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网上真人百家作假视频双速电动机控制线路设计

  白城职业技术学院毕业设计(论文)学生姓名: 专业班级:机电一体化技术 指导教师: 教授起止日期: 2011.3.5~2011.6.25 气门摇臂轴支座工艺编制及钻?11孔夹具设计 本人在此次毕业设计中着重于理论与实际相结合的原则,将所学的理论知识到工艺流程。 该设计是从老师布置课题、搜集资料、自我设计选材加工直至完成整个零件加工的工 艺过程;系统介绍了加工零部件所需的步骤及充分在此次的设计中得以展现。 在设计当初本人经深思熟虑选择了发动机上的零部件“摇臂座”作为本次的课题, 针对其在产品上的功能用途及特点,首先确定其工艺方案;再选择其材料;最后对其 进行加工工艺设计。在设计过程中遇到了种种挫折及困难,真正体会到了一个产品零 部件的生产是需要凝结多少人的智慧与辛血,在此本人要感谢那些在我设计当中给予 我帮助的那些人! 1、毕业设计说明书„„„„„„„„„„„„„„„..5(一)零件加工工艺分析„„„„„„„„„„„„5 1.1 零件的作用 1.2 零件的工艺分析 (二)毛胚的选择与设计„„„„„„„„„„„„7 2.1 确定铸件加工余量 2.2 定毛胚尺寸 (三)工艺规程的设计„„„„„„„„„„„„„9 3.1 零件表面加工方法的选择 3.2 制定工艺路线 确定切削用量及工时定额的计算 (四)专用夹具设计„„„„„„„„„„„„„„18 4.1 定位基准的选择 4.2 切削力及夹紧力计算 4.3 定位误差分析 2、毕业设计小结„„„„„„„„„„„„„„.„„..20 3、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„.„„. 21 22白城职业技术学院毕业设计(论文) 多速异步电动机是一种只有一套定子绕组,通过外部接线变换获得多种 转速的电动机。它属与有级调速设备,具有间单、可靠、高效及易于绕制的优点, 在许多工业领域的变速拖动中有着广泛应用。 YD 系列变极多速三相异步电动机是 Y(IP44)三相异步电动机的派生产品 是现代 JDO2 系列变极多速三相异步电动机的更新换代产品。全系列 11 个机座 种速比,共103 个规格。目前已鉴定定型批量生产的机座号为 80―180 个机座号,共65 个规格。 YD 系列电动机的安装尺寸及外型尺寸、绝缘等级、防护等级、冷却方法、 结构及安装型式、使用条件、 额定电压、额定功率等均与 系列(IP44)电动机相同。机座号与速比、功率的关系以及力能指标均与国际同类产品的先进水平相 变极多速三相异步电动机由于具有可随负载性质的要求而分级地变化转速,从而达到功率的合理匹配和间化变速系统的特点。电动机用于各式万能、组合、 专用切削机床以及矿山冶金、纺织、印染、化工、农机等部门需要调速的各种传 动机构。 编著者 2011-6-25 白城职业技术学院毕业设计(论文) 四、多速电动机的变极调速原理及设计特点„„„„„„„„„„„„„„„11 (一)变极调速的基本原理 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 (二)多速异步电动机的设计特点„„„„„„„„„„„„„„„„„15 五、多速电动机的变极调速方法、功率和定子绕组 结法及气隙磁密的相互关系„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 (一)变极电动机的转动方向问题„„„„„„„„„„„„„„„„„19 (二)不同的改接方法时,电动机功率及转矩的变化„„„„„„„„„19 (三)不同的改接方法时,电动机气隙的磁通密度的变化„„„„„„„21 六、电磁计算程序框图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 七、多速电动机电磁设计程序分析及电磁设计„„„„„„„„„„„„„„24 (一)四极电磁设计程序分析及电磁设计„„„„„„„„„„„„„„24 (二)二极电磁设计程序分析及电磁设计„„„„„„„„„„„„„„41 八、双速电机的启--停--运行--变速及其应用„„„„„„„„„„„„ 59 九、结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„69 谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70十一、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71 附录一 721、绕组展开图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„72 2、电机装配图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„73 3、电机转子图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„74 附录二起动全过程特性曲线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„75 白城职业技术学院毕业设计(论文) 设计要求:多速电动机的概况;定子绕组方案的确定及分析;多速电动机的变极调速及设计特点;多速电动机电磁设计程序分析及电磁 设计;了解和掌握三相单绕组多速电动机的变极调速方法、功率和定子绕 组结法及气隙磁密的相互关系。 技术指标1)型号:YD132M-4/2 2)功率:6.5/8 3)额定电压:380 4)接法:/2Y5)绝缘等级:B 6)效率:84/807)功率因数:0.85/0.89 8)过载能力:1.8/1.8 9)转动转矩倍数:1.7/1.8 10)起动电流倍数:6.5/7 11)槽配合:36/32 白城职业技术学院毕业设计(论文) 多速电动机的概况多速异步电动机是利用改变定子绕组的接法,以改变电机的极数,从而 使电机用一套绕组获得两种或两种以上转速的多速异步电动机。 由于一般异步电动机正常运行时的转差率 (1-s)决定于同步转速 不变的情况下,改变定子绕组的极对数p,同步转速 就发生变化,例如极对数增加一倍,同步转速就下降一半,随之电动机的转速,也约下降一半。显然,这种调速方法只能做到一级一级地改变转速,而不 是平滑调速。 变极电动机一般都用鼠笼式转子,因为鼠笼转子的极对数能自动地随着定于极对 数的改变而改变,使定、转子磁场的极对数总是相等而产生平均电磁转矩。若为绕线 式转于,则定子极对数改变时,转子绕组必须相应地改变接法以得到与定于相同的极 对数,很不方便。 要使定子具有两种极对数,容易想到的办法是用两套极对数不同的定子绕组,每 次用其中一套,即所谓双绕组变极,显然,这是一个很不经济的办法,只在特殊情况 下才采用。理想的办法是:只装一套定子绕组而用改变绕组接法来获得两种或多种极 对数,即所谓单绕组变极。其中倍极比情况(如 2/4 极,4/8 4/6极,6/8 极等)以及三速(如4/6/8 定子绕组方案的确定及分析前面讲的利用一套定子绕组来改变极对数,从而改变电动机转速的电机,称为单 绕组多速电动机。这类电机都是采用双层绕组,即利用一套双层绕组来改变极对数。 这里主要讨论单绕组双速电动机。单绕组双速电动机有倍极比和非倍极比;倍极比一 般就是一种极是另一种极数的整倍数,如 2/4 极、4/8 极等;而不是整倍数比例的 就是非倍极比,如 4/6 极、6/8 极等。本设计选定子槽数为 36 6/4极的电动机。 1011 12 13 14 15 16 17 18 U1U1 U1 U1 U1 U1 W2 W2 W2 W2 W2 W2 V1 V1 V1 V1 V1 V1 U1U1 U1 U1 U1 U1 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 反向指 1920 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 U2U2 U2 U2 U2 U2 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V2 V2 V2 V2 V2 V2 U1U1 U1 U1 U1 U1 W1 W1 W1 W1 W1 W1 V1 V1 V1 V1 V1 V1 反向指 2-136 2/4极绕组排列 由方案可知,36 个元件中有一半(即元件 1、2、3、4、5、6、13、14、15、16、 17、18、25、26、27、28、29、30)在变极时电流方向是不变的,其余一半(即元件 7、8、9、10、11、12、19、20、21、22、23、24、网上真人百家作假视频,31、32、33、34、35、36)在变极 改变接线后电流反向。 画出绕组的接线Y 接法(即定子绕组 2Y接法),根据绕组方案表 将一个相带中的元件串联成一个线Y接法,其出线 所示。 白城职业技术学院毕业设计(论文) 2-136 2Y/联结绕组接线图根据不同接法时的出线图可以在接线图上画出 三相电流的方向,如图5-1 所示,2 极时绕组 2Y 为接法,U 相电流从出线Y 接法的中心点)如图所示;4 极时绕组为接法,U 相电流从接头 “1”流向出线”;如图中虚线所示,V、W相的电流方向也同样,从图 5-1 可以 看出,接线图上每相的两个线圈组成一个在变极时电流方向不变;另一个在变极时电 流方向相反,它们的电流方向的变化应与表 5-1 一致,即 相绕组变极时电流不反向的线圈组的元件 相绕组变极时反向的线。V、W两相绕组的元件也是这样配置,见图 5-1 所示。 2-236 2Y/联结绕组端面接线图在安放元件时要注意标出元件组的头尾,例如 U1(即第一号元件的上层有效边)应在图5-1 所示位置,这样元件 中的电流从头流到尾(即从元件的上层有效边流向下层有效边);而元件19、20、21、22、23、24 的头尾应如图 5-1 所示,使 流从头到尾,这样就符合方案表5-1 中对绕组接法的要求。 最后可以根据接线图画出绕组的端面接线 所示。及绕组展开图如图 5-3 白城职业技术学院毕业设计(论文) 双速电动机的绕组系数双速电动机在高速时其分布系数可由公式求得,数据如表 5-2。 0.8310.985 0.818 0.9560.766 0.732 2-236 2-236 2Y/联结绕组展开图一般双速电动机的定子绕组多采用双层叠绕组的形式,低速时为整节距或接近整 节距,高速时由于极数减少,极距的槽数增大,因而节距缩小,这样就使两种极数时 的绕组系数相差不很远。 白城职业技术学院毕业设计(论文) 我们先以倍极比2/4 极双速电动机为例来说明。设原来是一个 2p=2,Z 的双层60 这时每相有两个线圈组,每个线圈组串联四个线圈,各线圈组在圆周上的分布情况如(图 3-1a) 所示,为使图面清楚,图中只画出 ,并且每个线c)以使它们的电流方向,沿圆周观察时是相反的。从(图 3-1a)可见,这时定子绕组产生的磁场是两极的。 3-1两极绕组及其磁势谐波分析 绕组布置及其磁场图b)、c)每相两个线圈组的连接法 d)线圈组 极磁势波f)两线圈组的合成磁势波 每个线圈组都可能产生极对数为 p=1,2,3,4,„„的所有谐波磁势,各谐波幅 值的相对大小与其绕组系数成正比,而与其极对数成反比,网上真人百家作假视频极数越多则幅值越小。对 所举例子,以二极波为最强(p=1, 677 )次之,二者幅值之比为 0.677:0.418,其他谐波的幅值都较小。在图 3-1d)中画出 相第一个线圈白城职业技术学院毕业设计(论文) 产生的二极波及四极波,图3-1e)则为第二个线圈组 的二极波及四极波。比较图 3-1d)和 e)可见,两个二极波空间上同相位,而二个四极波则反相位,因此合成 结果,两极波直接相加起来,而四极波却完全抵消掉了,如图 3-1f)所示。 从上分析不难看出,若将每相的第二个线圈组,即反接线圈组,都改为顺接,如 3-1b)和c)所示,则第二个线圈组中的电流改变了方向,于是由它产生的二极波和四 极波都应正、负波幅对调如图 3-1e)所示,与图 3-1d)比较可见这时变为两个四极波在 空间上同相位,而两个二极波则反相位,因此合成结果,两极波完全抵消掉,而四极 波却直接相加起来而有较大的波幅,如图 3-2f)所示。这个结果从图 3-2a)也可清楚看 到。变为四极后,每对极下有三个线圈组,每个线圈组的线圈边在圆周上占 电角度,称为120 3-1变过来的四极绕组及其磁势谐波分析 绕组布置及其磁场图b)、c)每相两个线圈组的连接法 d)线圈组 极磁势波f)两线圈组的合成磁势波 由上述可得倍极比单绕组变极的一个普遍方法是:把 60 相带双层绕组中所有反接线圈组(即负相带构成的线圈组)都改为顺接,以使其电流反向,则变为一个极数 比原理多一倍的 120 一相绕组的线圈都等分为两半,随之整个定于绕组变成两个三相绕组,每个三相绕组称为半绕组。两个半绕组所包含的三相线圈的分布情况完全一样,但二者在空间上有 白城职业技术学院毕业设计(论文) 适当的位移角,例如,当两种极对数中一为奇数,一为偶数时,这个位移角可取180 机械角度。这时只要把每个半绕组设计得对所需的两种极对数来说都是三相对称并有较大的分布系数,也就是说,画出该两极对数的半绕组槽磁势矢量图时,三相矢量互 并且每相矢量比较集中,就可以采用把两个半绕组顺接串联或反接串联的方法来任意突出其中一个极对数的磁势波而消掉其他一个极对数的磁势波。下面用一具体 例子来说明。 已知 =36槽,试设计一个 4/6 极双层的单绕组变极绕组。这时对应着 36 36个线圈,把它等分为两个半绕组,每个半绕组占 18 个线 个槽。问题的 关键是取哪 18 个槽作为第一个半绕组,哪 18 个槽作为第二个半绕组,以及半绕组内 三相槽号如何分配。现取四极作为基本极,按正常的 60 相带双层绕组连接,其槽磁势矢量图如图 3-3 所示。 3-336 槽四极时的槽磁势矢量图 相带分相)这样就确定了 36 个槽所属的相。再按六极画出槽磁势矢量图,如图 3-4a)所示。 3-436 槽六极时的槽磁势矢量图(按图 3-3 分相) 槽磁势矢量图b)试用的第一个半绕组的三相矢量(不对称,不合要求) c)修改后的第一个半绕组的三相矢量(对称,合乎要求) 现在我们试一下,取 1~18 18个槽作为第一个半绕组,不变各槽相属而画出其 白城职业技术学院毕业设计(论文) 对六极说的三相槽磁势矢量图,如图3-4b)所示,求出每相矢量的对称轴线如图中点 划线所示,从图我们看到,三相磁势虽大小相等,但空间相位上 A-B ,因此三相不对称,不合要求。但从这个图不难看出,如果把同是属于-B 18槽换为 35 15槽换为 33 槽,则从图 3-3 可见这样替换后的 18 三相对称,对六极说却变为图3-4c)所示情况,三相磁势同大小而空间上互差 120 3-1所示。 3-1构成 4/6 1011 12 13 14 16 33 35 36 半绕组II 1920 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 15 17 18 这两个半绕组的分布情况完全一样,但在空间上相差18 个槽,即位移了一个 180 械角度。每个半绕组无论对四极或六极来说都是三相对称的。现在,如果我们把这二个半绕组的对应相都分别顺接串联或顺接并联起来,则半 绕组 360180 180360 180 电角度,即反相位,因此它们恰好完全抵销掉。这样,我们得到一个四极的定于绕组。 如果我们把半绕组的三相分别和半绕组 的三相反接串联,使半绕组中的电流都反向,随之半绕组产生的磁势波都正、负对调,则本来是同相位的二个四极波 现在变为反相位而互相抵销掉;但本来是反相位的二个六极波却变为同相位而直接相 加,因此我们得到一个六极的定子绕组。 上述的 4/6 极单绕组变极,对四极来说是正常 60 相带绕组,其分布系数很高96 ,但对六极来说是一个180 相带绕组(图3-4c),其分布系数 644 比较低。为了使四极和六极的分布系数接近些,可对四极放弃采用 60 相带正常绕组,而改用特殊接法绕组,以降低四极的分布系数而提高六极的分布系数。这种两种极数都 非正常接法的单绕组变极,存在很多不同接线方案,下面介绍其中的一个。仍为 4/6 极,36 槽,其定子绕组的二个半绕组所选的槽号和相属如表 3-2 所示。 白城职业技术学院毕业设计(论文) 可得出这二个半绕组对四极和六极都是三相对称的,把它们顺接串联将得到四极的定子绕组,将它们反接串联则得六极的定子绕组。四极接法时 731 3-2两种极数都采用非正常接法 4/6 极变极绕组的一方案 半绕组 1011 12 13 14 15 16 17 18 20 21 24 半绕组II 1922 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 上述的单绕组变极法没有改变各槽的相属,仅在每相内部改变所属线圈的连接方向,因此有时把它称为“反向法”。实际上,还存在一种变极时打破相的界限,把各线 圈重新组合和分相的单绕组变极法,称为“换相法”。用“换相法”变极时可以做到两 种极数都有较高的分布系数,但接线比较复杂,只在特殊情况下才采用。 多速异步电动机的设计特点(一)设计数据和尺寸的选择 1.定子内径选择 在要求两种极数下功率接近,即所谓恒功率情况,为使低速下有合理的功率因数 和较大的出力,一般宜采用低速(即极数多的)情况下的定子内径。在要求恒转矩设 计时为保证高速下的出力宜采用相应于高速情况下的定子内径,对于三速电机,一般 采用中间速度的定子内径。 2.绕组形式 在多速电动机气隙磁势中存在比单速电劫机较多较强的谐波,须合理选择绕组节 距、槽配合和气隙大小等来削弱谐波磁势或磁场。其中选择节距是个重要手段,故多 速电机采用双层绕组,以利于选择节距。 绕组节距的选择必须与选择定转子槽配合紧密配合,这些问题一般都是通过对磁 势进行谐波分析和实践予以解决。 3.三相绕组的连接和磁密比的估计 前面分析过,改变绕组间相互连接可以实现变极的目的,这是一方面。另一方面, 我们还需要通过绕组的不同连接,配合节距和匝数的选择,调节电机在两种极数下的 磁密比,以满足电机工作状况对功率分配(如恒转矩、恒功率)的要求。下面推导一 下它们之间的关系。 白城职业技术学院毕业设计(论文) 1022 ——铁心有效长度(厘米);il coscos 的差别,同时近似认为两种极数下温升接近的条件为常数 (3-3)于是,电动机在两种极数下的功率关系为 (3-4)我们可以依照电机的工作状况对两种极数下的功率要求,由式(3-3)和(3-4) 近似地确定两种极数下的电磁转矩比和磁密比,然后适当选择绕组节距,算出绕组系 ,再由式(3-1)推求两种极数下的连接方式为2Y/、2Y/Y 或是其它。 白城职业技术学院毕业设计(论文) 反之,在确定了三相绕组的连接方式后,又可回头去推求两种极数下的磁密比,看其是否符合电机的工作状况。 例如我们在前面讨论的 4/6 极电机,分两种情况。第一为恒转矩情况,由式(3-3) =6(对四极为短距,六极为全距)。这时 833 故知三相绕组的连接应为2Y/Y。 第二为“恒功率”情况(即要求两种极数下功率接近)由式(3-4)得 再由式(3-1)得54 这个比值接近于1/1.73,故知三相绕组的连接应为 2Y/。 (二)设计计算上的特点 1.绕组系数 与一般单速电机一样,多速电机的绕组系数为 的物理意义与单速电机是相同的,但对于非 60 相带绕组一般应按矢量图的矢量分布求得,可表示为 2.磁路计算白城职业技术学院毕业设计(论文) 值比普通单速电机为小。(2)关于两极轭磁密问题:两极轭磁密允许比普通单速电机高(但此时铁耗比 较大,效率相应降低),以便获得各速度下合理的气隙磁密比和功率分配。 3.参数计算 (1)槽漏抗计算:对于非 60 应根据每相各槽上下层线圈边相位差所对应的 值之平均值计算,如下表。相位差 0.750.25 0.810.437 0.25 (2)谐波漏抗 60 按一般公式计算(对120 须用每对极下每相的槽数)。而对于其它各种不规则分布绕组尚无统一公式,可按 60 相带计算后按经验适当放大 1.2~1.5 多速电动机的变极调速方法、功率和定子绕组结法及气隙磁密的相互关系 变极电动机的转动方向问题倍极比的单绕组双速电动机,在少极数时定子绕组为 60 4-1可以看出,B 相绕组在空间落后于 电角度,C相绕组落后 相绕组240 电角度,所以其相序是A、B、C。当改为倍极数时定子绕组便为 120 相带绕组,B相绕组在空间落后于 相绕组240 电角度(即落后120 电角度),所以其相序是A、C、B。也就是说三相绕组的 相序随着极数的改变而改变了。为了是两种极数时转子有同样的转动方向,电动机在 变换极数时,应把接到电网的任意两相的线端调一下。 不同的改接方法时,电动机功率及转矩的变化在变极调速时,根据定子绕组的不同改接方法,电动机在不同转速时的输出功率 和转矩会有不同的比例关系。 4-2图4-2 是最常用的一种改接方法,即 2Y/接法; 白城职业技术学院毕业设计(论文) 4-3图4-3 2Y/Y接法也是常用的一种改接方法,即在倍极数时定子绕组为星形接法, 而在少极数时为双星形接法。若在不同改接方法时,保持电源电压 不变,通过每个线Y接法,输出功率为: cos46 (4-2)若不考虑电动机在两种极数下 cos和的变化,则 15 2Y接法,输出功率为 (4-5)同样若不考虑电动机在两种极数下 cos和的变化,则 (4-6)白城职业技术学院毕业设计(论文) 由公式4-3 可以看出,在 2Y/接法时,电动机的转速变化一倍,输出功率只变

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