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 = 400N·m
输送带的输送速度ν= 12m/min；
输送带的加速度dv/dt = s2；
电源供电电压3相380V、变压器容量20Kva
电压波动安全系数。
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：
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，功率以分档，Tst/T N=，Tmax/T N=2，电源电压波动安全系数。（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=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：
12245
3.570
j =
= 带轮（1）到齿轮（４）的速比：
47.1617
80
5.3341214=⨯
==j j j 带轮（1）到齿轮（６）的速比：
15.7719
89
47.16561416=⨯
===j j j j L 电动机轴的飞轮转矩：
2
21202716m N GD GD GD M ⋅=+=+=
带轮（２）和带轮（３）的飞轮转矩：
2
2322223514m N GD GD GD ⋅=+=+=
带轮（４）和带轮（５）的飞轮转矩：
2
2524245835m N GD GD GD ⋅=+=+=
带轮（６）和送带轮的飞轮转矩：
2
2726279709m N GD GD GD L ⋅=+=+=
总的飞轮转矩：
2
22
14
245
2
12
223
22L
L
M
Z
j GD j GD j GD GD GD +
+
+=
222
5879
7 3.516.4777.15=+
++ 2
7.45N 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 ⋅=⨯==
3.771
.015.77400
0η
皮带轮7加速度： 6060
0.05 4.78/min 0.2L L L
dn dv r gs dt D dt ππ==⨯=
电动机轴加速度：77.15 4.78368.78/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
7.45
368.787.3375
=
⨯+
14.63N m =⋅
送带轮的转速：L L 12/min
19.11/min D 0.2L v m n r m
ππ=
==
电动机的转速：M 77.1519.111474.2/min L L n j n r ==⨯= 空载功率：M 1114.631474.29.559.55
M M P T n =
=⨯⨯
2258.39 2.26W 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 1474.2/min n r =
当工步1时的负载转矩：
011L 4001200
29.21j 77.150.71
L L LM L T T T N m η++=
==⋅⨯ 当工步1时的飞轮转矩： 2
21
22
14
245
2
12
223
221L
L L M
Z j GD GD j GD j GD GD
GD ++
+
+
=
2
22122
150
7.457.4877.15
L Z
L GD GD N m j =+=+=⋅ 当工步1时的电机转矩：
dt
dn GD T T M
Z LM M 3752
111
+= 7.48
29.21368.78375=+⨯
36.57N m =⋅ 当工步1时的功率：
1136.571474.2
9.559.55
M M M T n P ⨯⨯=
=
5644.55 5.64W KW ==
当工步2时的负载转矩：
022L 4001800
40.16j 77.150.71
L L LM L T T T N m η++=
==⋅⨯
