机械电子式软起动装置传动系统的设计（全套含CAD图纸+毕业论文+答辩稿）
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1 be to C as by a or of an to be to be to of to a an of as as to is to . of or a of it to to be in a as as a of to be of In to be In of on s is is at of is is as by of to at is is as If of it to is on of 2 of In it to be in to in an he as is to is a to a to to on to be to of If is on a a at a in of a in of on by an as of on of on In a a a of a of an is by to 00% of on or a if by A. as a 2. on be by to by 0 t is to of be 3 a 0 by by of to be To be to as or in of a of so go a be on in in B. be to in be of be in of a of of in to of of is to to of to to is by a If is a to by in at to 0% of in If is be An of is in of to of on by at It is to of to be of to of be 4 an or as as A or be in be An be a at or 3. By of to be be to to is A. he to of 0%, 65%, 0%. 0% on 5% of is a is is to be a or be in a or an In to is as it is to be to be to be by is a to is in by as of be to be A be to of A of is to a 0% of of as a at of be to to to B. By of CR be of by of of of of is A 75% 00% of is in to It up 5 to it as be to is as by to a of in to be as to of CR is on to of C. of in an of It is to to on a to a up 0:1. 150% of is a in to a in of up to of FD a to be to of in be of to be FD a of in of is as of of FD is in to to to be on of or to to in to to be a in a An of a on FD is an on An a in of is to to be on If is be 6 D. a or to be in is is of a at be to up 0%. As up to it a to As so te by to At a a a to to in to a to he we is to be to of is in a it is up of is as As is up of A is so be to of a to 0 0%, to is on of is on on of be of 河北科技师范学院 外文翻译 异步电动机启动的方法和问题 院（系、部） 名 称 ： 机电工程学院 专 业 名 称： 电气工程及其自动化 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 指 导 教 师： 年 月 日 河北科技师范学院教务处制河北科技师范学院 2012届本科毕业设计 1 摘要 大容量的交流异步电动机有多种启动方法。可选择的如 全压启动、降压启动、自耦变压器启动、星三角转换启动、软启动、或者使用可调速驱动器， 都有潜在优势 和选择。降压启动可以减小启动转矩，可以防止损坏负载。此外， 功率因数校正电容器可以用来减 小 电流 ，但选择的型号必须合适，否则将会造成电容器的严重损坏 。为电动机选择一个合适的启动方法，需要分析电力系统和启动负载以确保电机达到所需性能且成本最少。 本文将探讨最常见的 几种启动方法以及它们的应用。 检索词： 电机启动 降压启动 自耦 变压器 星三角 功率因数校正 异步电动机有多种启动方法：全压启动、降压启动、星三角转换启 动和 部分绕组 等类型 。降压启动包括固态启动器、变频启动和自耦变压器启动。这些连同全压或者直接启动，当电动机的应用场合被确定后可以给购买者大量类型的变化。每种方法都有它自己的好处，以及贸易业绩。合理的选择包括对电力系统透彻的研究，负载的加速以及设备的全部成本。 为了使负载能够很好的加速，电动机必须产生比负载需求更大的转矩。一般来说，在机械特性曲线上集中有三点。第一点是堵转转矩（ 使电机由静止到旋转的最小转矩。第二点是最小启动转矩，使电机由静止加速到出现制动转矩是的最小转矩。最后一点是临街转矩，就是电机能 产生的最大转矩。如果任何一段虚线在负载曲线以下，则电机就不能启动。如图 1所示。电机的加速时间是由负载的惯性以及电机的机械特性曲线和负载的特性曲线之间的差额决定的。总的来说，电机的加速时间越长，则电机转子铜条、端环、定子绕组产生的热量也就越多。这些热量会给这些部件带来额外的压力甚至还会影响到电机的使用寿命。 全压文启动的方法也叫直接启动，是最早被使用的方法，且设备成本最低工作最可靠。这种方法利用一个控制器闭合电流接触器给电动机输入全压。此方法允许电动机产生最大的启动转矩使加速时间最短。 由于用此方 法启动电机会使启动电流达到电机额定电流的六到七倍，因此方法也是给供电系统带来最大的压力的方法。如果供电系统比较薄弱，大功率电机的突然启动不仅会使电动机的电压瞬间下降，而且会使给电机供电的整个母线端电压下降。电压下降会使此电动机的启动转矩和工作在同一母线上的电动机的转矩下降。异步电动机的转矩大约和输入电压的平方成比例变化。因此，由于电压的大幅下降，工作在此供电系统的河北科技师范学院 2012届本科毕业设计 2 电动机可能停车。另外许多控制系统监控器工作在低电压下，第二个全压启动时电压问题会使正在运行的电机离线。同时，母线电压变化，直接启动的另一个问题驱动 设备突然被加载。由于瞬时转矩可以超过转子制动转矩的 600%，这个冲击负荷会增加设备的磨损，如果负载不能承受由电机启动产生的力矩，甚至会造成灾难性故障。 A电容器和启动 异步电动机功率因数通常很低 ,因此在开始有很大的 感性无功。 如图 2所示。 在启动时通过给电机增加电容器可以降低对系统的这种影响。 电机需要大量的无功电流滞后于输入电压 90度。这个无功功率不产生任何输出，但是这是电机运行所必需的。输入电压产生无功功率和这个无功功率组成的可用无功功率功率表测量。电容器担任提供一个超前 90度的电流。由电容器产生的超 前电流取消了电机需要的滞后电流，降低了从供电系统输入的感性无功功率。 避免过电压和 电机 损坏 应小心 谨慎 确保电容器 被切除当 电机达到额定转速 时 ,否则由于 功率 损失，电动机利用由 电容器提供 的 磁化电流 将 不会进入 发电 模式 . 这将在 下 一段和附录 中详述。 B功率因数校正 电容器也可永久留下提高满载功率因数 ， 当使用这种方式 时 被称为功率因数校正电容器 。该电容器的容量不能大于电动机的励磁电流，除非当功率降低时他们可以和电机分离。 附加的电容器将会改变电机的开环时间常数，时间常数表示电机断电后电压衰减到原来的 需要的时 间。没有电容的典型值是两到三秒。 由于电容器和电动机的前端相连，在电机断开电源之后电容可以继续提供励磁电流。这表明该系统的时间常数较大。如果电机驱动高惯性负载，电动机会利用电容提供的励磁电流和负载的带动转变为发电状态。这可能导致电机端部的电压上升到额定电压的 50%。如果在电压剧烈衰减之前再次通电会产生很大的开关电流和转矩，会造成电动机和驱动设备的严重损坏。这种现象的例子在附录中有概述。 每一种降压方法都是通过控制电动机的输入电压来减小电动机起动电流对供电系统的冲击。在考虑具体的降压启动方法时，了 解负载特性是非常重要的。当电机制造商要确定他们的设计时必须知道电机的机械特性和被驱动设备的转动惯量。可以通过初始状态或脱离转矩，以及不少于四个速度上升的数据点和全速时的转矩构成启动状态的曲线。在很多情况下可以被假设成一个离心曲线或直角曲线， 但是在一些应用场合这还是有问题的。 例如螺杆式压缩机在低速时比离心式鼓风机类负载需要更大的转矩。通过详细了解负载的特性，厂商可以确定选择的启动方法可以产生足够大的力矩启动负载。 河北科技师范学院 2012届本科毕业设计 3 A自耦变压器 电动机连接在变压器的低压侧。 80%、 65%和 50%是最常用的接头。电压为原来的50%电流则为全压转子堵转时的 25%。电动机降低电压启动，当达到预先设定的条件时就切换成全压。这个条件可以是预先设定的时间、电流、母线电压或者电动机的转速。这种变化既可以采用闭环方式也可以采用开环方式。采用开环方式在低压和全压切换时线路电压严重，应小心使用，以确保不会由于切换产生暂态问题。这个潜在的问题可以采用闭环的方法消除。采用闭环的方式可以给电机提供连续的电压。利用 自耦起动另一个好处是尽可能 的 降低 了 振动和噪音 。 因为电机的转矩随输入电压的平方变化而变化。 应非常谨慎 ,以确保 可以从 电动机 获得 足够的加速转矩 。应 该用驱动设备的机械特性和惯性来验证电动机的设计。 一个好的经验法则是至少有 10%的额定 转 矩 ， 作为 该 曲线各点 的极限。 此外，对加速时间应进行计算，以确保电机有足够的热容量将电机在长时间加速时产生的热量散发掉。 B固态软启动器 这些装置采用 可控硅整流器或晶闸管，通过控制晶闸管的触发角，可以控制该装置产生的电压，并限制启动电流，在一个正弦周期中仅让部分通过，来启动电动机。 最常用 的 软起动器的 类型是 限流型 ，电流被限制在满载电流的 175%到 500%并编入装置中。然后让输入电机的电压斜坡上升一直到限制值，并使保持电流不变 使电机加速。利用转速表和软启动器可以控制加速时间，软启动器调整输出电压使电机维持一个恒定的加速度。关于启动力矩和其他降压启动方法有同样的问题，另一个问题是由于晶闸管的触发角会使电机产生振荡转矩，依靠驱动设备，可能导致系统共振。 B星三角启动 用这种方法启动的异步电机，结构上每一相的引出端都被放置在电机的接线盒内。这允许电机在初始启动时星形连接，然后重新接成三角形运行。初始启动时用星形连接时电压降为原来的 1/ 3 ，启动电流和启动力矩下降 2/3。根据应用，电机切换 到三角形可在转速为 50% 到最大速度之间。 必须指出 ,同样的问题 存在 ,包括先前谈到的切换 方法，如果采用开路法，暂态过渡可能是一个问题。这种方法经常用在低于 600定电压在 异步电动机有许多启动方法，依据电力系统的制约、设备成本、负载设备来选择最好的启动方法。从设备的角度来看，全压启动是最早的最便宜的方法，但它可能在使用效率上增加成本，或者该区域的供电系统不能满足其需要。降压启动方式有效的缓解了供电系统，却以牺牲启动力矩为代价的。 这些方法也 可能导致不得不加大电机尺寸以产河北科技师范学院 2012届本科毕业设计 4 生转矩 带动 所需的负荷 。采用变频器可以消除以上的两个缺点，但需要额外的增加设备成本。理解应用的局限性，以及驱动设备的启动力矩和速度要求，可以让你为你的应用确定最佳的整体配置。 C变频器 这种器件控制全面灵活，在一定量的电流可以产生最大的转矩，但同时也是成本最高的。这种装置不仅电压变化，而且频率也同时变化，使电机的工作在一个恒压频比条件下。这可以使电动机在 整个 调 速度范围内产生满载转矩 ， 最高可达 10:1。在启动过程中，典型的电流值为额定电流的 150%。这使电动机带载启动时对电源的要 求有很大的降低并减小了电机产生的热量，所有这些加起来，很大的提高了工作效率。利用变频器也可以使小电机在低速范围内产生很大的转矩。但电机的型号必须大于要带动的负载。在电机加速时变频器可以 允许一个很大程度的控制 ，而其他降压启动方式去不容易做到。变频器相对于其他方式最大的缺点就是成本高！使用成本高，只能在特殊电机的设计上使用。基于驱动器的输出信号，滤波还是不滤波，都需要额外的装置。 这些结构特征包括绝缘轴承，铁芯接地刷和绝缘连轴中来自共模电压的潜在铁芯电流。没有这些结构特征，铁芯电流通过铁芯、轴承、机壳形成回路， 造成轴承弯曲使轴承过早的损坏。当使用电机和驱动装置在危险环境和区域中时应该考虑这种潜在的危险。电机用在变频器上的额外结构特征需要电机绕组有一个更好的绝缘系统。没有滤波直接从驱动器出来的信号会在电机中产生谐波电压毛刺，威胁电机绕组的绝缘。值得注意的是，在变频器上电机的这些特征可以用来启动和运行。如果这些驱动仅用于启动电机，这些特征可能没有必要，可以和电机制造商协商申请具体的要求。 D. 串 电阻器或 电抗器 起动 这种方法是利用一个串联电阻或是电抗器放置在电机回路中。串电阻启动方式在小电机上应用更频繁。 在电机启动 时，电阻器限制涌流并使电机输入端的电压下降。电阻可以选定使输入电压降为原来的 50%。随着电动机转速的上升，产生一个反电动势来对抗输入电压，进一步限制涌流。随着涌流的下降，电阻器上的电压下降使电动机的转矩增加。在预定的时间，电阻器将被短接，快速打开启动开关，将电阻器和电路分离。这种方法提供了一个封闭式过渡并消除了暂态的开关效应。电抗器有助于阻扰电流的突然变化，因此在启动时起限制电流的作用。在启动结束后他们依然被短接掉并封闭的过渡到全压。 增量型 第一类启动方式，我们已经讨论了适用于电机能量的处理方式。下一类 型的处理方式不同，通过改变电机自身结构来处理启动问题。部分绕组法，用这种方法，电机的定子是这样设计的，有两个独立的线圈组成。最普遍的方法是半绕组法，顾名思义，其定河北科技师范学院 2012届本科毕业设计 5 子是有两个相同的平衡绕组组成。因此被设定的特殊启动器全压加在一半绕组上，然后经过短暂的延时到另一半上。这种方式可使启动电流和启动力矩降低 50%到 60%。这种方法的一个缺点就是在电机启动的第一步发热比直接启动严重。因此完成第一步的间隔时间应尽量减小。这种方法在第一步时也会产生电磁干扰。 参考文献 本文来自 : 豆丁网 机械工程学院 毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目 ： 机械电子式软起动装置传动系统的设计 机械电子式软起动装置传动系统的设计 随着现代科学技术的发展，软起动技术具有越来越多的功能和优点，它可以实现无级变速、多点驱动功率平衡、过载保护等功能，具有传动效率高、结构简单，安装便捷等方面的优点。这项技术已经被越来越多的工业部门所采用，具有广阔的市场前景。 带式输送机由于运输能力大、运行可靠、效率高、对地形适应性强等优点已成为当今 散状物料运输的主要设备，应用广泛。带式输送机的启动方式主要有以下几种： 式输送机的电气软启动由于控制精度高、控制灵活、体积小等优点是将来的发展趋势。电气软启动又分为晶闸管调压调速和变频调速两种方式，短期来看，软起动将仍然以性价比较高的晶闸管降压软启动为主要形式。从长期看，随着变频器价格的逐渐下降，可靠性的进一步提高，也随着技术人员水平的提高，变频软起动将成为软起动的主流。 发达国家的电动机软起动产品主要是固态软 起动装置 ：晶闸管软起动和兼作软起动的变频器。在没有调速要求的使用场合下， 起动负载较轻时采用晶闸管软启动，晶闸管软起动装置是发达国家软起动的主流产品。在重载或负载功率特别大的时候，才用变频软起动。我国带式输送 机的技术水平仍然落后于国际先进水平，对带式输送机进行深入的理论研究已成为目前的重要工作。晶闸管交流调压软启动技术于 20世纪 90年代现代初引入中国，近年才得到了广泛的应用。晶闸管调压软启动器的价格略高于自耦变压器启动器和 Y启动器，系统工作时对电网无过大冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小。 启动、停车平滑稳定，可提高电动机的使用寿命和经济效益。 软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电 网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 3. 课题研究意义： 随着我国煤炭生产的机械化、自动化程度的不断提高，长距离、大运量的带式输送机的使用日益增多，特别是在煤矿等工业领域中得到广泛的应用。国内的带式输送机也应在向着长距离、高带速、大运量、大倾角、大功率的方向发展。由于生产集中而造成带式输送机负载极不均 匀，其启动问题日益突出。研究带式输送机软启动器的意义不仅在于保证平稳地起动、制动，而且还可降低带式输送 机的成本，保证生产安全。 通过本次设计： 1）通过对软起动装置传动系统的设计，培养了自己进行综合分析和提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的。设计过程包括了基本的机械设计方法，锻炼了设计能力。设计内容还包括了蜗轮蜗杆和行星架的设计，更能巩固自己的机械原理知识。总之，为以后的工作打下了一个良好的开端。 2）设计过程除了要参考大量的书籍以外，还要查找相关文献，尤其是外文文献，提高了查找资料的能力，所设计的产品还涉及到行业的规范，培养了自己调查研究，熟悉有关技术政策，运用国家新标准、规范、 手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，解决实际问题的能力。 3）毕业设计是教学环节的最后的一环，因此学生的知识较为全面，就本次设计而言，所涉及的主要课程有机械原理，理论力学，材料力学，机械设计，液压传动，可以说所学主要课程在毕业设计中都有体现。使自己建立正确的设计思想，初步掌握解决本专业工程技术问题的方法和手段，从而使自己受到一次工程师的基本训练。 阅 概况 ： （ 1）柳耀（大同煤矿集团公司雁崖矿），机械电子式软启动装置，机 械管理开发， 2005 年 6 月第 3 期， 32摘要：介绍了机械电子式软起动装置的组成和工作原理，分析了机械电子式软起动装置的工作特性。 （ 2）刘琦（太原理工大学 继续教育学院），机械电子式软启动装置传动系统的优化设计，机械管理开发， 2013年第 1期 ,49要：机械电子式软启动传动装置可以实现系统在重载或满载工况下平稳起动或停车。通过对机械电子式软启动的传动系统差动轮系的差动原理和差动过程的深入分析，为了实现反向行程自锁，建立了蜗杆机构的数学模型，并选用外罚函数法对进行了优化。 （ 3）何晓燕（茂名学院 机电学院），机械电子式软启动装置控制系统及软件设计，机械工程与自动化， 2005年 6月第 3期， 36要 : 从分析大型皮带输送机对现代控制系统的要求入手 , 制定出以可编程控制器为控制核心、微型计算机为上位机 , 传感器为现场技术参数检测元件、机械电子式软启动装置为实现装置的机电一体化控制方案。在此基础上对该系统进行了软、硬件的设计。 （ 4）刘混举 (太原理工大学机械工程学院 )，李宝成 ( 太原公交总公司 )，赵涓涓、李旭庆 ( 太原理工大学机械工程学院 )，机械电子式软启动装置控制系统设计，太原理工大学学报， 2001年 1月第 1期第 33卷， 44 要 : 从分析大型带式输送机对现代控制系统的要求入手 , 制定出以可编程控制器为控制核心 , 微型计算机作为上位机 , 以传感器作为现场技术参数检测元件 , 以机械软启动装置作为具体实现装置的机电一体 化控制方案。在此基础上对该系统进行了软、硬件的设计。 （ 5）朱国勇（南宁职业技术学院机电工程学院），机械电子式软启动装置控制系统设计，装备制造技术， 2013年第 2期， 176要：软启动技术的应用具有划时代的意义，基于这些原因，首先对机械电子式软启动的必要性及其工作原理进行了相应的分析；其次对机械电子式软启动方式 和传统启动方式之间进行了相应的比较分析；最后对机械电子式软启动装置控制系统的软、硬件设计步骤进行了相应的阐述。通过对斜坡电压、斜坡恒流、阶跃式以及矩形转矩等机械电子软启动方式的分析，掌握其控制系统的软件与硬件设计方法，从而明确机械电子软启动装置的优势。 （ 6）刘同举、贺广洋 (山东鲁能菏泽煤电开发有限公司 )，论带式输送机软启动装置的应用与选型，山东煤炭科技， 2012年第 3期， 46要：带式输送机软启动是在电源和电机之间串入软启动器的一种电机降压启动方式。软启动器在煤矿中作为皮带、风机、水泵等启动开 关 ，能够减小冲击电流，并有显著的节能效果。同时由于其系统电路结构简单、使用及维护方便、价格低廉等优点，在煤矿中得到越来越广泛的应用。 （ 7）张伟 (神华新疆能源有限公司红沙泉一号露天矿 )，煤矿皮带运输机电机软启动器的应用浅析，装备应用与研究， 2013年第 21期， 55要 :以红沙泉一号露天矿应用 8 6 电子式软启动器对大型皮带运输机的电机启动进行控制为实例 ,分析了系统构成及工作过 程 ,并根据生产经验对软启动的优缺点及其在使用中存在的问题进行了阐述 。 （ 8）杨发长 ( 大同煤矿集团公 司四台矿 )，煤矿用电气软启动方式的探讨，中国煤炭， 2005年第 2期第 31卷， 45要：主要从智能控制方面来讨论目前电气软启动的使用特点 , 比较了各种电气软启动的启动方式及特点 , 从煤矿井下使用的特点来讲 , 电子式软启动器应是实际应用中首选的产品。 （ 9）宋伟刚，战欣，王元元 (东北大学 机械工程与自动化学院 ), 大型带式输送机驱动装置的比较研究 , 工程设计学报 ,2004年 12月第 6期第11卷 ,302要：在分析大型带式输送机结构特点的基础上，通过计算机仿真对启动过程进行了描述，提出了对带式输 送机驱动装置的基本要求对现有的带式输送机驱动装置进行了分类，即分为变频调速、液力耦合器传动、直流电动机调速、液体粘性离合器传动、液压马达驱动、交流电动机软起动和差动变频无级调速等 7类，讨论了各种驱动方案的原理和优缺点对带式输送机上应用的各种驱动装置从最大长度、输送量、驱动的使用数量、单元驱动功率等方面进行了统计分析，得出：为了提高输送机启动过程的稳定性，对于工况复杂的大型输送机系统必须采用闭环控制；随着电力电子器件的进步，变频调速方式的应用将会逐渐增多等。 （ 10）秦高威 ( 永煤集团 陈四楼煤矿 )，软 启动装置在带式输送机 上的应用， 2007年 摘要 : 介绍了永煤集团公司陈四楼煤矿带式输送机采用的几种软启动装置的结构、 工作原理及使用情况。 （ 11）张明和（佳木斯电业局），黄秀成（黑龙江佳木斯），三种异步电动机软启动方式，科技风， 2010年 1月下 ,207要：本文主要阐述了三种异步电动机的传统降压启动方式新型电子式软启动器以及变频软启动方式等问题。 （ 12）柏志海（永城煤电集团公司 机电制修厂），液粘软启动装置在胶带输送机上的应用，煤炭技术， 2007年第 11期第 26卷， 33要 : 该钢绳芯 胶带输送机采用液粘软启动装置 , 解决了目前国内长距离的输送 带重载启车、自主软启动技术跟不上国外先进国家的问题。介绍了液粘软启动装置在钢绳芯胶带输送机上应用的主要技术参数、 液粘软启动装置工作原理、优点、创新点及使用情况等。 （ 13）徐瑞银 林晓磊 杨永滕 王培润（山东科技大学工程学院），机械电子式软启动装置系统的研究，矿业机械， 2004年 12月 摘要：机械设备的软启动与软停车是指机械设备在重载或满载的工况下能够可控制一地平稳启动与停车。随着现代科学技术的发展 ,软启动技术具有越来越多的功能和优点，它可以实现 无级变速、多点驱动功率平衡、过载保护等功能 ,具有传动效率高、结构简单、安装便捷等优点。 是一种集先进的计算机技术、传感技术、电力电子技术及传统的差动行星减速装置为一体的机电一体化重载机械软启动传动系统。 （ 14） 苏鹏，李全，张静（山东科技大学机械电子工程学院），大倾角下运带式输送机起动制动一体化控制系统研究，煤矿机械， 2009年 9月第 9期 30卷， 154要：介绍了带式输送机常见的软起动和制动装置。针对大倾角下运带式输送机的特殊要求。选择液体黏性软起动装置和盘式制动装置配合使用的方案。并设计了基于 合起动及制动流程图详细阐述了起动制动一体化控制系统的工作原理。 （ 15）赵江平（中山火炬职业技术学院），机械电子式软起动装置设计分析，机电工程技术， 2010年第 12期第 39卷， 91要：为了解决大运量、长距离、高速重载、大功率带式输送机的起动问题，研究了一种集机械传动技术、计算机控制技术、传感技术及电力电子技术于一体的新型机械电子式软起 动装置。它在结构上采用了差动行星齿轮减速机构，不仅可以降低成本，大大简化加工工艺，也将提高软起动工作的可靠性；在功能上能够实现大范围内无级调速。从机械电子式软起动装置的结构、传动原理、传动机构和工况特点进行了分析和阐述。 (16) 20015, 12 (2012) 1566 1573 of is to a at C is as is an AC of is a of I is a C in I is a of 摘要 ： 这项工作的目标是设计并实现一个闭环系统，用于异步电动机在额定电流的起动。 流电压调节器被用作起始设备，电机电流调节是利用一个优化调整比例积分（ 控制器。因为交流 电压控制器馈感应电机的起动是一个非线性过程，识别 最优值的控制器的常数是使用一种新的基于蚂蚁蚁群优化技术进行。完整的驱动系统包括与最优 制器一起交流电压控制器馈异步电动机在 后实验验证。成功实施用低成本的微控制器说明了新方法的可行性。 (17) ( ), A 008, , an of in of of to of of 摘要： 带式运送机是采矿工业运输大批原料的重要方法。从传送带驱动系统到传送带纹理结构，启动力矩的应用和控制影响着运送机的性能，寿命和可靠性。本文考查了不同启动方法在煤矿工业带式运送机中的应用。 （ 18） . M. . V. N ， 12, 6, 997， 1041C as in or a of of of an ac on a of A is to at of is in a is of 摘 要：交流电压控制器作为感应电机起动器在风机或泵机和起重机卷扬机驱动器。本文提出了一种识别交流电压控制器馈感应电机（ 础上，通过整个驱动系统的动态模拟跨不导电晶闸管电压驱动的软启动结束的方法。两点电流最小化技术被采用到所有工作条件下运行的驱动系统在所需的最佳电压。这最大限度地减小电机损耗。整个驱动系统的图形建模是利用设计之星和刀法动态模拟做的是一个模块化的形式完成的。动态整个驱动系统的模拟结果与实验数据支持。 文）的 主要内容 1)机械电子式软起动装置传动系统的总体方案设计 2)对机械电子式软起动装置的动力学过程进行分析 3)对机械电子式软起动装置的传动系统的结构进行设计（根据机械电子式软起动装置的工作原理，确定传动系统各部分的结构及具体参数） 4)对机械电子式软起动装置的传动系统中所设计的齿轮 ,所选的轴承及传动系统中的各轴进行强度校核。 5)对自己所做的毕业设计进行汇总，写出毕业论文。 6设计（论文）的提交形式 1) 开题报告 2)机械电子式软起动装置的传动系统装配图（ 0#） 3)机械电子式软起动装置的蜗轮、蜗杆结 构图（ 2#、 2#） 4)机械电子式软起动装置的传动系统的输出轴零件图（ 2#） 5)机械电子式软起动装置的传动系统的行星架零件图（ 2#） 6)相关外文资料翻译 7)毕业设计论文 排 第四周 收集资料，阅读文献； 第五周 编制开题报告； 第六周 外文翻译； 第七周 总体方案设计； 第八周 进行相关内容的计算； 第九周 进行相关内容的计算； 第十周 进行相关内容的计算； 第十一周 进行相关内容的计算； 第十二周 根据计算 结果画出要求的图纸草图； 第十三周 根据计算结果画出要求的图纸草图； 第十四周 根据计算结果画出要求的图纸草图； 第十五周 整理说明书； 第十六周 整理说明书； 第十七周 编写 计算 说明书 ， 形成毕业设计全部文件，准备 答辩； 第十八周 毕业答辩 ； 签名 : 20 年 月 日 机械电子式软起动装置传动系统的设计 摘 要 当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线 绕着 固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为减速、变速或增速 的 齿轮传动装置 . 本文设计的机械电子式 软 起 动 传动 系统利用行星传动、蜗轮传动及变频调速技术，实现了 对输送机 输出速度的有效控制，达到了软 起 动目的。 本文通过对机械电子式软起动装置的组成和工作原理的介绍和对传动系统进行分析和设计通过对调速电动机的转速控制 , 使行星差动机构差动传动 , 从而达到对输出轴无级调速的目的。 关键词： 差动行星轮系 ,软起动 ,蜗杆传动机构 is by to is to is on is a at a of is in to so it is in as or of of of In of to of of so as to of of 3 目 录 摘 要 . I . 绪论 . 错误 !未定义书签。 目设计研究的意义 . 错误 !未定义书签。 内外软起动技术发展现状 . 错误 !未定义书签。 2 总体方案的确定 . 错误 !未定义书签。 始方案的确定 . 错误 !未定义书签。 据给定参数及工作要求，选取行星齿轮传动的传动类型 错误 !未定义书签。 械电子式软起动装置传动系统的差动原理分析 . 错误 !未定义书签。 杆传动机构的作用 . 错误 !未定义书签。 动系统传动比的分配及齿数的确定 . 错误 !未定义书签。 3 传动系统中齿轮参数的设计计算 . 错误 !未定义书签。 齿锥齿轮传动设计 . 错误 !未定义书签。 轮蜗杆传动设计 . 错误 !未定义书签。 动行星轮系参数的计算 . 错误 !未定义书签。 4 轴的设计计算 . 错误 !未定义书签。 入轴的校核 . 错误 !未定义书签。 杆轴的设计 . 错误 !未定义书签。 星轮轴的校核 . 错误 !未定义书签。 阳轮轴和中间轴的校核 . 错误 !未定义书签。 出轴的校核 . 错误 !未定义书签。 5 其它设计 . 错误 !未定义书签。 承的计算 . 错误 !未定义书签。 算输入轴轴承 . 错误 !未定义书签。 算输出轴轴承 . 错误 !未定义书签。 的设计 . 错误 !未定义书签。 的选择 . 错误 !未定义书签。 的校核 . 错误 !未定义书签。 的设计 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 总 结 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 翻译部分 . 错误 !未定义书签。 外文文献 . 错误 !未定义书签。 外文文献 翻译 . 错误 !未定义书签。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 I 机械电子式软起动装置传动系统的设计 摘 要 当高速轴由电机驱动，带动太阳轮，然后带动行星轮转动，内齿圈固定，然后带动行星架输出运动的，在行星架上的行星轮既自转和公转，具有相同的结构。行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮的几何轴线 绕着 固定位置转动圆周运动的传动，变速器通常和若干行星轮和传递载荷的作用，为了使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点：传动比大，结构紧凑，体积小、质量小，效率高，噪音低，运转平稳，因此被广泛应用于冶金，工程机械，起重，运输，航空，机床，电气机械及国防工业等部门，作为 减速、变速或增速 的齿轮传动装置 . 本文设计的 机械电子式 软 起 动 传动 系统利用行星传动、蜗轮传动及变频调速技术，实现了 对输送机 输出速度的有效控制，达到了软 起 动目的。本文通过对机械电子式软起动装置的组成和工作原理的介绍和对传动系统进行分析和设计通过对调速电动机的转速控制 , 使行星差动机构差动传动 , 从而达到对输出轴无级调速的目的。 关键词： 差动行星轮系 ,软起动 ,蜗杆传动机构 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 is by to is to is on is a at a of is in to so it is in as or of 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 of of In of to of of so as to of of 买后包含有 纸和论文 ,咨询 录 摘 要 . I . 一章 绪论 . 1 题研究背景 . 6 题研究意义 . 7 第二章 机械 电子式软起动装置传动系统的总体方案设计 . 1 械电子式软起动装置工作原理及其特点 . 1 械电子式软起动装置传动系统的总体设计方案的确定 . 3 据给定参数及工作要求，选取行星齿轮传动的传动类型 . 3 械电子式软起动装置传动系统的差动原理分析 . 4 杆传动机构的作用 . 5 械电子式软起动装置的工况分析 . 6 载起动阶段 . 6 起动阶段 . 6 载稳定运行阶段 . 7 停车阶段 . 7 急停车、完全停车阶段 . 7 第三章 机械电子式软起动装置传动系统的设计 . 8 动比的分配 . 8 确计算各传动机构的基本参数 . 9 星齿轮传动设计 . 9 轮蜗杆传动设计 . 21 齿锥齿轮传动设计 . 28 于轴的校 核 . 34 入轴的校核 . 34 阳轮轴及中间轴的校核 . 40 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 V 出轴的校核 . 45 杆轴的校核 . 48 星轮轴的校核 . 52 动轴承的选择及校核计算 . 52 的选择与校核 . 57 速器结构与润滑的概要说明 . 59 第四章 总结 . 62 计结果 . 62 论 . 62 题与展望 . 62 参考文献 . 64 致谢 . 65 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 6 第一章 绪论 题研究背景 随着现代科学技术的发展，软起动技术具有越来越多的功能和优点，它可以实现无级变速、多点驱动功率平衡、过载保护等功能，具有传动效率高、结构简单，安装便捷等方面的优点。这项技术已经被越来越多的工业部门所采用，具有广阔的市场前景 。 带式输送机由于运输能力大、运行可靠、效率高、对地形适应性强等优点已成为当今散状物料运输的主要设备，应用广泛。带式输送机的启动方式主要有以下几种： 式输送机的电气软启动由于控制精度高、控制灵活、体积小等优点是将来的发展趋势。电气软启动又分为晶闸管调压调速和变频调速两种方式，短期来看，软起动将仍然以性价比较高的晶闸管降压软启动为主要形式。从长期看，随着变频器价格的逐渐下降，可靠性的进一步提高，也随着技术人员水平的提高，变频 软起动将成为软起动的主流。 发达国家的电动机软起动产品主要是固态软起动装置：晶闸管软起动和兼作软起动的变频器。在没有调速要求的使用场合下，起动负载较轻时采用晶闸管软启动，晶闸管软起动装置是发达国家软起动的主流产品。在重载或负载功率特别大的时候，才用变频软起动。我国带式输送机的技术水平仍然落后于国际先进水平，对带式输送机进行深入的理论研究已成为目前的重要工作。晶闸管交流调压软启动技术于 20世纪 90年代现代初引入中国，近年才得到了广泛的应用。晶闸管调压软启动器的价格略高于自耦变压器启动器和 Y 启动 器，系统工作时对电网无过大冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小。启动、停车平滑稳定，可提高电动机的使用寿命和经济效益。 软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提购买后包含有 纸和论文 ,咨询 7 供额定电压 ，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 题研究意义 随着我国煤炭生产的机械化、自动化程度的不断提高，长距离、大运量的带式输送机的使用日益增多，特别是在煤矿等工业领域中得到广泛的应用。国内的带式输送机也应在向着长距离、高带速、大运量、大倾角、大功率的方向发展。由于生产集中而造成带式输送机负载极不均匀，其启动问题日益突出。研究带式输送机软启 动器的意义不仅在于保证平稳地起动、制动，而且还可降低带式输送机的成本，保证生产安全。 通过本次设计： 1）通过对软起动装置传动系统的设计，培养了自己进行综合分析和提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的。设计过程包括了基本的机械设计方法，锻炼了设计能力。设计内容还包括了蜗轮蜗杆和行星架的设计，更能巩固自己的机械原理知识。总之，为以后的工作打下了一个良好的开端。 2）设计过程除了要参考大量的书籍以外，还要查找相关文献，尤其是外文文献，提高了查找资料的能力，所设计的产品还涉及到行业的规范， 培养了自己调查研究，熟悉有关技术政策，运用国家新标准、规范、手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，解决实际问题的能力。 3）毕业设计是教学环节的最后的一环，因此学生的知识较为全面，就本次设计而言，所涉及的主要课程有机械原理，理论力学，材料力学，机械设计，液压传动，可以说所学主要课程在毕业设计中都有体现。使自己建立正确的设计思想，初步掌握解决本专业工程技术问题的方法和手段，从而使自己受到一次工程师的基本训练。 机械电子式软起动装置就是指机械设备在其重载或者满载的工况下可以实现 可控的地平稳起动与停车。软起动技术在功能方面有很多优势，可以实现无级变速、驱动功率的平衡、过载保护等功能，具备传动的效率高、结构比较简单、安装也很便捷等特点，市场前景被普遍看好。一、机械电子式软起动装置的基本概况 机械电子式购买后包含有 纸和论文 ,咨询 8 软起动装置在欧美发达国家的研究和使用可以追溯到上个世纪七十年代，最早的机械电子式软起动装置是 统，属于一种机械减速和液压控制结合在一起的软特性可控传输系统，这种系统采用的是基于液体的粘性传动原理的离合器实现减速器和主驱动电机的连接，其电机会在无负载的情况下被起动，并很快就达到额定 的速度。再通过液压的控制系统，使得离合器的静摩擦片能逐步靠近动摩擦片，以传递其动力。 近年以来，随着我国国内对机械电子式软起动装置的需求越来越大，很多研究部门与生产单位都对软起动技术投入了大量的人力、物力和财力进行研究，也取得了很多不错的成绩，如我们已经研发出来运用固态的继电器控制技术，来实现机械的软起动、限流起动、自然停车以及软停车等先进功能；还有一种磁粉的可控起动行星齿轮减速器的软起动装置，运用了差动轮系与磁粉制动器来实现对重载机械的可控起动。这种装置中的差动轮系可以对运动进行合成，磁粉制动器的力矩可 调，可使电机空载起动，但其缺点就是制动的力矩有限，还只能适用于小功率的场合。还有很多诸如此类的软起动装置研究已经得到推广应用，极大的提高了我国机械电子式软起动装置的运行效率，但大多还存在传动的效率较低、系统的结构过于复杂、可靠性较差等问题，无法真正的满足我国现代化建设对机械设备的可靠启动以及停车要求，因此，目前我们还迫切的需要开发性能更为优良、传动效率更高的机械电子式软起动装置。 二、机械电子式软起动装置控制系统的方案设计 机械电子式软起动装置有其独特的工作原理，对其设计应该是集现代计算机技术、机械传感技 术、电力电子技术以及差动行星的减速装置等于一体，是一种与传统装置完全不同的的新型控制系统，就其具体的组成而言，应该包括主电机、调速电机以及差动行星轮系等基本结构，而控制系统则有计算机、可编程的控制器以及变频器等结构，其设计研究比较复杂。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 第二章 机械电子式软起动装置传动系统的总体方案设计 械电子式软起动装置工作原理及其特点 机械电子式软起动装置由机械传动系统与控制系统两部分组成。机械传动系统由主电机、调速电机和差动轮系等构成。控制系统由计算机、可编程序控制器、变频器等组成。 在软起动，软停车过程 中，通过对调速电机的转速控制实现对输出轴的无极调速。 机械电子式软起动装置系统框图 2械电子式软起动装置传动原理图如下图所示： 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 1 小锥齿轮 2 大锥齿轮 3 太阳轮 4 行星轮 5 内齿圈 6 蜗轮 7 蜗杆 8 调速电机 9 主电机 H 行星架 机械传动原理图 2械电子式软起动装置主要由差动行星齿轮减速机构、蜗轮蜗杆等机构组成。主动电机 9 用于驱动差动行星齿轮减速机构，进而 驱动负载。在起动、停车的过程中，通过对调速电机 8 的转速进行控制，使差动行星机构差动传动，达到对输出轴无级调速 的目的。 主电机 9 的输出轴通过联轴器与 输入轴相连，将驱动力输入行星传动机构。输入轴的另一端连接齿轮 1，通过齿轮 2 与中心轮 3 的输入轴 b 相连，中心轮 3 经行星轮4 和内齿圈 5 驱动行星架 H，通过输出轴 C 将动力输出。调速电机 8 为小功率电机，经过蜗轮蜗杆传动，起控制速度 (速度合成 )的作用，用于控制内齿圈 5 的转速，并通过对内齿圈 5 的转速控制，最终实现对输出轴的转速控制，其功率主要消耗在软起动和软停车过程中对差动的内齿圈的速度控制上。在设计过程中，蜗杆设计为单头蜗杆。购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 在调速电机起动后，通过蜗轮蜗杆正行程实现减速，带动轮系的其 它元件转动。在运动的控制端，由于系统选用螺旋升角远小于摩擦角的传动，在主电机传动过程中，蜗轮为主动构件，不能使从动的蜗杆回转，机构出现自锁，调速电机不转动。利用蜗轮蜗杆反行程出现自锁，达到控制调速电机随时起停的目的。反行程具有的自锁特性常用于重型机械的起动过程，以达到安全可靠的目的。预起动时，首先通过 变频器之间的通信启动调速电机，由于减速器输出轴上的负载通常远大于与主电机输入轴相连的惯性负载，来自调速电机的动力无法驱动行星架转动，使得传动系统实际上成为一个行星架 H 不动的定轴轮系。调速电机的动力经蜗轮 蜗杆机构和齿轮传动机构将驱动主电机的转子转动，并使其逐步达到主电机的预期转速如空载转速。此后，控制系统接通主电机的电源，主电机的转子转速已达到预期值，不需再对主电机的转子进行加速，故在接通主电机电源后，主电机启动电流非常小 (理论上为零 )，主电机实现空载起动。这时，主电机和调速电机均处于空载工作状态，传动系统成为一个行星架 (输出轴 )转速为零的差动行星轮系。 主电机空载起动完成后，通过控制变频器的输出频率，使调速电机按照预设曲线缓慢减速，通过蜗轮蜗杆传动，调节内齿圈 5 的转速，将来自主电机的动力逐渐施加到与输出轴 相连的机械设备上，随着调速电机的速度的降低，减速器输出轴的转速以所要求的速度曲线平稳输出，最终达到额定工作速度。通过主电机与调速电机的速度合成，该传动系统可以在相当大的范围内实现无级调速，并能长期稳定地工作在低速状态之下，同时使主电机的起动电流和输送带的起动张力控制在允许范围内，从而实现系统的软起动。 械电子式软起动装置传动系统的总体设计方案的确定 据给定参数及 工作要求 ， 选取行星齿轮传动的传动类型 根据设计要求 :选取结构简单 ,制造容易 ,外型尺寸小 ,质量小 ,传动效率高的 2)型 行星齿轮传动 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 2)型行星传动 图 2 机械电子式软起动装置传动系统的差动原理分析 对于机械电子式软起动装置而言，由于减速机构行星齿轮减速器为差 动 轮系，该轮系有两个自由度，因此在中心轮、内齿圈和行星架组成的基本构件中，必须给定两个基本构件的独立运动，第三个基本构件的运动才能唯一确定。由差动轮系的变速原理可以求得： 1 331 kn n Z 其中，齿轮 1 为太阳轮， 3 为内齿圈。 1z 和 3z 分别为太阳轮和内齿圈的齿数， 公式可以看出，当给定13,Hn n 外一个就可有确定的输出。对差动轮系来讲，齿轮 1、 内齿圈 3 和系杆 H 中任意两个构件可以分别接上不同的原动机，令其中一个以原动件恒速旋转，则可以通过控制另一个原动件的速度和加速度可以达到可控的输出，实现软起动。 一个差动轮系在给定两个原动件的角速度后，只能给定其中的一个原动件的驱动力矩，而另一个原动件的力矩可能是驱动力矩，也 可能是阻抗力矩性质的平衡力矩，购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 这要根据力分析的结果来确定，不能随便指定。 差动轮系有三个外力矩1T，3T，据整个轮系的 力矩平衡条件有： 13 0 T 同时，在不计摩擦损失的前提下，输入输出功率也应该是平衡的。即 ： 05533 HH 结合以上公式可得： 杆传动机构的作用 蜗轮蜗杆传动时在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可为任意角，常用的为 90 。这种 传动 由于具有下述特点，故应用颇为广泛。 当使用单头蜗杆（相当于单线螺纹）时，蜗杆旋转一周，蜗轮只转过以各齿距，因而能实现大得传动比。在动力传动中，一般传动比 i=5 80；在分度机构或手动机构的传动中，传动比可达 300；若只传递运动，传动比可达 1000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。 在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐 渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。 当蜗杆传动与螺旋 升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。因此摩擦损失较大，效率低；当传动具有自锁性时，效率仅为 右。同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮（或轮圈），以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。 在机械电子式软启动装置中，蜗杆机 构主 要作用：一是与差动行星轮进行速度合1 1 1 3 1 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 6 成 ，即控制调速体中内齿圈的转速，实现控制电机对输出轴转速的控制；另一作用是当带式输送机软起动结束时，为确保主电机的动力施加给负载，蜗杆传动机构必须自锁，使调速系统处于制动状态或稳定工作在低速状态。在软起动装置中，采用能 自锁的蜗杆机构比采用其它制动措施， 结构简单，成本低廉、在现场易于安装和维护，是较理想的方案。但传动效率低是存在的主要问题，此外蜗杆传动机构能否有效地实现自锁，受到摩擦、润滑条件，啮合状态、滑动速度等因素的影响。 所以蜗杆机构的自锁性和效率问题是软起动装置中 调速和制动的关键问题。设计时，螺旋升角是满足保证自锁和较高效率要求的关键参数，前者要求螺旋升角小，后者要求螺旋升角大，这是一对矛盾。本课题研究的目的：就是在软起动装置中对蜗杆进行合理选型，采用现代设计方法，如模糊优化设计、可靠性优化设计，对蜗杆的螺旋升角等参数进行优化设计，使其在能满足自锁条件 下 ，在调速过程中有较高传动效率，还要使控制电机最省电，以求得结构和参数的优化设计方案，解决软起动装置中的调速和制动问题。 械电子式软起动装置的工况分析 机械电子式软起动装置在工作中，呈现出以下几种工况 : 载起动阶段 空载起动即控制电机起动到一定阶段，主电机再起动 。 可使电动机起动过 程中的大电流冲击时间减少到最短，避开频繁起动的大电流对电网的冲击。 转速的变化：调速 电机 8 首先启动并加速，通过 蜗轮蜗杆及 差动轮系将控制电机动力传递给主电机输出轴和减速器输出轴，主电机随着调速电机被动旋转，减速器输出轴 c 端由于负载阻力转矩 T H 大，转速为零。此时，调速体中的差动轮系由于行星架转速 ， 可 等效为以蜗杆为输入轴的定轴轮系。 起动阶段 当主电机 9 转速 空载阶段被动加速到接近额定转速时，主电 机 通电 启动。购买后包含有 纸和论文 ,咨询 7 然后控制电机 8 从额定转速 始减速，负载开始从零按照一定的加速度和速度进行软起动。当调速 电机转速降至 时，负载软起动结束。 载稳定运行阶段 当软起动结束后， 主电机在额定转速下平稳运行， 负载开始进入稳定运行阶段，此时， 由于蜗杆机构反行程自锁， 固联于蜗轮的内齿圈 5 的转速 ，减速器的差动轮系相当于从太阳轮 3 为输入动力的行星轮系。 停车阶段 当需要软停车时，即主电机 9 不停车，空载运行，而由调速 电机 8 加速，使负载转速逐步减至零。 急停车、完全停车 阶段 为了防止工作过程中出现意外情况，在软件设计过程中设计了紧急停车阶段，包括主电机断电、调速电机断电两个步骤，带式输送机在极短的时间内停止工作。 当出现意外情况时，迅速切断主电机电源，然后切断调速电机电源。可以有效减小突然失电对负载及供电设备所带来的冲击，保护工作设备。当工作需要紧急停车或完全停车时 ，则主 电机先停车，其转速由额定转速快速减至零。此时，由于负载有机械惯性，所以 调速 电机需要继续运转克服负载的惯性力矩，直到两者的转矩达到平衡，即负载转速为零 ，调速 电机停车。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 8 第三章 机械电子式软起动装置 传动系 统 的 设计 动比的分配 (1)结合实验室现有工作条件，给定 15（ 160 步电动机作为主电机，额定转速为 1460r/整范围为 0用 4异步电机（ 112 为调整电机，额定转速为 2890 r/变频作用下，变频调整可达到 3510 r/星传动速比为 20，要求在满足调速性能的前提下，设计机械电子式软起动的传动装置（行星齿轮减速器与蜗轮蜗杆机构） （ 2）在实验室条件下，选用输入功率 4，调速转速为 3510r/选112 电动机其参数为：额定转速 n=2890 r/电流 i=率因数 其额定转速小于调带转速，故采用变频调速技术可以实现 已知条件 , 主电机工作时的额定转速9 1 4 6 0 / m 输出主轴转速为7 3 / m ，调速电机变频调速可达到 3510 / （ 1） 当调速电机的转速为零时（即5 0n ） 总传动比： 9 1460 2073n (3分配传动装置传动比 : 51 3 4 20Ii i i (3（ 2） 当行星架转速为零时（即 0 ） 总传动比： 893510 2 . 4 0 4 11460II ni n (3分配传动装置传动比 : 7131 1 3 5 1 0 2 . 4 0 4 11460 (3总传动比 ： 893510 2 . 4 0 4 11460II ni n (3分配传动装置传动比 : 7131 1 3 5 1 0 2 . 4 0 4 11460 (3通常情况下，一级开式圆锥 齿轮传动比为 24,行星齿轮 传动比为 。综合购买后包含有 纸和论文 ,咨询 9 考虑，取1i= 534i=1i= ， 5 53431 5 z 。 由行星齿轮传动设计表 341，查得 当 3 3 19z ， 4 35z ， 5 89z 所以 实际5 5343891 1 5 . 6 819zi z 3i = 1 5343 i (3由 7131 1 3 5 1 0 2 . 4 0 4 11460 7i= 7i = 取 7i =40 (3确计算各传动机构的基本参数 星齿轮 传动设计 1. 初步计算齿轮的主要参数 ： 由 可知 3 19z ， 4 35z ， 5 89z 选择材料： 中心轮和行星轮采用 20碳淬火 ,齿面硬度 5658 机 械 设 计 手 册 单 行 本 图 13图 13取2l i m /1 4 0 0 , 2340 ,加工精度为 6 级；内齿圈采用
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