《电气传动技术及应用》课程设计

1、上海开放大学普陀分校电气传动技术及应用课程设计系 别：信息与工程系专 业： 机电一体化班 级：学生姓名：指导教师：日 期：设计编号：目录设计任务书 TOC o 1-5 h z 一、课程设计概述 第.2 页二、课程设计任务 第.2 页三、课程设计要求 第.3页设计步骤一、电动机空载运行第.4 页二、电动机负载运行第.5页三、电动机负载运行时间及负载图 第.6页四、电源电压波动时，电动机的功率选择第 8 页五、当供电电源变压器容量为一定时，电动机起动方式的选择第 9 页课程设计小结第.10页、课程设计概述电气传动技术课程是本专业的一门专业课，主要讲述交、直流电动机原理及其应用，是一门实践性很强的课

2、程，通过电气传动技术的课程设计，掌握在工厂设备中电动机的选择、校验和计课程设计模拟工厂常用的生产流水线，设计一条电动机驱动的输送带，根据加工工艺要求, 在输送带上的工件大小和重量是变化的，输送的位置和距离根据不同的要求，有所变化，要求正 确的选择电动机的额定功率、转速、工作制以及考虑生产现场的实际条件，需要采取的措施。、课程设计任务有一条生产流水线的输送带如下图所示，在装料点0,按生产节拍依次装上各种电动机的零配件:A转子、B定子、C前端盖、D后端盖、E底座。分别要求送到工位1、工位2、工位3、工位4、工位5进行加工装配。输送带采取带上无零配件的空载启动，在传送中，自动控制系统使输送带 上始终

3、只有一个零配件，而且两个零配件传送过程中无间隔、停顿。各种零配件依次送完后，再重复循环传送，。传动系统设计参数:空载负载力矩T空载负载力矩Tl0= 1000N M输送带的输送速度V =米输送带的输送速度V =米/分;输送带的加速度dv/dt = S2 ；电源供电电压13KVA电源供电电压13KVA电压波动安全系数0电压波动安全系数0传动系统的减速装置第一级采用减速采用皮带轮，第二和第三级采用齿轮减速箱，参数见俵表1名称GD2(N m2)传动参数传动效率0电动机5（初选）1械1。607 1 =2演3。2483齿轮118齿42=4齿轮489齿5齿轮220齿43=6齿轮7101齿7送带轮56。254

4、mm工艺要求送料的次序和位置见表2:表2:娱 Tl/ GD2(N M / N M2)工位 距离工艺七工位1工位2工位3工位4工位5工步1C前端盖200/70L5=15M工步2D后端盖400/150L4=14M工步3A%1000/300L3=11M工步4E底座700/240L2=8M工步5BM?1800/600L1=5M假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min ,功率以分档，Tst/TN=, Tmax/TN=2。（计 算中保留两位小数点）三、课程设计要求根据输送机的启动和送料过程中给出的阻力矩和飞轮转矩，在保证启动过程和送料过程中系 统要求的速度和加速度的条件下，设计、

5、计算所需的电动机力矩，然后分析负载特性，选择电动 机的工作制，确定电动机的额定功率、转速，最后在车间供电条件下，以及可能出现的供电电压 不稳的特殊情况下，选择电动机的类型、电压、启动方式。课程设计步骤：1、当输送带加速度=0.05m/s2时，计算电动机在空载条件下的启动转矩、负载转矩、飞轮转矩、转速和功率；2、分别计算电动机在启动后送各种料的过程中，电动机的转矩、负载转矩、飞轮转矩、转速和功率；3、根据计算得到的电动机在送各种料时各个转矩、功率和电动机的工作制，选择电动机额定功率、转速、电压参数；根据计算得到的电动机转矩画出该系统的负载变化图4、校验电源电压波动时，电动机的功率；5、在工厂电源

6、供电的条件下，选择电动机的额定启动方式，校验系统空载启动条件。一、电动机空载运行1、飞轮转矩GDz2（拆算到电动机轴上的总飞轮转矩）22GDz= GDmGD23-72 + j21GD25-T2-j 43GD67，3 1 ,4 27 56+ -j =(5+1)+ 22GDz= GDmGD23-72 + j21GD25-T2-j 43GD67，3 1 ,4 27 56+ -j =(5+1)+ 248 2 + 248 89 2 + 24889 101 2j65()()()6060 186018202、电动机转矩.传动比j zjz= jlX j22483 608918101=X X =20.电动机加速

7、度dn dtdv 60= xdt Dldn .RXJz603.14 0.254x x = (r/min) S-1.总的传功效率3=X * =.电动机转矩tm 0（电动的转矩=负载转矩+动态转矩）TloGD；TM0= j + 375z zdn 10006.254一 =+x =dt 103.189 0.713375.电动机转速nM， V 7.5卷同转速 rii = r/minnLDL 3.14 0.254nM= nL. j=x y 970 r/min z电动机选择六级，额定转速 nN =nM =970 r/min3、电动机功率PmPm =95XTmoX_1_ nM =9.55X X = KW、电动

8、机负载运行1、飞轮转矩.B定子7 56 600+ (248 89 而中 18 -20； TOC o 1-5 h z 22 gd23 gd25 GD7 56 600+ (248 89 而中 18 -20；GDzB=GDM+j丁+丁L =(5+1)+ 248 2 + 248 89 2J23J 34 J45()( )6060 18=Nm2.E底座22 GD23 GD45 GD：7e3 14 27 56 240GDze =GD m + 2 + j2 + p=(5+1)+ 248 2 + 24889 2 24889101 2 2 22 2222J 23 J34 J 45()( )( )60601860

9、18 20=Nm2.A转子22 GD23 22 GD23 GD45 GD67A3 14GDzA=GDM+=(5+1)+7+48J23J 34 J45()2 (_60608918)27 56 300+ 248 89 101 2(60 18 20)=Nm2.D后端盖22 GD23 GD45 GD67D3 14 27 56 150GDzd =GDm + j2 + j2 + j2 =(5+1)+ 248 2 + 248 89 2 + 24889 101 2J23 J34J45()2 ( 一)2 ( - )26060186018 20=Nm2.C前端盖一 2 一 一 2 一 2 gd23GDzc =GD

10、m + 2J 23GD45 + J342GD67C3_A,+ iL =(5+1)+z248x2 + 248J45()(-60602 892187 56 70+ 248 89 101 2( 6018 20)=Nm22、各电动的转矩二各负载转矩+ 各动态转矩.B定子MBTL0JzT lbgdZB+375 zdn 1000 18006.254一 =+x =dt 103.189 0.713375T T le GDZE +375z.E底座 TOC o 1-5 h z dn 1000 7006.254=+ x =dt 103.189 0.713375.A转子TTl。TlaGDZaTMA- j + 375

11、TOC o 1-5 h z dn 1000 10006.254=+x =dt 103.189 0.713375.D后端盖TmdTl0 TTmdTl0 TLD+GDZDjz z375dn 1000 4006.254一 =+x =dt 103.189 0.713375.C前端盖TmcTl0 TTmcTl0 TLC+GDZCjz z375dn 1000 2006.254一 =+x =dt 103.189 0.7133753、各种负载时的功率.B定子,Tjmb44.655MB 一藏,Tjmb44.655MB 一藏.nN9.55X 970= W= KW.E底座T MEPME-9.55.nT MEPME-

12、9.55.nN29.7049.55X 970= W= KWPma_T MA33.7829.55 .nN = 9.55X 970= W= KW.D后端盖Tmd 25.626pMD =T-.八=X 970= W= KW TOC o 1-5 h z PMD 9.55 nN9.55.C前端盖TMc 22.908PMC =J-.=X 970= W= KWPMC 9.55 nN9.55三、电动机负载运行的时间和负载图1、各负载工作时间.B定子Lb 5“ .f =J=X 60=40 S tB V 7.5.E底座t =L= X 60=64 S tE V 7.5= L=U x 60=88 S tA V 7.5.

13、D后端盖= LD = 14 X 60=112 S tD V 7.5.C前端盖=LC =15 X 60=120 S tC V 7.52、电动机的等效转矩T口Td22222 xTMB .tBTME .tE TMA .t ATMD .t DT MC .tCTmbjbTmejeTma .tATmd .t DTmc .tctB tE tA tD tc44.6552 40 29.7042 64 33.7822 88 25.6262 112 22.9082 12040 64 88 112 120=、电动机等效功率PdTD 29.667白飞.55.中一 9.55电动机额定功率选5、校验起动转矩和过载能力.起动

14、转矩TStTSt=TD=X= Tmb不会堵转T d 38P D=T.nN =X970= KWP D 9.55 nN 9.55电动机的额定功率 pN=p D= KW四、电源电压波动时，电动机的功率选择1、1、当电源电压波动的安全系数为时，校验电动的功率。当电源电压波动时，要求所选的三相异步电动机最大转矩Tmax，必须大于运行过程中出现的最大负载转矩t Lmaxliii ax即：TLmax 可max= P D2、当电源电压波动时，其电压下降到 u =u N时2U=2( =2X =Un3、当电动机T d=38此时电动机最大转矩Tmax=.Td=X38= TLmax此时电动机的转矩为max 44.65

15、5d= 1.125 = 1.125Pd39.6939.55 Pd39.6939.55 .nN = 9.55X970= W =4KW电动机的额定功率 Pn = Pd=4 KW五、当电源变压器容量为一定时，电动机起动方式的选择。在变压器供电电压为三相380V,容量为13KVA的条件下，根据电动机不频繁起动时, 电动机功率小于变压器容量的30 %时，才允许直接起动。即：变压器允许电动机直接起动的容量为PQ =30% .S=X 13= TM0电动机空载可以启动电动机的最大转矩：Tmax=2T N =2X =负载的最大转矩：TLmax=TMB =即T Lmax T MB电动机在最大负载时能正常运行ax.

16、最终所选电动机额定功率：Pn =4 KW电动机额定转速：nN =970 r/min额定电压：三相380 V六、课程设计小结在通过本次电气传动技术及应用的课程设计，将平时在学习过程中存 在的不足完全暴露出来：学习的不够深入，知识点了解不透彻。比如看到一个公式，觉得很熟 悉，却忘记了在书本的第几页介绍过，看到一个字母，却想不起来它的含义是什么。通过这次的 课程设计，让我又一次巩固了之前所学习的知识点。这次课程项目设计是在电大的专科毕业前， 对于电气传动这门课程的最后一次练兵，对我来说非常有意义。其实，在任何的学习过程中，都应该要“温故而知新”。只有常常回顾并温习曾经学过的 知识，让它真正的扎根于自己的脑海中，然后再去学习新的知识，前后呼应，只有这样，在将 来用到这些知识点的时候，才能得心应手。最后，我要真诚的感谢担任本次电气传动技术及应用课程设计的辅导老师余家晶老 师，是他细心指导耐心解答和无私帮助下，顺利完成设计。希望，在毕业设计中，我能有更 优异的表现。参考文献机械工业出版社电机与拖动基础第2版汤天浩中国电力出版社电机拖动及其控制技术王暄，曹辉，马永华人民邮电出