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1、2009 秋机电一体化（工业控制PLC ）专科电气传动技术及应用课程设计任务书姓 名： xxx学号：xxxxxxxx校区：南汇 分 校上海电视大学2011 年 12 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
2、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传动系统设计参数：空载负载力矩输送带的输送速度输送带的加速度电源供电电压电压波动安全系数过程中无间隔、停顿。各种零配件依次送完后，再重复循环传送，TL0 = 400N my = 12m/min;dv/dt = 0.05m/s2 ；3相380V、变压
3、器容量20Kva0.75。最新可编辑word 文档传动系统的减速装置第一级减速采用皮带轮，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)传动参数传动效率01电动机6（初选）11。70ri 1=0.8724。2453 1齿轮117齿4 2=0.914齿轮580齿5齿轮319齿4 3=0.96 1齿轮989齿7送带轮70。200mm工艺要求送料的次序和位置见表2:工艺六工位1工位2工位3工位4工位5(N.M/N.M 2)距离工步1A%1200 / 150P L1=5M工步2BM?1800 / 300L2=9M工步3C前端盖200/50L3=11M工步4D后端盖300 / 6
4、0L4=12M工步5E底座800/120L5=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,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
5、=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。（1）求出各级传动机构速比j带轮（1）和带轮（2）的速比:j12245=3.570带轮（1）到齿轮（4）的速比:最新可编辑word文档80儿二儿四二3.5行二17带轮（1）到齿轮（6 ）的速比:“89jL=j56 =16.47 J75电动机轴的飞轮转矩:一 2222GDm =GD0 GD1 =6 1 =7N m带轮（2 ）和带轮（3 ）的飞轮转矩:GD23 GD2 GD； =4 1 =5N m2带轮（4 ）和带轮（5 ）的飞轮转矩:GD45=GD42 GD； = 5 3 = 8N m2带轮（6 ）和送带轮的
6、飞轮转矩:2 2 2 _2GDl uGD6 GD7 =9 70 =79N m总的飞轮转矩:22GDz =GDmGD2322GD45GD2总的传动效率:空载负载转矩:i 2 j12i 2 j 14jL79-2 - 216.4777.15= 7.45N m2l = 1 2 3 =0.87 0.91 0.9 =0.71T LMTlo400jL L7.3N m77.15 0.71皮带轮7加速度:dnL60 dvL 60dt DL dt二 0.20.05 = 4.78r / min gs电动机轴加速度:dt=jLdnLdt= 77.15 4.78 =368.78r/min gs电动机空载转矩:TmGDZ
7、 dnM375 dt7.45368.78 7.3375= 14.63N m送带轮的转速:电动机的转速:nM空载功率:二 Dl=jLnL9.55TM nM12m/ min =19.11r/min二 0.2m= 77.15 19.11 =1474.2r/min1 14.63 1474.29.55= 2258.39W =2.26KW2: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:当工步当工步当工步nM =1474.2r时的负载转矩:TLM 1Tl0 - Tl1jL L时的飞轮
8、转矩:22GDz1 = GDm二 gdZ/ min400 120029.21 N m77.15 0.7122324522GDL GDL1.GDLijL时的电机转矩:.2 j12.2 j14150=7.45 277.152jL2= 7.48N m2GDzi dnMI M 1 - ILM 1 375 dt7.48= 29.21 368.78375= 36.57N当工步时的功率:TM 1nM36.571474.29.555.6KW=5644.55W9.55当工步2时的负载转矩:TLM 2Tl0 Tl2jL LOO-=40.16N m77.15 0.71当工步2时的飞轮转矩:22GDGDz2 =GDm
9、223i 2 j 12GD245i 2 j1422gdl gdL2jL2= GD；GDL2300 2 jL=7.45277.1522= 7.5N m2当工步2时的电机转矩:2,GD z2 dnMTM2 =T_M2 三M375 dt7.5= 40.16 368.78375= 47.54N m当工步2时的功率:Pm 2Tm2 nM47.541474.29.559.55= 7338.58W7.3KW当工步3时的负载转矩:Tlo Tl3ijL L400 200 =10.95N m103 0.71当工步3时的飞轮转矩:22GDZ3 二GDmGD23.GD45.GD： GD23二 gdZ- 2 jL.2j
10、l2.2j 142 jL50=7.45 277.1522=7.46N m2当工步3时的电机转矩:TM3 =TLM3,GDZ23 dnM375 dt-7.46 _375=10.95 368.78= 18.29N m当工步3时的功率:PM318.291474.209.559.55二 2822.79W = 2.8KW当工步4时的负载转矩:TlM 4Tl0Tl4二jL L400 30077.15 0.71= 12.78N m当工步4时的飞轮转矩:22GD Z4 = GD m22GD23GD45-2- 2j12j1422gdl gdL4-jLGD：4= GDz +41 Jl60= 7.45 -j77.1
11、522=7.46N m2当工步4时的电机转矩:2,Tm 4-TlM 4GDz4 dnM375 dt7.46= 12.78 368.78375= 20.12N m当工步4时的功率:Pm 49.5520.12 1474.209.55= 3105.29W3.1KW当工步5时的负载转矩:Tl0Tl5400 80077.15 0.71= 21.91N m当工步5时的飞轮转矩:_2_222GD：5= gdM.GD23 . GDj5GDl GDl5,2.2.2J 12 J14J L= GDZ+吗5Jl=7.45 -2077.1522=7.47N m2当工步5时的电机转矩:2,TM 5-TLM 5GDz5 d
12、nM375 出-7.47= 21.91 368.78375= 29.26N m当工步5时的功率：cTm5 nM29.26 1474.20PM 5 =9.559.55=4516.76W =4.52KW3: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。根据以上计算得到的电动机转矩画出该系统的负载变化图如下:Tm/ N m系统负载变化图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”来计算电动机的等效转矩，它的公式：Td =,“ L1 t1 =60 -=vL260 = 25129t2 =60 =60 =45s12vt3 =601 v“11二6055s12vt5 =60 上 vT _ Tm1 t1 tl 12 t3 t4 t536.57225 47.5445 1822955
