電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)

1、宜春學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱(chēng)：電機(jī)與拖動(dòng)題目名稱(chēng)： 三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻有級(jí)起動(dòng)設(shè)計(jì) 學(xué)生院系：物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：16自動(dòng)化2班學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名：吳舟帆目錄一.三相異步電動(dòng)機(jī)的綜述3二.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法、調(diào)速方法、制動(dòng)方法.4三.三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻有級(jí)起動(dòng)電路圖、具體過(guò)程5四.心得體會(huì)10五.參考文獻(xiàn)10 一.三相異步電動(dòng)機(jī)的綜述三相異步電機(jī)（Triple-phase asynchronous motor）是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一種，是靠同時(shí)接入380V三相交流電流（相位差120度）供電的一類(lèi)電動(dòng)機(jī)，由于三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以相同的方向

2、、不同的轉(zhuǎn)速成旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，所以叫三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。二.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法、調(diào)速方法、制動(dòng)方法1. 起動(dòng)方法：有級(jí)起動(dòng)容量較大的三相異步電動(dòng)機(jī)一般采用有級(jí)起動(dòng)，以保證起動(dòng)過(guò)程中有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流。它的起動(dòng)電阻RST由若干級(jí)起動(dòng)電阻串聯(lián)，即RST=RST1+RST2+RSTm。起動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)子串入最大起動(dòng)電阻RST，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為要求值T1，隨著轉(zhuǎn)速n的增加，每當(dāng)轉(zhuǎn)矩T降至希望值T2時(shí)，

3、切除一段起動(dòng)電阻，使T又等于T1，T2稱(chēng)為切換轉(zhuǎn)矩。因而在啟動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)矩始終在起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1與切換轉(zhuǎn)矩T2之間變化，直到全部起動(dòng)電阻被切除。2.調(diào)速方法：串級(jí)調(diào)速在轉(zhuǎn)子電路中串入一個(gè)與頻率相等，而相位相同或相反的附加電動(dòng)勢(shì)，既可節(jié)能，又可將這部分功率回饋到電網(wǎng)中去。3.制動(dòng)方法：能耗制動(dòng)：能耗制動(dòng)的特點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)與三相電源斷開(kāi)，而與直流電源接通，電動(dòng)機(jī)像發(fā)電機(jī)一樣，將拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能消耗在電機(jī)內(nèi)部的電阻中，故名能耗制動(dòng)。反接制動(dòng)：反接制動(dòng)的特點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)差率s>1,所謂“反接”意即在此。從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩回饋制動(dòng)：

4、回饋制動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率s<0，電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能送回電網(wǎng)，故名回饋制動(dòng)，又稱(chēng)再生制動(dòng)。3 三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串電阻有級(jí)起動(dòng)電路圖、具體過(guò)程PN(kW)U1N(V)Nn(r/min)I1N(A)MTI2N(A)U2N(V)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL(N.M)2606000148030.31.924813461150選擇起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1T1=（0.80.9）TM=（0.80.9）MTTN=（0.80.9）×1.92××=（2578.72900.3）N·M取T1=2700N·M求起切轉(zhuǎn)矩比起動(dòng)級(jí)數(shù)初步定為六

5、由與得 求出切換轉(zhuǎn)矩T2 ，所以m和合適求出轉(zhuǎn)子每相繞組電阻求各級(jí)起動(dòng)電阻起動(dòng)步驟如下：串聯(lián)起動(dòng)電阻RST1，RST2,RST3,RST4,RST5和RST6 起動(dòng)起動(dòng)前開(kāi)關(guān)Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6斷開(kāi)，使得轉(zhuǎn)子每相繞組串入電阻RST1，RST2,RST3,RST4,RST5和RST6,加上轉(zhuǎn)子每相繞組自身的電阻R2，轉(zhuǎn)子電路的總電阻為R66=R2+RST1+RST2+RST3+RST4+RST5+RST6然后合上電源開(kāi)關(guān)Q,這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如上圖中的特性n0Ma。由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械開(kāi)始起動(dòng)，工作特性由a1點(diǎn)向a2點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST6

6、當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)a2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q6切除起動(dòng)電阻RST6，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽65=R2+RST1+RST2+RST3+RST4+RST5這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)樘匦詎0Mb。由于切除RST6的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，故工作點(diǎn)由特性n0Mb上的a2點(diǎn)平移到特性n0Mb上的b1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Mb由b1點(diǎn)向b2點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST5 當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)b2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q5切除起動(dòng)電阻RST5，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽64=R2+RST1+RST2+RST3+RST4這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特

7、性變?yōu)樘匦詎0Mc。由于切除RST5的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，故工作點(diǎn)由特性n0Mb上的b2點(diǎn)平移到特性n0Mc上的c1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Mc由c1點(diǎn)向c2點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST4 當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)c2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q4切除起動(dòng)電阻RST4，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽63=R2+RST1+RST2+RST3這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)樘匦詎0Md。由于切除RST4的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，故工作點(diǎn)由特性n0Mc上的c2點(diǎn)平移到特性n0Md上的d1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Md由d1點(diǎn)向d2

8、點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST3 當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)d2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q3切除起動(dòng)電阻RST3，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽62=R2+RST1+RST2這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)樘匦詎0Me。由于切除RST3的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，故工作點(diǎn)由特性n0Md上的d2點(diǎn)平移到特性n0Me上的e1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Me由e1點(diǎn)向e2點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST2 當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)e2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q2切除起動(dòng)電阻RST2，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽61=R2+RST1這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)樘匦詎0Mf。由于切除R

9、ST2的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，故工作點(diǎn)由特性n0Me上的e2點(diǎn)平移到特性n0Mf上的f1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Mf由f1點(diǎn)向f2點(diǎn)移動(dòng)。切除起動(dòng)電阻RST1 當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)f2點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T2時(shí)，合上開(kāi)關(guān)Q1切除起動(dòng)電阻RST2，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路短接，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)镽60=R2這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦詎0Mg。工作點(diǎn)由特性n0Mf上的f2點(diǎn)平移到特性n0Mg上的g1點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T1，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性n0Mg由g1點(diǎn)向g2點(diǎn)移動(dòng),經(jīng)過(guò)g2點(diǎn)最后穩(wěn)定運(yùn)行在p點(diǎn)，整個(gè)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。四 .心得體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，從理論上掌