機電一體化技術(shù)專業(yè)專科實習(xí)報告1

1、畢業(yè)論文 題目：機電一體化技術(shù)專業(yè)?？茖嵙?xí)報告 姓 名 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)老師 東北大學(xué) 年 月 日目錄 摘要. 3 關(guān)鍵詞.3 正文.3 一、我國發(fā)展機電一體化發(fā)展史.5 1.1機電一體化技術(shù)概述.1.2機電一體化技術(shù)發(fā)展史.5二、電動機技術(shù)的發(fā)展史及工作原理. 2.1、電動機技術(shù)發(fā)展史.2.2、電動機工作原理.3、 電動機的運行和維護.3.1電動機的啟動.3.2電動機的運行.3.3電動機的定期維護.4、 電動機的技術(shù)的未來. 五、結(jié)論. 六、致謝.七、參考文獻. 機電一體化技術(shù)專業(yè)?？茖嵙?xí)報告摘要 社會的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)之間不斷滲透，推動了各個領(lǐng)域之間的技術(shù)交叉與滲透，同時促進工業(yè)技術(shù)不

2、斷地變革。隨著科技的進步，機電一體化的發(fā)展將有力地促進工業(yè)由機械化向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保化邁進，機電技術(shù)的發(fā)展必然與電子聯(lián)手，這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，電子信息技術(shù)地與機電技術(shù)相整合，成就了現(xiàn)今的機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展又促進了工業(yè)生產(chǎn)向著機械自動化的方向邁進，同時也間接地促進了我國經(jīng)濟的發(fā)展。作為機電一體化一名學(xué)生，必須掌握好各種機電的專業(yè)知識。我本著認真負責(zé)的態(tài)度對待專業(yè)課的學(xué)習(xí)，努力提高自己的專業(yè)素養(yǎng).接下來我將介紹機電一體化技術(shù)發(fā)展歷史，電動機技術(shù)發(fā)展的認識 。關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史 電動機技術(shù)發(fā)展 原理 運行 維護 迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技

3、術(shù)。廣泛的應(yīng)用于們生活的各個領(lǐng)域，并逐步向前發(fā)展，不僅深刻地影響著世界各國的科技、經(jīng)濟、社會和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工業(yè)技術(shù)新革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。一、我國發(fā)展機電一體化技術(shù)發(fā)展史.1.1. 簡述機電一體化技術(shù) 顧名思義，“機電一體化技術(shù)”就是將機械技術(shù)與電子技術(shù)相互整合，使機械設(shè)備的動力、信息

4、處理與控制等部分的功能呈現(xiàn)自動化、智能化狀態(tài)，它是建立在機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化處理技術(shù)等一系列現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上的機械系統(tǒng)技術(shù)。關(guān)于“機電一體化”這個名詞的起源，早在1971年，日本“機械設(shè)計”雜志副刊就提出了“electronics”這一名詞。1.2、機電一體化技術(shù)發(fā)展史 自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,機電一體化技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意。70年代，人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結(jié)合。到了80年代，信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機的性能提高，為更高級的機電一

5、體化產(chǎn)品所采用。此外，光學(xué)也融進了機電一體化，產(chǎn)生了“光機電一體化”的新領(lǐng)域。進入90年代，通信技術(shù)也進入了機電一體化，機器可像機器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計算機控制的網(wǎng)絡(luò)化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，和半導(dǎo)體技術(shù)以光為基礎(chǔ)以及和傳統(tǒng)機電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點的機電一體化新分支“微機電一體化”。之后，機電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展，因此，機電一體化技術(shù)是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，縱觀

6、國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化幾個方向發(fā)展。 總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。機電一體化不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。二、電動機技術(shù)的發(fā)展及工作原理2.1、電動機技術(shù)發(fā)展 電動機是一種實現(xiàn)機、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。常見的電動機可分為交流電動機和直流電動機。電動機是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過

7、來，電動機的發(fā)展也促進了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產(chǎn)機械的原動機，一個多世紀以來，雖然電動機的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動機的類型增加了許多，在運行性能，經(jīng)濟指標(biāo)等方面也都有了很大的改進和提高，而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動機的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動機，控制電動機具有高可靠性好精確度快速響應(yīng)的特點，已成為電動機學(xué)科的一個獨立分支。電動機的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機械能，它可以作為拖動各種生產(chǎn)機械的動力，是國民經(jīng)濟各部門應(yīng)用最多的動力機械。 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機械。拖動各

8、種生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)，可以采用氣動，液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單調(diào)節(jié)性能好耗損小經(jīng)濟，能實現(xiàn)遠距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點，因此大多數(shù)生產(chǎn)機械都采用電力拖動。 按照電動機的種類不同，電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類?？v觀電力拖動的發(fā)展過程，交、直流兩種拖動方式并存于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式，19世紀末期，由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進步，對電力拖動在起動，制動，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)方面

9、提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術(shù)上難以實現(xiàn)這些要求，所以20世紀以來，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動，而交流電力拖動則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。 雖然直流電動機具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點，但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動機的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用），其電壓等級，額定轉(zhuǎn)速，單機容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是70年代以來，大規(guī)模集成電路和計算機控制技術(shù)的發(fā)展，為

10、交流電力拖動的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機的串級調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動機調(diào)速等，使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外，由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費用低等優(yōu)點，將廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。經(jīng)歷了100多年的技術(shù)發(fā)展，電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電動機的發(fā)展注入了新的活力。未來電動機將

11、會沿著體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。 未來高效電機的市場應(yīng)用比例將大幅上升。 電機系統(tǒng)包括控制裝置、電動機、被拖動裝置、傳動裝置以及管網(wǎng)負荷等，是一個涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。 電動機的使用和控制非常方便，具有自起動 、加速、制動、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運行要求；電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用，為適應(yīng)低碳經(jīng)濟時代的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新趨勢，高效電機已逐漸成為未來市場的主流，預(yù)示我國電機行業(yè)即將面臨市場和科技的全新發(fā)展。2.2、

12、電動機工作原理 電動機（motors）是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子（如鼠籠式閉合鋁框）形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動機主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉(zhuǎn)動。 目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機和單相交流電動機兩種。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上

13、。下面以三相異步電動機為例介紹電動機的工作原理。 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)主要由兩個部分組成，一是固定不動的部分（簡稱定子），二是可以自由旋轉(zhuǎn)的部分（簡稱轉(zhuǎn)子）。定子與轉(zhuǎn)子之間有一個很小的氣隙。此外，還有機座、端蓋軸承、接線盒、風(fēng)扇等其他部分。異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子的繞組的結(jié)構(gòu)不同，可分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組本身自成閉合回路，整個轉(zhuǎn)子形成一個堅實的整體，其結(jié)構(gòu)簡單牢固、運行可靠、價格便宜，應(yīng)用最為廣泛，小型異步電動機絕大部分屬于這類。繞線式異步電動機的結(jié)構(gòu)比鼠籠式復(fù)雜，但啟動性能較好，需要時還可以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。1.定子 定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的，主要由定子鐵心、定子繞組和

14、機座等部分組成。鼠籠式和繞線式異步電動機的定子結(jié)構(gòu)是完全一樣的。2.轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是異步電動機的轉(zhuǎn)動部分，它在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一定的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器或皮帶輪帶動其他機械設(shè)備做功。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部分組成。3.機座 機座是電動機的外殼和支架，它的作用是固定和保護定子鐵心、定子繞組并支撐端蓋，所以要求機座具有足夠的機械強度和剛度，能承受運輸和運行過程中的各種作用力。中、小型異步電動機通常采用鑄鐵機座，定子鐵心緊貼在機座的內(nèi)壁，電動機運行時鐵心和繞組產(chǎn)生的熱量主要通過機座表面散發(fā)到空氣中去，因此，為了增加散熱面積，在機座表面裝有散熱片。 對大型異步電動機，一般采用鋼板焊

15、接機座，此時為了滿足通風(fēng)散熱的要求，機座內(nèi)表面與鐵心隔開適當(dāng)距離，以形成空腔，作為冷卻空氣的通道。三相異步電動機轉(zhuǎn)動的基本工作原則是： (1) 三相對稱繞組中通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流。(3)轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。第三章 電動機的運行維護近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器中，更需要有大量的中、小功率電動機。電動機機應(yīng)用廣泛，種類繁多、性能各異，由于這種電動機的發(fā)展及廣

16、泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護工作也越來越重要。3.1 電動機啟動前的準(zhǔn)備為了保證電動機正常安全地啟動，一般啟動前應(yīng)作好下述準(zhǔn)備：（1） 檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟動。（2）啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。 （3）熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。 （4）電動機接線板上接頭有無松動或氧化。（5）檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否緊固等。 （6）傳動電動機轉(zhuǎn)子和負載機械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活。 （7）檢查電動機及啟動電器外殼是否接地，接地線有無斷路，

17、接地螺絲是否松動、脫落等。 （8） 搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等。 （9）檢查負載機械是否妥善地作好了啟動準(zhǔn)備。 （10）對正常運行中的繞線式電動機，應(yīng)經(jīng)常觀察電動機滑環(huán)有無偏心擺動現(xiàn)象；觀察滑環(huán)的火花是否發(fā)生異?，F(xiàn)象?；h(huán)上碳刷是否要更換。 3.2 啟動時應(yīng)注意的問題 （1）接通電源后，如果電動機不轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機發(fā)故障，否則將會燒毀電動機和發(fā)生危險。 （2）啟動時應(yīng)注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即斷電檢查，待故障排除后，載行啟動。 （3）利用手動補償器或手動星三角啟

18、動器啟動電動機時，特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置，待電動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再拉到運轉(zhuǎn)位置，防止誤操作造成設(shè)備和人身事故。 （4）同一線路上的電動機不應(yīng)同時啟動，一般應(yīng)由大到小逐臺啟動以免多太電動機同時啟動，線路上電流太大。電壓降低過多，造成電動機啟動困難引起線路故障或使開關(guān)設(shè)備跳閘。 （5）啟動時，若電動機的旋轉(zhuǎn)方向反了，應(yīng)立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機轉(zhuǎn)向。3.2 電動機運行中的監(jiān)視 電動機在運行時，值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運行情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。3.2.1 監(jiān)視電動機的溫度 電動機正常運行時會發(fā)熱，使電

19、動機溫度升高，但不應(yīng)超出允許的限度。如果電動機負載過大，使用環(huán)境溫度過高，通風(fēng)不暢或運行中發(fā)生故障，就會使其溫度超出允許限度，導(dǎo)致繞組過熱燒毀，因此電動機溫度的高低是反映電動機運行的主要標(biāo)志，在運行中經(jīng)常檢查。判斷電動機是否過熱，可以用以下方法：（1）憑手的感覺：如果以手接觸外殼，沒有燙手的感覺，說明電動機溫度正常；如果手放上去燙得馬上縮回來，說明電動機已經(jīng)過熱。（2）在電動機外殼上滴2-3滴水，如果只冒熱氣沒有聲音，則說明電動機沒有過熱，如果水滴急劇汽化同時伴有咝咝聲，說明電動機已經(jīng)過熱。（3）判別電動機是否過熱的準(zhǔn)確方法還是用溫度計測量。發(fā)現(xiàn)電動機過熱應(yīng)該立即停車檢查，等查明原因，排除故障

20、后再行使用。3.2.2 監(jiān)視電動機的電流 一般容量較大的電動機應(yīng)裝設(shè)電流表，隨時對其電流進行監(jiān)視。若電流大小或三相電流不平衡超過了允許值。應(yīng)立即停車檢查。容量較小的電動機一般不裝電流表，但也經(jīng)常用鉗形表測量。3.2.3 監(jiān)視電動機的電壓 電動機的電源上最好裝設(shè)一只電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便對其三相電源、壓進行監(jiān)視。電動機的電源電壓過高、過低或三相電壓不平衡，特別是三相電源缺相，都會帶來不良后果。如發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停車，待查明原因，排除故障后再使用。3.2.4 注意電動機的振動、響聲和氣味 電動機正常運行時，應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無異常氣味和響聲。若發(fā)生劇烈振動，噪音和焦臭氣味，應(yīng)停車進行檢查修理。 3.

21、2.5 注意傳動裝置的檢查 電動機運行時要隨時注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現(xiàn)象等，如果有，應(yīng)停車上緊或進行調(diào)整。3.2.6 注意軸承的工作情況 電動機運行中應(yīng)注意軸承聲響和發(fā)熱情況。若軸承聲音不正常或過熱，應(yīng)檢查潤滑情況是否良好和有無磨損。3.2.7 注意交流電動機的滑環(huán)或直流電動機的換向器火花 電動機運行中，電刷與換向器或滑環(huán)之間難免出現(xiàn)火花。如果所發(fā)生的火花大于某一規(guī)定限度，尤其是出現(xiàn)放電性的紅色電弧火花時，將產(chǎn)生破壞作用，必須及時加以糾正。3.4電動機的維護 為了保證電動機正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運行過程中注意監(jiān)視和維護外還應(yīng)進行定期檢查和保養(yǎng)。間

22、隔時間可根據(jù)電動機的類型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項目如下： （1） 及時清除電動機機座外部的灰塵、油泥，如使用環(huán)境灰塵較多，最好每天清掃一次。 （2） 經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。 （3）定期測量電動機的絕緣電阻，若使用環(huán)境比較潮濕更應(yīng)經(jīng)常測量。 （4） 定期用煤油清洗軸承并更換新油（一般半年更換一次），換油時不應(yīng)上滿，一般占油腔的1/21/3，否則，容易發(fā)熱或甩出，油要從一面加人，可以把沒有清洗干凈的雜質(zhì)，從另一面擠出來。（5） 定期檢查啟動設(shè)備，看觸頭和接線有無燒傷，氧化，接觸是否良好等。（6）絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，所以保持電動機繞組的干燥是非常重要的。電動機工作環(huán)境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素的存在，都會破壞電動機的絕緣。最常見的是繞組接地故障即絕緣損壞，使帶電部分與機殼等不應(yīng)帶電的金屬部 分相碰，發(fā)生這種故障，