《电气传动技术及应用》课程设计

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、课程设计概述 (2)

二、课程设计任务 (2)

三、课程设计要求 (3)

设计步骤

一、电动机空载运行 (4)

二、电动机负载运行 (5)

三、电动机负载运行时间及负载图 (6)

四、电源电压波动时，电动机的功率选择........ (8)

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 (9)

课程设计小结 (10)

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：

= 1000N·M

空载负载力矩 T

L0

输送带的输送速度ν= 7.5米/分；

输送带的加速度 dv/dt = 0.05M/S2；

电源供电电压 3相380V、变压器容量13KVA

电压波动安全系数 0.75。

=1.2，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/T

N =2。（计算中保留两位小数点）

Tmax/T

N

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；

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。

1、飞轮转矩GDz 2(拆算到电动机轴上的总飞轮转矩)

GD Z 2

= GD M 2

+221223j GD +243245j GD +265

2

67

j GD =(5+1)+ 2)60248(13++2)188960248(24⨯++2)20

101188960248(567⨯⨯+ =6.254 N.m 2

2、电动机转矩 ①.传动比

j

z

j z

=

j

1

×

j

2

×

j

3

=

60248×1889×20

101

=4.133×4.944×5.050=103.189 ②.电动机加速度

dt

dn dt dv =D L π60×dt

dn ×j z =254.014.360

⨯×0.05×103.189=388.143 (r/min)S-1

③.总的传功效率

η

z

ηz

=η1

.η2

.η

3

=0.87×0.91×0.9=0.713

④.电动机转矩TM 0(电动的转矩=负载转矩+动态转矩)

T

M 0

=

η

z

z

L j T ⨯0

+3752z GD .dt dn =713.0189.1031000

⨯+375

254.6×388.143=20.064 N.m ⑤.电动机转速

n

M

卷筒转速n L =D L V

π=254

.014.35

.7⨯=9.404 r/min

n M

=n L

.j

z

=9.404×103.189≈970 r/min

∴电动机选择六级，额定转速n N

=n

M

=970 r/min

3、电动机功率P M

P

M

=55.91×T M 0×n M =55

.91×89.684×9.404=88.313 KW