Delco 電動機 toxmax czx 184 電動機

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第三章電機應用實例

某CD廠商的包裝車間正在進行技術改造。 該項目是連接兩台包裝機進行生產。 方案是採用帶機械手的輸送帶進行輸送,整體採用PLC控制,輔以氣動元件、定位元件、低壓電路元件、機械傳動元件等,形成閉環控制迴路。 輸送帶電機的選型依據及相關計算如下:

一、工況分析:

上sks包裝機最大產量為6120箱/小時,下貼片包裝機一般產量為70袋/小時。 按十盒計算,每包7000盒。 輸送帶的輸送能力應大於上生產速度,小於下生產速度。 因此,輸送帶的輸送速度確定為每小時6500箱65袋,CD箱尺寸為142×10×20。因此,輸送帶的最小輸送速度為:米每小時,約米每分鐘,輸送帶傳動棒直徑ΦXNUMXmm,輸送帶傳動棒最低速度約min。

一盒CD最重的包裝是70克,一包是10盒700克。 一般輸送帶上有5-7個包裹,所以輸送帶的一次輸送重量為-,計算最大重量為5kg。 由於物料定位,要求輸送距離準確,超轉小,因此電機必須具備以下特性:斷電後製動保持負載; 制動速度快,過轉小; 可以經常啟動。 上面已經計算過,每小時要輸送65包,即55包要輸送XNUMX秒,所以電機每分鐘至少要啟停兩次。

二、具體計算如下:

① 滑輪機構:

皮帶和工作物體的總重量 M1 = 10kg

滑動面摩擦係數 μ=

滾筒直徑d = 20mm

滾筒重量 M2 = 1kg

帶輥效率η=

皮帶速度 v = 28mm / s ± 10%

電機功率單相220V50Hz

工作時間:一天24小時

②確定減速箱的減速比:

減速比輸出軸轉速:ng=(V60)/(πd)=(28±14)×60)/(π×20)=±[r/min]

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由於4Hz時電機(50極)的額定轉速約為1500r/min,故應選擇該範圍內的減速比i=60。

減速機的減速比I為:I=(1500)/ng=(1500)/±=51~

③計算所需扭矩:啟動傳送帶時所需扭矩最大。 首先計算啟動時所需的扭矩。

滑動部摩擦力F=μm·g=×十×=[N]

負載轉矩 TL = f·D / 2·η=× 10-3)/(2 × XNUMX ×= [N·m]

這個負載扭矩是變速箱輸出軸的值,所以需要換算成電機輸出軸的值。 電機輸出軸所需扭矩 TM

TM=TL/i·η G=(60 ×= [n·M] = [Mn·M] 減速機傳導效率η G =) 考慮電源電壓波動(220V±10%),安全率設置為 2 倍。 × 2≈[mN·m]

電機所需功率 PM = ~ tlpnlp,取係數為 2,則

Pm=2T·2πn=2 ×× 二 × π × 1500/60=

以上啟動轉矩的電機,請參考標準電機型號/性能表進行選型。

電機:60yb06dv22,然後選擇可與60yb60dv60組合的減速機06gk22h。

④ 確認負載慣量:皮帶和工作物體的慣量

Jm1=m1 × (π × D/2π)2 =5 × (π × 3 ×- 2/210π)5 =4 ×- 2[kg·10]2mXNUMX

滾子慣量JM2 = 1 / 8 × 二 × mD=1/8 × (20 ×- 3)21 × 10-4= × [kg·2]10m

減速機輸出軸滿載慣量 J = 5 ×- 4+ ×- 四 × 10102=6 ×- 4[kg·2]10m

60gk60h電機輸出軸的允許負載慣量JM=×- 4[kg·2]查看廠家技術手冊。 10m2

JG=Jm ×=×- 四 × 2= ×- 4 [KG·2] i106010m可以使用,因為J<JG,即負載慣量低於允許值。 所選電機的額定轉矩為40Mn·m,大於實際負載轉矩,因此電機可以以比額定轉速更快的速度運行。

然後根據空載轉速(約1500r/min)計算皮帶轉速,確認所選產品是否符合規格要求。

V=(NM·π·D)/60·i=(1500×π×20)/(60×60)=[mm/s]

以上確認結果均能滿足規範要求。

綜上所述,負載情況的分析和負載計算是選擇電機和減速機的依據。

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3、確定電機型號及相關配件。

結合廠內實際使用電源及備件,選用電磁制動電機,型號為60-yb-06d-v22(底座60號,Yb電磁制動電機,6W圓軸,單-相220V); 配套減速機型號為60-gk-60h(底座號:60,6,60w減速機,減速比:28,標準結構); 彈性聯軸器直接與輸送帶的傳動桿連接。 彈性聯軸器型號為08mc08-28(公稱外徑Φ8,內徑Φ60);電機直角安裝腳型號為ralXNUMX。

第四章電機選型經驗

去年機械設計的課程設計中,有一部分是關於電機原理的。 當時是根據扭矩來選擇電機的。 現在想想,我們應該考慮更多的條件,這樣選擇的電機才是真正適合我們設計的電機。

電機在包裝、食品和飲料、製造、醫療和機器人等許多行業的許多運動控制功能中發揮著關鍵作用。 我們可以根據功能、尺寸、扭矩、精度和速度要求從多種電機類型中進行選擇。

眾所周知,電機是傳動和控制系統的重要組成部分。 隨著現代科學技術的發展,電機在實際應用中的重點已經開始從簡單的傳動轉向複雜的控制; 特別適用於電機速度、位置和轉矩的精確控制。 但是,電機根據不同的應用有不同的設計和驅動方式。 乍一看,選擇似乎很複雜。 因此,對於人來說,基本的分類是根據旋轉電機的用途來進行的。 接下來,我們將逐步介紹最有代表性、最常用、最基礎的電機——控制電機、動力電機和信號電機。

控制電機

控制電機主要用於精確的速度和位置控制,在控制系統中用作“執行器”。 可分為伺服電機、步進電機、力矩電機、開關磁阻電機、直流無刷電機等。

1.伺服電機

伺服電機廣泛應用於各種控制系統。 它可以將輸入的電壓信號轉換成電機軸上的機械輸出,拖動被控元件,達到控制的目的。 一般要求伺服電機的轉速由外加電壓信號控制; 轉速可隨外加電壓信號的變化而不斷變化; 轉矩可由控制器輸出的電流控制; 電機的響應要快,體積要小,控制功率要小。 伺服電機主要用於各種運動控制系統,尤其是伺服系統。

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伺服電機可分為直流和交流。 最早的伺服電機是通用直流電機。 當控制精度不高時,一般採用直流電機作為伺服電機。 目前,隨著永磁同步電機技術的飛速發展,大部分伺服電機是指交流永磁同步伺服電機或直流無刷電機。

2.步進電機

所謂步進電機,就是將電脈沖轉化為角位移的執行器; 更籠統地說:當步進驅動器接收到一個脈衝信號時,它驅動步進電機在設定的方向上旋轉一個固定的角度。 我們可以通過控制脈衝數來控制電機的角位移,從而達到精確定位的目的; 同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。 目前常用的步進電機有反應式步進電機(VR)、永磁步進電機(PM)、混合式步進電機(HB)和單相步進電機。

步進電機與普通電機的區別主要在於脈衝驅動的形式。 正是這一特點使步進電機可以與現代數字控制技術相結合。 但步進電機在控制精度、速度變化範圍和低速性能方面不如傳統閉環直流伺服電機; 因此,主要用於精度要求不是特別高的場合。 由於步進電機具有結構簡單、可靠性高、成本低等特點,步進電機廣泛應用於生產實踐的各個領域; 特別是在數控機床製造領域,由於步進電機不​​需要A/D轉換,可以直接將數字脈衝信號轉換成角位移,一直被認為是數控機床最理想的執行器。

步進電機除了在數控機床上的應用外,還可用於其他機器,如自動送料機中的電機、一般軟盤驅動器中的電機、打印機和繪圖儀中的電機。

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此外,步進電機也有很多缺陷; 由於步進電機有空載啟動頻率,所以步進電機在低速下可以正常運行,但高於一定轉速就無法啟動,並伴有尖銳的嘯叫聲; 不同製造商的細分驅動器的精度可能會有很大差異。 細分越大,精度越難控制; 此外,步進電機在低速旋轉時振動大,噪音大。

3.扭矩馬達

所謂力矩電機就是扁平多極永磁直流電機。 電樞有更多的槽、換向器和串聯導體,以減少轉矩脈動和速度脈動。 力矩電機有兩種:直流力矩電機和交流力矩電機。

其中,直流力矩電機的自感電抗很小,因此響應非常好; 輸出轉矩與輸入電流成正比,與轉子的速度和位置無關; 它可以在接近堵轉狀態時直接與負載低速連接,無需齒輪減速,因此可以在負載軸上產生高轉矩慣量比,消除使用減速齒輪帶來的系統誤差。

交流力矩電機可分為同步和異步。 目前常用的是鼠籠式異步力矩電機,具有轉速低、力矩大的特點。 一般來說,交流力矩電機常用於紡織工業。 其工作原理和結構與單相異步電動機相同。 但由於鼠籠轉子阻力大,其機械特性相對較軟。

4。 開關磁阻電動機

開關磁阻電機是一種新型的調速電機,結構極其簡單堅固,成本低廉,調速性能優良。 是傳統控制電機的有力競爭者,具有強大的市場潛力。 但也存在轉矩脈動、運行噪音大、振動大等問題,需要一定的時間進行優化改進,以適應實際的市場現場應用。

5.無刷直流電動機

無刷直流電機(BLDCM)是在無刷直流電機的基礎上發展起來的,但其驅動電流是交流電; 無刷直流電機可分為無刷調速電機和無刷力矩電機。 一般無刷電機的驅動電流有兩種,一種是梯形波(一般為“方波”),一種是正弦波。 有時,前一種稱為無刷直流電機,後一種稱為交流伺服電機。 準確地說,它也是一種交流伺服電機。

為了減小轉動慣量,無刷直流電機通常採用“細長”結構。 無刷直流電機在重量和體積上比無刷直流電機小很多,相應的轉動慣量可以降低40%-50%左右。 由於永磁材料的加工問題,無刷直流電機的一般容量在100kW以下。

這種電機具有良好的機械特性和調節特性的線性,調速範圍寬,使用壽命長,維修方便,噪音低,無刷子引起的一系列問題。 因此,這種電機在控制系統中具有很大的應用潛力。

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