電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)B(niǎo)

1、.2011級(jí)機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)姓名 學(xué)號(hào) 校區(qū) 南匯電大 上 海 電 視 大 學(xué)2013年5月一、課程設(shè)計(jì)概述電氣傳動(dòng)技術(shù)課程是本專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，主要講述交、直流電動(dòng)機(jī)原理及其應(yīng)用，是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過(guò)電氣傳動(dòng)技術(shù)的課程設(shè)計(jì)，掌握在工廠設(shè)備中電動(dòng)機(jī)的選擇、校驗(yàn)和計(jì)算。課程設(shè)計(jì)模擬工廠常用的生產(chǎn)流水線(xiàn)，設(shè)計(jì)一條電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送帶，根據(jù)加工工藝要求，在輸送帶上的工件大小和重量是變化的，輸送的位置和距離根據(jù)不同的要求，有所變化，要求正確的選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率、轉(zhuǎn)速、工作制以及考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，需要采取的措施。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)有一條生產(chǎn)流水線(xiàn)的輸送帶如下

2、圖所示，在裝料點(diǎn)0，按生產(chǎn)節(jié)拍依次裝上各種電動(dòng)機(jī)的零配件：A轉(zhuǎn)子、B定子、C前端蓋、D后端蓋、E底座。分別要求送到工位1、工位2、工位3、工位4、工位5進(jìn)行加工裝配。輸送帶采取帶上無(wú)零配件的空載啟動(dòng)，在傳送中，自動(dòng)控制系統(tǒng)使輸送帶上始終只有一個(gè)零配件，而且兩個(gè)零配件傳送過(guò)程中無(wú)間隔、停頓。各種零配件依次送完后，再重復(fù)循環(huán)傳送，。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：空載負(fù)載力矩 TL0 = 400N·M輸送帶的輸送速度 = 12米/分；輸送帶的加速度 dv/dt = 0.05M/S2 ；電源供電電壓 3相380V，變壓器20KVA 電壓波動(dòng)安全系數(shù) 0.75。12653470TL0TL工件裝配輸送機(jī)及傳

3、動(dòng)布置L5L4L3L2裝料0工位1工位2工位3工位4工位5電動(dòng)機(jī)L1傳動(dòng)系統(tǒng)的減速裝置第一級(jí)采用減速采用皮帶輪，第二和第三級(jí)采用齒輪減速箱，參數(shù)見(jiàn)表1： 表1名 稱(chēng)GD2(N·m2)參數(shù)傳動(dòng)效率0電動(dòng)機(jī)6(初選)1帶輪1701=0.872帶輪42453齒輪117齒2=0.914齒輪580齒5齒輪319齒3=0.96齒輪989齒7送帶輪70200mm工藝要求送料的次序和位置見(jiàn)表2：工藝11工位1工位2工位3工位4工位5(N·M / N·M2)距離工步1C前端蓋200 / 70L5=15M工步2D后端蓋400 / 150L4=14M工步3A轉(zhuǎn)子1000 / 300L3

4、=11M工步4E底座700 / 240L2=8M工步5B定子1800 / 600L1=5M假設(shè)四極交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1470 r/min、六極970 r/min，功率以0.1KW分檔，Tst/TN=1.2，Tmax/TN=2。（計(jì)算中保留兩位小數(shù)點(diǎn)）三、課程設(shè)計(jì)要求根據(jù)輸送機(jī)的啟動(dòng)和送料過(guò)程中給出的阻力矩和飛輪轉(zhuǎn)矩，在保證啟動(dòng)過(guò)程和送料過(guò)程中系統(tǒng)要求的速度和加速度的條件下，設(shè)計(jì)、計(jì)算所需的電動(dòng)機(jī)力矩，然后分析負(fù)載特性，選擇電動(dòng)機(jī)的工作制，確定電動(dòng)機(jī)的額定功率、轉(zhuǎn)速，最后在車(chē)間供電條件下，以及可能出現(xiàn)的供電電壓不穩(wěn)的特殊情況下，選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、電壓、啟動(dòng)方式。課程設(shè)計(jì)步驟：1：當(dāng)輸送帶加速度=0.

5、05m/s2時(shí)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)在空載條件下的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、飛輪轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率；（1） 求出各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比 j 帶輪（1）和帶輪（2）的速比；帶輪（1）到齒輪（）的速比；帶輪（1）到齒輪（）的速比；電動(dòng)機(jī)軸的飛輪轉(zhuǎn)矩；帶輪（）和帶輪（）的飛輪轉(zhuǎn)矩；帶輪（）和帶輪（）的飛輪轉(zhuǎn)矩；帶輪（）和送帶輪的飛輪轉(zhuǎn)矩； 總的飛輪轉(zhuǎn)矩； 總的傳動(dòng)效率：空載負(fù)載轉(zhuǎn)矩：皮帶輪7加速度： 電動(dòng)機(jī)軸加速度：電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩： 送帶輪的轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：空載功率： 2：分別計(jì)算電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)后送各種料的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、飛輪轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和功率；電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，在上料和下料的過(guò)程中轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生變化，在穩(wěn)定

6、運(yùn)行后轉(zhuǎn)速保持不變即： 當(dāng)工步1時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步1時(shí)的飛輪轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步1時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步1時(shí)的功率： 當(dāng)工步2時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步2時(shí)的飛輪轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步2時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步2時(shí)的功率： 當(dāng)工步3時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步3時(shí)的飛輪轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步3時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步3時(shí)的功率： 當(dāng)工步4時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步4時(shí)的飛輪轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步4時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步4時(shí)的功率： 當(dāng)工步5時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步5時(shí)的飛輪轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步5時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)工步5時(shí)的功率： 3：根據(jù)計(jì)算得到的電動(dòng)機(jī)在送各種料時(shí)各個(gè)轉(zhuǎn)矩、 功率和電動(dòng) 機(jī)的工作制，選擇電動(dòng)機(jī)額定功率、轉(zhuǎn)速、電壓參數(shù)； 根據(jù)以上計(jì)算得到的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩畫(huà)出該系

7、統(tǒng)的負(fù)載變化圖如下 可以確定該系統(tǒng)為帶變動(dòng)負(fù)載連續(xù)工作的電動(dòng)機(jī)，這種“連續(xù)工作制”可以用“等值法”來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的等效轉(zhuǎn)矩，它的公式： 其等效功率為： 對(duì)于帶變動(dòng)負(fù)載時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇，使PNPL即可，根據(jù)以上計(jì)算及已知條件可以確定 電動(dòng)機(jī)的初選額定功率：PN=5.5KW 電動(dòng)機(jī)的初選額定轉(zhuǎn)速：nN=1470r/min 電動(dòng)機(jī)的初選額定電壓：三相380V4：校驗(yàn)電源電壓波動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率； 當(dāng)電壓波動(dòng)時(shí)要求所選電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax必須大于運(yùn) 行過(guò)程中出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLmax,即 TLmaxTmax= 即是 當(dāng)電源電壓波動(dòng)的安全系數(shù)為：0.75時(shí) 此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大功率： 最大負(fù)載功

8、率： 則PLmax<Pmax ,即當(dāng)電源電壓波動(dòng)的安全系數(shù)為：0.75時(shí)電動(dòng)機(jī)能正常工作。5：在工廠電源供電的條件下，選擇電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)方式，校驗(yàn)系統(tǒng)空載啟動(dòng)條件。當(dāng)電源供電電壓是3相380V變壓器容量為13KVA。根據(jù)有關(guān)供電，動(dòng)力部門(mén)規(guī)定：有獨(dú)立變壓器供電，電動(dòng)機(jī)的功率與變壓器的容量之比值，在電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)的條件下，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器的30%容許直接啟動(dòng)。 即 ： Sor=30%Sn =30%×13=3.9KVA 且 Pmax=7.8KVA 則 Pmax Sor 電動(dòng)機(jī)在額定功率不可以直接啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)的額定電流： 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流

9、： 采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，降壓比為80% 電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩： 即 TstTM電動(dòng)機(jī)空載可以啟動(dòng) 電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩：Tmax=2TN=2×35.73=71.46 負(fù)載的最大轉(zhuǎn)矩：Tmax=TM5=47.51 即 TmaxTM1電動(dòng)機(jī)在最大負(fù)載時(shí)能正常運(yùn)行。所以，最終所選電動(dòng)機(jī)額定功率： PN=5.5 KW 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速： nN=1470 r/min 額定電壓： 三相380V五、課程設(shè)計(jì)小結(jié) 在通過(guò)本次電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)，我更深一層的認(rèn)識(shí)到知識(shí)的重要性，平時(shí)的工作也見(jiàn)識(shí)到相關(guān)的設(shè)備，沒(méi)有想到設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備有如此的步驟，讓我對(duì)機(jī)電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有意義。 其實(shí)工作中也直接或間接的遇到類(lèi)似的傳動(dòng)系統(tǒng)，但也沒(méi)有刻意的在意，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我重新認(rèn)識(shí)了相關(guān)設(shè)備，對(duì)設(shè)備的各種參數(shù)如何得來(lái)，有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)我的工作有很大的幫助電氣傳動(dòng)技術(shù)，在現(xiàn)代社會(huì)自動(dòng)化的科技生產(chǎn)和研發(fā)中，占著舉足輕重的地位。這次設(shè)計(jì)讓自己多掌握一門(mén)技術(shù)。最后，我要真誠(chéng)的感謝擔(dān)任本次電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)老師甘世紅老師和參與同一小組設(shè)計(jì)的同學(xué)，是他們無(wú)私的幫助我解答了一些難題，順利完成設(shè)計(jì)。希望，在明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我能有更優(yōu)異的表現(xiàn)。2：分