期刊信息
曾用名:基础自动化
主办:东北大学
主管:教育部
ISSN:1671-7848
CN:21-1476/TP
语言:中文
周期:月刊
影响因子:0.725289
被引频次:8
数据库收录:
北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:电子信息
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建模与仿真系统
电动发动机翻转架驱动电机的选型及控制
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】0 引言 发动机翻转台架是发动机维修过程中很重要的一种辅助设备,主要用于各高等院校的发动机实训室和各汽车维修厂,以便于拆装维修汽车发动机。目前市场上使用的发动机翻转架
0 引言
发动机翻转台架是发动机维修过程中很重要的一种辅助设备,主要用于各高等院校的发动机实训室和各汽车维修厂,以便于拆装维修汽车发动机。目前市场上使用的发动机翻转架,基本都是手摇输入动力,再通过蜗轮蜗杆减速器来进行控制,其借助的是蜗轮蜗杆的自锁特性,从而使得发动机在任意角度能够实现自锁稳定。这种驱动方式简单,但费时费劲,对操作人员的体力要求高。现设计一款发动机翻转架,驱动方式采用电动机,能大大减轻工作人员的劳动强度,提高翻转架的实用效能。发动机翻转架采用电动机输入动力,需对电动机的选型进行严谨计算,以及对电动机的旋转进行精确控制。
1 驱动电机的选型
电机驱动系统能否既经济又可靠地运行,正确选用拖动电机至关重要。而选择电机是一项很复杂的工作,主要内容包括:电动机的种类、结构形式、额定电压、额定转速、额定功率(容量)的选择等。
在以上选择项目中,功率的选择是最重要的。一般情况下,为了安全起见,往往容易选择功率偏大的电动机,造成大马拉小车的现象,这样虽然电动机不会过热损坏,但也得不到充分利用,电机效率低,使设备的投资和运行费用偏高,经济性能低。反之,若电机的功率选择过小,则可能不能拖动负载,不能翻动发动机,或经常使电机在过载下运行,导致电机过热和绝缘材料提前老化,缩短电机的使用寿命,这样也不能充分发挥发动机翻转架的生产能力。因此,合理选择驱动电机,对翻转架具有十分重要的意义。
综上所述,正确选择电动机容量的原则是:满足生产机械负载对电动机提出的功率、转矩、转速、调速、制动和过载等要求的前提下,使电动机既充分利用,又不超过允许温升。
1.1 选择驱动电机类型
选择电动机种类的原则是在满足生产机械的技术性能的前提下,优先选用结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便、运行经济的电动机。从这个意义上讲,交流电动机优于直流电动机,异步电动机优于同步电动机。当生产机械运行平稳,对启动、制动及调速性能要求不高时,应优先选用异步电动机。
在本设计中,选用三相交流减速电机。它是由拖动电机与齿轮减速装置耦合而成,具有结构紧凑、体积小、重量轻、振动小、效率高等特点,是理想的低速动力源。
1.2 选择驱动电机的电压等级
交流电动机额定电压的选择主要按使用场所的供电电网等级选择。一般低压电网为380V,因此,中小型三相异步电动机的额定电压大多选择380V(Y 或D 接法),220V/380V(Y/D 接法)。本案中,选择 380V 电网电压,Y 型接法。
1.3 选择驱动电机的额定转速
电动机的额定转速是根据生产机械传动系统来选择的。在一定功率时,电动机的额定转速越高,其体积越小,重量越轻、价格越低、运行效率越高。在本设计中,虽然翻转架的输出转速低,但因选用了减速电机,其减速比大,故选用高速电动机。选择同步转速为1500r/min 的电动机。
1.4 选择驱动电机的功率(容量)
减速电机的功率应根据发动机翻转架所需要的功率来选择,尽量使电机在额定负载下运行,需要通过严谨的计算来选择,以免出现电机与负载不匹配的情况。
在发动机翻转架的驱动电机的功率选择过程中,已知以下参数:四缸发动机重量,本案中按500Kg 计算;四缸发动机的总宽度小于0.6 米,本设计中按0.6 米计算;发动机翻转速度,按1r/min 计算,电机同步转速为1500r/min,考虑蜗轮蜗杆传动比,减速电机的输出转速为60r/min,减速电机的减速比i 为25。
计算电机功率时,由翻转发动机所需的扭矩倒推而得。在本设计中,发动机翻转的速度很低,每分钟只翻1转,故可按静功率计算,过程如下:
输入输出功率关系如下式:
其中:
P入:翻转架的输入功率,也即是减速电机的输出功率,单位:kW;
P出:翻转架的输出功率,单位:kW;
η:翻转架蜗轮蜗杆的传动效率,需自锁,取数值为0.5。
功率和转矩的关系如下式:
按式(2)先计算出翻转架的输出功率:
G=mg=500×9.8=4900N
R=0.6÷2=0.3m
将 G 和 R 的值代入式(3),得:
T翻=1470N·m 文章来源:《控制工程》 网址: http://www.kzgczzs.cn/qikandaodu/2021/0508/906.html 上一篇:郑波遭遇了什么
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