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,印刷机械基础,第一章：印刷机传动装置第一节 印刷机电动机,0 补充：内燃机1 三相异步电动机2 其他电动机的特点,单缸内燃机,内燃机,多缸内燃机,你开车的时候，汽车动力系统是这样运行的（不过比这快1万倍）。,补充：关于发动机（内燃机）,1.马力：工程技术上常用功率单位。,1马力等于1秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。,普通汽车发动机功率：100马力左右；99A主战坦克：采用1500马力以上的涡轮增加柴油机。,关于发动机,2.涡轮增压（Turbo Boost）。,利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，把更多的空气塞进汽缸，提高容积效率（更多的空气将带来更大的动力）。提升40%的动力，提高效率，减少废气。,关于发动机,2.涡轮增压（Turbo Boost）。,关于发动机,涡轮增压发展历史,发明者：瑞士工程师比希，1905年申报了专利，主要用 于飞机发动机和坦克发动机。1961年美国通用汽车公司开始尝试运用于汽车发动机；1970年装配在保时捷911问世，1977年广泛使用；1985年欧美的卡车制造商运用在各自的柴油机发动机。中国：2010年才开始逐步运用在国产车（落后50年）。,涡轮增压优点：提高燃油经济性、降低尾气排放；涡轮增压缺点：工作压力大大提升、温度大大提高。,关于发动机,缸内直喷：将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。,3.缸内直喷技术,TSI（双增压+分层燃烧+喷射）,TSI是一种极高效率的发动机形式,会是动力性与燃油燃油经济性的完美统一。属于大功率、低转速大扭矩的发动机。,4.TSI,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,1了解三相异步电动机的结构及原理。2了解三相异步电动机常用的调速方式。3了解三相异步电动机的接线方式4了解三相异步电动机的维护知识。,一、三相异步电动机,第1节 印刷机电动机,工业生产机械是由什么来拖动的呢？是由电动机带动的。,第1节 印刷机电动机,一、三相异步电动机的结构二、三相笼型异步电动机的工作原理三、三相异步电动机铭牌识读四、三相异步电动机的使用,第1节 印刷机电动机,一、三相异步电动机的结构,三相笼型异步电动机主要由定子和转子两部分组成，如下图：,三项异步电动机结构图,第1节 印刷机电动机,1定子部分定子是电动机静止部分，包括机座、定子铁芯和定子绕组。机座用铸铁或铸钢制成。它的作用是固定铁芯和铁芯绕组，并通过前后两个端盖支撑转子轴，机座表面铸有散热筋，以增强散热面积，提高散热效果。,第1节 印刷机电动机,定子铁芯由相互绝缘的硅钢片叠制而成，铁芯内圈有孔，定子绕组嵌在槽内。,三相异步电动机定子结构图,定子铁芯,定子绕组,第1节 印刷机电动机,定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成。三相绕组按照一定的空间角度依次嵌放在定子槽内，并与铁心绝缘。三相绕组共有六个出线端引出机壳外，接在机座的接线盒中。每相绕组的首末端用U1-U2、V1-V2、W1-W2标记。按照电动机铭牌上说明，可将定子绕组接成星形（Y）或三角形（）,第1节 印刷机电动机,定子接线盒中的连线方式,第1节 印刷机电动机,2转子部分转子是电动机的旋转部分，由转轴、转子铁芯和转子绕组或转子导体三部分组成。,笼型转子,三相异步电动机的转子,第1节 印刷机电动机,转子铁芯为圆柱状，也是用硅钢片叠成的，表面冲有管槽，槽内放置铜条（或铸铝）笼型转子就是在铁心两端用导电的端环将槽孔内的铜条连接起来，形成回路，如果去掉转子铁芯，转子的结构成笼型转轴用来支撑定子铁芯。转子除了有笼型外还有绕线式。定子的作用是产生旋转磁场，转子的作用是产生电磁转矩。,第1节 印刷机电动机,最先制成电动机的人，是德国的雅可比。他于1834年前后成了一种简单的装置：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上，用320个电池供电，1838年小艇在易北河上首次航行，时速只有2.2公里，与此同时，美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机，印刷过美国电学期刑电磁和机械情报。,科学故事,第1节 印刷机电动机,二、三相笼型异步电动机的工作原理,在磁铁中间放一个笼形导体，如果转动磁铁，造成一个旋转磁场，笼形导体就会随着转动。三相异步电动机就是根据这个原理工作的。,异步电动机模型,第1节 印刷机电动机,感应电动势e的方向,电磁力F的方向,由上我们可总结出，在定子绕组中通入对称三相交流电后，可产生一个旋转的磁场。我们把磁场看成不动，而把转子看成相对磁场转动。,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,三相笼形异步电动机工作原理,向在空间互差120电角度的三相定子绕组中通入三相对称交流电流后，在空气隙中会产生一个旋转磁场，转子绕组的有效边切割旋转磁场的磁力线，在转子绕组中产生感应电动势，并形成转子电流。旋转磁场对转子电流作用产生电磁力，从而形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机的旋转方向与旋转磁场的转向相同。,第1节 印刷机电动机,三、三相异步电动机铭牌识读,现以Y-112M-4型电动机的铭牌为例进行说明,电动机的铭牌,第1节 印刷机电动机,型号 Y-132S2-2是指国产Y系列异步电动机，机座中心高度132mm,短机座（M表示中机座，L表示长机座，S表示短机座）磁极数为2级。,第1节 印刷机电动机,额定功率 7.5kW是指电动机在额定状态下运行能输出的机械功率为7.5kW。额定电压 380V是指电动机额定绕组规定使用的线电压。接法 是指电动机绕组应采用接法额定电流 15A是指电动机在输出额定功率时，定子绕组所允许通过的线电流。额定转速 2900r/m是指电动机在额定负载下的转速。,第1节 印刷机电动机,四、三相异步电动机的使用,1电动机起动前的检查（1）检查电动机铭牌所标电压、频率是否与使用的电源电压、频率相等，联结与铭牌所标是否相符。（2）新电动机或长期不用的电动机，使用前应用兆欧表检查各相绕组间及各相绕组对地的绝缘电阻（正常值都应为无穷大）。,第1节 印刷机电动机,2电动机运行中的巡查监视电压监视电源电压与额定电压的偏差不应超过5%，三相电压不平衡度不应超过1.5%。电流监视用钳形表测量电动机的电流，对较大的电动机还要经常观察运行中电流是否三相平衡或超过允许值。如果三相严重不平衡或超过电动机的额定电流，应立即停机检查，如图a所示。机组转动监视检查传动带连接处是否良好，传动带松紧是否合适，机组转动是否灵活，有无卡位、蹿动及不正常的现象。,第1节 印刷机电动机,温度监视用手触及外壳，看电动机是否过热烫手，如发现过热，可在电动机外壳上滴几滴水，如果水急剧汽化，说明电动机显著过热，此时应立即停止运行，查明原因，排除故障后才能继续使用，如图b所示。响声、气味监视检查响声是否正常，电动机是否有焦臭气味，如有异常则应停机检修，如图c所示。,第1节 印刷机电动机,1了解步进电动机的结构、工作原理。2了解交流伺服电动机的结构、工作原理。,二、其他电动机简介,第1节 印刷机电动机,数控机床上的工作台（或溜板）是如何做到精确定位的呢？主要是依靠伺服系统，伺服系统中的执行元件是伺服电动机，常用的伺服电动机有步进电机和交流伺服电机。,第1节 印刷机电动机,数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成，如下图所示：,第1节 印刷机电动机,在整个数控机床中伺服系统是一个重要组成部分。它将数控装置送来的指令信息加以放大，经功率放大后，通过机床进给传动元件（如滚珠丝杠螺母副等），去驱动机床移动部件（工作台或刀架），以便精确定位或按照规定的轨迹和速度运动，使机床加工出符合图祥要求的零件。伺服系统直接影响数控机床加工的速度、位置、精度、表面粗糙度等，它是数控机床的关键部件。伺服系统中的驱动装置常用的有步进电机和交流伺服电机。,第1节 印刷机电动机,1了解步进电动机的结构、工作原理。2了解交流伺服电动机的结构、工作原理。,第1节 印刷机电动机,一、步进电机,1步进电机的结构步进电机包括定子和转子，如下图所示：,第1节 印刷机电动机,2步进电机的工作原理,二、交流伺服电机 1交流伺服电机的结构 伺服电动机分交流伺服电机和直流伺服电机两种类型。,步进电动机是一种将电脉冲变换成直线位移或角位移的执行元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。,第1节 印刷机电动机,（1）交流伺服电机的定子结构交流伺服电动机的定子是三相绕组，通以三相交流电后产生一个旋转磁场，其工作原理和普通三相电动机一样。,第1节 印刷机电动机,（2）交流伺服电机转子结构交流伺服电机的转子是一个永磁体，在定子产生的旋转磁场作用下，转子和磁场同步旋转。,第1节 印刷机电动机,2交流伺服电机工作原理 伺服电机具有一种服从控制信号的要求而动作的性能，在信号来到之前，转子静止不动；信号来到之后，转子立即转动；当信号消失，转子能及时自行停转。伺服电机由于这种“伺服”的性能而得名。,第1节 印刷机电动机,1交流整流子式电动机。2电磁调速异步电动机。,三、印刷机常用驱动电动机,第1节 印刷机电动机,1.交流整流子式电动机,（1）优点：调速范围广（可连续均匀无极调速）启动电流小 启动转矩较大 负载效率高 速度调节精密 经济实用（2）缺点：转子上有换向器，结构复杂、维护与保养工作量较大，故障率较高，满载效率较低。,广泛用于纺织、印刷、造纸、橡胶等行业,第1节 印刷机电动机,2.电磁调速异步电动机,又称滑差电机，它是一种利用直流电磁滑差恒转矩控制的交流无级变速电动机。,（1）优点：调速范围广、速度调节开滑、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点。在印刷机及骑马订书机、无线装订、高频烘干联动机、链条锅炉炉排控制中都得到广泛应用。（2）缺点：在空载或轻载（小于10%额定转矩）时，由于滑差电机调速装置反馈不足，会造成失控现象；所以此电机适用于长期高速运转和短时间低速运转。为适应印刷机低速运转的需要，在采用电磁调速异步电动机作主驱动的印刷机中往往再配装一台三相异步电动机作为低速电机使用。,第1节 印刷机电动机,第1节 印刷机电动机,交流电动机,电动机,直流电动机,他励、异励、串励、复励,控制电机：步进电机，伺服电机，自整角机,按构造和原理分类,1、先天下之忧而忧；后天下之乐而乐。范仲淹2、捐躯赴国难，视死忽如归。曹植3、近乡情更切，不敢问来人。宋之问4、气蒸云梦泽；波撼岳阳城。孟浩然5、中夜四五叹，常为大国忧。李白6、国耻未雪，何由成名？李白7、当须徇忠义，身死报国恩。李希仲8、科学虽没有国界，但是学者却有他自己的国家。巴斯德9、虚荣的人注视着自己的名字，光荣的人注视着祖国的事业。马蒂10、爱国主义就是千百年来固定下来的对自己的祖国的一种最深厚的感情。列宁11、利于国者爱之，害于国者恶之。晏婴12、常思奋不顾身，而殉国家之急。司马迁13、爱国如饥渴。班固14、一身报国有万死，双鬓向人无再青。陆游15、死去原知万事空，但悲不见九州同。王师北定中原日，家祭无忘告乃翁。陆游16、人生自古谁无死，留取丹心照汗青。文天祥17、天下兴亡，匹夫有责。顾炎武18、南北驱驰报主情，江花边草笑平生。一年三百六十日，都是横戈马上行。戚继光19、瞒人之事弗为，害人之心弗存，有益国家之事虽死弗避。吕坤20、各出所学，各尽所知，使国家富强不受外侮，足以自立于地球之上。詹天佑21、做人最大的事情是什么呢？就是要知道怎样爱国。孙中山22、我们爱我们的民族，这是我们自信心的泉源。周恩来23、为中华之崛起而读书。周恩来24、以身许国，何事不敢为？岳飞25、夜视太白收光芒，报国欲死无战场！陆游26、位卑不敢忘忧国。陆游27、寄意寒星荃不察，我以我血荐轩辕。鲁迅28、中国自古以来，就有埋头苦干的人，就有拼命硬干的人，就有为民请命的人，就有舍身求法的人。他们是中国的脊梁。鲁迅29、惟有民魂是值得宝贵的，惟有它发扬起来，中国人才有真进步。鲁迅30、我们中华民族有同自己的敌人血战到底的气概，有在自力更生的基础上光复旧物的决心，有自立于世界民族之林的能力。毛泽东31、与其忍辱生，毋宁报国死。何香凝32、锦绣河山收拾好，万民尽作主人翁。朱德33、人民不仅有权爱国，而且爱国是个义务，是一种光荣。徐特立34、爱国的主要方法，就是要爱自己所从事的事业。谢觉哉35、中国是古老的民族，也是勇敢的民族。中华民族有两大优点：勇敢，勤劳。这样的民族多么可爱，我们爱我们民族（当然其他民族也有他们可爱之处，我们决不忽视这一点），这是我们自信心的泉源。周恩来36、真正的爱国者是爱人类的，爱国决不是排外。马铁丁37、爱国主义就是千百年来巩固起来的对自己的祖国的一种最深厚的感情。列宁38、必须经过祖国这一层楼，然后更上一层楼，达到人类的高度。罗曼罗兰39、黄金诚然是宝贵的，但是生气蓬勃的勇敢的爱国者却比黄金更为宝贵。林肯,
