电机及拖动基础课程设计.doc

电机及拖动基础课程设计 龙门刨床电动机 目 录一、设计任务书3二、直流电机4三、给定数据6四、预选电机7五、作电机负载图11六、温开校验13七、机械特性曲线绘制14八、实验心得16九、参考文献17 设计任务书 龙门刨床电动机的选择、龙门刨床的工作循环为：正向启动、正向切削、正向制动、反向起动、快速返回和反向制动六个阶段。设启动加速度为 （A）米/秒；起、制动时间相同；切削速度为（B）米/分；切削时间为（C）秒；切削力为（D）kg；工件重为（E）吨；工作台重为（F）吨；齿条齿距为20毫米；返回速度为正向切削速度的（G）倍；传动效率为（H）%；工作台与桌面的摩擦系数为0.1.注：A-H参数见附表。要求：1、预选电动机；2、设计传动装置，作出传动结构图；3、求出系统折算到电动机轴上的力矩和转动惯量；4、作电动机的负载图；5、校验电动机；6、写出设计说明书。 指导老师：舒奎 王裕和 直流电机1、直流电机简介 电机是利用电磁作用原理进行能量转换的机械装置。直流电机能将直流电能转换为机械能，或将机械能转换为直流电能。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。 直流发电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 直流电机的结构应有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矩和感应电动势，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1 额定功率P（kw）：电机按照规定的工作运行时所能提供的输出功率。2 额定电压U（V）：电机电枢绕组能过安全工作的最大外加电压或输出电压。3 额定电流I（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。4 额定转速n（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1. 工作周期2. 给定数据1) 切削速度米/分2) 启动加速度为3) 切削时间4) 切削力5) 工件重6) 工作台重7) 齿条齿距为20毫米8) 返回速度9) 传动效率10) 摩擦系数11) 起、制动时间相同预选电机1.计算折算到电机轴上的静负载图a) 正向起动起动时间 （33米/分=0.55米/秒）秒b) 摩擦力 c) 加速度由得 d）功率 e）距离 2正向切削 a）时间 b）速度 c）切削力 d）摩擦力 e）功率 f）距离 3正向制动 a）减速度 b）摩擦力 c）制动力 由 得 d）时间 e）距离 f）功率 4反向起动 a）速度 b）时间 c）加速度 d）起动力 由 得 e）功率 f）距离 5反向制动 a）时间 b）减速度 c）距离 d）制动力 e）功率 6.平均功率 则初选功率： 7.确定电机及实际转速（取n=1500r/min） a）电机型号Y112M-4 b）电机功率4KW c）额定电流8.8A e）额定转速1400r/min f）效率80.5% g) 功率因数0.8 作电动机负载图1. 正向起动摩擦转矩起动转矩 正向切削 正向制动 2. 反向起动摩擦转矩 起动转矩 3. 反向制动 负载图如图所示：温开校验通过之前的数据以及计算可得 =1958.9777Nm平均转矩 确定了平均转矩的关系，可以得到有效的温开校验结果。 机械特性曲线绘制 1.正向起动：电阻 电压 稳速 机械特性2.正向制动：方法 电阻 机械曲线3.反向起动：电阻 电压 稳速 机械特性4. 反向制动：电阻 电压 机械曲线通过机械特性绘制的步骤，计算并绘制出刨床电动机的机械特性曲线，如图所示： 为充分利用电动机容量，同时满足负载对电动机的要求，龙门刨床主拖动电动机运行时的机械特性应与负载机械特性配合，即电动机机械特性应靠近并位于负载机械特性之上 实验心得课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.一周的课程设计结束了，在这一周里，我体会到了很多，也收获了很多。 从刚开始老师的讲解和给出的一些参数开始。进行忙碌的计算和记录。然后通过在图书馆以及网上查阅相关资料，做更深一步的了解。最后进行检查，制作，整理和装订。 总体来说，这次课程设计很充实，也让我深深体会到了要完成一件事情的艰辛。当遇到困难的时候应该努力思考怎样解决它，而不是去依靠其他人，勇敢面对，这样你才会收获很多。弄懂了，自然就会了。 最后要感谢老师给了我们这次机会，让我们能充分锻炼自己的能力。在今后的日子里，我也会更加努力学习。 参考文献【1】电子技术基础模拟部分 康光华 高等教育出版社【2】电气传动自动化技术手册 天津电