【文章內(nèi)容簡介】 模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，=3；按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)：，取=33。大齒輪齒數(shù)：取這樣的齒輪傳動，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，而且做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 ①計(jì)算分度圓直徑 式() 式()②計(jì)算中心距 式()③計(jì)算齒輪寬度 式()取。④驗(yàn)算 式() ，合適。 式()由于軸的尺寸非常大，故將齒輪改為齒圈其設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)與一般齒輪設(shè)計(jì)時(shí)完全一樣的。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 控制系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定，列如電動機(jī)的容量，電動機(jī)的額定電流，電動機(jī)加速時(shí)間等，其中最主要的電動機(jī)的額定電流。 電機(jī)參數(shù)表 電動機(jī)型號額定功率（W）額定電流（A）額定電壓（V）效率（%）功率因素電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量 飛輪的轉(zhuǎn)動慣量Y881455038073①驅(qū)動一臺電動機(jī)對于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列3項(xiàng)計(jì)算公式： 滿足負(fù)載輸出/kVA： 式() 滿足電動機(jī)容量/kVA： 式() 滿足電動機(jī)電流/A： 式（) 式中： 為變頻器的容量/kVA 負(fù)載要求的電動機(jī)軸輸出功率/kw 電動機(jī)額定電壓/v電動機(jī)額定電流/A電動機(jī)效率電動機(jī)功率因數(shù)電流波形補(bǔ)償系數(shù)k是電流波形補(bǔ)償系數(shù)，由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加。對PWM控制方式的變頻器，~。②指定變頻器的啟動加速時(shí)間變頻器產(chǎn)品型號所列的變頻容量，一般以標(biāo)準(zhǔn)條件為準(zhǔn)，在變頻器過載能力以內(nèi)進(jìn)行加減速，在進(jìn)行急劇加速和減速時(shí)，一般利用失速防止功能，以避免變頻器跳閘，但同時(shí)也加長了加減速時(shí)間。如果生產(chǎn)設(shè)備對加速時(shí)間有特殊要求時(shí)，必須事先核實(shí)編破器的容量是否能夠滿足所要求的加速時(shí)間，如不能滿足,則要選用加大一檔的變頻器容量。在指定加速時(shí)間的情況下，變頻器所必需的容量計(jì)算如下： 式() 式中： 為變頻器的容量/kVA 電流補(bǔ)償系數(shù),對PWM控制方式的變頻器,~電動機(jī)效率電動機(jī)功率因數(shù)電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速/(r/min) 電動機(jī)軸上的飛輪力矩/()電動機(jī)加速時(shí)間/s 負(fù)載轉(zhuǎn)矩/()③指定變頻器的減速時(shí)間 降低變頻器的輸出頻率，就可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)減速。加快變頻器輸出頻率的降低速率，可使電動機(jī)更快的減速。當(dāng)變頻器輸出頻率對應(yīng)的速度低于電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，電動機(jī)就進(jìn)行再生制動。在這種運(yùn)行狀況下，異步電動機(jī)將變成異步發(fā)電機(jī)，而負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能并反饋給變頻器。當(dāng)反饋能量過大時(shí)，變頻器本身的過電壓保護(hù)電路將會動作并切斷變頻器的輸出，使電動機(jī)處于自由減速狀態(tài)，反而無法達(dá)到快速減速的目的。為了避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量能在直流中間回路的其他部分消耗，而不造成電壓升高。在電壓星變頻器中，一般都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動三極管和制動電阻。當(dāng)直流中間回路的電壓升高到一定的電壓值，制動三極管就回導(dǎo)通，使直流電壓通過制動電阻放電，既電動機(jī)回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱能的形式在制動電阻上消耗掉。制動電阻的選擇方法：1)計(jì)算制動力矩 式() 式中： 動力矩/電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量/折算至電動機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量/減速開始速度/() 減速完了速度/()減速時(shí)間/s負(fù)載轉(zhuǎn)矩/2)計(jì)算制動電阻的阻值 在進(jìn)行再生制動時(shí)，即使不加放電的制動電阻，電動機(jī)內(nèi)部也將有20%的銅損被轉(zhuǎn)換為制動力矩?？紤]這個(gè)因數(shù)，可以按下式初步計(jì)算制動電阻的預(yù)選值。 式() 式中： 制動電阻直流電路電壓/V 對200V級變頻器, =380V 對400V級變頻器, =760V制動轉(zhuǎn)矩/()電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩/()減速開始速度/()上式中，如果，則沒必要加制動電阻。放電電路由制動三極管和制動電阻串聯(lián)而成，因此，制動三極管本身允許通過電流就是放電電路的最大允許值。所以制動電阻的最小值。由上可見，制動電阻的阻值應(yīng)由來決定。有的變頻器生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品目錄中。給出制動電阻最小值的參考值，可供用戶在選擇制動電阻時(shí)參考。3)計(jì)算制動電阻平均消耗的功率/kW如前所述，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)距的20%制動轉(zhuǎn)距由電動機(jī)內(nèi)部損失產(chǎn)生，所以可以按下式求得電動機(jī)制動時(shí)，制動電阻上消耗的平均功率： 式() =()1440 =由于三翼自動旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器選用通用型的。又因?yàn)槿硇D(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超過額定值，電機(jī)不會過載。因而可以選用通用的變頻器，只要所選用的變頻器滿足一般環(huán)境下使用即可。根據(jù)以上的計(jì)算的數(shù)據(jù)。該變頻器的參數(shù)如下； 變頻器參數(shù)表變頻器型號JP6CT79適配電動機(jī)功率/kW 額定電流額定容量/kVA電壓/V3相,380~440額定頻率/Hz50/60額定電流/A額定過載短時(shí)間額定電流的150%1min 電 源相數(shù),電壓,頻率3相,380~440,50Hz/60Hz允許波動電壓10%~15%,頻率5%~5%瞬間電壓降低范圍310V以上,繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需電源容量/kVA 輸出功率調(diào)整最高頻率/Hz50~400可變設(shè)定 基本頻率/Hz50~400可變設(shè)定啟動頻率/Hz~60可變設(shè)定載波頻率/Hz2~6可變設(shè)定精度模擬設(shè)定設(shè)定分辨率模擬設(shè)定控制電壓/頻率特性用基本頻率可變設(shè)定320~440V電矩提升自動:按照負(fù)載轉(zhuǎn)矩,調(diào)整至最佳手動設(shè)定:~啟動轉(zhuǎn)矩150%以上(轉(zhuǎn)矩矢量控制) 制動制動轉(zhuǎn)矩100%以上可選使用時(shí)150%以上(用DBR時(shí))直流制動可設(shè)定制動開關(guān)開始頻率,時(shí)間等外殼防護(hù)等級IP40 冷卻方式自冷質(zhì)量/kg①檢測傳感器的選用檢測系統(tǒng)是由安裝于門口上面的四個(gè)傳感器來實(shí)現(xiàn)的，其主要功能是感知人的進(jìn)出從而發(fā)出開門信號。紅外傳感器的選擇主要考慮檢測范圍和輸出形式及其特點(diǎn)。ADSA型門傳感器是較好的選擇。它的檢測范圍可調(diào)，安裝高度在門的設(shè)計(jì)高度范圍內(nèi)，其輸出形式為繼電器接點(diǎn)，可以直接和控制器相連。那么此檢測傳感器就可以選擇這個(gè)。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。②安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)為防止三翼旋轉(zhuǎn)門在工作過程中因某些原因而發(fā)生傷人的事故出現(xiàn)，那么就需要配置一定的安全系統(tǒng)。主要采用以下方式。紅外線防夾安全感應(yīng)器防止門扇與曲壁柱之間夾傷行人，當(dāng)人在門扇與曲壁立柱安全距離內(nèi)時(shí)，感應(yīng)器與接近開關(guān)信號同時(shí)生效,門扇應(yīng)馬上停止。防撞膠條安裝于入口右側(cè)門立柱上，膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式感應(yīng)器，如遇物體碰撞或受壓，門扇馬上停止轉(zhuǎn)動，防止夾傷行人，膠條內(nèi)感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。每扇門扉底邊裝有全開寬內(nèi)藏式感應(yīng)器，如碰到物體或受壓，門扇馬上停止轉(zhuǎn)動，防止門扇打倒行人，膠條內(nèi)感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，還采用了4只測量范圍為5mm 的電感式接近開關(guān)。接近開關(guān)用于防夾位置區(qū)域設(shè)定、直流制動封門及鎖門定位。1)防夾接近開關(guān)的選用 由于在出入口兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)要安裝了防夾傳感器。而防夾感應(yīng)器是用來感應(yīng)人是否處于防夾區(qū)域內(nèi)，而不知道是否門扇已經(jīng)靠近防夾區(qū)域內(nèi)，所以僅靠防夾傳感器是無法鑒別人是否即將受夾或正在受夾。則需要一個(gè)接近開關(guān)來判斷門翼也走到了防夾區(qū)域內(nèi)。如果在防夾區(qū)域內(nèi)，則接近感應(yīng)器發(fā)出信號表示，如果此時(shí)有人進(jìn)入防夾區(qū)則有可能被夾。兩信號同時(shí)有效時(shí)，則使門停轉(zhuǎn)制動。，可設(shè)此距離為接近感應(yīng)器感應(yīng)距離。，接近開關(guān)傳感器就可以發(fā)出信號。因此選擇光電式 BR系列接近傳感器,其型號為BPR100DDT傳感器。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。2)防夾傳感器的選用 防夾傳感器是用來檢測人是否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。應(yīng)采用紅外線傳感器檢測，其檢測方式是豎直的。因此當(dāng)人在防夾區(qū)域時(shí)，傳感器只有通過豎直檢測才不會誤判。假如傳感器不是豎直的，而是發(fā)散的，如人正常經(jīng)過轉(zhuǎn)門區(qū)時(shí)，防夾傳感器就有可能檢測到人的存在，而此時(shí)門翼又有可能正好在防夾接近傳感器范圍內(nèi)。兩者信號同時(shí)有效，使門體無故停轉(zhuǎn)，而造成不必要的麻煩。因此可以選擇紅外垂直防夾傳感器。紅外線防夾傳感器安裝在門的進(jìn)出口的兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)，即進(jìn)出口的右邊立柱旁的華蓋上，其具體位置根據(jù)調(diào)節(jié)而定?；谝陨蠗l件,可以選用型號為BX15MTFR。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。3)直流制動接近開關(guān)選用 由于當(dāng)電動機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，門要停在指定的位置，而門停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)而門體有一定慣性而使得門無法停在指定的位置上。這時(shí)我們就需要接近開關(guān)，當(dāng)門靠近門停位置時(shí)，就產(chǎn)生信號發(fā)出制動信息，使門體在這個(gè)位置。接近開關(guān)的感應(yīng)距離過大，會使門制動后停在指定位置的前邊。感應(yīng)位置過小，由于接近開關(guān)也有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，則使門停超過門應(yīng)停的位置。根據(jù)相關(guān)自動門產(chǎn)品類型，可選用CR系列電容圓柱型接近開關(guān)為8mm的型號,PNP輸出。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。4)鎖門接近開關(guān)的選用 當(dāng)鎖門時(shí)，為了讓門精確的停位在上鎖的位置，同樣需要一接近開關(guān)提前感應(yīng)鎖門位置的臨近，發(fā)出鎖門信號使門體精確停在這個(gè)位置便于我們上電磁鎖和機(jī)械鎖，而無需人再來推門體使其準(zhǔn)確停位。接近開關(guān)的感應(yīng)距離過小都到不了門體的精確停位，而使得無法上鎖。所以感應(yīng)距離為適當(dāng)才可。根據(jù)相關(guān)自動門產(chǎn)品類推，可選用5mm感應(yīng)距離高周波振動角柱型接近開關(guān)?？蛇x擇型號為PS124DN，常開觸點(diǎn)，PNP輸出，三線連接。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。5)防碰撞傳感器的選用 防碰傳感器主要時(shí)為了防止人和門的速度不一致時(shí)，旋轉(zhuǎn)門翼打到行人；而防撞傳感器則是為了防止人因不小心撞在門體的立柱上，而引起旋轉(zhuǎn)門體旋轉(zhuǎn)過來撞傷行人。其采用接觸式傳感器防夾安全帶來實(shí)現(xiàn)，它是以向其施加垂直壓力致使觸帶內(nèi)的導(dǎo)電體互相接觸，這導(dǎo)致電阻和電流改變而產(chǎn)生開關(guān)信號的。防碰傳感器安裝在兩扇旋轉(zhuǎn)門翼的底部，而防撞傳感器安裝在門體的立柱上。選用型號ASR001。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。6)接近開關(guān)的選用 而鎖門接近開關(guān)則時(shí)為了看門翼是否靠近門的鎖門位置，因此應(yīng)該安裝在門安裝電子鎖的位置附近。選用型號ASR002。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[16]。①變速功能 旋轉(zhuǎn)門設(shè)有低速，中速，高速三種旋轉(zhuǎn)速度，分別對應(yīng)殘疾，middle和high三個(gè)按鈕進(jìn)行切換，以適應(yīng)殘疾人通過,正常運(yùn)轉(zhuǎn)和緊急疏散對轉(zhuǎn)速的不同要求。②自動轉(zhuǎn)停功能 來人時(shí)自動啟動，并以正常轉(zhuǎn)速動轉(zhuǎn)，15s時(shí)無人進(jìn)出，則自動停轉(zhuǎn)并封門。③防夾功能 當(dāng)門扇運(yùn)轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時(shí)，如果行人試圖從兩者之間(防夾區(qū))進(jìn)入旋轉(zhuǎn)門，則門立即自動停轉(zhuǎn)以防夾傷行人。行人離開防夾區(qū)，門自動恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。④防撞功能 行人緊靠右側(cè)立柱或遇到物體碰撞右側(cè)立柱,則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體，行人或物體離開右側(cè)立柱,自動門恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤防碰功能 行人在旋轉(zhuǎn)門內(nèi)通