南汇电大电气传动技术及应用课程设计任务书

2009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

南汇分校

2011年11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T L0 ＇= 1000N·m

输送带的输送速度ν= 7.5m/min；

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。

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：

工艺要求送料的次序和位置见表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=1.2，Tmax/T N=2，电源电压波动安全系数0.75。（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。

四、课程设计步骤

1：当输送带加速度=0.05m/s 2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；

（1） 求出各级传动机构速比 j 带轮（1）和带轮（2）的速比；

12248

4.1360

j =

= 带轮（1）到齿轮（４）的速比； 3.201889

1.4341214=⨯==j j j 带轮（1）到齿轮（６）的速比；

10320101

3.20561416=⨯

===j j j j L 电动机轴的飞轮转矩；

2

21202615m N GD GD GD M ⋅=+=+=

带轮（２）和带轮（３）的飞轮转矩；

2

2322223413m N GD GD GD ⋅=+=+=

带轮（４）和带轮（５）的飞轮转矩；

2

2524245624m N GD GD GD ⋅=+=+=

带轮（６）和送带轮的飞轮转矩；

2

2726263567m N GD GD GD L ⋅=+=+=

总的飞轮转矩；

2

22

14245

2

12223

22L

L

M

Z

j GD j GD j GD GD GD +

+

+

=

2224

6

63

6 4.1320.3103=+++

2

6.26N m =⋅

总的传动效率：1230.870.910.90.71L ηηηη==⨯⨯=

空载负载转矩：m N j T T L

L L LM ⋅=⨯==67.1371.01031000

η

皮带轮7加速度： 60600.05 3.76/min 0.254L L L

dn dv r gs dt D dt ππ==⨯=

电动机轴加速度：103 3.76387.28/min M L

L

dn dn j r gs dt dt

==⨯= 电动机空载转矩：LM M Z M

T dt

dn GD T +=3752

6.26

387.2813.67375=⨯+

20.13N m

=⋅

送带轮的转速：L L 7.5/min

9.40/min D 0.254L v m n r m

ππ=

==

电动机的转速：M 1039.4968.20/min L L n j n r ==⨯= 空载功率：M 1120.13968.209.559.55

M M P T n =

=⨯⨯

2040.82 2.04W KW

==

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；

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，在稳定运行后转速保持不变即：

M 968.20/min n r =

当工步1时的负载转矩

m N n T T T L L L LM ⋅=⨯+=+=

98.2571

.0103900

1000j L 101 当工步1时的飞轮转矩 2

212214245212223221

L

L L M

Z j GD GD j GD j GD GD

GD ++++= 22

2

1

227.610312026.6m N j GD GD L L Z ⋅=+=+=

当工步1时的电机转矩

dt

dn GD T T M

Z LM M 3752111

+= 28.387375

27

.698.25⨯+

= m N ⋅=46.32

当工步1时的功率：

55

.92

.968445.329.5511⨯=⨯=

M M M n T P

KW W 289.33289==

当工步2时的负载转矩

m N n T T T L L L LM ⋅=⨯+=+=

35.2771

.01031000

1000j L 202

当工步2时的飞轮转矩

2

22

22

14

245

2

12

223

22

2

L

L L M

Z j GD GD j GD j GD GD GD ++

+

+

=