直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)分析與設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)分析與設(shè)計(jì)院（系、部）：專業(yè)班級(jí)： TOC o 1-5 h z 姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：劉春喜王繼強(qiáng)李國(guó)華楊楨日期：電氣工程系課程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分模板課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)期2011/2012 第 2 學(xué)期姓名專業(yè)班級(jí)課程名稱設(shè)計(jì)題目f、_ 成績(jī)?cè)u(píng)分項(xiàng)目?jī)?yōu)良中及格不及格設(shè)計(jì)表現(xiàn)1.設(shè)計(jì)態(tài)度非常認(rèn)真認(rèn)真較認(rèn)真一般不認(rèn)真2.設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守基本遵守少量違反嚴(yán)重違反3.獨(dú)立工作能力強(qiáng)較強(qiáng)能獨(dú)立設(shè)計(jì) 完成基本獨(dú)立設(shè) 計(jì)完成不能獨(dú)立設(shè) 計(jì)完成4.上交設(shè)計(jì)時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)遲交半天遲交一天遲交一天以 上設(shè) 計(jì) 說明 書5.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路清 晰，

2、結(jié)構(gòu)方案 良好，設(shè)計(jì)參 數(shù)選擇正確， 條理清楚，內(nèi) 容完整，結(jié)果 正確設(shè)計(jì)思路清 晰，結(jié)構(gòu)方案 合理，設(shè)計(jì)參 數(shù)選擇正確， 條理清楚，內(nèi) 容較完整，極 少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路較 清晰，結(jié)構(gòu)方 案基本合理， 設(shè)計(jì)參數(shù)選 擇基本正確， 調(diào)理清楚，內(nèi) 容基本完整， 有少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路基 本清晰，結(jié)構(gòu) 方案基本合 理，設(shè)計(jì)參數(shù) 選擇基本正 確，調(diào)理清 楚，內(nèi)容基本 完整，有些錯(cuò) 誤設(shè)計(jì)思路不 清晰，結(jié)構(gòu)方 案不合理，關(guān) 鍵設(shè)計(jì)參數(shù) 選擇有錯(cuò)誤， 調(diào)理清楚，內(nèi) 容不完整，有 明顯錯(cuò)誤6.設(shè)計(jì)書寫、字體、 排版規(guī)范、整潔、 有條理，排版 很好較規(guī)范、整 潔、有條理， 個(gè)別排版有 問題基本規(guī)范、整 潔、有條理，

3、個(gè)別排版有 問題基本規(guī)范、整 潔、有條理， 排版有問題 較多不規(guī)范、不整 潔、無條理， 排版有問題 很大7.封面、目錄、參 考文獻(xiàn)完整較完整基本完整缺項(xiàng)較多不完整圖 紙8.繪圖效果很出色較出色一般較差很差9.布局合理、美觀較合理基本合理有些混亂布局混亂10.繪圖工程標(biāo)準(zhǔn)符合標(biāo)準(zhǔn)較符合標(biāo)準(zhǔn)基本符合標(biāo) 準(zhǔn)個(gè)別不符合 標(biāo)準(zhǔn)完全不符合 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定說明：不及格標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)內(nèi)容一項(xiàng)否決制，即5為不及格，整個(gè)設(shè)計(jì)不及格，其他4項(xiàng)否決；優(yōu)、良、中、及格標(biāo)準(zhǔn)：以設(shè)計(jì)內(nèi)容為主體，其他項(xiàng)超過三分之一為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，否則評(píng)定為下一等級(jí)； 如優(yōu)秀評(píng)定，設(shè)計(jì)內(nèi)容要符合5,其余九項(xiàng)要有4項(xiàng)符合才能評(píng)定為優(yōu)，否則評(píng)定為良好，以此類推

4、。最終成績(jī)：評(píng)定教師簽字：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目 直流電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)分析與設(shè)計(jì) 二設(shè)計(jì)任務(wù)一臺(tái) Z4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，=200kW , T，又切除一切起動(dòng)電阻R 。同理，電樞電流又由I突增到I，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)1 2K221轉(zhuǎn)矩由T突增到T。T T，沿固有特性加速到g點(diǎn)T = T，n = n電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，起211 L1 Lg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I1 （或相應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩孔）及切換電流12 （或與之相應(yīng)的切換轉(zhuǎn)矩T）都是不變的，這樣，使得起動(dòng)過程有較均勻的加速。2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。11

5、7.2.2電樞回路串電阻起動(dòng)電阻的計(jì)算二級(jí)起動(dòng)時(shí)推廣到m級(jí)起動(dòng)的一般情況，得Ra1Ra2Ra1Ra2Ra (m 一 1)amam（11）（12）式中人為最大起動(dòng)電流I1與切換電流12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Ra1 = p m。式中m為起動(dòng)級(jí)數(shù)。由上式得 r a TOC o 1-5 h z &= m： &（13）aRig0如給定人，求m，可將式土 =& m取對(duì)數(shù)得m =ra1g P由式P = = R“a 2 .“）Ram可得每級(jí)電樞回路總電阻12Ra 2aRamLR 1 = P R = P mrR = P R = P m-1r（14）

6、Ra (m-1) = P Ram=P 1Ram = P各級(jí)啟動(dòng)電阻為R尸吃-R 2R 2=R 2 - Ra 3R 3 = Ra 3 - Ra 4(15) TOC o 1-5 h z k (m-1)a (m-1)amkm am a起動(dòng)最大電流I及切換電流I按生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求確定，一般I = (1.5 2.0)1 , 121NI = (1.11.2)I 及電動(dòng)機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩T = (1.52.0)I ， T = (1.11.2)I2N1N 2N8他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻起動(dòng)設(shè)計(jì)方案選擇啟動(dòng)電流I1和切換電流12I】=(1.5 2.0)七=(1.5 2.0)x497A = (745.5 994)

7、A( 16)12 = (1.11.2)九=(1.11.2) x497A = (546.7 596.4)A(17)選擇=840A， 12 = 560A。求出起切電流比&P = = 1.5( 18)2求出啟動(dòng)時(shí)電樞電路的總電阻RamR = aN = 0.524Q( 19)am I 840求出啟動(dòng)級(jí)數(shù)mlg ZLm =七=4.76 取 m = 5(20)lg pe.重新計(jì)算p，校驗(yàn)I2p =七：知=1.47a12 = = 571A12在規(guī)定范圍之內(nèi)。f.求出各級(jí)總電阻R5 = P 5r = 1.475 x 0.076Q = 0.52QR4 = P 4r = 1.474 x 0.076Q = 0.35

8、QR3 = P 3r = 1.473 x 0.076Q = 0.24QR2 = P 2r = 1.472 x 0.076Q = 0.16Q=1.47 x 0.076Q = 0.11QR0 = R = 0.076Qh.求出各級(jí)啟動(dòng)電阻R 1 = - R0 = (0.11 - 0.076)Q = 0.034QR 2 = R2 - = (0.16 - 0.11)Q = 0.05Q（21）（22）（23）（24）R 3 = R3 - R2 = (0.24 - 0.16)Q = 0.08QR 4 = R4 - R3 = (0.35 - 0.24)Q = 0.11QR 5 = R5 - R4 = (0.5

9、2 - 0.35)Q = 0.27Q結(jié)論他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻啟動(dòng)計(jì)算方法為：選擇啟動(dòng)電流/和切換電流I12啟動(dòng)電流為I = (1.5 2.0) 1切換電流為12 = (1.11.2)九對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T2 = (1.11.2) In求出起切電流(轉(zhuǎn)矩)比p =分2U N -匕b.求出電動(dòng)機(jī)的電樞電路電阻r = 二、aN求出啟動(dòng)時(shí)的電樞總電阻R = am I1lgRam求出啟動(dòng)級(jí)數(shù)m = * a)lg p重新計(jì)算P，校驗(yàn)12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I2p=m里再根據(jù)得出的&重新求出I，并校驗(yàn)I是否在規(guī)定范圍內(nèi)。若不在規(guī)定范 r22a圍內(nèi)，需加大啟動(dòng)級(jí)數(shù)m重新計(jì)算P和12，直到符合要求為止。求出各級(jí)總電阻R 1 = P R = P mrR = P R = P m-1r(25)Ra (m-1) = P Ram=P 1Ram rah.求出各級(jí)啟動(dòng)電阻勺廣吃-R 2R 2=R 2 -孔(26)R 3=勾-R 4k (m-1)a (m-1)amkm am a參考文獻(xiàn)汪國(guó)梁.電機(jī)學(xué)M.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1988.李海發(fā).電機(jī)學(xué)M.科學(xué)出版社,2001.湯蘊(yùn)璆.電機(jī)學(xué)M.西安.西安交通大學(xué)出版社,1993.許實(shí)章.電機(jī)學(xué)（下冊(cè)）M.第 2版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1990.顧繩谷.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)M.第 4版.機(jī)械工業(yè)出版社,2007