直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速電機(jī)拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、. . . . 課程設(shè)計(jì)名稱： 電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)題目： 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速設(shè)計(jì)專業(yè)： 電氣工程與其自動(dòng)化 班級(jí)： 電氣07-4班 姓名： 單寶鋒 學(xué)號(hào)： 0705040403 課 程 設(shè) 計(jì) 成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué) 期第四學(xué)期單寶鋒專 業(yè)電氣工程與其自動(dòng)化班級(jí)電氣07-4班課題名稱電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定指標(biāo)分值得分知識(shí)創(chuàng)新性20理論正確性20容難易性15綜合實(shí)際性10知識(shí)掌握程度15書寫規(guī)性10工作量10總成績(jī)100評(píng)語(yǔ)：任課教師時(shí)間備 注課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，參數(shù)如下：PN=4KWUaN=180VIaN=34.

2、4AnN=1450r/minRL=0.0761 用其拖動(dòng)通風(fēng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行，若采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降至200r/min，試設(shè)計(jì)電樞電路中的調(diào)速電阻。2 用其拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，采用改變電樞電壓調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降至1000r/min，試設(shè)計(jì)電樞電壓值。3 用其拖動(dòng)恒功率負(fù)載運(yùn)行，采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速，要使轉(zhuǎn)速增至1800r/min，試設(shè)計(jì)Ce的值。三、設(shè)計(jì)計(jì)劃電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)共計(jì)1周完成。第12天查資料，熟悉題目；第35天設(shè)計(jì)方案分析，具體按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)與整理設(shè)計(jì)說明書；第6天準(zhǔn)備答辯；第7天答辯。四、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

3、須根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃按期完成。3設(shè)計(jì)說明必須經(jīng)指導(dǎo)教師審查簽字方可答辯。 指 導(dǎo) 教 師：仲偉堂、王繼強(qiáng)、王巍 教研室主任： 時(shí) 間： 年 月 日目錄第一章 直流電動(dòng)機(jī) 1第二章 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理2.1直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 22.2直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 3第三章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速3.1調(diào)速指標(biāo) 53.2電樞串電阻調(diào)速 83.3改變電樞電源電壓調(diào)速 83.4弱磁調(diào)速10第四章 課程設(shè)計(jì)容11附錄 設(shè)計(jì)體會(huì)14 參考文獻(xiàn)15第一章 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。它與交流電動(dòng)機(jī)（如三相異步電動(dòng)機(jī)）相比，雖然因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、故障較多等，目前已不如交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)

4、用普遍，但由于它具有優(yōu)良的調(diào)速性能和較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，得到廣泛應(yīng)用。本節(jié)僅就直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理、直流電動(dòng)機(jī)的分類與在印刷設(shè)備中的應(yīng)用、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速做一簡(jiǎn)單介紹。下圖為直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖，圖中的N和S是一對(duì)固定不動(dòng)的磁極，用以產(chǎn)生所需要的磁場(chǎng)。容量較大一些的電機(jī)，磁場(chǎng)都是由直流勵(lì)磁電流通過繞在磁極鐵心上的勵(lì)磁繞組產(chǎn)生。為了清晰，圖中只畫出了磁極的鐵心，沒有畫出勵(lì)磁繞組。在N極和S極之間有一個(gè)可以繞軸旋轉(zhuǎn)的繞組。直流電機(jī)這部分稱為電樞，而實(shí)際電機(jī)的電樞繞組嵌在鐵心槽，電樞繞組的電流稱為電樞電流。 線圈兩端分別與兩個(gè)彼此絕緣而且與線圈同軸旋轉(zhuǎn)的銅片連接，銅片上有各壓著一個(gè)固定不動(dòng)

5、的電刷。 在直流電動(dòng)機(jī)中，為了產(chǎn)生方向始終如一的電磁轉(zhuǎn)矩，外部電路中的直流電流必須改變成電機(jī)部的交流電流，這一過程稱為電流的換向。換向的銅片稱為換向片?；ハ嘟^緣的換向片組合的總體稱為換向器。abcd線框 A.B. 電刷 E.F.換向器 第二章 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理2.1 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)主要由磁極、電樞、換向器三部分組成。 （1）磁極。 磁極是電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置，如圖1所示。它分成極心1和極掌2兩部分。極心上放置勵(lì)磁繞組3，極掌的作用是使電動(dòng)機(jī)空氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布最為合適，并用來?yè)踝?lì)磁繞組；磁極是用鋼片疊成的，固定在機(jī)座4（即電機(jī)外殼）上，機(jī)座也是磁路的一部分。機(jī)座常

6、用鑄鋼制成。圖1直流電動(dòng)機(jī)的磁極與磁路 1-極心 2-極掌 3-勵(lì)磁繞組 4-機(jī)座 （2）電樞。電樞是電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分。直流電動(dòng)機(jī)的電樞是旋轉(zhuǎn)的，電樞鐵心呈圓柱狀，由硅鋼片組成，表面沖有槽，槽中放有電樞繞組。 （3）換向器（整流子）。換向器是直流電動(dòng)機(jī)的一種特殊裝置，其外形如圖2所示，主要由許多換向片組成，每?jī)蓚€(gè)相鄰的換向片中間是絕緣片。在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組得以同外電路聯(lián)結(jié)。換向器是直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，易于識(shí)別。 圖2換向器 1換向片 2連接部分 圖3 鉤型換向器圖4 槽型換向器。圖3 直流電機(jī)裝配結(jié)構(gòu)圖 圖4 直流電機(jī)縱向剖視圖 1換向器 2電刷

7、裝置 3機(jī)座 4主磁極 5換向極6端蓋 7風(fēng)扇 8電樞繞組 9電樞鐵心 2.2 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 圖2-2 直流電動(dòng)機(jī)原理圖 圖2-2是直流電動(dòng)機(jī)的示意圖。若在A、B之間外加一個(gè)直流電壓，A接電源正極，B接負(fù)極，則線圈中有電流流過。當(dāng)線圈處于圖5所示位置時(shí)，有效邊ab在N極下，cd在s極上，兩邊中的電流方向?yàn)閍b，cd。由安培定律可知，ab邊和cd邊所受的電磁力為：F=BIL式中，I為導(dǎo)線中的電流，單位為安（A）。根據(jù)左手定則知，兩個(gè)F的方向相反，如圖5所示，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使線圈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過180時(shí)，cd邊處于N極下，ab邊處于S極上。由于換向器的作用，使兩有效邊中電流的方

8、向與原來相反，變?yōu)閐c、ba，這就使得兩極面下的有效邊中電流的方向保持不變，因而其受力方向、電磁轉(zhuǎn)矩方向都不變。由此可見，正是由于直流電動(dòng)機(jī)采用了換向器結(jié)構(gòu)，使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，在這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩作用下使電樞按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)可作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)，即由電動(dòng)機(jī)向機(jī)械負(fù)載輸出機(jī)械功率。在直流電動(dòng)機(jī)中，除了必須給電樞繞組外接直流電源外，還要給勵(lì)磁繞組通以直流電流用以建立磁場(chǎng)。電樞繞組和勵(lì)磁繞組可以用兩個(gè)電源單獨(dú)供電，也可以由一個(gè)公共電源供電。按勵(lì)磁方式的不同，直流電動(dòng)機(jī)可以分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)等形式。由于勵(lì)磁方式不同，它們的特性也不用。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞

9、組分別由兩個(gè)電源供電，如圖2-3所示。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于采用單獨(dú)的勵(lì)磁電源，設(shè)備較復(fù)雜。但這種電動(dòng)機(jī)調(diào)速圍很寬，多用于主機(jī)拖動(dòng)中。 圖2-3 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)第三章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，要求生產(chǎn)機(jī)械在不同情況下有不同的工作速度，如扎鋼機(jī)在扎制不同的品種和不同厚度的鋼材時(shí)，就必須有不同的工作速度以保證生產(chǎn)的需要，這種人為改變速度的方法稱為調(diào)速?？梢杂脵C(jī)械的方法或電氣的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這里只分析電氣調(diào)速方法與其性能特點(diǎn)。電氣調(diào)速是人為的改變電氣參數(shù)，有意識(shí)地使電動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)由一條機(jī)械特性曲線轉(zhuǎn)換到另一條機(jī)械特性曲線上，為了生產(chǎn)需要而對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行的一種控制，它與電機(jī)在負(fù)載或電

10、壓隨機(jī)波動(dòng)時(shí)而引起的轉(zhuǎn)速擾動(dòng)變化是兩個(gè)不同的概念。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速公式n=可見，當(dāng)電樞電流不變時(shí)（即負(fù)載不變），只要在電樞電壓U、電樞電路附加電阻和每極磁通三個(gè)參數(shù)中，任意改變一個(gè)，都能引起轉(zhuǎn)速的變化。因此，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可以有三種調(diào)速方法。為了評(píng)價(jià)各種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)對(duì)調(diào)速方法提出了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通常稱為調(diào)速指標(biāo)。下面下面對(duì)調(diào)速指標(biāo)做一簡(jiǎn)要說明。3.1調(diào)速指標(biāo)（1）調(diào)速圍調(diào)速圍是只指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)素時(shí)，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用D表示，即D=不同的生產(chǎn)機(jī)械對(duì)對(duì)調(diào)速圍的要求不同，如車床D=20100，龍門刨床D=1040，扎鋼機(jī)D=1.203等。電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速nmax受電動(dòng)

11、機(jī)的換向與機(jī)械強(qiáng)度限制，最低轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定（即靜差率）要求的限制。（2）靜差率（調(diào)速的相對(duì)穩(wěn)定性）靜差率或轉(zhuǎn)速變化率是指電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落n與該機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，用*表示，即=式中，n為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tem=TL時(shí)的轉(zhuǎn)速?gòu)纳鲜娇梢钥闯?，在n一樣時(shí)，機(jī)械特性越“硬”，額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速降越小，靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好，負(fù)載波動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速變化也越小。圖3-1中機(jī)械特性1比機(jī)械特性2“硬”。靜差率除了與機(jī)械特性硬度有關(guān)外，還與理想空載轉(zhuǎn)速n0成反比。對(duì)于同樣“硬度”的特性，如圖3-2中特性1和特性3，雖然轉(zhuǎn)速將一樣，但其靜差率卻不同。為了保證轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性，常要

12、求靜差率應(yīng)不大于某一允許值（允許值）。 調(diào)速圍D與靜差率兩項(xiàng)性能指標(biāo)是相互制約的，當(dāng)采用同一種方法調(diào)速時(shí)，靜差率要求較低時(shí)，則可以得到較低的調(diào)速圍；反之，靜差率要求較高時(shí)，則調(diào)速圍小。如果靜差率要求一定時(shí)，采用不同的調(diào)速方法，其調(diào)速圍不同，如果改變電樞電壓調(diào)速比電樞串電阻調(diào)速的調(diào)速圍大。調(diào)速圍與靜差率是相互制約的，因此需要調(diào)速生產(chǎn)機(jī)械，必須同時(shí)給出靜差率與調(diào)速圍這兩項(xiàng)指標(biāo)，以便選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)速方法。（3）調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性是指相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速的接近程度，用平滑系數(shù)表示，即=平滑系數(shù)越接近1，說明調(diào)速的平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，其級(jí)數(shù)趨于無窮多，稱為無級(jí)調(diào)速，=1，其平滑性最好；調(diào)速不連續(xù)，

13、級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速。（4）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性包含兩方面的容，一是指調(diào)速所需的設(shè)備和調(diào)速過程中的能量損耗，另一方面是指電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)能否得到充分的利用。一臺(tái)電動(dòng)機(jī)當(dāng)采用不同的調(diào)速方法時(shí)，電動(dòng)機(jī)容許輸出的功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律是不同的，但電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率和轉(zhuǎn)矩是有負(fù)載需要所決定的，而不同的負(fù)載，其所需要的功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化的規(guī)律也是不同的，因此在選擇調(diào)速方法時(shí)，既要滿足伏在要求，又要盡可能是電動(dòng)機(jī)得到充分利用。經(jīng)分析可知，電樞回路串電阻調(diào)速以與降低電樞電壓調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的調(diào)速，而若此調(diào)速適用于恒功率負(fù)載的調(diào)速。3.2 電樞串電阻調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，保持電源電壓與勵(lì)

14、磁電流為額定值不變，在電樞回路中串入不同阻值的電阻，電動(dòng)機(jī)將運(yùn)行于不同的轉(zhuǎn)速，如圖33所示，圖中的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。從圖33可以看到，當(dāng)電樞回路串入電阻R時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的斜率將增大，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)將下移，即電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速降低。圖33 電樞串電阻調(diào)速機(jī)械特性如圖33中傳入的電阻,交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速低于交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，它們都比原來沒有外串電阻的交點(diǎn)A的轉(zhuǎn)速n低。電樞回路串電阻調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，缺點(diǎn)是調(diào)速圍小，電樞回路串入電阻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變“軟”，使負(fù)載變動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)速變化，即轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差，而且調(diào)速效率較低3.3改變電樞電源電壓調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞回

15、路不串接電阻，由一可調(diào)節(jié)的直流電源向電樞供電，最高電壓不應(yīng)超過額定電壓。勵(lì)磁繞組由另一電源供電，一般包保持勵(lì)磁磁通為額定值。電樞電壓不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載將運(yùn)行于不同的轉(zhuǎn)速上 圖3-4- 8 - / 22從圖34中可以看出，當(dāng)電樞電源電壓為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)為A，轉(zhuǎn)速為n；電壓降到后，交點(diǎn)為,轉(zhuǎn)速為；電壓為，交點(diǎn)為，轉(zhuǎn)速為；電壓為，交點(diǎn)為，轉(zhuǎn)速為；電樞電源電壓越低，轉(zhuǎn)速也越低。同樣，改變點(diǎn)數(shù)電源電壓調(diào)速方法的圍也只能在額定轉(zhuǎn)速與零轉(zhuǎn)速之間調(diào)節(jié)。改變電樞電源電壓調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的“硬度”不變，因此，集市電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速隨附在變動(dòng)而變化的幅度較小，即轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好。

16、當(dāng)電樞電源電壓連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)，轉(zhuǎn)速變化也是連續(xù)的，所以這種調(diào)速稱為無級(jí)調(diào)速。改變電樞電源電壓調(diào)速方法的有電視調(diào)速的平滑性好，即可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速效率高，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是所需的可調(diào)電源設(shè)備投資較高。這種調(diào)速方法在直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛使用。圖3-5 弱礠調(diào)速機(jī)械特性3.4弱磁調(diào)速勵(lì)直流電機(jī)電樞電流電壓不變，電樞回路也不串接電阻，在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不很大（小于額定轉(zhuǎn)矩）時(shí)，減少直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁通，可使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)弱磁調(diào)速，如圖35所示。 從圖35中可以看出，當(dāng)勵(lì)磁磁通為額定值N時(shí)，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)為A,轉(zhuǎn)速為n:勵(lì)磁磁通減少為2時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速

17、增大，同時(shí)機(jī)械特性斜率也變大，交點(diǎn)為A1,轉(zhuǎn)速為n1;勵(lì)磁電流減少為1，交點(diǎn)為A2，轉(zhuǎn)速為n2。弱磁調(diào)速的圍是在額定轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)的所允許最高轉(zhuǎn)速之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，至于電動(dòng)機(jī)所允許最高轉(zhuǎn)速值是受換向與機(jī)械強(qiáng)度所限制，一般約為1.2m左右，特殊設(shè)計(jì)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)，可達(dá)3 nN 或更高。 弱磁調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，運(yùn)行效率也較高，適用于恒功率負(fù)載，缺點(diǎn)是勵(lì)磁過弱時(shí)，機(jī)械特性的斜率大，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，可能會(huì)使電樞電流過大。 在實(shí)際的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中可以將幾種調(diào)速方法結(jié)合起來，這樣，可以得到較寬的調(diào)速圍，電動(dòng)機(jī)可以在調(diào)速圍之任何轉(zhuǎn)速上運(yùn)行，而且調(diào)速時(shí)的損耗較小，運(yùn)行效率較高，能很好的滿

18、足各種生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速的要求。第四章 課程設(shè)計(jì)容一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，參數(shù)如下：PN=4KWUaN=170VIaN=34.4AnN=1450r/minRL=0.0761. 用其拖動(dòng)通風(fēng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行，若采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降至200r/min，試設(shè)計(jì)電樞電路中的調(diào)速電阻。2. 用其拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，采用改變電樞電壓調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降至1000r/min，試設(shè)計(jì)電樞電壓值。3. 用其拖動(dòng)恒功率負(fù)載運(yùn)行，采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速，要使轉(zhuǎn)速增至1800r/min，試設(shè)計(jì)Ce的值。容解析：1.采用電樞串電阻調(diào)速：電動(dòng)機(jī)的電樞電阻Ra=（UaN - PN IaN）/ IaN

19、 =（170-4000/34.4）/34.4=1.56在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí) E= UaN -Ra IaN =(170-1.5634.4)V=116.34V Ce=E/ nN =116.34/1450=0.0802 CT=60Ce/2=60/(23.14)0.0802=0.766 TN=60 PN /2nN =60/(23.14)4000/1450N.m=26.36N. m由于通風(fēng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成反比，故n=1200r/min時(shí)的轉(zhuǎn)矩為 T=(n/ nN)2TN=(1200/1450) 226.36N.m=18.05N.m n0= UaN / Ce=160/0.0802r/min=1995

20、r/minn= n0-n=（1995-1450）r/min =545r/min由于n=( Ra +Rr)T/ CT Ce2由此求得 Rr=n CT Ce2/T- Ra =(5450.08020.766/18.05-1.56)=0.2952.采用電樞電壓調(diào)速： 由上題求得： Ra=1.56 Ce=0.0802 CT=0.766 TN =26.36N.m電樞電壓減小后n=Ra TN / CT Ce2=1.5626.36/(0.08020.766)r/min=669.37r/min n0=n+n=(1000+669.37)r/min=1669.37r/min由此求得 Ua= Cen0=0.08021

21、669.37V=133.9V3.采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速 由上求得 Ra=1.56 TN =26.36N.m由于恒功率負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，故忽略空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，調(diào)速后的電磁轉(zhuǎn)矩為 T= nN TN /n=145026.36/1800N.m=21.23N.m 1800=160/ Ce-1.2721.23/ CT Ce2得 Ce=0.0647或0.0242結(jié)論通過以上所討論的關(guān)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速的容，我們可知實(shí)現(xiàn)調(diào)速可以有三種不同的方法：改變電樞電阻調(diào)速、改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁電流調(diào)速。具體采用哪種方法要根據(jù)具體需要和各方面實(shí)際條件來決定，比如平滑性、穩(wěn)定性。經(jīng)濟(jì)性等。三種調(diào)速方法各有優(yōu)缺

22、點(diǎn)，改變電樞電阻調(diào)速的缺點(diǎn)較多，所以只適用于調(diào)速圍不大，調(diào)速時(shí)間不長(zhǎng)的小容量電動(dòng)機(jī)中；改變電樞電壓調(diào)速是一種性能優(yōu)越的調(diào)速方法，被廣泛應(yīng)用于對(duì)調(diào)速性能要求較高的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中；改變勵(lì)磁電流調(diào)速通常與改變電樞電壓同時(shí)應(yīng)用于對(duì)調(diào)速要求很高的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，來擴(kuò)大調(diào)速圍和實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)速。通過這個(gè)設(shè)計(jì)我跟深入的了解了他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，使我對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理與過程有了新的認(rèn)識(shí)，讓我知道了做學(xué)問需要嚴(yán)緊的思維，和認(rèn)真的態(tài)度，所以，這次做課程設(shè)計(jì)的收獲是從來沒有體驗(yàn)過的，也是我應(yīng)該好好珍惜的。設(shè)計(jì)體會(huì)通過這次課程設(shè)計(jì)，我感覺到我的收獲不僅僅是增加了電機(jī)與拖動(dòng)方面的知識(shí)，更重要的是提高了自我學(xué)習(xí)的能力，知道了要?jiǎng)?chuàng)新，要做學(xué)問，要有所收獲，就應(yīng)該多思考，多查閱資料，體會(huì)并且理解了很多在課堂上學(xué)不到的知識(shí)和