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论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能 为: 1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。 4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和LPS系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建 3.现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而
经济的发展促进了电网规模的扩大,为实现电力调度的高效、安全,必须使电力调度走向智能化与自动化的发展道路。下面是我为大家整理的浅谈电力调度系统应用论文,供大家参考。
《 电力技术中实时电力调度系统的应用 》
摘要:我国的实时电力调度技术利用了当前的数字化、可视化技术、网络化、对象数据库技术、数字化以及平台技术等先进技术,但在调度技术的发展上还存在着更为广阔的发展空间。目前,电力调度自动系统逐步走向成熟,这给整个电力调度指引了明确的方向。
关键词:电力系统;实时电力调度;分析应用
当下,电已经逐渐成为各家各户生活十分重要的一项设施,所以,在电力系统当中,输送与相关安全的问题对于人们的日常生活有着十分重要的影响,通常情况下,电力调度是电网的核心内容,其对于整个电力系统有着不可忽视的作用。然而,就我国当前的局势来看,我国的电力调度依然存在着很多不稳定的影响因素,所以,对电力调度在电力 系统安全 运行中的应用分析是非常有必要的。
1电力系统中的安全问题分析
电力生产系统由从事生产活动操作人员以及管理人员所组合而成的人子系统,生产必需的机器设备、厂房等物质条件所构成的机器子系统,生产活动所在的环境构成的环境子系统三部分构成。这三个系统相互制约、相互作用,使得整个生产系统位于某个状态下,形成了“人-机-环境”系统。在电力系统生产阶段应该要确保其 安全生产 ,就必须对电力系统中人子系统、机器子系统、环境子系统三方面存在的安全隐患进行认真仔细的分析与探讨,第一时间将电力安全生产阶段所出现安全问题解决到位,科学合理的组织进行电力安全调度管理工作,维持电力系统的稳定运行和良好的供电质量。
人子系统中的问题
当下,在人子系统当中,所面临的主要问题是由于系统中人员的问题,具体来说,主要包括下列几个方面:①工作人员没有安全操作的意识,或者处理复杂操作过程当中粗心失误造成了子系统的故障,从而对全局的稳定与供电质量造成严重的影响。②电力生产阶段管理制度不够完善,缺乏足够的管理力度或是管理 方法 ,造成了在工作人员当中出现了监守自盗的行为,从而对供电网络的稳定性以及质量造成严重的影响。③外界人为因素的影响,比如,不法分子偷盗电力或者是电气设备等造成了电力供应问题的出现。
机器子系统中的问题
对于机器子系统来说,重点问题出现在被我国所广泛使用的10kV配电网络,具体说来,可以概括为下列两点:①技术能力水平的不足。虽然10kV的配电网的技术发展得相对成熟,然而,在设备技术方面还是存在着一定的缺陷。主要问题体现在以下几点:a.配电网络的规划,没有紧密的结合各个区域的环境特征以及电源点分布情况,对10kV配电网规划进行认真仔细的实地调研,造成了与电源点的匹配出现了非常严重的不同步。b.电站建设考虑不周到,质量不高,在具体的施工过程当中对于电网架构与布线走向工作管理太过松懈,造成了布设质量不符合要求,出现架构不牢以及布线太长等方面的问题,进而造成了供电成本的进一步提高。②运行设备维护不够系统。10kV电网线路工作环境是露天运行的,所以,可以概括主要受到以下两方面因素的影响:a.外界因素:自然环境与天气因素等都会对露天的电气设备造成影响,使得电网线路受到损坏,缺相、短路、跳闸等问题,从而对整个网络的稳定性造成影响。b.设备运行周期:供电运行中需要安排好时间定期组织进行电气设备的检查与维护,防止使用时间太长造成设备老化,从而导致故障。
环境子系统中的问题
10kV配电网主要环境为露天环境,所以环境影响也是特别重要的一个方面:①温度因素:在温度太高的情况下,电缆膨胀下垂,造成了接地短路;在温度较低的时候,电缆缩短造成了电缆两端的拉力不断增加,长期运作会导致电缆断裂。②气候因素:暴雨、雷击等都有很大可能对供电线路造成危害。比如雷电容易与配电设备等产生强烈的电磁反应,进而损坏电网局部线路。③人为影响:配电线路周围环境施工建设。一些大型的设备机械在施工过程中,碰撞配电网路,导致了设备的损坏;不法分子的综合素质水平较低,偷盗配电网路电线;树木、违章建筑、铁塔等不恰当安置也会对电网运行造成影响。
2实时电力调度系统的主要应用
实时电力调度技术支持系统的设计,吸收借鉴了国内外相关领域的前沿技术和先进成果,采用了一体化、标准化的设计思想和面向服务的体系架构,研制了高效的动态消息总线、简单服务总线、工作流机制和灵活的人机界面支撑技术,为系统实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等应用提供了一体化的技术支撑,在电网运行综合智能分析与告警、大电网稳定分析与评估、调度计划应用的核心算法、调控合一技术和可视化技术等方面取得突破性进展,全面提升了电网调度驾驭大电网的能力,保障了电网安全、稳定、优质、经济运行。据了解,国家电网国调中心根据智能电网调度运行的需要,组织中国电科院、国网电科院的优秀技术人员,制定了一系列的实时电力调度技术支持系统建设标准和功能规范。在全国广泛应用的能量管理系统CC2000A(中国电科院)和OPEN3000(国网电科院)的基础上,严格执行标准和规范,开发了基于国产 操作系统 、数据库、服务器、工作站和安全防护设备的实时电力调度技术支持系统一体化平台D5000。D5000是新一代的实时电力调度技术支持系统基础平台,适应了国家电网公司“大运行”体系中五级调度控制体系的要求,实现了“远程调阅、告警直传、横向贯通、纵向管理”的功能。D-5000采用先进的软件开发(的)技术,具有标准、开放、可靠、安全以及适应性较强的各项优势,其所直接承载的是实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等四大应用的平台,对提高电网的调度运行水平、加快调度机构的运行与其标准化建设和提高调度业务精益化的管理具有重要而较为深远的意义。
3加强实时电力调度管理的有效策略
加强人员培训,提高电力调度管理水平
为了有效提高实时电力调度管理水平,电力企业一定要加强工作人员的培训,依照技术等级和工作需求,制定合理的培训计划,定期培训有关人员,使工作人员的业务水平和管理能力得到有效提高,确保自动化管理的顺利开展。电力企业在培训过程中,不仅要强化理论 教育 ,还要强化实际操作能力,理论与实践要做到有机结合,以提升工作人员的实战能力。另外,还要加强工作人员的素质教育,提高工作人员责任心,使他们不仅具备较高的技术水平,而且具备严谨的工作态度,以避免人为因素对实时电力调度管理的顺利开展带来影响。
全面分析电力系统的安全性,加强安全运行管理
电力系统的安全运行与否,是影响居民生活正常用电和企业生产正常进行的重要保障因素。因此,电力调度一定要加强安全运行管理。通过自动化管理系统,对电力系统的安全进行有效分析,确定电力系统整体的安全运行范围,利用计算机技术对电力系统运行进行模拟仿真,对电力系统的运行环境进行虚拟演示,并假设相关事故等。同时,仔细分析模拟中出现的一些问题,并针对这些问题计算不安全因素的发生几率,制定解决方案和解决 措施 。这样,针对性地提前制定安全运行预案,对相关问题做好防范和解决,以降低运行风险,有效应对可能发生的安全问题,维持电能的正常供应,保证企业生产和人民生活正常用电。
加强对电力系统的监督,积极改善系统运行环境
首先,应做好相关管理设备的安装,保证监督与检测工作的有效开展。如安装烟火报警设备、安装视频监控设备、安装温度检测设备等等。这些设备作为自动化管理的重要组成部分,在实时电力调度管理中起着至关重要的作用。在实时电力调度管理过程中,必须保证这些相关管理设备的正常运行,以有效监控电力调度运行状态,降低电力系统的运行风险。电力调度要加强对电力系统的监督,做好相关信息的采集和处理,确保信息数据的准确性和及时性。同时,还要认真分析相关数据,发现问题及时汇报,以便问题得到快速解决。另外,电力调度人员要不断提高管理意识和工作规范性,确保自动化管理的正常开展。在日常调度自动化管理过程中,工作人员应当每天都对自动化管理系统的运行状态进行检查,密切关注机房的温度和湿度的变化情况,掌握设备的整体健康状况,并做好相关记录。在实际工作过程中,工作区和休息区应尽量隔离,避免人机混杂的现象发生,积极改善系统运行环境,保证系统的正常运行。
4结束语
实时电力调度作为数据处理和监控系统,具有实时性、安全性和可靠性,属于动态自动化系统,所以需要加大对其研究的力度,从而采取切实有效的措施来确保系统运行的安全性,使电力系统能够供应更稳定、可靠和高质量的电能。
参考文献:
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《 电力调度自动化网络安全与实现研究 》
摘要:通过分析当前电力调度自动化网络安全现状,针对出现的问题提出网络安全实现对策建议,以期推动网络安全技术在电力调动自动化系统中的应用。
关键词:电力调度自动化;网络安全;对策研究
引言
随着我国电力行业的不断发展,全国范围内的电力网络规模不断完善,计算机 网络技术 应用于电力领域取得了长足的进步,对电力调度自动化水平的要求也在不断提高。在进行电力调动自动化管理中,主要依托计算机网络安全技术,对信息、数据进行采集、交流、分析和整合,因此,网络安全技术起着至关重要的作用。网络安全问题一直以来受到人们的广泛关注,电力企业一旦遭到网络安全侵袭,会直接影响企业和社会经济利益,因此如何实现电力调度自动化网络安全成为了技术人员重点关注的问题。
1网络安全现状
系统结构混乱
我国电力行业起步较晚,但发展迅速,电力调动自动化系统更新较快,在日常电力 企业管理 中,往往无法及时对电力调动自动化系统进行有效升级,造成电力调动系统混乱,缺乏有效规划和管理,在调度过程中,企业未能根据系统结构进行安全同步建设,如账号密码设置、授权访问设置等,都会引发网络结构出现漏洞[1]。
管理不完善
电力调度自动化网络安全需要专业技术人员对系统进行及时维护和管理,据调查发现,当前大部分电力企业存在着网络安全管理不到位的情况,具体表现如下。1)技术人员管理水平较低,安全意识薄弱,没有及时更新自身专业技能。2)人为操作漏洞,由于部分工作人员安全意识较低,会出现身份信息泄露,无意中造成系统信息丢失等问题,引发系统出现漏项等现象,造成严重安全危害。3)安全监管不及时,没有对网络进行有效防护,给黑客和不法分子可趁之机。
物理安全隐患
物理安全隐患主要有两点。1)自然因素,即客观自然原因造成的安全隐患,是引发电力调度安全隐患的主要原因之一,自然因素主要包括自然灾害,如山洪、台风、雷击等,还包括环境影响,如静电、电磁干扰等,都会对电力调度自动化系统数据、线路、设备造成损坏,导致系统无法正常通讯。2)人为原因,主要包括信息系统偷窃和设备线路破坏等,都会直接影响电力调度监控,给电力企业带来直接安全隐患和经济损失。
2网络安全实现
网络架构
网络架构搭建是网络安全实现的第一步,为保障网络安全防范体系的一致性,需要在网络架构建设初期了解电力调度自动化系统各部分功能和组成。
物理层
物理层安全实现是网络架构的前提。1)环境安全,是指以国家标准GB50173-93《电子计算机机房设计规范》为标准,机房地板需采用防静电地板,相对湿度10%~75%,环境温度15℃~30℃,大气压力80kPa~108kPa。2)设备安全,一是设备自身安全,采用大功率延时电源,机柜采用标准机柜,服务器使用双机冗余;二是在机房设置安全摄像头,全方位对机房进行监控,防止人为造成的设备破坏。3)传输介质安全,电力系统受自身因素影响,特别是集控站等,电磁干扰严重,因此需使用屏蔽双绞线,防止近端串扰和回波损耗[2]。
系统层
网络安全很大程度上依赖于主机系统安全性,而主机系统安全性是由操作系统决定的,由于大部分操作系统技术由国外发达国家掌握,程序源都是不公开的,因此在安全机制方面还存在很多漏洞,很容易遭到计算机黑客进攻。当前我国电力调度自动化系统主要采用Windows、Unix操作系统,其中Unix系统在安全性方面要强于Windows系统。Unix系统的安全性可以从以下几个方面进行控制:控制台安全、口令安全、网络文件系统安全。Win-dows系统安全实现包括:选择NTFS格式分区、漏洞补丁和安装杀毒软件与加强口令管理。
网络层
网络层安全实现是电力调度自动化系统建立的基础,网络层结构主要包括以下几点。1)网络拓扑,主要考虑冗余链路,地级以上调度采用双网结构(如图1所示)。2)网络分段,是进行网络安全保障的重要措施之一,目的在于隔离非法用户和敏感网络资源,防止非法监听。3)路由器、交换机安全,路由器和交换机一旦受到攻击,会导致整体网络系统瘫痪,路由器和交换机主要依赖ios操作系统,因此应对ios系统漏洞等进行及时修补[3]。
防火墙技术
防火墙技术是提供信息安全的基础,实质是限制器,能够限制被保护网络和外部网络的交互,能够有效控制内部网络和外部网络之间信息数据转换,从而保障内网安全(如图2所示),传统意义上的防火墙技术主要包括包过滤技术、应用代理和状态监视,当前所使用的防火墙技术大多是由这三项技术拓展的。防火墙根据物理性质可分为硬件防火墙和软件防火墙,硬件防火墙技术要点是将网络系与系统内部服务装置和外部网络连接,组成链接装置,如DF-FW系列防火墙。防火墙应用于电力调度自动化系统主要有两大优势。1)便于系统上下级调度,能够有效承接下级发送的数据信息,通过安全处理后送往上级。2)位于MIS网址中的服务装置,可以通过对该服务器进行访问,但web服务器可以拒绝MIS服务器。由于两者间的防火墙存在区别,因此功能和装置也会有所区别。不同的电力调度企业可以根据实际情况选择相应防火墙[4]。
安全管理
软件管理提高操作人员软件操作和维护专业水平,提高操作中人员网络安全意识,不断更新自身专业技能,进行高效、高标准操作。当软件操作人员需要暂时离开操作系统时,应注意注销操作账户,此外应加强对软件系统的信息认证,保障软件的安全性。近年来,软件安全管理逐渐开始采用打卡、指纹识别等方式进行身份认证,取得了一定的效果。
信息数据备份
由于环境因素或人为因素造成信息数据丢失、网络漏洞等风险都是难以避免的,因此需要对信息数据进行网络备份操作,当软件系统出现不明原因损毁时,可以通过数据备份进行弥补,能够对内部网络起到保护作用。建立网络备份管理能够有效避免因电力调度自动化系统信息保存时长限制造成的信息丢失,完善数据信息管理。
安装杀毒软件
计算机病毒长久以来都威胁着网络安全,计算机网络病毒随着科学技术和不法分子的增多越来越猖獗,因此需要定期对系统进行杀毒处理,不仅能够对自动化网络进行合理控制,还能够对病毒进行及时清理和杀除,提高网络安全,确保系统能够抵御外部病毒侵袭[5]。
3结语
电力调度自动化网络安全对电力行业发展起着至关重要的作用,安全技术完善并非一朝一夕的工作,而是需要技术人员加强自身专业技能和安全意识,通过日常管理和操作,不断完善安全防护系统和软件,提高网络安全,确保信息数据的安全性。
参考文献
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我这里有一篇自动化专业的毕业论文,感觉还可以,你可以参考下1、对蜗杆传动的类型进行选择利用GB-T10085-1988中数据的条件,本次蜗杆利用蜗杆(ZI)。2、对蜗杆和蜗轮材质的选择蜗轮采用模具铸造而成,材质采用锡磷青铜。围绕着保护环境节约价值高的材料,因此齿圈利用青铜铸造而成,而轮芯则采用材质更好的灰铸铁铸造而成。蜗杆与蜗杆之间传动的能量一般,之间传动的速度并不是很快,蜗杆采用45钢;并在蜗杆螺旋表面做淬火处理。采用45钢可以增强效率和耐磨性,提高韧性,加强强度。3、对齿根弯曲疲劳强度检验和对接触疲劳强度设计传动之间的中心距为 (4-6)1)计算T2的大小根据Z1=8,估计选择效率η1=,则T2=×106=×106=×106=)确定载荷系数K蜗轮和蜗杆的转速并不是很高,他们之间冲撞不是很高,因此选择系数为Kv=;则K=KβKAKv=1××。蜗轮蜗杆载荷比较稳定,因此载荷系数为Kβ=1;在利用12-5[8]中数据可以知道帮并选择系数KA=。3)对ZE的确定蜗轮的材质ZCuSn10PI和钢蜗杆匹配,所以 弹性影响系数为160。 4)对于Zp的选择首先预先估计d1/a=,然后利用图12-13[8]中的数据可以知道Zρ=。5) 对于[σH]的选择依照蜗轮的材质采用ZCuSn10PI构成并由模具压铸而来,因此螺旋齿面的硬度应该超过45HRC,然后可以利用表12-7[8]中数据可以知道蜗轮 [σH]'等于245MPa N=60jn2Lh=60×1××12000/5=×107 KHN==则 a≥=)计算中心距预先定其中心距为220mm,又根据i=5,所以可以利用表12-2[8]中数据可以知道模数为8mm可以确定分度圆直径大小为70mm。这时d1/a=,再次利用表12-18[8]中数据可以知道Zρ'等于,得出Zρ'小于Zρ,所以以上假设成立,可以使用。。4、对于蜗杆和蜗轮的各种具体数字准确的计算1)蜗杆首先对蜗杆的轴向齿距和轴向齿厚大小进行判断得出Pa=;然后对直径的系数大小和齿顶圆齿根圆以及分度圆导程角q=10;da1=96mm; df1=; γ=11°18´36"。2)蜗轮对于蜗轮主要对蜗轮的分度圆直径d2,齿根圆和喉圆直径df2,da2;以及蜗轮的齿数z2和变位系数x2和对传动比的验证iz2=40;x2=;i=40/8=5;d2=mz2=8×40=320mm;da2=d2+2ha2=320+2×8=336mm;df2=d2-2hf2=320-2××8=;rg2=a- da2/2=×336=32mm。5)、对齿根圆强度的校核 齿数为 zv2===因为x2=, zv2=,所以利用12-14[8]中数据可以知道YFa2= Yβ=1-=许用应力[σF]= [σF] 'KFN。利用12-8[8]中数据可以知道并得出铸锡磷青铜制造的蜗轮的弯曲应力 [σF]'=56MPa。由以上数据可以得出其寿命的系数为 KFN==其强度满足实际要求,合理。 6)、蜗杆蜗轮的精度根据GB/T10089-1988这个,可以从其中圆柱形蜗杆,蜗轮的精度等级为8级,侧隙的种类为f,因此标注是8f GB/T10089-1988,以上都是选择都是由于蜗杆属于通用机械减速器。 链传动设计 已知链传动传动比i=,输入功率P=。 1 选择链轮齿数z1,z2 假定链速υ=3~8m/s,由表9-8[8]选取小链轮齿数z1=22,从动链轮齿数z2=iz1=×22=55。2 计算功率Pca查得工作情况系数KA=,故Pca=× 确定链条链节数Lp初定中心距a0=40p,则链节数为Lp==[]节 =节,最终确定Lp=124节。4 对链条节数的选择和确定利用9-10[4]中数据可以查询知道齿数的系数大小为Kz=; KL=;利用9-13[8]中数据可以对小链轮的转速进行预先估计,因为链板有可能会发生疲劳破坏,这是由于链板在功率曲线顶点左侧。链板选择用单排链,利用9-11[8]中数据可以查询知道多排链的系数为KP=1,因此功率为是P0===为了验证上面预计的链的工作的点在功率曲线的顶点的左侧是否是对的,利用n1=和P0=,再根据9-13[8]中数据查询并选择单排链。因此上述假设成立。再根据9-1[8]中数据可以查询知道节距p=。5 计算链长和中心距L=== =mm =642mm(~)a=(~)×642mm =~'=a-△a=642-(~)mm=~取 a'=640mm6 验算带速υ==m/s=,满足实际要求。利用9-4[8]中数据可以知道小链轮毂孔直径dkmax=59mm, 并大于电动机的轴径大小,因此比较满足要求。8对压轴力的计算和确定 圆周力的的计算==将其依照水平方向安置取,因此其系数为KFP=,所以= 齿轮传动设计根据已知功率输入为P=,小齿轮转速 n1=15转/分传动比i=2。 1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)选择直齿圆柱齿轮 2)齿轮速度中等不是很快,因此选择7级精度 3)对齿轮的材质进行选择。利用10-1[5]表中数据选择小齿轮材料的选择为40 Cr,并且做出调质处理,与此同时可以得出其硬度为280HBS;和上一个一样的道理大齿轮所用材质是45钢,并知道其硬度为240HBS。4)对小齿轮的齿数进行选择z1=25,对大齿轮的齿数的选择和计算z2=iz1=2×25=50。 2 对齿轮的设计用接触疲劳强度来设计 先根据计算公式来计算,即 1)弄清公式中各个代表的数值大小; (a) 首先对载荷系数的确定Kt=; (b) 对其传动的转矩大小进行确定=×105××105N·mm (c) 由表10-7[9]选取齿宽系数ød=1 (d) 利用10-6[9]中数据可以知道其材质的ZE大小;ZE= (e) 利用10-21d[9]中数据可以查询到其齿面硬度的接触疲劳强度σHlim1=600MPa;同理也可以查询到大齿轮的强度为σHlim2=550MPa; (f) 根据10-13[9]中的公式来计算循环次数 N1=60n1jLh=60×15×1×(2×8×300×15)=×109 N2=N1/i=×109 /2=×109 (g) 利用10-19[9]中数据可以知道KHN1=;KHN2=; (h) 对其应力的计算利用(10-12)[9]中数据可以得到 2)计算 (a) 对分度圆直径的计算,将其代[σH]入中最小的值 d1t≥== (b) 计算圆周速度υ (c) 对齿宽的计算 (d) 计算b/h的大小 mt=d1t/z1= h=× mm b/h= (e) 对载荷的系数的计算因为υ=,所以精度等级为7,在利用10-8[9]中数据可以查询知道KV=;预先估计KAFt/b<100N/m。在利用表10-3[9]中数据可以查询知道KHα=KFα=;再利用10-2[9]中数据可以知道系数KA=1;再次利用10-4[9]中数据可以知道精度等级为7级、两个小齿轮不是相互对称安装时相对支撑时,KHβ=(1+)+×10-3b把上述数值代到下面可以得到KHβ=(1+×)×+×10-3×;由b/h=,KHβ=;再利用10-13[9]中数据可以查询得到KFβ=;因此得到 =1×××。(f)对分度圆直径的验证,根据(10-10a)[9]中数据可以知道=== mm(g)对模数的确定m=d1/z1= mm3 对其强度计算弯曲强度设计公式为 (4-9)1)对计算中强度极限和寿命安全系数的确定(a)σFE1=500 MPa,σFE2=380 MPa;(b)KFN1=, KFN1=;(c)S=;[σF]1==×500/ MPa= MPa;[σF]2==×380/ MPa= MPa;(d)对载荷系数的确定K=KAKVKFαKFβ=1×××(e)查取齿行系数=,=。(f)查取应力校正系数=,=。(g)计算大小齿轮的并加以比较==,==大齿轮数值大。2)设计计算=就近取m=4,d1=,算出小齿轮齿数z1= d1/m=,z2=i z1=2×27=54。4 对其具体尺寸的计算1)齿轮分度圆的直径的计算d1=z1 m=27×4=108 mm, d2=z2 m=54×4=216 mm2)计算中心距 a=(d1+d2)/2==(108+216)/2=162mm3)对齿轮的宽度进行计算 b==1×108=108mm,取b1=108mm,b2=113mm5 验算 Ft=2T1/d1=2××/108= N == N/mm<100 N/mm,合适。5互感器线圈绝缘包纸机工作执行部分设计设计一个机械设备的最终目的是能让所设计的设备投入实际生产,并要达到生产的要求。设计包纸机的目的是它的工作部分能实现包纸,并达到所要求的技术参数[10]。互感器线圈绝缘包纸机工作执行部分由包纸轮、放纸架和一个压紧装置组成。包纸轮的材料是45钢,轮体加工后进行抛光处理,表面镀铬,结构如图2。由电动机经带传动带动包纸轮转动,同时纸从上方的放纸架上包在包纸轮上。包纸轮上有槽,纸包在轮上的同时经过槽再包在需要包纸的线圈上。线圈在包纸轮内部,并和它同轴转动。 图2存放待用纸的地方是放纸架。放纸架由电木盘、放纸架支架、尼龙滚、星形电木杆很多部件构成。因为放纸架所受载荷不大,其各个部件的材料为酚醛布板、尼龙棒等。压紧结构示意图在图三所展示。保证包纸的紧凑性就是利用这个装置,工作时通过旋转外面的轮盘,通过一个蜗轮蜗杆传动带紧一根橘皮带,橘皮带再带紧正在进行包扎的纸,从而达到工作目的。 图3结 论综上所述,互感器线圈绝缘包纸机性能优越,完全能满足现在社会工业发展的要求。它在工作时具有以下优点:(1) 互感器线圈绝缘包纸机在工作时能够通过压紧装置,经过人工简单的操作使包纸紧凑;(2) 从电机到实现包纸只经过了两次带传动,传动过程简洁合理; (3)互感器线圈绝缘包纸机的直线行走部分行走范围达3000mm,能实现较长距离包纸;另外,互感器线圈绝缘包纸机具有高效率、稳定的可靠性以及耐用持久等特点,而这些都是机械设备的基本要求。其次是成本低,无论是制造、运营还是维修,互感器线圈绝缘包纸机的成本相比同类设备来说都降低了不少;然后是该设备的环保性能好。随着社会的发展,环保将会是机械设备最基本的要求。而此次设计的包纸设备完全不同于以往的包纸机,它的噪音、废弃物污染都降到了最低程度;最后是互感器线圈绝缘包纸机的操作和使用非常便利简单易于维修,对人体没有危害。综上所述,互感器线圈绝缘包纸机将会有良好的前景,当然,随着科学技术的发展,相信包纸设备将会进一步改进。致 谢毕业设计马上就要结束了。随之四年的大学生活也接近尾声,在这一学期的毕业设计时间里,非常感谢老师给予的指导,和同学们对我的帮助,非常感谢大家对我的指导和监督。在毕业设计过程中,我的指导老师从始至终都认认真真、勤勤恳恳地指导我进行设计,在他身上我不仅学到一些本科专业知识,还学到了他对工作认真负责的态度,这些都是我终身受益的,他们在我毕业设计过程中给予了我鼓励和帮助,感谢他们的耐心指导,祝老师,身体健康,在各自的工作岗位上创出良好的佳绩。还有一同设计的同学们,在共同相处的一学期里,我感到非常愉快,没有他们给予的帮助,我无法如此顺利的完成设计任务。同时,也感谢各位评审老师。毕业答辩是我大学的最后一次考核,为了我们顺利毕业,各位老师在这炎热的六月坚守岗位,尽职尽责。祝各位评审老师工作顺利。我向那些曾经给予我巨大帮助和鼓励的老师和16级机自2班的全体同学表示感谢,谢谢他们四年里对我无微不至的关怀和照顾,祝他们身体健康,前途无量!参考文献[1] 石娜. 一种简易实用的引线包纸机 [J].变压器 ,1998 ,(01): 9—9.[2] 刘力,周伟.组合导线联合包纸机设计[J].变压器 ,2004 ,(07): 12—14.[3] 胡来榕,陈启松.机械传动手册[M]. 北京: 煤炭工业出版社 ,2001.[4] 王凤兰, 宗振奇. 机械设计学[M]. 长春: 吉林科学技术出版社, 2004. 2[5] 成大先 . 机械设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社 ,2004.[6] 余梦生,吴宗泽.机械零部件手册[M].北京: 机械工业出版社 ,2003.[7] 张富洲.轴承设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社 ,2001.[8] 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京: 高等教育出版社, [9] 朱孝录.齿轮传动设计手册[M]. 北京 : 化学工业出版社 ,2005.[10] 成大先 . 机械设计图册[M]. 北京: 化学工业出版社 ,2003.[11] 孙振权. 电子式电流器互感器研发现状与应用前景[J]. 高压电器 ,2004 ,(12): 8—10.[12] 司徒东语. 红外光技术在组合导线包纸机上的应用 [J]. 变压器 ,2001 ,(11): 31—34.[13] 郎沪勇. 一种新颖高效的包纸设备[J]. 变压器 ,2001 ,(01): 24—25.[14] 张贵芳. 滑动轴承[M]. 北京: 高等教育出版社 ,1985.[15] 吴宗泽. 机械设计课程设计手册(第二版)[M]. 北京: 高等教育业出版社 ,1999.[16] Orlov P .Fundamentala of Machine Design. 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