电动机课程设计方案.docx

电动机课程设计方案

第一篇：电动机课程设计方案摘要:三相异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。三相异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和变转差率调速。其中变转差串调速包括绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速、串级调速和降压调速。三相异步电动机有三种制动状态：能耗制动、反接制动(电源两相反接和倒拉反转)和回馈这三种制动状态的机械特性曲线、能量转换关系及用途、特点等均与直流电动机制动状态。本文主要针对三相异步电动机三种制动状态作出了详细研究。2010-2011第二学期综合课程设计任务书一设计题目三相绕线转子异步电机制动方法的应用与研究二课程设计的内容1、论证三相绕线转子异步电机制动方法及其特点。2、根据已知条件为一台三相绕线式异步电机设计制动方法及设备参数：PN＝7.5kw，nN＝1430r/m，r2＝0.06欧。今将此电机用在起重装置上，加在电机轴上的静转矩Mc＝4kg·m，要求电机以500r/m的转速将重物降落。问此时在转子回路中每相应串入多大电阻（忽略机械损耗和附加损耗）。三课程设计要求1、对各种制动方法进行论证，画出电气原理图，给出工作原理描述。2、绘制各制动方法的人为特性曲线。3、参数计算准确。4、写出课程设计过程中自己的体验与收获。5、文字通顺，全文要求打印。四课程设计时间安排2011.6.17------2011.6.19查阅资料2011.6.20----2011.6.21原理分析设计2011.6.22------2011.6.23参数设计及电路图绘制2011.6.24-完成设计报告书五课程设计成绩六指导教师签字刘霞七教研室审核同意。一概述1.制动的定义所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转（或限制其转速）。制动的方法一般有两类：机械制动和电气制动。2.制动的目的机械特性位于异步电动机制动的目的是使电力拖动系统快速停车或者使拖动系统尽快减速，对于位能性负载，制动运行可获得稳定的下降速度。3.制动的方法概述电机的制动分为三种方法：回馈制动，反接制动，能耗制动。1.回馈制动：再生回馈制动是在外加转矩的作用下，转子转速超过同步转速，电磁转矩改变方向成为制动转矩的运行状态。再生回馈制动与反接制动和能耗制动不同，再生回馈制动不能制动到停止状态。2.反接制动：反接制动是在电机定子三根电源线中的任意两根对调而使电机输出转矩反向产生制动，或者在转子电路上串接较大附加电阻使转速反向，而产生制动。3.能耗制动:电机在正常运行中，为了迅速停车，在电机定子线圈中接入直流电源，在定子线圈中通入直流电流，形成磁场，转子由于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电势和电流，产生的转矩方向与电机的转速方向相反，产生制动作用，最终使电机停止。于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电势和电流，产生的转矩方向与电机的转速方向相反，产生制动作用，最终使电机停止。二电气制动1.能耗制动:（1）能耗制动的原理如果三相异步电动机定子绕组断开三相电源后，则电机内无磁通势。从而电磁转矩＝0，电动机在负载转矩作用下，自然停车，这是自然制动过程。能耗制动的电路原理图如图1所示，三相异步电动机定子绕组切断三相交流电源后（1K断开），同时，在定子绕组任意两相上接入直流电流（也称直流励磁电流)，即接通开关2K，从而在电机内形成一个不旋转的空间位置固定的磁通势，最大幅值为。在三相交流电源切断后的瞬间，电动机转子由于机械产惯性其转速不能突变，而继续维持原逆时针方向旋转。此时，直流电流生的空间固定不转的磁通势为顺时针，转速大小为并产生电流相对于旋转的转子是一个旋转磁通势；旋转方向，相。这种相对运动导致了转子绕组有感应电动势，根据左手定则可知，的方向与磁通势和电磁转矩对于转子的旋转方向是一样的，但与转速状态，电机转速迅速下降，直到转速＝0,＝0,的方向相反，电动机处于制动运行时，磁通势与转子相对静止，,减速过程结束，电动机将停转，实现了快速制动停车。如果将停车。如果负载是位能性负载，则电机负载是反抗性负载，则电机转速转速时必须立即用机械抱闸，将电机轴刹住停车。图1能耗制动接线图由于制动过程，转轴的机械能转换成电能消耗在转子回路的电阻上，因此，称为能耗制动。（2）能耗制动的机械特性三相异步电动机能耗制动的机械特性的推导类似于三相异步电动机固有机械特性的推导。当异步电动机切断三相交流电源，接入直流电流时的等值电路如图2所示。它是转子绕组相数、匝数、绕组系数及转子电路的频率都折合到定子边界的结果。图2能耗制动的等值电路图3能耗制动的电流关系图中为能耗制动转差率。当直流磁通势于转子之间相对转速（既转差）不变时，即，且的相对转子的转速即同步转速为，则转子绕组感应电动势图中的大小和频率为：为等值电流，它是通过三相异步电动机定子绕组接入直流电流等效替代直流磁通势