电动机选择、参数计算.doc
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电动机选择、参数计算.doc
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电动机选择、参数计算例2P26
例2图2—25所示为一带式输送机的运动简图。
已知输送带的有效拉力F=3000N,输送带速度v=1.5m/s,鼓轮直径D=400mm,工作机效率取ηw=0.95,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
三相交流电源,电压380V。
试按所给运动简图和条件,选择合适的电动机;计算传动装置的总传动比,并分配各级传动比;计算传动装置的运动和动力参数。
图2-25带式输送机的运动简图
解:
1.选择电动机
(1)选择电动机类型按已知工作条件和要求,选用Y系列一般用途的三相异步电动机(Y系列三相交流异步电动机适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合和要求具有较好的起动性能的机械中)。
(2)选择电动机的容量工作机(workingmachine)所需功率按式(2—2)(P22)计算
式中,F=3000N,v=1.5m/s,工作机的效率ηw=0.95,代入上式得
电动机的输出功率按式(2-1)(P22)计算
式中,η为电动机至工作机轴的传动装置总效率。
由式(2-4)(P22)结合图2-25可知,η=ηbηr2ηgηc。
由表10-1机械传动效率和传动比概略值(P85),
取V带(belt)传动效率ηb=0.95;滚动轴承(Rollingbearing)效率ηr=0.99;8级精度齿轮(gear)传动(稀油润滑)效率ηg=0.97;联轴器(coupling)效率ηc=0.98,则总效率
η=0.95×0.992×0.97×0.98=0.885
故
因载荷平稳,电动机额定功率Ped只需略大于Pn即可。
查表10—2(P86)中Y系列电动机技术数据,选电动机的额定功率Ped为5.5kW。
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注:
电动机型号Y132M2-6表示异步电动机,机座号(中心高,mm)132,中(不长不短)机座,铁芯长度代号为2,极数为6(磁极对数为3)
(3)确定电动机转速
输送带速度,m/s。
式中,D—鼓轮直径,mm;nw—鼓轮转速,r/min。
工作机轴转速为
按表2—4(P8)推荐的各级传动的传动比范围:
V带传动比范围i’b=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i’g=3~5,则总传动比范围为i’a=(2×3)~(4×5)=6~20,可见电动机转速可选范围为:
n’d=i’a×nw=(6~20)×71.66r/min=430.0~1433.2r/min。
符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min两种,(交流三相电动机的同步转速,r/min。
式中f—频率,Hz;P—磁极对数。
对于一台标称额定转速为960r/min的交流三相异步电动机,其同步转速)考虑重量和价格,由表10-2(P86)选常用的同步转速为1000r/min的Y系列异步电动机,型号为Y132M2-6,其额定转速ned=960r/min。
电动机其他尺寸可查表10-3(P87),结果填入表2—8中(P23)。
表2-8电动机的型号及主要尺寸
型号
额定功率
Ped/kW
额定转速
ned/(r/min)
同步转速
n/(r/min)
电动机中心高度
H/mm
外伸轴直径和长度
D×E/(mm×mm)
键槽宽度
F(mm)
Y132M2—6
5.5
960
1000
132
38×80
10
2.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比
(1)传动装置总传动比
(2)分配传动装置各级传动比由图2—25(P26)可知,i=ib×ig,为使带传动的外廓尺寸不致过大,取传动比ib=2.8,则齿轮传动比
3.计算传动装置的运动和动力参数
(1)各轴转速
1轴转速
2轴转速
(2)各轴(输入)功率
1轴功率
2轴功率
工作机轴功率
(3)各轴转矩(功率P的单位为W,角速度ω的单位为rad/s,转矩M的单位为N·m时,三者的关系为,当P的单位为kW时,)
电动机轴转矩
1轴转矩
2轴转矩
工作机轴转矩
计算结果填入表2—9中,以便设计传动零件时使用。
表2-9传动装置运动和动力参数计算结果
轴名
参数
电动机轴
1轴
2轴
工作机轴
转速n/(r/min)
960
342.86
71.66
71.66
功率P/kW
5.35
5.08
4.88
4.74
转矩T/(N·m)
53.32
141.50
650.35
631.69
传动比i
2.8
4.78
1
效率η
0.95
0.99×0.97
0.99×0.98
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