嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf

嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf

ID:52410167

大小:1.75 MB

页数:3页

时间:2020-03-27

嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf_第1页
嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf_第2页
嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf_第3页
资源描述:

《嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、第4期(总第197期)机械工程与自动化No.42016年8月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONAug.文章编号:1672-6413(2016)04-0026-02嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测刘凯,邢济收,杨庆东,李阿为(北京信息科技大学机电工程学院,北京100192)摘要:为充分利用刀盘内部空间,设计了安装在刀盘内部的力矩电机,使空间结构设计更加紧凑。力矩电机发热量较大,会影响刀架的整体性能。对力矩电机发热量进行计算并进行温度采集,最后将采集的温升数据和计算结果进行对比

2、,进一步验证刀架设计的合理性。关键词:直驱刀架;力矩电机;发热量;温度检测中图分类号:TG71∶TM359.6文献标识码:A0引言Atn3Δδn3=.θ(1)随着数控刀架直驱技术的发展,目前高档数控机6.4zΠ床大多选用力矩电机直接驱动作为进给部件的动力其中:A为电机的线负荷,A/cm,A=2mNI/(πD),m源,而力矩电机的发热量是关系到机床运行可靠性和为相数,N为每相串联匝数,I为相电流,A,D为定子2电机使用寿命的重要因素。在电机设计阶段,只有初内径,cm;为电机的电流密度,A/mm,Δ=4.5

3、A/2步计算和确定研制样机的温升情况,才能使设计方案mm;t为定子铁芯的齿距,cm,t=5.136cm;n3为绝更加先进、合理。因此对电机发热量进行计算是整个缘厚度,mm,n3≈1mm;z为槽的周长,mm,δz≈研发工作非常重要的一个环节。本课题主要就是对力37.13mm。矩电机发热量进行计算,用以指导电机设计,然后制造表1嵌入式力矩电机部分参数样机并进行温度采集试验,将计算结果与试验值相比参数参数值参数参数值较,检验其是否满足工程的需要。额定功率PN(kW)0.75槽数Ns72相数m3定子外径D1(c

4、m)28.51力矩电机发热量的计算额定线电压UN1(V)220定子内径Di1(cm)22.34实际电机的发热过程极为复杂,因为电机由许多额定频率f(Hz)33转子外径D2(cm)35.5物理性质不同的部件组成,它们各有不同的热导率;另极对数p33转子内径Di2(cm)28.37外电机中常有好几个热源,使各部分同时发热。为使额定效率N(%)88气隙长度(cm)0.1η问题简化,通常把整个电机或电机的某一部分作为均额定相电压UN(V)127.02永磁体宽度bM(cm)1.22质等温固体来研究。所谓均质等温固

5、体,是指物体表最大相电流Imax(A)4.7永磁体厚度hM(cm)0.55面各点的散热情况均相同,且内部没有温差(即热导率额定转速nN(r/min)60电枢铁芯长La(cm)3.8趋近于无穷大)的理想发热体。因此,由此得出的结论额定转矩TN(Nm)200定子槽满率Sf2(%)82.05与实际情况不尽符合,但是实践证明,在研究发热的规将各参数的值代入公式(1),计算得n3=3.9098℃。律和估计稳定温升时,其可以作为确定或修改电机设表2电机的绝缘等级和温度限值计参数和改善冷却系统的一个依据。绝缘的温度等

6、级AEBFH本课题利用等效热路图计算方法对0.75kW力最高允许温度(℃)105120130155180矩电机进行发热计算。绕组温升限值(K)607580100125根据工程需求,设计的嵌入式力矩电机部分参数性能参考温度(℃)8095100120145具体数值如表1所示。电机中常用绝缘材料的耐热等1.2求转子铁芯外表面的温升级和温度限值如表2所示。(1)首先求转子内孔圆柱表面每1cm2的热通量1.1求电机绕组在槽绝层的温度下降值n3c。热通量是单位时间单位面积传递的热量θ,表达式为:α本课题设计的嵌入式

7、力矩电机采用B级绝缘,根c=Q/S.(2)据文献[1]得到n3(℃)的计算公式:其中:Q为铁芯外表θ面的损耗功率;S为内孔圆柱的表面积。因此:北京市科技计划项目(D11110400260000)收稿日期:2015-11-12;修订日期:2016-05-18作者简介:刘凯(1989-),男,河南遂平人,在读硕士研究生,研究方向为机械制造。2016年第4期刘凯,等:嵌入式直驱刀架的发热量计算与检测・27・Ko(PFΠeδ+PCu(c))2嵌入式直驱刀架的温度检测c=α.(3)πD2La根据设计制造出嵌入式力

8、矩电机一台,其定子和其中:Ko为附加Πδ损耗增加系数,Ko≈1.3Πδ;PFe为电转子结构如图1所示。在刀架装配时将电机定子和转机空载时铁芯的损耗,W,PFe=105W;PCu(c)为转子铁子封装起来,嵌入到刀盘内部,组装成嵌入式直驱刀架。芯槽内部分的电机绕组内的铜耗,W,PCu(c)=46W;D2为转子外径,cm,D2=35.5cm;La为电机铁芯长,cm,La=3.8cm。将各参数的值代入公式(3),计算得2c=0.463Wα/cm。(

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。