電機(jī)及拖動課程設(shè)計報告

1、日期電機(jī)及拖動課程設(shè)計報告課程名稱電機(jī)及拖動課程設(shè)計異步電動機(jī)綜合設(shè)計（課題八）指導(dǎo)老師黃禎祥姓名謝春雷學(xué)號班級名稱電子信息科學(xué)與技術(shù)2班學(xué)院名稱 信息工程學(xué)院交閱時間2016年12月31日目錄二、課程設(shè)計題目與要求 2三、課程設(shè)計過程與結(jié)果 3（一）、參數(shù)計算 31、電機(jī)參數(shù)計算 32、Y-換接起動時電機(jī)的參數(shù)計算 4（二）、啟動方式的選用與原理 51、啟動方式的選用與其相關(guān)參數(shù)計算 52、啟動方式的機(jī)械特性圖 6（三）、設(shè)計啟動控制的控制電路 71、啟動控制方式的選用與設(shè)計 72、控制電路的仿真分析 8四、課程設(shè)計總結(jié) 91、 各類啟動方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析 92、 心得與體會 10、課程設(shè)計背

2、景籠形異步電動機(jī)是一種交流電機(jī)， 也稱作感應(yīng)電機(jī)， 主要作電動機(jī)使用。 籠 形異步電動機(jī)廣泛的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，家用電器以及航天、計算機(jī)等高科技領(lǐng)域。 異步電動機(jī)還可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如用于小水電站，風(fēng)力發(fā)電等?；\形異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括定子、 轉(zhuǎn)子和氣隙。 定子由鐵芯、 定子繞組和 機(jī)座三部分構(gòu)成。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子繞組、 轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。 轉(zhuǎn)子通常分為籠型和 繞線式。氣隙存在于異步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間， 通常很小。 氣隙的大小對于異 步電機(jī)的性能影響很大?；\形異步電動機(jī)之所以得到廣泛的應(yīng)用，主要是因為它有結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行可 靠，制造容易，價格低廉，堅固耐用等優(yōu)良特性，同時還有較高的效率和良好的 工

3、作特性。然而籠形異步電動機(jī)也存在著一些不足： 啟動電流較大， 會使電源電壓在電 機(jī)啟動時下降， 使線路和電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生損耗而引起發(fā)熱； 啟動轉(zhuǎn)矩較小； 在大范 圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速較為困難； 必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率等。 其中籠形異步 電機(jī)的啟動一直是電機(jī)學(xué)的重要研究方向， 過分析籠形異步機(jī)的運(yùn)行原理， 能夠 總結(jié)出兩種啟動方式：直接啟動、降壓啟動。其中降壓啟動又可分為：定子串三 相對稱電阻或電抗降壓啟動、 Y-D 降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角型 降壓啟動。本課程設(shè)計通過分析和計算籠形異步電動機(jī)在 Y-D 型啟動方式、直接啟動下的 相關(guān)參數(shù)的數(shù)值、 獲取相應(yīng)的機(jī)械特性以及進(jìn)行計算機(jī)模擬

4、仿真， 比較了不同啟 動方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場合，對今后的學(xué)習(xí)和研究能起到一定的啟發(fā)作用。二、課程設(shè)計題目與要求一臺三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的額定參數(shù)為： 380V、50Hz、1455 r/min，定子聯(lián)結(jié)，每相參數(shù)：尺 R °.072°, Xs X；0 0.2Q, Rf °.7, Xf 5Q,試求：1. 在額定電壓下直接起動時，起動電流倍數(shù)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和功率因數(shù)；2. 應(yīng)用丫-換接起動時，起動電流倍數(shù)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和功率因數(shù)。3. 試計算其中一種起動方式的參數(shù)并做出機(jī)械特性圖；4. 設(shè)計一個起動控制的控制線路,敘述其工作原理。三、課程設(shè)計過程與結(jié)果（一）、參數(shù)計算

5、1、參數(shù)計算：在額定電壓下直接起動時, 起動電流倍數(shù)、 起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和功率因數(shù)2、Y- 換接起動時電機(jī)的參數(shù)計算: 應(yīng)用Y-換接起動時，起動電流倍數(shù)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和功率因數(shù)。(二) 、啟動方式的選用與原理1、啟動方式的選用與其相關(guān)參數(shù)計算 : 試計算其中一種起動方式的參數(shù)并做出機(jī)械特性圖 直接啟動參數(shù) :定子漏電感 L1=xs/2 n f1=(H)轉(zhuǎn)子漏電感 L2=x10/2 n f1=(H)勵磁電感Lm=xf/2 n f1=(H)同步轉(zhuǎn)速 n1=1500(r/min) 額定轉(zhuǎn)差率 sn =(n1 -nn)/n1=額定轉(zhuǎn)矩Tn=(3npun2Rr./sn)/(2n f1(Rs+Rr/sn )

6、2+ (xs+x10) 2 )=()最大轉(zhuǎn)矩 Tm=3npun2/4 n f1(xs+x10)=2、啟動方式的機(jī)械特性圖: 試計算其中一種起動方式的參數(shù)并做出機(jī)械特性圖 機(jī)械特性曲線:降低定子電壓的機(jī)械特性曲線 定子回路串電阻的機(jī)械特性曲線(三) 、設(shè)計啟動控制的控制電路1、啟動控制方式的選用與設(shè)計Y降壓起動也稱為星形一三角形降壓起動，簡稱星三角降壓 起動。這一線路的設(shè)計思想仍是按時間原則控制起動過程。所不同的是，在起動時將電動機(jī)定子繞組接成星形， 每相繞組承受的電壓為電 源的相電壓（220V），減小了起動電流對電網(wǎng)的影響。而在其起動后 期則按預(yù)先整定的時間換接成三角形接法， 每相繞組承受的電

7、壓為電 源的線電壓（380V），電動機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。凡是正常運(yùn)行時定子繞 組接成三角形的鼠籠式異步電動機(jī)，均可采用這種線路，本題為正常運(yùn)行時定子三角形連接的籠形異步電機(jī)故而滿足。 定子繞組接成Y降壓起動的自動控制線路如圖所示。2、控制電路的仿真分析啟動按下起動按鈕SB2接觸器KM1線圈得電，電動機(jī)M接入電源。 同時，時間繼電器KT及接觸器KM2線圈得電。接觸器KM2線圈得電，其常開主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)M定子繞組在 星形連接下運(yùn)行。KM2的常閉輔助觸點(diǎn)斷開，保證了接觸器 KM3不得 電。時間繼電器KT的常開觸點(diǎn)延時閉合；常閉觸點(diǎn)延時繼開，切斷 KM2線圈電源，其主觸點(diǎn)斷開而常閉輔助觸點(diǎn)閉合。接觸器

8、KM3線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，使電動機(jī) M由星形起動切換為三角形運(yùn)行。 停車 按SB1輔助電路斷電，各接觸器釋放，電動機(jī)斷電停車線路在KM2與 KM3之間設(shè)有輔助觸點(diǎn)聯(lián)鎖，防止它們同時動作造 成短路；此外，線路轉(zhuǎn)入三角接運(yùn)行后，KM3勺常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?，切?時間繼電器KT、接觸器KM2避免KT、KM2線圈長時間運(yùn)行而空耗電 能，并延長其壽命。三相鼠籠式異步電動機(jī)采用 Y降壓起動的優(yōu) 點(diǎn)在于：定子繞組星形接法時，起動電壓為直接采用三角形接法時的 1/3，起動電流為三角形接法時的 1/3，因而起動電流特性好，線路 較簡單，投資少。其缺點(diǎn)是起動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為三角形接法的 1/3， 轉(zhuǎn)矩特性差。所以該

9、線路適用于輕載或空載起動的場合。另外應(yīng)注意， Y聯(lián)接時要注意其旋轉(zhuǎn)方向的一致性。四、課程設(shè)計總結(jié)1、各類啟動方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析2、心得與體會通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)電機(jī)及拖動方 面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題， 但經(jīng)過一次又一次的 思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在， 也暴露出了前期我在 這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲齲最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐 行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了， 在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在 今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中， 一定要不懈努力，不能遇到問題 就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決， 只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘， 而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可 能得到社會及他人對你的認(rèn)可！課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上 的