电机设计课程设计 (2)

目录

设计任务书………………………………………

引言………………………………………………

设计说明书………………………………………

一、直流电机…………………………………

二、给定数据…………………………………

三、预选电机…………………………………

四、作电动机负载图…………………………

五、温开校验…………………………………

六、机械特性绘制……………………………

七、参考文献…………………………………

八、心得体会…………………………………

设计任务书

龙门刨床电动机的选择

龙门刨床的工作循环为：正向起动、正向切削、正向制动、反向起动、快速返回和反向制动六个阶段。设启动加速度为1.2米/秒2；起、制动时间相同；切削速度为15米/分；切削时间为11秒；切削力为1000kg；工件重为5吨；工作台重为3吨；齿条齿距为20毫米；返回速度为正向切削速度的1.15倍；传动效率为77%；工作台与桌面的摩擦系数为0.1。

课题设计要求：

1. 预选电动机

2. 设计传动装置，作出传动机构图

3. 求出系统折算到电动机轴上的力矩和转动惯量

4. 作电动机的负载图

5. 校验电动机

6. 写出设计说明书

引言

电机是利用电磁作用原理工作的机械，电机的功能是进行机电能量的转换和传递。电动机将交流或直流电能转换为机械能，用作拖动各种生产机械的动力，是在国民经济各部门中应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机所消耗的电能站全国总发电量的60%以上。

电力拖动是指用电动机作为原动机拖动各种生产机械。现代的电力拖动大多采用多电动机拖动方式，即在同一台生产机械上，不同的工作机采用多台电动机分别单独拖动，例如B2012A系列龙门刨床的各个工作机构分别用9台电动机单独拖动。电力拖动比起其他拖动方法具有许多无法比拟的有点，最主要的优点是启动、调速、制动、反转等都比其他方法容易实现，而且可得所需的静态特性和动态特性，特别是数控技术和电子计算机技术的应用，进一步提高了电力拖动

一、 直流电动机

直流电机是生产和使用直流电能的机电能量转换机械。直流电动机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。它与交流电动机（如三相异步电动机）相比，虽然因结构比较复杂、生产成本较高、故障较多等，目前已不如交流电动机应用普遍，但由于它具有优良的调速性能和较大的启动转矩，得到广泛应用。本节仅就直流电动机的结构与工作原理、直流电动机的分类及在印刷设备中的应用、直流电动机的启动与调速做一简单介绍。

下图为直流电动机的结构原理图，图中的N和S是一对固定不动的磁极，

用以产生所需要的磁场。容量较大一些的电机，磁场都是由直流励磁电流通过绕在磁极铁心上的励磁绕组产生。为了清晰，图中只画出了磁极的铁心，没有画出励磁绕组。在N极和S极之间有一个可以绕轴旋转的绕组。直流电机这部分称为电枢，而实际电机的电枢绕组嵌在铁心槽内，电枢绕组的电流称为电枢电流。

线圈两端分别与两个彼此绝缘而且与线圈同轴旋转的铜片连接，铜片上有各压着一个固定不动的电刷。

在直流电动机中，为了产生方向始终如一的电磁转矩，外部电路中的直流电流必须改变成电机内部的交流电流，这一过程称为电流的换向。换向的铜片称为换向片。互相绝缘的换向片组合的总体称为换向器。

图1：直流电动机原理图

二、 直流电动机的结构与工作原理

2.1直流电动机的结构

直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成。

（1）磁极。

磁极是电动机中产生磁场的装置，如图2所示。它分成极心1和极掌2两部分。极心上放置励磁绕组3，极掌的作用是使电动机空气隙中磁感应强度的分布最为合适，并用来挡住励磁绕组；磁极是用钢片叠成的，固定在机座4（即电机外壳）上，机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。

图2直流电动机的磁极及磁路

1-极心 2-极掌 3-励磁绕组 4-机座

（2）电枢。电枢是电动机中产生感应电动势的部分。直流电动机的电枢是旋转的，电枢铁心呈圆柱状，由硅钢片组成，表面冲有槽，槽中放有电枢绕组。

目 录

摘 要 ·························································································· 2

第一章 绪 论 ······················································································· 3

1.1课题意义 ··································································································· 3

1.2系统参数和基本要求 ···················································································· 4

1.3选用的电动机 ····························································································· 4

第二章 课程设计的原理及选用器材的介绍 ················································· 5

2.1熔断器的原理 ····························································································· 5

2.2继电器 ······································································································ 7

ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　ＦＯＲＵＭ教育论坛　：＞≥　

电机学　教学设计　

◆李延频　

摘要：《电机学》是一门与实践联系紧密的专业基础课，其教学有自　身特有的规律。本文在联系专业相关专业方向的基础上，对《电机学》的　教学环节、教学目标、教学内容和教学方法的设计做了系统探讨。　关键词：电机学；教学设计；课堂教学；实践教学；考试　

绪论　

《电机学》是电气工程及其自动化专业的一门主干　

专业基础课，涵盖电学与磁学、稳态分析与暂态分析、　

交流电与直流电、时间量与空间量等多学科内容　】，且　

与工程实际联系密切，一直是公认的难教难学的课程。　

其研究对象具有实用性与普遍性，讲述的内容不仅是后　

续专业课的理论基础，而且是电气工程领域实践问题的　

理论依据。如何提高教学质量和教学效果，是一个值得　

探讨的问题［２】。　

一、《电机学》的总体教学设计　

每一门独立设置的课程都应该有一份总体教学设　

计，包括教学环节设计、教学目标设计、教学内容设　

计、教学方法设计，《电机学》这门重要的专业基础课　

也不应例外。　

１．１教学环节设计　

教学环节包括课堂教学、实验、课程设计、考核、　

作业与考试。这些环节是环环相扣的一个整体，其中课　

堂教学是重点，在各环节的教学中占有最重要的地位，　

各专业要掌握的理论知识都要在这个环节得到落实，这　

个环节设计水平决定了整体教学环节的设计质量，以后　

的各个环节都是围绕这个环节内容展开。　

１．２教学目标设计　

教学目标包括基本目标、能力目标和创新目标。将　

目标分层后才能将教学有序、有主次地展开，才能提高　整体教学水平和教学效果。从整体《电机学》教学到具　

体每节课都要有一个明确的教学目标。《电机学》教学　应在达到基本目标的基础上，还应该在教学目标设计时　

将能力目标和创新目标作为重要内容。能力的培养应该　

贯穿整个教学过程，《电机学》本身是一门实践性很强　

的专业基础课，所以《电机学》教学要培养的重要的能　

力就是理论结合实际的能力，特别是用理论知识解决实