1、.2011級機電一體化技術專業電氣傳動技術及應用課程設計任務書姓名 學號 校區 南匯電大 上 海 電 視 大 學2013年5月一、課程設計概述電氣傳動技術課程是本專業的一門專業課，主要講述交、直流電動機原理及其應用，是一門實踐性很強的課程，通過電氣傳動技術的課程設計，掌握在工廠設備中電動機的選擇、校驗和計算。課程設計模擬工廠常用的生產流水線，設計一條電動機驅動的輸送帶，根據加工工藝要求，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不同的要求，有所變化，要求正確的選擇電動機的額定功率、轉速、工作制以及考慮生產現場的實際條件，需要采取的措施。二、課程設計任務有一條生產流水線的輸送帶如下

2、圖所示，在裝料點0，按生產節拍依次裝上各種電動機的零配件：A轉子、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進行加工裝配。輸送帶采取帶上無零配件的空載啟動，在傳送中，自動控制系統使輸送帶上始終只有一個零配件，而且兩個零配件傳送過程中無間隔、停頓。各種零配件依次送完后，再重復循環傳送，。傳動系統設計參數：空載負載力矩 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 電壓波動安全系數 0.75。12653470TL0TL工件裝配輸送機及傳

3、動布置L5L4L3L2裝料0工位1工位2工位3工位4工位5電動機L1傳動系統的減速裝置第一級采用減速采用皮帶輪，第二和第三級采用齒輪減速箱，參數見表1： 表1名 稱GD2(N·m2)參數傳動效率0電動機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轉子1000 / 300L3

4、=11M工步4E底座700 / 240L2=8M工步5B定子1800 / 600L1=5M假設四極交流電動機轉速1470 r/min、六極970 r/min，功率以0.1KW分檔，Tst/TN=1.2，Tmax/TN=2。（計算中保留兩位小數點）三、課程設計要求根據輸送機的啟動和送料過程中給出的阻力矩和飛輪轉矩，在保證啟動過程和送料過程中系統要求的速度和加速度的條件下，設計、計算所需的電動機力矩，然后分析負載特性，選擇電動機的工作制，確定電動機的額定功率、轉速，最后在車間供電條件下，以及可能出現的供電電壓不穩的特殊情況下，選擇電動機的類型、電壓、啟動方式。課程設計步驟：1：當輸送帶加速度=0.

5、05m/s2時，計算電動機在空載條件下的啟動轉矩、負載轉矩、飛輪轉矩、轉速和功率；（1） 求出各級傳動機構速比 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；電動機軸的飛輪轉矩；帶輪（）和帶輪（）的飛輪轉矩；帶輪（）和帶輪（）的飛輪轉矩；帶輪（）和送帶輪的飛輪轉矩； 總的飛輪轉矩； 總的傳動效率：空載負載轉矩：皮帶輪7加速度： 電動機軸加速度：電動機空載轉矩： 送帶輪的轉速：電動機的轉速：空載功率： 2：分別計算電動機在啟動后送各種料的過程中，電動機的轉矩、負載轉矩、飛輪轉矩、轉速和功率；電動機在運行過程中，在上料和下料的過程中轉速會發生變化，在穩定

6、運行后轉速保持不變即： 當工步1時的負載轉矩 當工步1時的飛輪轉矩 當工步1時的電機轉矩 當工步1時的功率： 當工步2時的負載轉矩 當工步2時的飛輪轉矩 當工步2時的電機轉矩 當工步2時的功率： 當工步3時的負載轉矩 當工步3時的飛輪轉矩 當工步3時的電機轉矩 當工步3時的功率： 當工步4時的負載轉矩 當工步4時的飛輪轉矩 當工步4時的電機轉矩 當工步4時的功率： 當工步5時的負載轉矩 當工步5時的飛輪轉矩 當工步5時的電機轉矩 當工步5時的功率： 3：根據計算得到的電動機在送各種料時各個轉矩、 功率和電動 機的工作制，選擇電動機額定功率、轉速、電壓參數； 根據以上計算得到的電動機轉矩畫出該系

7、統的負載變化圖如下 可以確定該系統為帶變動負載連續工作的電動機，這種“連續工作制”可以用“等值法”來計算電動機的等效轉矩，它的公式： 其等效功率為： 對于帶變動負載時的電動機額定功率的選擇，使PNPL即可，根據以上計算及已知條件可以確定 電動機的初選額定功率：PN=5.5KW 電動機的初選額定轉速：nN=1470r/min 電動機的初選額定電壓：三相380V4：校驗電源電壓波動時，電動機的功率； 當電壓波動時要求所選電動機的最大轉矩Tmax必須大于運 行過程中出現的最大負載轉矩TLmax,即 TLmaxTmax= 即是 當電源電壓波動的安全系數為：0.75時 此時電動機的最大功率： 最大負載功

8、率： 則PLmax<Pmax ,即當電源電壓波動的安全系數為：0.75時電動機能正常工作。5：在工廠電源供電的條件下，選擇電動機的額定啟動方式，校驗系統空載啟動條件。當電源供電電壓是3相380V變壓器容量為13KVA。根據有關供電，動力部門規定：有獨立變壓器供電，電動機的功率與變壓器的容量之比值，在電動機不頻繁啟動的條件下，電動機功率小于變壓器的30%容許直接啟動。 即 ： Sor=30%Sn =30%×13=3.9KVA 且 Pmax=7.8KVA 則 Pmax Sor 電動機在額定功率不可以直接啟動。電動機的額定轉矩：電動機的啟動轉矩： 電動機的額定電流： 電動機的啟動電流

9、： 采用自耦變壓器降壓啟動，降壓比為80% 電動機空載轉矩： 即 TstTM電動機空載可以啟動 電動機的最大轉矩：Tmax=2TN=2×35.73=71.46 負載的最大轉矩：Tmax=TM5=47.51 即 TmaxTM1電動機在最大負載時能正常運行。所以，最終所選電動機額定功率： PN=5.5 KW 電動機額定轉速： nN=1470 r/min 額定電壓： 三相380V五、課程設計小結 在通過本次電氣傳動技術及應用的課程設計，我更深一層的認識到知識的重要性，平時的工作也見識到相關的設備，沒有想到設計一個設備有如此的步驟，讓我對機電有了新的認識，對我來說非常有意義。 其實工作中也直接或間接的遇到類似的傳動系統，但也沒有刻意的在意，通過這次設計，我重新認識了相關設備，對設備的各種參數如何得來，有了新的認識，對我的工作有很大的幫助電氣傳動技術，在現代社會自動化的科技生產和研發中，占著舉足輕重的地位。這次設計讓自己多掌握一門技術。最后，我要真誠的感謝擔任本次電氣傳動技術及應用課程設計的輔導老師甘世紅老師和參與同一小組設計的同學，是他們無私的幫助我解答了一些難題，順利完成設計。希望，在明年的畢業設計中，我能有更優異的表現。2：分