流使启动转矩T st 过大，会使机械撞击，也会引起供电电网电波动，从而引起其他接于同一电网上的电气设备的正常运行，因此是不允许的。一般只有微型直流电动机，由于自身电枢电阻大，转动惯量小，启动时间短，可以直接启动，其他直流电机都不允许直接启动。 在拖动装置要求不高的场合下，可以采用降低启动电压或在电枢回路串电阻的方法。他励直流电动机在电枢回路中串电阻，具有良好的启动特性、较大的启动转矩和较小的启动电流，可以满足生产机械需要的要求。本文借助图像对整个过程及各个变量与时间的相互关系进行了描绘，对更加清楚地了解和设计他励直流电机启动的特点具有重要意义。3.1直流电动机 3.1.1直流电动机的工作原理 下图所示为最简单的直流电动机工作原理示意图。

他励直流电动机串电阻的设计

淮阴工学院 课程设计说明书 作者: 学号： 学院: 机械工程学院 专业: 机械电子工程 题目: 他励直流电动机串电阻启动的设计指导者：

绪论 (1) 1直流电动机 (2) 1.1直流电动机的工作原理 (2) 1.2直流电动机的分类 (2) 1.3直流电动机的工作原理 (2) 2他励直流电动机 (4) 2.1他励直流电动机的机械特性 (4) 2.2他励直流电动机的启动 (5) 2.21对启动的要求 (5) 2.22电枢回路串电阻启动 (5) 2.3直流电动机电枢串电阻启动设计方案 (8) 2.31分级启动主回路和控制回路以及相关电器元件 (10) 2.32启动特性曲线 (10) 3设计体会 (11) 4参考文献 (12)

绪论 直流他励电动机控制器的优点是，线路无需切换即可实现牵引与制动的转换，带载能力强，防空转性能好。但是，如果不能掌握正确的启动方法，电机还是不能正常运行的。下面，我们就要对电机的启动过程和方法做一些必要的分析。 由于启动瞬间n=0，电枢电动势0=Φ=n K E e ，而电枢电阻有很小，所以启 动电流R U n =st I 将达到很大的数值。过大的启动电流，会引起电网电压的波动，影响其他用户的正常用电，并且会使电动机轴上受到很大的冲击。这种不采取任何措施就直接把电动机加上额定电压的启动办法，称为直接启动。处个别容量很小的电动机可以直接采用外，一般直流电动机不允许直接启动【1】。 在拖动装置要求不高的场合下，可以采用降低启动电压或在电枢回路串电阻的方法【2】。本文对他励直流电机进行细致的介绍，用图片与文字相结合的方式 对他励直流电机工作时过程中的变量与时间的关系进行描绘，使我们更加清楚的了解他励直流电机的工作原理。

他励直流电动机启动之欧阳家百创编

运动控制系统课程设计 欧阳家百（2021.03.07） 课题：他励直流电动机启动 系别：电气与信息工程学院 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 河南城建学院 2015年 1月 4日 成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分 课程设计成绩评定

二、设计要求 (1) 三、设计内容 (1) 3.1、直流电动机 (1) 3.1.1直流电动机 (1) 3.1.2直流电动机的分类 (2) 3.1.3他励直流电机工作原理 (2) 3.2 他励直流电动机的启动 (3) 3.2.1 他励直流电动机串电阻启动 (3) 3.2.2 直流电动机电枢串电阻起动设计方案 (6) 3.2.3 多级启动的规律 (7) 3.3 结

论 (7) 3.4他励直流电动机串电阻起动特性分析 (8) 四、设计体会 (10) 五、参考文献 (10)

一、设计目的 通过对一个实用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求 完成所选题目的分析与设计，进行系统总体方案的设计、论证和选择；系统单元主电路和控制电路的设计、元器件的选择和参数计算；课程设计报告的整理工作。 三、设计内容 有一台他励直流电动机，已知参数如下Pan=200kw ；Uan=440v ；Ian=497A ； Nn=1500r/min；Ra=0.076Ω；采用分级启动，启动电流最大不超过2IA,，求出各段电阻值，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。 他励直流电动机的启动时间虽然很短，但是如果不能采用正确的启动方法，电动机就不能正常地投入运行。为此，应对电动机的启动过程和方法进行必要的分析。 直接启动时，他励直流电动机电枢加额定电压Un，电枢回路不串任何电阻，此时由于n=0，Ea=0，所以启动电流Ist=Un/Ra，由于电枢回路总电阻Ra 较小，所以Ist可以达到额定电流In的十几甚至几十倍。这样大的电流可能造成电机换向严重不良，产生火花，甚至正、负电刷间出现电弧，烧毁电刷及换向器。另外，过大的启动电流使启动转矩Tst过大，会使机械撞击，也会引起供电电网电波动，从而引起其他接于同一电网上的电气设备的正常运行，因此是不允许的。一般只有微型直流电动机，由于自身电枢电阻大，转动惯量小，启动时间短，可以直接启动，其他直流电机都不允许直接启动。 在拖动装置要求不高的场合下，可以采用降低启动电压或在电枢回路串电阻的方法。他励直流电动机在电枢回路中串电阻，具有良好的启动特性、较大的启动转矩和较小的启动电流，可以满足生产机械需要的要求。本文借助图像对整个过程及各个变量与时间的相互关系进行了描绘，对更加清楚地了解和设计他励直流电机启动的特点具有重要意义。 3.1直流电动机

直流电动机电枢串联电阻调速过程设计

直流电动机电枢串联电阻 调速过程设计 The final edition was revised on December 14th, 2020.

指导教师评定成绩： 审定成绩： 湖南交通工程学院 课程设计报告 设计题目：直流电机的串电阻调速过程设计 院系：电气与信息工程系 学生姓名：张蕴 专业：电气工程及其自动化 班级： 14级电气工程及其自动化（1）班 学号： 指导教师：陈海文 设计时间： 2017 年 11 月

课程设计任务书 一、设计题目 直流电机的串电阻调速过程设计 二、设计任务和要求 1.熟练直流电机的机械特性和电气特性； 2.根据图片提示，综合运用知识分析直流电机的运行过 程； 3.计算每个阶段变化过程中的阻值对系统的影响； 4.推导出每个速度变化过程中电阻值的公式； 5.根据以下直流电动机特性 Pn=85KW Uan=380V Ian=176A Nn=1450r/min 欲用电枢串电阻启动，启动级数初步为3级 1)选择启动电流I1,切换电流I2和切换电流I3 2)求出起切电流比 3)求出启动时电枢电路的总电阻Ram 4)求出启动级数m 5)重新计算，校验I2,I3 6)求出各级总电阻 7)求出各级启动电阻 8)结论 9)提交整个设计报告和测试报告

目录 一、直流电动机的综述 (4) 二、他励直流电动机 (5) 三、设计内容 (12) 四、结论 (14) 五、心得体会 (16) 六、参考文献 (17)

一、综述 直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。 直流电动机 - 特点： (一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。 直流电动机–工作原理：

他励直流电动机串电阻启动的设计Word版

课程设计名称：电机与拖动课程设计 题目：他励直流电动机串电阻启动 专业：电气工程及其自动化 班级：12-2班 姓名：闫伟 学号：1205040222

辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表

课程设计任务书 一、设计题目 他励直流电动机串电阻启动的设计 二、设计任务 一台他励直流电动机，已知参数如下 Pan=200kw ；Uan=440v ；Ian=497A ； nN=1500r/min；Ra=0.076Ω； 采用分级启动，启动电流最大不超过2Ia N,，求各段电阻值，并且求出切除电阻时的瞬时转速和电动势，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。 三、设计计划 第1天查阅资料，熟悉所选题目； 第2天根据基本原理进行方案分析； 第3天整理思路，按步骤进行设计； 第4天整理设计说明书； 第5天准备答辩； 四、设计要求 1、设计工作量为按要求完成设计说明书一份。 2、设计必须根据进度计划按期完成。 3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。 指导教师：王继强刘春喜李国华 教研室主任：李洪珠 时间：2014年7月5日

他励直流电动机启动时由于电枢感应电动势Ea=CeΦn=0，最初启动电流Is=U/Ra，若直接启动，由于Ra很小，Ist会十几倍甚至几十倍于额定电流，无法换向，同时也会过热，因此不能直接启动。 要限制启动电流Ist的大小可以有两种方法:降低电枢电压和电枢回路串接附加电阻。本文仅以他励直流电动机的串电阻启动为主题进行详细的阐述。 在实际中，如果能够做到适当选用各级启动电阻，那么串电阻启动由于其启动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑启动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对启动电阻的级数要求也不尽相同。 关键词：他励直流电动机；启动电流；串电阻启动

他励直流电动机的启动问题解析

他励直流电动机的启动问题解析 电动机转子从静止状态开始转动，转速逐渐上升，最后达到稳定运行状态的过程称为启动。电动机在启动过程中，电枢电流 、电磁转矩 、转速n 都随时间变化，是一个过渡过程。开始启动的一瞬间，转速等于零，这时的电枢电流称为启动电流，用 表示，对应的电磁转矩称为启动转矩，用 表示。一般对直流电动机的启动有如下要求。 （1）启动转矩足够大（ > 电动机才能顺利启动）。 （2）启动电流 要限制在一定的范围内。 （3）启动设备操作方便，启动时间短，运行可靠，成本低廉。 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，如下图所示。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，电动机转速 ，电枢绕组感应电动 势 ，由电动势平衡方程式 可知启动电流 启动转矩 上图为他励直流电动机的全压启动 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。 对于一般的他励直流电动机，为了限制启动电流，可以采用电枢回路串联电阻或降低电枢电压启动的启动方法。 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 ,电动机启动后，再逐渐切除电阻，以保证足够的启动转矩。下图为三级电阻启动控制接线和启动工作特性示意图。电动机启动前，应使励磁回路附加电阻为零，以使磁通达到最大值，能产生较大的启动转矩。 a I em T st I st T st T L T st I 0=n 0C e ==n E a Φa a a R I E U +=a N st R U I =st st I T ΦT C =st I

电机与拖动课程设计---直流电动机电枢串电阻启动设计

1 直流电动机的工作原理 直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。与交流电机相比，直流电机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，应用不如交流电机广泛。但由于直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能，因此在工业领域中仍占有一席之地。随着电力电子技术的发展，直流发电机虽然被可控整流电源取代的趋势，但从供电的质量和可靠性来看，直流发电机仍有一定优势，因此在某些场合，例如化学工业中的电镀、电解等设备，直流电焊机和某些大型同步电机的励磁电源仍然使用直流发电机作为供电电源。 1.1直流电动机的结构 直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图所示。 图1-1直流电动机的主要结构 （1）磁极。磁极是电动机中产生磁场的装置，如图所示。它分成极心1和极掌2两部分。极心上放置励磁绕组3，极掌的作用是使电动机空气隙中磁感应强度的分布最为合适，并用来挡住励磁绕组；磁极是用钢片叠成的，固定在机座4（即电机外壳）上；机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。

图1-1.1直流电动机的磁极及磁路 1－极心 2－极掌 3－励磁绕组 4－机座 （2）电枢。电枢是电动机中产生感应电动势的部分。直流电动机的电枢是旋转的，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，如图所示。 图1-1.2直流电动机的电枢 （3）换向器（整流子）。换向器是直流电动机的一种特殊装置，其外形如图所示，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。换向器是直流电动机的结构特征，易于识别。 图1-1.3换向器

他励直流电动机的调速方法 电枢串电阻

电枢串电阻调速 他励直流电动机拖动负载运行时，保持电源电压及磁通为额定值不变，在电枢回路中串人不同的电阻时，电动机运行于不同的转速。 调速方向是指调速结果，其转速与基速相比。只要电枢回路串电阻，无论电阻多大，电动机运行的转速都比不串电阻运行在基速上要低，就称为调速方向是从基速向下调。 电枢回路串电阻，所串电阻上会产生很大的损耗，转速越低，损耗越大； 串入的电阻越大，机械特性越软，在低速运行时，转速稳定性较差； 由于电枢电流较大，调速电阻的容量也较大，较笨重，不易做到电阻值的连续调节，因而电动机转速也不能连续调节，一般最多分为六级。 o 降低电源电压调速 保持他励直流电动机磁通为额定值不变，电枢回路不串电阻，降低电枢的电源电压为不同大小时，电动机拖动者负载运行于不同的转速上。 降低电源电压，电动机机械特性的硬度不变。这样，比起电枢回路串电阻调速使机械特性变软这一点，降低电源电压可以使电动机在低速范围运行时，转速随负载变化而变化的幅度较小，转速稳定性要好得多。 当电源电压连续变化时，转速的变化也是连续的，这种调速称为无级调速，与串电阻调速( 有级调速) 相比，这种速度调节要下滑得多，并且还可以得到任意多级的转速。因此降低电源电压从基速向下调速的调速方法，在直流电力拖动系统中被广泛采用。 o 弱磁调速 保持他励直流电动机电源电压不变，电枢回路也不串电阻，在电动机拖动的负载转矩不过分大时．降低他励直流电动机的磁通，可以使电动机转速升高。 他励直流电动机，正常运行情况下，励磁电流比电枢电流要小很多，因此励磁回路中所串的调速电阻消耗的功率要比电枢回路串调速电阻时电阻消耗的功率小得多；而且由于电阻的容量很小，控制很方便，可以连续调节电阻值，实现转速连续调节的无级调速。 减弱磁通升高转速的转速调节，电动机转速最大值受换向能力与机械强度的限制，一般约为(1.2 ～1.5)n N 特殊设计的弱磁调速电动机，可以得到(3 ～4) n N 的最高转速。调速的性能指标 o 调速范围与静差率调速范围是指电动机在额定负载转矩调速时，其最高转速与最低转速之比，用D 表示为 最高转速受电动机的换向及机械强度限制，最低转速受生产机械对转速相对稳定性要求的限制。 静差率或转速变换率，是指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率，静差率越小，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速的变换也越小。

他励直流电动机的启动

实验报告 实验名称他励直流电动机的启动指导教师 实验类型验证实验学时 2 实验时间2015年10月29 日 一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、启动、改变电机转向的方法。 二、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机启动时，为什么在电枢回路中需要串接启动变阻器? 不串接会产生什么严重后果? 3、直流电动机启动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?

三、实验项目 1、了解电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、直流他励电动机的启动、调速及改变转向的方法。 四、实验步骤 1、由实验指导老师介绍电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。 2、直流仪表、转速表和变阻器的选择 直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。 （1）电压量程的选择 如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为500V或1000V 量程档。 （2）电流量程的选择 选用安培表测量电枢电流，选用毫安表测量励磁电流。 （3）电机额定转速为1500r/min，转速表选用激光转速测量表。 （4）变阻器的选择 测量各个变阻器的最大值，选择合适的变阻器作为发电机负载电阻与励磁电阻、电动机启动电阻与励磁电阻。 3、他励直流电动机启动步骤 （1）按图1.1接线，检查电表的极性（+，-）是否正确，量程是否正

他励直流电动机串电阻三级起动控制设计概要

《电机与拖动》课程设计 他励直流电动机串电阻三级起动控制设计Separately Excited DC Motor Series Resistance Three Start Control Design

摘要 这篇文章主要解决他励直流电动机串电阻三级起动控制设计问题，设计出可以三级起动的电动机。本文通过理论设计，实验室检验，再纠正的方法，阐述了他励直流电动机的基本结构，工作原理，得到了他励直流电动机的起动方法，通过得到的结论设计出可以三级起动的他励直流电动机。 关键词他励；直流；电阻；起动；三级

Abstract This article mainly solves the separately excited DC motor series resistance three starting control design, design can be a level three starting motor. In this paper, through theoretical design, laboratory tests, and the correction method, elaborated separately excited DC motor's basic structure, working principle, got him excited DC motor starting method, the conclusion can be developed through three grade starting of separately excited DC motor. Keywords ：excitation;DC;resistance;starting; three

他励直流电机的启动原理与运行

他励直流电机的运行 直流电动机的起动 电动机接到规定电源后，转速从0上升到稳态转速的过程称为起动过程。 他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场（即先通励磁电流），而后加电枢电压。 合闸瞬间的起动电流很大应尽可能的缩短启动时间，减少能量损耗以及减少生产中的损耗 起动电流大的原因： １、起动开始时：n=0,Ea=CeΦn=0, ２、电枢电流：Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra Ra一般很小 这样大的起动电流会引起后果： １、电机换向困难，产生严重的火花 ２、过大转矩将损坏拖动系统的传动机构和电机电枢 ３、供电线路产生很大的压降。变频器整流回路的启动电阻 结论：因此必须采取适当的措施限制起动电流，除容量极小的电机外，绝不允许直接起动 起动方法： 电枢串电阻启动——起动过程中有能量损耗，现在很少用，在实验室中用降压启动——适用于电动机的直流电源是可调的，投资较大，但启动过程中没有能量损耗。 直流启动器 电枢串电阻起动： 最初起动电流：Ist=U/(Ra+Rst) 最初起动转矩：Tst=ＫＴΦIst 启动电阻：Rst＝（UN／λi IN）－Ra 为了在限定的电流Ist下获得较大的起动转矩Tst,应该使磁通Φ尽可能大些，因此起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。 有了一定的转速n后，电势Ea不再为0，电流Ist会逐步减小，转矩Tst 也会逐步减小。 为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩，一般将起动器设计为多级，随着转速n的增大，串在电枢回路的起动电阻Rst逐级切除，进入稳态后全部切除。 起动电阻Rst一般设计为短时运行方式，不容许长时间通过较大的电流。

降压起动： 对于他励直流电动机，可以采用专门设备降低电枢回路的电压以减小起动电流。 起动时电压Umin,起动电流Ist： Ist= Umin/Ra< λiIN 启动过程中U随Ea上升逐渐上升，直到U=UN 串励电动机绝对不允许空载起动。 串电阻起动设备简单，投资小，但起动电阻上要消耗能量； 电枢降压起动设备投资较大，但起动过程节能。 直流电动机的调速 为提高产品质量和生产效率，工作机械的运行速不可能是单一的。按照工作机械的要求认为地调节拖动电动机的运行速度。 例如：车床切削工件时，精加工用高速，粗加工用低速。 改变传动机构的变比——机械调速 改变电动机参数——电气调速：直流和交流 直流调速系统中大多数为他励直流电动机 一、他励直流电动机人为机械特性 电动机转速特性和机械特性的一般表达式：

他励直流电动机的起动和反转

1 他励直流电动机的起动和反转 一．他励直流电动机的起动 据直流电动机的电压方程：U ＝E a ＋I a R a ， a a a U E I R -＝。起动时：n ＝0，E a ＝0，故：a a U I R ＝，R a 只是电枢绕组的电阻，是很小的，故若直流电动机直接加额定电压起动：N st a U I R ＝ ≈10～20I N 甚至更大，这么大的电流除了所产生的电磁力会损坏拖动系统的传动机构外，对直流电机还会使电刷与换向器间产生强烈的火花甚至环火。因此除了有较大电枢电阻、转动惯量较小的微型直流电动机外，一般的直流电动机是绝不允许直接起动的。 一般直流电动机允许的最大电流为2I N ，由起动电流公式可知，直流电动机的起动方法有： （一）降压起动：由降压人为机械特性可见，开始时把 电压降到令I st <2I N ，T st >T L ，电机开始起动，随着转速上 升逐步升高电压，最后电压升到U N ，进入固有机械特性， 起动完毕。要注意避免升压过快产生过大的冲击电流，如图。 （二）电枢回路串电阻起动：由电枢回路串电阻的人为 机械特性可见，开始时所串电阻令I st <2I N ，T st >T L ，电机 开始起动，随着转速上升逐级撤除电阻，最后全部外串电 阻撤除，进入固有机械特性，起动完毕。要注意避免撤除 电阻的瞬间产生过大的冲击电流，如图。 上述起动过程均可采用自动控制系统，则起动性能更好。 二．他励直流电动机的反转 由转矩公式：T ＝T C a I φ可知，改变磁通Φ或电枢电流I a 的方向都可使T 反向，从而实现电动机的反转。故他励直流电动机反转的方法有： 1． 电枢反向：励磁接线不变 2． 磁场反向：电枢接线不变

直流电动机串电阻启动

综述 (2) 1直流电动机的工作原理 (3) 2直流电动机的结构 (3) 2.1定子 (4) 2.2转子 (4) 3 直流电动机的分类 (4) 3.1他励直流电动机 (5) 3.2 并励电直流动机 (5) 3.3串励直流电动机 (5) 3.4 复励直流电动机 (5) 4他励直流电动机的起动 (6) 4.2降电压起动 (6) 4.3 电枢串电阻起动 (6) 5他励直流电动机电枢串电阻起动设计 (8) 6 结论 (10) 7 心得体会 (12) 参考文献 (13)

综述 直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。直流电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的起动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和起动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。

1直流电动机的工作原理 如图1-1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图1-1所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的 ,这样就使得电机一直旋转下去。 图1-1 直流电动机的工作原理图 2直流电动机的结构 直流电机由定子、转子和机座等部分构成。 图2-1直流电机结构图

直流电动机电枢串电阻

引言 直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。滞留电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的启动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和启动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。

一、直流电动机的工作原理 如图1—1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图（a）所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的。这样就使得电机一直旋转下去。 图1—1 直流电动机的工作原理图

二、直流电动机的结构 直流电机由定子、转子和机座等部分构成。 2.1、转子 电枢铁心——电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。 电枢绕组——电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。 换向器—在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一。 2.2、定子 主磁极——主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。 机座——机座有两个作用，一是作为主磁极的一部分，二是作为电机的结构框架。 换向极——换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。 端盖——端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。

直流电动机电枢串电阻起动设计 (2)..

指导教师评定成绩： 审定成绩：重庆邮电大学移通学院 课程设计报告 设计题目：直流电动机电枢串电阻起动设计 学校：重庆邮电大学移通学院 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：

课程设计任务书 一、 设计题目 直流电动机电枢串电阻起动设计 二、 设计任务 某工厂有一台他励直流电动机，已知参数如下： 三、设计计划 电机与拖动课程设计预计6天内完成。前三天查找并收集相关资料，之后两到3天总结并整理设计的内容，最后1天系统的进行相关课题的设计，反映到书面上来。 三、 设计内容 1、 设计包含直流电动机工作原理； 2、 电动机的机械特性分析说明； 3、 分析说明直流电机串电阻启动适用场合； a a 05111101: 1003602773200/min N N N N P KW U V I A n r ====

4、他励直流电动机启动方法，详细说明串电阻启动（包含启 动过程分析）； 5、串电阻启动方案分析设计计算 四、设计要求 1、设计工作量是按要求完成设计说明书一份； 2、设计参数： 学号20~ ：I1=2.0 I N，I2=1.2 I N; I1启动电流，I2为切换电流 3、计算出合理的启动级数m; 4、设计求解出各级串入的电阻值； 5、设计必须根据进度计划按期完成； 6、结论 7、设计说明书必须经指导老师审查签字。 指导教师： 时间：2013.12.5

摘要 直流电动机是人类最早发明的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。滞留电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流电动机因结果复杂，维护困难，价格较贵等却点制约了它的发展，但是它具有良好的启动，调速和制动性能，因此在速度调节要求较高，正反转和启动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖地。在工业领域中直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动机的运转特性。 关键词 直流电动机启动运转特性制动性能

实验一 他励直流电动机的起动与调速教学提纲

实验一他励直流电动机的起动与调速

上海开放大学 电气传动技术及应用 实验一他励直流电动机的起动与调速 实验报告 分校：_____ _____ 班级：__________________ 学生姓名：__________________ 学号：__________________ 实验成绩：__________________ 批阅教师：__________________ 实验日期年月日

实验一他励直流电动机的起动与调速 一、实验目的 1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。 二、实验项目 1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。 2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。 三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序 1、实验设备 2、控制屏上挂件排列顺序 D31、D42、D41、D51、D31、D44 四、实验说明及操作步骤

1、由实验指导人员介绍DDSZ -1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。 2、用伏安法测电枢的直流电阻 图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图 （1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。开关S 选用D51挂箱。 （2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表1-1中。 （3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值 表1-1 室温 18 ℃ )(3 1 321a a a a R R R R ++ =