电机的选择及拖动控制电路设计.docx

仲恺农业工程学院课 程 作 业电机与拖动课程电机的选择及拖动控制电路设计姓 名 院（系） 机电工程学院专业班级 学 号 指导教师 职 称 讲师提交日期 2016年12月6日运输机的电机选择及拖动控制方案1、前言 经过一个学期的学习，我们已经学习了关于电机的基础知识。由于电动机拖动具有控制简单、方便、快速、稳定、效率高等优点，在现代工业、交通运输。农业等各行业中，它已成为主要的拖动方式。随着现代科学技术的发展，各种新技术、新方法在电力拖动领域的应用，使得电力拖动技术得到了迅猛发展。而作为一个机械专业的学生，电机拖动的知识是我们不可或缺的。本次的电机选择大作业，是对我们一个学期的考核。2、设计任务 运输机工作在常温下，可能有大量粉尘，同时运输1.2吨物品，额定转速为2400r/min，连续工作制（24h），负载具有随机性，可实现空载时高速运转，负载时降速运转。要求电机具有良好封闭性，连续运转性，耐高温。3、电动机初选3.1 电机种类 由于运输机要求负载具有随机性，可实现空载时高速运转，负载时降速运转，可同时运输1.2吨物品，说明运输机的机械特性硬，起动转矩大，调速方便，则选多速笼型的三相异步电动机。3.2 电动机结构形式和工作方式 运输机稳定可靠，应用在连续运行的工作单位，如：发电厂煤的输送，钢铁厂和水泥厂散状物料的输送，以及港口内船舶装卸，所以要求电机安置方式为卧式，防护方式为防护式和防爆式。这些场合的运输机都不会停止，所以电动机是24小时连续工作制。3.3 额定电压 工业电动机工作电压为380V3.4 额定转速 运输机额定转速为2400r/min，查表后选择电动机的同步转速为3000r/min。3.5 电动机容量 假设带式运输机的修正长度为10m，带宽为1000mm,查表可得运输机所需功率为0.9KW表1带式运输机功率表 查表可选额定功率为1.1KW，满载转速为2825r/min的Y802-2型三相异步电动机表2 Y系列三相异步电动机技术数据4、电动机的性能要求4.1 电动机损耗 查资料得Y802-2的总损耗约为320W表三Y802-2三相电机稳定运行时，从电源输入的功率为P=1.732*380V*2.6A*0.86=1.47KW电动机总功率为 P1=1.47-.0.32=1.15KW 与表格中1.1KW相差不大，固符合。4.2 电动机转速 由表电动机技术数据表可知，Y802-2转速为2825r/min2400r/min。符合要求4.3 电动机的发热和冷却 运输机工作场合包括发电厂、煤矿等，所以必须具有防爆性，根据网上资料，高速电机在此场合的表面温度最高为85-90，由于所给数据有限，不足以计算出电机在工作过程中的温升，所以选择电机使用材料绝缘等级为B级。 电动机是连续工作制，此工作制的电机负载可以恒定也可以周期性变化。运输机在实际应用中负载是变化的，假设电动机达到稳定温升后，电动机的冷却与负载有关。4.4 电动机效率 由表电动机技术数据表可知，电动机效率为0.76。 综上，Y802-2电动机满足题目要求。5、 电动机拖动方案设计5.1 Y-降压启动控制电路（绘图助手软件绘制）图1 Y-降压启动控制电路原理图 原理：按下SB2，接触器KM1得电然后自锁。同时KT，KM3主触点闭合，电机起动方式为量型接法。电机转速接近正常转速时，到达KT的整定时间，延时动断触点断开，KM3断电，延时动合触点闭合，KM2得电，同时KT失电。此时KM1，KM2主触点闭合，电动机绕组转换为三角形连接，电机全压运行。绕组自动切换由时间继电器KT延时动作来整定。5.2 双速调速电路图2 双速电动机调速电路 低速启动（负载低速运转）：按下低速启动按钮SB2，其一组常闭触点断开，切断高速控制交流接触器KM2，KM3线圈回路电源，起到停止高速及按钮互锁作用；其另一组常开触点闭合，低速交流接触器KM1线圈得电吸和，KM1并联在低速启动按钮SB2 两端的辅助常开触点闭合，自锁，KM1三相主触点闭合，电动机得电为三角形低速运行。 高速启动（空载高速运转）：直接按下高速启动按钮SB3，其一组常闭触点断开，切断低速控制交流接触器KM1线圈回路电源，使KM1断电释放。其三相主触点断开，电动机三角形低速运行停止；其中SB3另一组常开触点闭合，高速交流接触器KM2，KM3线圈得电吸和，KM2，KM3并联在高速启动按钮SB3 两端的辅助常开触点闭合，自锁， KM2,三相主触点闭合，接通高速绕组电源， KM3,三相主触点闭合，电动机得电为双星型连接高速运行。5.3 制动电路图3 电动机的单向启动停车反接制动控制电路原理图 原理：电机启动时，按下启动按钮SB2,接触器KM1线圈得电，KM1吸合，KM1的常开接点闭合自保持，电机运转；KM1和KM2的常闭接点互锁，使KM1和KM2不能同时运行。电机停止时，按下SB1停止按钮，KM1线圈失电，同时连锁接通KM2线圈，改变电机的相序，电机进入反接制动过程，当电机的转速接近于零时，速度继电器SR,接点打开，断开KM2线圈回路，使电机停止。6、 总结与体会 本次电机与拖动的大作业，使我们更加了解机械这个行业，也令我们跟机械的相处更加融洽，大大提高了我们的机械素养，为我们以后的工作生活打下坚实基础。完成了这次的电机设计对今后的学习和工作将会有很大的帮助。在以后的其他课程当中可能就需要电机的设计，而此次的学习无形当中就为后续的课程打下了基础，也许在今后的工作当中也会涉及到电机的设计，因此完成本次作业受益匪浅 7、参考书籍机械设计综合课程设计ISBN 978-7-777-12040-7 主编：王之栎 王大康电机与拖动ISBN 978-7-777-32115-6 主编：任艳君 张浩波机械设计基础ISBN 978-7-111-38187-7 主编：李建功