工作台往返循环电机拖动系统设计.doc

成绩 电机与拖动 课程设计说明书 工作台往返循环电机拖动系统设计 学生姓名 学 号 学院名称 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 韩成春 年 月 日 目 录 1 绪论 1 1.1 工业生产动力的发展 1 1.2 由电机拖动的工作台往返循环系统在现在工业生产中的应用 1 2 拖动系统的分析 2 2.1 拖动系统的整体分析 2 2.2拖动系统的具体分析 2 2.2.1电动机部分 2 2.2.2工作台部分 3 3 电动机的选择 5 3.1 电动机容量的选择 5 3.1.1 负载转矩的测量 5 3.1.2 电动机类型的选择 5 3.1.3电动机电压和转速的选择 5 3.1.4电动机外形结构的选择 6 3.1.5工作制的选择 6 3.1.6电动机型号的选择 7 3.2电动机选择的校验 8 3.2.1电动机的起动校验 8 3.2.2电动机的过载校验 8 3.2.3电动机的稳定运行校验 8 3.2.4电动机的发热校验 9 4 系统电路图设计 10 4.1主电路的设计 10 4.1.1主电路设计分析 10 4.1.2主电路电路图 10 4.2控制电路设计 11 4.2.1控制电路设计分析 11 4.2.2控制电路电路图 11 结论 13 参考文献 14 1 绪论 1.1 工业生产动力的发展 石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具是后来出现的机械的先驱。几千年前，人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨，用于提水的桔槔和辘轳，装有轮子的车，航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶车，已是具有动力、传动和工作3个部分的完整机械。鼓风器对人类社会发展起了重要作用。强大的鼓风器使冶金炉获得足够高的炉温，得从矿石中炼取金属。西周时期，中国就已有了冶铸用的鼓风器。15——16世纪以前，机械工程发展缓慢。17世纪以后，资本主义商品经济在英、法等国迅速发展，许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力机械——蒸汽机。18世纪后期，蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成，并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18——19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。 17世纪后期，随着机械的改进。煤和金属矿石需求量的增加，只依靠人力和畜力已不能适应生产提高的要求，于是在18世纪初出现了T．纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。1765年，J．瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年。瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展。促进矿业和工业生产、铁路和搬运机械动力化。几乎成为19世纪唯一的动力源。但蒸汽机及其锅炉、凝汽器和冷却水系统等体积庞大、笨重，应用不便。19世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广。 20世纪初，电动机已在工业生产中取代了蒸汽机，成为驱动各种工作机械的基本动力。 1.2 由电机拖动的工作台往返循环系统在现在工业生产中的应用 工作台往返循环电机拖动系统在现在工业中常用于机床、物流分拣等领域，此系统的应用大大提高了工业运作的效率，节省了大量的人力物力，实现了工业生产的现代化。 2 拖动系统的分析 2.1 拖动系统的整体分析 工作台往返循环电机拖动系统是由电动机通过齿轮带动工作台在规定的区域内左右平移，并能实现手动和自动控制的一个系统。具体模型如图2-1所示。 图2-1系统模型 2.2拖动系统的具体分析 2.2.1电动机部分 将电动机与电源正反接实现电动机的正反转，并将电动机与齿轮相连从而带动工作台进行平移运动，模型如图2-2所示 图2-2电动机带动齿轮参考模型 2.2.2工作台部分 图2-3系统参考模型 如图2-3所示，工作台上的条齿与齿轮相连，工作台行程由开关SQ1-SQ4来决定，其中SQ1、SQ2为限位开关，SQ3、SQ4为超限开关。正常情况下工作台应该在SQ3和SQ4之间来回运动，如果工作台运动范围超过该范围则一定有故障发生，应该停机检查并排除故障。 图2-4齿轮带动工作台参考模型正视图 图2-5齿轮带动工作台参考模型侧视图 图2-4和图2-5表示齿轮和工作台之间的联系。因为工作台安放在滑动导轨上，所以在一定程度上存在滑动摩擦力，所以增加了电动机的负载转矩，但是在电动机反转时，滑动摩擦力又大大帮助电动机实现工作台的减速。 3 电动机的选择 3.1 电动机容量的选择 3.1.1 负载转矩的测量 因为工作台实现的是平