第三章機(jī)械系統(tǒng)的載荷特性和動(dòng)力機(jī)選擇習(xí)題課

----電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算

電動(dòng)機(jī)nNnFs刀架絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)：j、η題3：題目見P66例3-3。（參數(shù)作一定的改動(dòng)）解：1、選擇電動(dòng)機(jī)類型Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)

傳動(dòng)比j=10；刀架絲杠轉(zhuǎn)速150r/min；絲杠螺旋副選擇Tr160×112(P28)-GB5796-86螺紋。短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)2、計(jì)算刀架移動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率PL3、按照過載能力選擇電動(dòng)機(jī)Y90L-4

對(duì)于短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)，對(duì)其不用進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算，而應(yīng)當(dāng)按照其過載能力來選擇電動(dòng)機(jī)的容量。異步電動(dòng)機(jī)的過載能力應(yīng)滿足：籠型三相異步電機(jī)的特性較硬，在各轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)速變化不大。4、校核電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力

交流電動(dòng)機(jī)功率低于7.5KW時(shí)，按P62(3-27)式校核起動(dòng)能力。

式中：kU—最小起動(dòng)電壓與額定電壓之比，一般取kU=0.85；Mrs—起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻轉(zhuǎn)矩；MN—電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；kmin—電動(dòng)機(jī)最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比；kmin=λst=2.2;ks—起動(dòng)加速因數(shù)，一般取ks=1.2～1.5；取ks=1.35；外徑：d=160mm；應(yīng)加在絲杠上的力矩：刀架開始移動(dòng)時(shí)的靜摩擦力：選擇Tr160×112(P28)-GB5796-86螺紋梯形螺紋的相關(guān)參數(shù)：頭數(shù)：Z=L/P=112/28=4；螺紋中經(jīng)：d2=146mm。通過計(jì)算可得絲杠轉(zhuǎn)速：導(dǎo)程：L=112mm；螺矩：P=28mm；傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比：螺紋的升角：由手冊(cè)可得，銅-青銅材料在有潤(rùn)滑劑時(shí)的摩擦系數(shù)為：當(dāng)量摩擦角：梯形螺紋的牙形斜角：β=15?應(yīng)加在絲杠上的力矩：折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩：電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的靜阻力矩不能滿足起動(dòng)要求。Y112M-4電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的靜阻力矩能滿足起動(dòng)要求。Y90L-4tb1t01ts1tst1tP(KW)Pst1Ps1Pb1OPst2Ps2Pb2tb2t02ts2tst2T

題4：某工作機(jī)的電動(dòng)機(jī)工作負(fù)載如圖所示，該工作機(jī)具有恒功率的負(fù)載特性，需要頻繁起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)以及帶負(fù)載起動(dòng)，試為該工作機(jī)選擇合適的電動(dòng)機(jī)。

圖中參數(shù)取值：Pst1=32、Ps1=26、Pb1=20；tst1=2s、ts1=14s、tb1=4s；t01=29s；Pst2=25、Ps2=20、Pb2=15；tst2=2s、ts2=14s、tb2=4s；t02=29s。解：YZR系列繞線型冶金及起重用三相異步交流電動(dòng)機(jī)1、選擇電動(dòng)機(jī)類型

工作機(jī)運(yùn)行過程中需要頻繁地起動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，同時(shí)要求帶負(fù)載起動(dòng)：2、計(jì)算電動(dòng)機(jī)的工作制FCr=40.82%負(fù)荷持續(xù)率：電動(dòng)機(jī)工作制：周期性變化負(fù)載斷續(xù)運(yùn)行（S3制）YZR系列繞線型冶金及起重用三相異步交流電動(dòng)機(jī)可以勝任。3、選擇電動(dòng)機(jī)的功率

系統(tǒng)工作機(jī)具有恒功率的負(fù)載特性，可以按照等效功率進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱計(jì)算。把等效功率轉(zhuǎn)換成FCN=40%的功率Pdx40：YZR225M-6YZR225M-6由P63(3-34a)式子可得電動(dòng)機(jī)的等效功率為：4、電動(dòng)機(jī)過載能力計(jì)算5、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)能力校核過載時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩的求解。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩：由式子（3-20）可得電動(dòng)機(jī)過載時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩：繞線型冶金及起重用三相異步交流電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力可以滿足要求。

題5：某起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)工作負(fù)載如圖所示，該工作機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載特性，要求電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN=1480r/min，試計(jì)算：（1）電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷持續(xù)率；（2）選用長(zhǎng)期運(yùn)行的Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)；（3）校核電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力；（4）求該電動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩MLmax。

電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)其散熱惡化系數(shù)Cβ=0.5，起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的散熱惡化系數(shù)Cα=0.75。tb1t01ts1tst1tM(N.m)300260200O210180120tb2t02ts2tst2T

圖中參數(shù)取值：tst1