《电气传动技术及应用》课程设计2

《电气传动技术及应用》课程设计(2)《电气传动技术及应用》课程设计(2)/《电气传动技术及应用》课程设计(2)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：目录设计任务书一、课程设计概括二、课程设计任务三、课程设计要求

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2页2页3页设计步骤一、电动机空载运转二、电动机负载运转

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4页5页三、电动机负载运转时间及负载图

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6页四、电源电压颠簸时，电动机的功率选择

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8页五、当供电电源变压器容量为一准时，电动机起动方式的选择

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9页课程设计小结

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10页一、课程设计概括电气传动技术课程是本专业的一门专业课，主要叙述交、直流电动机原理及其应用，是一门实践性很强的课程，经过电气传动技术的课程设计，掌握在工厂设施中电动机的选择、校验和计算。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，依据加工工艺要求，在输送带上的工件大小和重量是变化的，输送的地点和距离依据不一样的要求，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质条件，需要采纳的举措。二、课程设计任务有一条生产流水线的输送带以下列图所示，在装料点0，按生产节拍挨次装上各样电动机的零配件：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进行加工装置。输送带采纳带上无零配件的空载启动，在传递中，自动控制系统使输送带上一直只有一个零配件，并且两个零配件传递过程中无间隔、停留。各样零配件挨次送完后，再重复循环传递，。传动系统设计参数：空载负载力矩TL0·=1000NM输送带的输送速度ν=米/分；输送带的加快度dv/dt=S2；电源供电电压3相380V、变压器容量13KVA电压颠簸安全系数。L1L2L3L4L5装工工工工工料位位位位位012345工件νTLTL07电动3560机4装置输送机及传动部署12传动系统的减速装置第一级采纳减速采纳皮带轮，第二和第三级采纳齿轮减速箱，参数见1表：表1名称GD2(N·m2)传动参数传动效率0电动机初选5( )1带轮⑴1￠60η12带轮⑵3￠248=3齿轮⑶118齿η2=4齿轮⑷489齿5齿轮⑸220齿η3=6齿轮⑹7101齿7送带轮56￠254mm工艺要求送料的序次和地点见表2：负载TL/GD2表2：工位工艺七工位1工位2工位3工位4工位5(N·M/N·M2)距离工步1C前端盖200/70L5=15M工步2D后端盖400/150L4=14M工步3A转子1000/300L3=11M工步4E底座700/240L2=8M工步5B定子1800/600L1=5M假定四极沟通电动机转速1470r/min、六极970r/min，功率以分档，Tst/TN，N。（计=Tmax/T=2算中保存两位小数点）三、课程设计要求依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快度的条件下，设计、计算所需的电动机力矩，而后剖析负载特征，选择电动机的工作制，确立电动机的额定功率、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别状况下，选择电动机的种类、电压、启动方式。课程设计步骤：1、当输送带加快度=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样料的过程中，电动机的转矩、负载转矩、飞轮转矩、转速和功率；3、依据计算获得的电动机在送各样料时各个转矩、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；依据计算获得的电动机转矩画出该系统的负载变化图4、校验电源电压颠簸时，电动机的功率；5、在工厂电源供电的条件下，选择电动机的额定启动方式，校验系统空载启动条件。一、电动机空载运转、飞轮转矩2拆算到电动机轴上的总飞轮转矩1GDz( )22GD232GD452GD6723142756GDZ=GDM+j212+j432+j652=(5+1)+2482+248892+248891012()(60)(6018)601820=2、电动机转矩①.传动比jzjz=j1×j2×j248891013=60×18×20=××=.电动机加快度dndtdv60dn=60=××××=(r/min)S-1dtDLdtjz③.总的传功能率z=..=××=z123④.电动机转矩TM0(电动的转矩=负载转矩+动向转矩)TL0GD2dn10006.254TM0=+z.=+×=jzz375dt375⑤.电动机转速nM卷筒转速nL=V=7.5=r/minDL3.140.254nM=nL.jz=×≈970r/min∴电动机选择六级，额定转速nN=nM=970r/min3、电动机功率PMPM=1×TM0×nM=1××=KW9.559.55二、电动机负载运转1、飞轮转矩.B定子22GD232GD452GD672B3142756600GDZB=GDM+j232+j342+j452=(5+1)+(248)2+(24889)2+(24889101)2606018601820Nm2.E底座22GD232GD452GD672E3142756240GDZE=GDM+j232+j342+j452=(5+1)+(248)2+(24889)2+(24889101)2606018601820Nm2.A转子22GD232GD452GD672A3142756300GDZA=GDM+j232+j342+j452=(5+1)+(248)2+(24889)2+(24889101)2606018601820Nm2.D后端盖GD2=GD2GD232GD452GD672D=(5+1)+31+42+756150ZDM+2+2+22482488924889101j23j34j452)22()(18(18)60606020Nm2.C前端盖22GD232GD452GD672C314275670GDZC=GDM+j232+j342+j452=(5+1)+2482+248892+248891012()(60)(6018)601820=Nm22、各电动的转矩=各负载转矩+各动向转矩.B定子TMB=TL0TLBGDZB2dn10001800+6.254jz+.=×=z375dt103.1890.713375.E底座TTGDZE2dn1000700×=TME=L0LE+6.254jz+.=z375dt103.1890.713375.A转子TMA=TL0TLAGDZA2dn=10001000+6.254×=jz+.z375dt103.1890.713375④.D后端盖TMD=TL0TLDGDZD2dn=1000400+6.254×=jz+.z375dt103.1890.713375⑤.C前端盖TMC=TL0TLC+GDZC2.dn=1000200+6.254×=jzz375dt103.1890.7133753、各样负载时的功率.B定子PMB=TMB.nN=44.655×970=W=KW9.559.55.E底座PME=TMEN=29.704.×970=W=KW9.55n9.55.A转子PMA=TMA.nN=33.782×970=W=KW9.559.55④.D后端盖PMD=TMD.nN=25.626×970=W=KW9.559.55⑤.C前端盖PMC=TMC.N=22.908×970=W=KW9.559.55n三、电动机负载运转的时间和负载图1、各负载工作时间.B定子tB=LB=5×60=40SV7.5②.E底座LE=8×60=64StE=V7.5③.A转子LA=11×60=88StA=V7.5④.D后端盖tD=LD=14×60=112SV7.5⑤.C前端盖tC=LC=15×60=120SV7.52、电动机的等效转矩TDTD=TMB2.tBTME2.tETMA2.tATMD2.tDTMC2.tC=TMB2.tBTME2.tETMA2.tATMD2.tDTMC2.tC5.titBtEtAtDtC=44.65524029.70426433.78228825.626211222.9082120406488112120=、电动机等效功率PDPD=TD.nN=29.667×970=W≈9.559.55电动机额定功率选4、负载图5、校验起动转矩和过载能力①.起动转矩TStTSt=TD=×=＜TMB=∴不可以起功动应改为：Td≥TMB=44.655=38②.过载能力TmaxTmax=2Td=2×38=＞TMB=不会堵转PD=Td.nN=38×970=KW9.559.55电动机的额定功率PN=PD=KW四、电源电压颠簸时，电动机的功率选择1、当电源电压颠簸的安全系数为时，校验电动的功率。当电源电压颠簸时，要求所选的三相异步电动机最大转矩Tmax，一定大于运转过程中出现的最大负载转矩TLmax。即：TLmax≤Tmax=PD2、当电源电压颠簸时，其电压降落到U=UN时U2=2×==2(UN3、当电动机Td=38此时电动机最大转矩Tmax=.Td=×38=＜TLmax=此时电动机的转矩为TLmax44.655Td=1.125=1.125=PD=TD.nN=39.693×970=W≈4KW9.559.55∴电动机的额定功率PN=PD=4KW五、当电源变压器容量为一准时，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，依据电动机不屡次起动时，电动机功率小于变压器容量的30％时，才同意直接起动。即：变压器同意电动机直接起动的容量为PQ=30％.S=×13=＜PN=4KW∴不一样意直接起动，应采纳降压起动。电动机的额定转矩：TN=9550PN=9550×4=970nN电动机的启动转矩：Tst=TN=×=KT=Td=38TM020.064=Tst≥=47.258Tst47.258电动机的额定电流：IN=PN=3.8103=10AU380电动机的启动电流：Ist=PmanmPN(20.75)3.8103U=U=380=15AKI=TNTN=10=Ist≤15Ist采纳自耦变压器压启动，降压比为80％电动机空载转矩：TM0=即Tst＞TM0电动机空载能够启动电动机的最大转矩：Tmax=2TN=2×=负载的最大转矩：TLmax=TMB=即TLmax＞TMB电动机在最大负载时能正常运转最后所选电动机额定功率：PN=4KW电动机额定转速：nN=970r/min额定电压：三相380V六、课程设计小结在经过本次《电气传动技术及应用》的课程设计，将平常在学习过程中存在的不足完整裸露出来：学习的不够深入，知识点认识不透辟。比方看到一个公式，感觉很熟悉，却忘掉了在书籍的第几页介绍过，看到一个字母，却想不起来它的含义是什么。经过此次的课程设计，让我又一次稳固了以前所学习的知识点。此次课程项目设计是在电大的专科毕业前，关于电气传动这门课程的最后一次练兵，对我来说特别存心义。其实，在任何的学习过程中，都应当要“温故而知新”。只有经常回首并复习以前学过的知识，让它真实的扎根于自己的脑海中，而后再去学习新的知识，前后响应，只有这样，在未来用到这些知识点的时候，才能驾轻就熟。最后，我要真挚的感谢担当本次《电气传动技术及应用》课程设计的指导老师余家晶老师，是他仔细指导耐心解答和无私帮助下，顺利达成设计。希望，在毕业设计中，我能有更优秀的表现。参照文件机械工业第一版社《电机与拖动基础》第2版汤天浩中国电力第一版社《电机拖动及其控制技术》王暄，曹辉，马永华人民邮电第一版社教材《电机原理与拖动