龙门刨床电机的选择分解Word下载.docx

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将直流电能转换为机械能的叫做直流电动机，将机械能转换为直流电能的叫做直流发电机。

直流电动机的主要优点是启动性能和调速性能好，过载能力大。

因此，应用于对启动和调速性能要求较高的生产机械。

直流发电机主要用作直流电源，攻击直流电动机、电解、电镀等所需的直流电能。

直流电机的主要缺点是结构复杂，使用有色金属多，生产工艺复杂，价格昂贵，运行可靠性差。

2.直流电动机的基本工作原理

驾驭直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。

3.直流电机的结构

直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场。

运转时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转居和感应电动势，是直流电动机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢。

4.直流电机的额定值

功率。

©

额定电压

UN（V）：

电机电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或

IN（A）:

电机按照规定的工作方式运行时，电枢绕组允

许流过的最大电流。

0额定转速nN（r/min）:

电机在额定电压、额定电流和输出额定功率

的情况下运行时，电机的旋转速度。

直流电机运行时，如果各个物理量均为额定值，就成电机工作在额定

运行状态，亦称为满载运行。

在额定运行状态下，电机利用充分，运

行可靠，并具有良好的性能。

如果电机的电流小于额定电流，称为欠

载运行；

电机的电流大于额定电流，称为过在运行。

过分欠载运行，

电机利用不充分，效率低；

过载运行，已引起电机过热损坏。

根据负

载选择电机时，最好使电机接近于满载运行

给定数据

工作周期（图1）

数据

③切削速度Vmax=27米/分

切削时间t切=22秒

O切削力F切=1300kg*10=13000N

0工件重ma=3.4吨

工作台重mT=3吨

起动加速度a起=0.5米/秒2

传动效率n=74%

8齿条齿距20毫米

摩擦系数a=0.1

1©

0返回速度V返=32.4米/分

11起、制动时间相同

12正向空走时间t正=0.5秒

3起、制动加速度相同

预选电机

计算折算到电机轴上的静负载图

正向起动③起动时间（27米/分=0.45米/秒）

t1=Vmax/a起=0.45/0.5=0.9秒©

摩擦力

f1=（mT+ma）x103X9.8卩=（3+3.4）x1000X9.8X0.1=6272N

3加速度由F1-f1=（mT+ma）a起得F1=（3000+3400）x0.5+6272=9472N

4功率

P仁FlVmax/n=9472x0.45/74%=5760W

5距离

S1=0.5a起t12=0.5X0.5X0.92=0.2025m

正向空走③起动时间t2=0.5秒©

2摩擦力f2=f1=6272N

3功率P2=f2Vmax/n=6272x0.45/74%=3814.05W

4距离S2=Vmaxt2=0.45x0.5=0.225m

正向切削©

1时间t3=t切=22秒©

2速度V3=Vmax=0.45米/秒©

切削力F3=F切=13000N

4摩擦力f3=f1=6272N

P3=（F3+f3）Vmax/n=（13000+6272）x0.45/74%=11719.46W

距离S3=Vmaxt3=0.45X22=9.9m

正向空走©

1时间t4=0.5秒©

2摩擦力f4=f1=6272N

3功率P4=P2=3814.05W

距离S4=Vmaxt4=0.45X0.5=0.225m

正向制动©

减速度a制=a起=0.5米/秒2

2摩擦力f5=f1=6272N

3制动力由F5+f5=（mT+ma）a制得F5=（3000+3400）x0.5-6272=-3072N

4时间t5=t1=0.9秒©

S5=Vmaxt5—0.5a制t52=0.45x0.9-0.5X0.5X0.92=0.2025m

6功率P5=F5Vmaxn=3072x0.45x74%=1022.98W

反向起动©

速度V返=1.2Vmax=1.2x0.45=0.54米/秒

2时间t6=t1=0.9秒©

加速度a返二V返/t6=0.54/0.9=0.6米/秒2

由F6=（mT+ma）a返+f1得F6=（3000+3400）x0.6+6272=10112N⑤功率P6=F6V返/n=10112X0.54/74%=7379W

距离S6=0.5a返t62=0.5X0.6X0.92=0.243m

反向空走及反向制动©

1正向距离

S=ESi=S1+S2+S3+S4+S5=0.2025+0.225+9.9+0.225+0.2025=10.755m

2反向制动时间t8=t6=0.9秒©

反向制动减速度a减=a制=0.5米/秒2

4反向制动距离

S8=V返t8—0.5a减t82=0.54X0.9-0.5X0.5X0.92=0.2835m

5反向空走距离

S7=S—S6—S8=10.755—0.243—0.2835=10.2285m

6反向空走时间

t7=S7/V返=10.2285/0.54=18.94秒©

7反向制动力

F8=（mT+ma）a减=（3000+3400）x0.5=3200N

8反向制动功率

P8=F8V返n=3200x0.54X74%=1278.72W

P7=F7V返/n=6272x0.54/74%=2506.29W

绘制功率图

图2）

平均功率

Pzol=刀Piti/刀ti=（P1t1+P2t2+P3t3+P4t4+P5t5+P6t6+P7t7+P8t8）/（t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8）=（5760X0.9+3814.05X0.5+11719.46X22+3814.05X0.5+1102.98X0.9+7379X0.9+2506.29X18.94+1278.72X0.9）/（0.9+0.5+22+0.5+0.9+0.9+18.94+0.9）=323079.9326/45.54=7094.42W

则初选功率：

PN=（1.1~1.6）Pzol=7803.86W~11351.072W=7.8KW-11.351KW。

产品样本

Z4-132-1:

额定功率

P=10KW,

额定电流

30.1A，

400V，

弱磁转速

2100rl分

磁场电感

8.9L/H

效率

79.4/%

转动惯量

0.32J/kg*m*m

质量

140kg

确定电机及实际转速（取n=1300r/min）1.已知齿轮齿距：

20mm=0.02m。

V切=Vmax=27m/min。

L=0.2X40=0.8m

=27/0.8=33.75r/min

2设计传递函数，求出传递比j。

传动结构图

由齿轮和减速器组成，减速器与电机相连，齿轮与减速器相连，减速比23:

1.

j=23.

3确定电机的转速，验证合理性。

n实际=33.75X23=776.25i7min

四、作电动机负载图

1.正向起动

Tf=9.55f1Vmax/nn=（9.55x6272X0.45）/（776.25X0.794）=43.732N-m

®

加速度转矩

GD2dn

Ta1=375dt=GD2n/375t1=100x776.25/0.9X375=230N-mo起动转矩

T1=Tf+Ta1=43.732+230=273.732N-m

2.正向空走

T2=9.55P2/n=9.55X3814.05/776.25=46.923N-m

3.正向切削

T3=9.55P3/n=9.55X11719.46/776.25=21.154N-m

4.正向空走

T4二T2=46.923N-m

5.正向制动

T5=Ta1－Tf=230-43.732=186.268N-m

6.反向起动

Tf'

9.55f1V返/nn=（9.55X6272x0.54）/（776.25X0.794）=52.48N-m

Ta2=nGD2/375t1=100x776.25/375x0.9=230N-mo起动转矩

T6=Tf'

+Ta2=52.38+230=282.38N-m

7.反向空走

T7=9.55P7/n=（9.55x2506.29）/776.25=25.30N-m

8.反向制动

T8=Ta2－Tf'

=230－52.38=177.62N-m

正转距负载图（图3）

五、温开校验

Tdx=（刀Ti2ti/刀ti）?

=[（T12t1+T22t2+T32t3+T42t4+T52t5+T62t6+T72t7+T82t8）/（t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8）]?

二[（273.7322X0.9+46.9232X0.5+21.1542X22+46.9232X0.5+186.2682

X0.9+282.382X0.9+25.302X18.94+177.622X0.9）/（0.9+0.5+22+0.5+0.9+0.9+18.94+0.9）]?

=（225192.7322/44.64）?

=71.026N-m

TN额定=9.55Pn/n=124.46平均转矩Tdx三TN额定所以符合。

五、过载能力检验。

Tmax282.38

Tn=124.46=2.269兰4

机械特性绘制正向启动方法：

降压启动计算：

Ra=0.75

Ce¥

N=（UN-INRa）/nN二0.284n0=U/Ce¥

N=1408

由Tst=9.55Ce¥

NIst

得Ist=104.115

Umin=IstRa=104.115*0.75=78.09

由UN/Umin=nN/nmin

得nmin=259.65r/min

正向制动方法：

能耗制动计算：

对于选择的电机：

两个点（0,1408）（124.46,1330）

p=（1408-1330）/124.46二（Ra+Rsa）/9.55*0.2842

得Rsa=0.27

由Rsa=UN/2IN-Ra

所以Rsa=0.913>

0.27

则所串电阻符合要求。

3.反向启动

方法：

因为Tst=9.55CTqNlst=124.46

Ist=45.89

又因为1st大于2IN=2*30.1=60.2

所以，启动电流符合要求。

因为lst=Umin/R

所以Umin=34.42

又因为UN/Umin=n0/nmin

所以nmin=121.16

反向制动方法：

电源反接制动计算：

由p=（Ra+Rsa）/CeCTFN2

所以所以，所串电阻符合要求。

七、参考文献

[1].康光华,陈大钦。

电子技术基础模拟部分。

高等教育出版社

[2].天津电气传动设计研究所。

电气传动自动化技术手册

[3].电气工程师手册第二版编辑委员会。

电气工程师手册

[4].谢宗安。

自动控制系统。

重庆大学出版社

[5].杨威,张金栋。

电力电子技术。

重庆大学出版社.

[6].晁勤。

自动控制原理。

[7].杨长能。

电力拖动基础。

八、心得体会课程设计就要结束了，我体会到了很多，也收获了很多。

第一天，根据老师的提示，和一些参数，进行构思。

第二天，进行相应的计算和记录。

第三天，进行查阅资料，做更深一步的了解。

第四天，画出相应的图形，和写出相应的文本。

第五天，进行最后的检查，整理和装订。

过得很充实，通过这次课程设计，我深深地体会到完成一件事情的艰

辛。

当遇到困难时，不要退缩，要勇敢的面对，还有当遇到不懂之处,要主动去查阅资料，直到弄懂为止。

最后，我想说的是感谢，感谢老师的辛勤指导，感谢同学们的热心帮助！

在今后的日子里，我会更加努力的学习，不辜负你们的期望!