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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 2022 级机电有用技术专业电气传动技术及应用课程设计任务书姓名学号上 海 电 视 大 学南汇 分 校2022 年 11月1 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、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,通过电气传动技 术的课程设计,把握在工厂设备中电动机的挑选、校验和运算；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
2、变化 的,输送的位置和距离依据不同的要求,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,需要实行的措施；二、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：端盖、 E 底座；分别要求送到工位A 转子、 B 定子、 C 前端盖、 D 后 1、工位 2、工位 3、工位 4、工位 5 进行加工装配；输送带实行带上无零配件的空载启动,在传送 中,自动掌握系统使输送带上始终只有一个零配件,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 TL0 =
3、 1000N m 输送带的输送速度 = 7.5m/min；输送带的加速度 dv/dt = 0.05m/s 2 ；电源供电电压 3相 380V、变压器容量 13Kva 电压波动安全系数 0.75；2 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - L1 L2 L3 L4 L5 装T L工件工工工工T L0工料位位位位位0 123457 电装配输送机及传动布置1 0 动3 5 2 4 6 机传动系统的减速装置第一级采纳减速采纳皮带轮,其次和第三级采纳齿轮减速箱,参数见表1：传动效率 1=0.87 2=0.91 3=0.9
4、工位 距离L1=5M 表 1 名 称2 GDNm 2传动参数0 电动机5初选 1 带轮1 60 2 带轮3 248 3 齿轮1 18 齿4 齿轮4 89 齿5 齿轮2 20 齿6 齿轮7 101 齿7 送带轮56 254mm 工艺要求送料的次序和位置见表2：表 2：工位 1 工位 2 工位 3 工位 4 工位 5 负载 T L / 2 GD工艺四NNM / M 2 工步 1 B 定2000 /310 子工步 2 E 底座A 转800 / 120 L2=9M 工步 3 1100 / 150 L3=11M 子工步 4 D 后端400 /60 L4=14M 工步 5 盖150 / 40 L5=15M
5、 C 前端盖假设四极沟通电动机转速970 r/min ,功率以1470 r/min 、六极3 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 0.1Kw 分 档 , Tst/TN=1.2 , Tmax/TN=2, 电 源 电 压 波 动 安 全 系 数 0.75；（运算中保留两位小数点）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速度的条件下,设 计、运算所需的电动机力矩,然后分析负载特性,挑选电动机的工 作制,确定电动机的额定功率、转速,最终在车
6、间供电条件下,以 及可能显现的供电电压不稳的特别情形下,挑选电动机的类型、电 压、启动方式；四、课程设计步骤 1：当输送带加速度 =0.05m/s 2 时,运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；（1）求出各级传动机构速比 j 带轮（ 1）和带轮（ 2）的速比；j122484.1360带轮（ 1）到齿轮（）的速比；j14j12j344.18920.318带轮（ 1）到齿轮（）的速比；j Lj16j14j5620.310110320电动机轴的飞轮转矩；2 GDMGD22 GD 1516Nm20带轮（）和带轮（）的飞轮转矩；4 / 14 名师归纳总结 - - - - -
7、 - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - GD2GD2GD2314N2 m2323带轮（）和带轮（）的飞轮转矩；GD2GD2GD 5 2426 Nm2454带轮（）和送带轮的飞轮转矩；2 GD L2 GD 6GD275663Nm27总的飞轮转矩；GD2GD2GD2GD2GD2 L0.71gs2345ZMj122j142jL264626322 4.1320.3103230.87 0.91 0.96.26N m2总的传动效率：L1空载负载转矩：T LMT L010007113.67NmjLL1030.皮带轮 7 加速度：dnL60dv L600.053.76
8、 / mindtDLdt0.254电动机轴加速度：dnMjLdnL1033.76387.28r/ mingsdtdt电动机空载转矩：T MGD2 ZdnMTLM375dt6.26387.2813.6737520.13N m送带轮的转速：n LvL7.5m/ min9.40 / minDL0.254m电动机的转速：n Mj n L103 9.4968.20 / min空载功率：P M1T nM120.13968.209.559.555 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2040.82 W2.04KW2：分别
9、运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；电动机在运行过程中,在上料和下料的过程中转速会发生变化,在稳固运行后转速保持不变即：n M968.20r/ min当工步 1 时的负载转矩T LM1T L0nT L11000200041.02NmjLL1030 .71当工步 1 时的飞轮转矩GD212GD2 M2GD2 23GD2 456GD2 LjGD2L1Zj122j 1422LGDGD6 . 26310. 28N2 mL1ZjL2 103当工步 1 时的电机转矩T M1TLM1GD2dnMZ1375dt41.026.28387. 2837541. 04Nm
10、当工步 1 时的功率：P M1T M1n M. 1641 . 02968 . 29.559 . 554158.7 W4KW当工步 2 时的负载转矩T LM2T L0T L2100080024 .61 NmjLnL1030 . 716 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当工步 2 时的飞轮转矩GD222GD2 M22GD2 23GD2 45GD2 LGD22LZj122j 142jL2GDGD6 . 26120.627N2 mLZjL2 103当工步 2 时的电机转矩T M2TLMGD22dnMZ2375d
11、t24.61N6.27387.2837531. 09m当工步 2 时的功率：P M2T M2nM31 . 09968. 29.553 .9. 553151.97W15KW当工步 3 时的负载转矩T LM3TL0T L31000110028.716NmjLn L1030 .71当工步 3 时的飞轮转矩GD232GD2 MGD2 23GD2 45GD2 LjL2 GD L 3Zj 122j1422GDGD2.6261506 . 274N2 mL3ZjL2 103当工步 3 时的电机转矩T M3TLM3GD2 Z3dnM375dt28.7166 .274387. 2837535.2Nm当工步 3 时
12、的功率：7 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - P M3T M3nM35 . 2968 . 29.559 . 553568.65 W3. 57KW当工步 4 时的负载转矩T LM4T L0T L4100040019 . 14NmjLnL1030. 71当工步 4 时的飞轮转矩GD242GD2 M24GD2 23GD2 45GD2GD2LL4Zj122j 142jL2GDGD6 . 2660.626566 N2 mLZjL2 103当工步 4 时的电机转矩T M4TLMGD24dnM28Z4375dt19.
13、146 .26566387.37525.61Nm当工步 4 时的功率：P M4T M4n M.625. 61968 .29.55KW.9552596.4 W2当工步 5 时的负载转矩T LM5T L0T L5100015015 . 725NmjLn L1030 . 71当工步 5 时的飞轮转矩GD252GD2 MGD2 23GD2 45GD22 GD L 5LZj 122j142jL2GD2 GD L 5.626406 . 2637N2 mZjL2 1038 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当工步 5
14、时的电机转矩T M5TLM5GD25dnM28Z375dt15.7256.2637387.m37522.2N当工步 5 时的功率：动P M5T M5nM22. 2968 . 2功率和电9.559 . 552250.68 W2 .25KW3：依据运算得到的电动机在送各种料时各个转矩、机的工作制,挑选电动机额定功率、转速、电压参数；依据以上运算得到的电动机转矩画出该系统的负载变化图如下9 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可以确定该系统为带变动负载连续工作的电动机,这种“ 连续工作制” 可以用“ 等值法” 来
15、运算电动机的等效转矩,它的公式：T d2 T t12 T t22 T tn2 T M5 5 t252 . 612422 . 228nt 1tii160L 160540 Sv7 . 5t260L 2vL 1609532S7 .5t360L 3vL26011916 S7 . 5t460L 4vL360141124S7 . 5t560L 5vL46015148 S7 . 5T d2 T M1 1 t2 T M2 2 tt22 T M3 3 tt42 T M4 4 tt 1t3t51641. 0424031 . 09232235 . 2137810. 37364032162481201184.42N.
16、 m其等效功率为：P LT dnN34 .414705295 . 08 W5. 295KW9.559 . 55对于带变动负载时的电动机额定功率的挑选,使 依据以上运算及已知条件可以确定 10 / 14 PNPL 即可,名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电动机的初选额定功率：PN=5.3KW 电动机的初选额定转速：nN=1470r/min 电动机的初选额定电压：三相 380V 4：校验电源电压波动时,电动机的功率；当电压波动时要求所选电动机的最大转矩Tmax 必需大于运行过程中显现的最大负载转矩 TLmax,即 T
17、LmaxTmax= mT N即是 P L max P max m P N当电源电压波动的安全系数为：0.75时m 2 0 . 75 .1 5此时电动机的最大功率：P max m P N 1 . 5 .5 3 .7 95 KW最大负载功率：P L max P M 1 4.68 KW就 PLmaxPmax ,即当电源电压波动的安全系数为：0.75 时电动机能正常工作；5：在工厂电源供电的条件下,挑选电动机的额定启动方式,校验系统空载启动条件；当电源供电电压是3 相 380V 变压器容量为 13KVA；依据有关供电,动力部门规定：有独立变压器供电,电动机的 功率与变压器的容量之比值,在电动机不频繁启
18、动的条件下,电动 机功率小于变压器的 30%容许直接启动；即 ： Sor=30%Sn =30% 13=3.9KVA 且 Pmax=7.8KVA 就 Pmax Sor11 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电动机在额定功率不行以直接启动；电动机的额定转矩：T N9550P N95505 . 334 . 43Nmn N1470电动机的启动转矩：T st.12 T N1 . 234 . 4341 .316 NmK TTst20.130 .487Tst41. 316电动机的额定电流：INP N5.310313.
19、9AU380电动机的启动电流：P max7. 9510320.92AU380K IIst13.90 .664Ist20. 92 采纳自耦变压器降压启动,降压比为80% 电动机空载转矩：T M20.13N m即 TstTM 电动机空载可以启动 电动机的最大转矩： Tmax=2TN=2 34.4=68.8N m 负载的最大转矩： Tmax=TM1=41.04 N m 即 TmaxTM1 电动机在最大负载时能正常运行；所以,最终所选电动机额定功率： PN=5.3 KW 电动机额定转速： nN=1470 r/min 额定电压：三相 380V 12 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第
20、12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五、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 平常在学习过程中存在的不足完全暴露出来：学习的不够 深化,学问点明白不透彻；比如看到一个公式,觉得很熟 悉,却遗忘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学问点；这次课程工程设计是在 电大的专科毕业前,对于电气传动这门课程的最终一次练 兵,对我来说特别有意义；其实,在任何的学习过程中,都应当要“ 温故而知 新” ；只有经常回忆并温习曾经学过的学问,让它真正的扎根于 自己的脑海中,然后再去
21、学习新的学问,前后呼应,只有 这样,在将来用到这些学问点的时候,才能得心应手；电气传动技术,在现代社会自动化的科技生产和研发 中,占着举足轻重的位置；虽然在我目前的工作中,并没 有使用到这门技术,但我会连续学习和锤炼,让自己多掌 握一门技术；最终,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徐继老师和参加同一小组设计的13 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同学,是他们无私的帮忙我解答了一些难题,顺当完成设计；期望,在明年的毕业设计中,我能有更优异的表现；14 / 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页