《电气传动技术及应用》课程设计-上海电视大学.docVIP

2003级机电实用技术专业 《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 信 息 与 工 程 系 2006年5月 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，主要讲述交、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，掌握在工厂设备中电动机的选择、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，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。 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：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 = 400N·M 输送带的输送速度 ν= 12米/分； 输送带的加速度 dv/dt = 0.05M/S2 ； 电源供电电压 3相380V，变压器20KVA 电压波动安全系数 0.75。 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，参数见表1： 表1 名 称 GD2(N·m2) 参数 传动效率 0 电动机 6(初选) 1 带轮⑴ 1 ￠70 η1=0.87 2 带轮⑵ 4 ￠245 3 齿轮⑶ 1 17齿 η2=0.91 4 齿轮⑷ 5 80齿 5 齿轮⑸ 3 19齿 η3=0.9 6 齿轮⑹ 9 89齿 7 送带轮 70 ￠200mm 工艺要求送料的次序和位置见表2： 工艺五 工位1 工位2 工位3 工位4 工位5 (N·M / N·M2) 距离 工步1 C前端盖 200 / 30 L1=5M 工步2 D后端盖 400 /60 L2=6M 工步3 A转子 1000 / 150 L3=9M 工步4 E底座 800 / 120 L4=12M 工步5 B定子 2000 /300 L5=15M 假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min，功率以0.1KW分档，Tst/TN=1.2，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、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； 4：校验电源电压波动时，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。 四、课程设计小结 在完成课程设计的计算和选择电动机的任务后，对课程过程进行小结，完成课程设计小结。 此外，希望各位同学在完成课程设计小结后，对课程设计过程进行反思，着重对课程设计中的基本概念和方法重新进行梳理，以真正掌握在工厂自动化控制中电动机的计算和选择方法。可以假设改变了工艺条件，由于负载性质不同，电动机工作制的改变，怎么重新计算和选择电动机。例如在上述设计要求中，如果两个零配件之间有一定的空载工作间隙时间，应该如何选电动机；再如如果允许两个零配件同时传送，又如何选电动机等。 在此基础上，再深入思考在上述课程设计过程中和实际工作情况的差异，可以从这几方面进行考虑： 设计前，假设了电动机的飞轮转矩、转速和功率分档等条件，实际上在完成上述课程设计后，应该如何处理这些假设的条件； 加料过程中要求电动机的速度、加速度，在实际使用中是变化的，例如送料速度，传送带在加上一个零配件后，由于负载的变化，系统将经过一个减速、加速、然后再稳速的过程，最后速度是在电动机机械特性曲线上的另外一个相交点。同样，这个过程电动机的加速度分析、计算是比较复杂的，而设计中采用了