机电一体化的大专论文 篇一
机电一体化技术在现代工业中的应用
摘要:本文主要探讨机电一体化技术在现代工业中的应用。首先介绍了机电一体化技术的概念和发展历程,接着分析了机电一体化技术在工业领域中的优势和重要性。随后,通过案例分析,详细介绍了机电一体化技术在汽车制造、航空航天、机械制造等领域的具体应用,并总结了机电一体化技术在提高生产效率、降低成本和提升产品质量方面的作用。最后,对机电一体化技术的发展趋势进行了展望。
关键词:机电一体化;工业应用;生产效率;成本降低;产品质量
引言
机电一体化技术是机械工程和电气工程的交叉学科,通过将机械元件、电气元件和控制系统有机地结合起来,实现机械和电气的一体化设计、制造和控制。随着科技的不断发展和工业的进步,机电一体化技术在现代工业中得到了广泛应用。本文将重点探讨机电一体化技术在现代工业中的应用,以期对相关领域的研究和实践提供一定的参考。
一、机电一体化技术的概念和发展历程
机电一体化技术是指将机械、电气和控制三个方面有机地结合起来,形成一个整体的技术体系。其核心是将传统的机械元件和电气元件进行整合,通过控制系统的设计和优化,实现机械和电气的协同工作和互补作用。机电一体化技术的发展可以追溯到20世纪60年代,当时的机电一体化系统主要应用于航空航天和军事领域。随着计算机技术和控制技术的进步,机电一体化技术得到了快速的发展,并逐渐应用于汽车制造、机械制造、电子设备等工业领域。
二、机电一体化技术在工业领域中的优势和重要性
机电一体化技术在工业领域中具有许多优势和重要性。首先,机电一体化技术能够提高生产效率。通过整合机械和电气两个方面的优势,可以实现工业生产的自动化和智能化,从而提高生产效率和生产能力。其次,机电一体化技术能够降低生产成本。通过优化设计和控制系统,可以减少人力投入和物料消耗,降低生产成本,提高企业的竞争力。此外,机电一体化技术还能够提升产品质量。通过精确的控制和监测系统,可以实现对产品的精密加工和质量检测,提高产品的可靠性和稳定性。
三、机电一体化技术在工业领域中的应用
机电一体化技术在工业领域中有着广泛的应用。以汽车制造为例,机电一体化技术可以实现汽车的自动化生产和智能化控制。通过整合机械和电气系统,可以实现汽车的自动化组装、焊接、涂装等工艺过程,提高生产效率和产品质量。在航空航天领域,机电一体化技术可以实现飞机的自动驾驶和智能控制。通过整合飞行控制系统和导航系统,可以实现飞机的自动起降、自动导航和自动驾驶,提高飞行安全和效率。在机械制造领域,机电一体化技术可以实现机械设备的智能化控制和优化设计。通过整合机械结构和电气控制系统,可以实现机械设备的自动化运行和远程监控,提高生产效率和产品质量。
结论
机电一体化技术在现代工业中有着广泛的应用。通过整合机械和电气两个方面的优势,可以提高生产效率、降低成本和提升产品质量。随着科技的不断进步和工业的不断发展,机电一体化技术将会得到进一步的完善和推广,为工业的发展和进步提供强有力的支持。
机电一体化的大专论文 篇二
机电一体化技术在智能家居中的应用
摘要:本文主要探讨机电一体化技术在智能家居中的应用。首先介绍了智能家居的概念和发展趋势,接着分析了机电一体化技术在智能家居中的优势和重要性。随后,通过案例分析,详细介绍了机电一体化技术在智能家居中的具体应用,包括智能灯光控制、智能家电控制、智能安防系统等。最后,对机电一体化技术在智能家居领域的发展前景进行了展望。
关键词:机电一体化;智能家居;智能灯光控制;智能家电控制;智能安防系统
引言
随着科技的不断进步,智能家居成为了人们生活中的一部分。智能家居通过将家庭设备和互联网技术相结合,实现家庭设备的智能化控制和互联互通。机电一体化技术作为智能家居的核心技术之一,通过整合机械、电气和控制系统,实现家庭设备的智能化控制和自动化运行。本文将重点探讨机电一体化技术在智能家居中的应用,以期对相关领域的研究和实践提供一定的参考。
一、智能家居的概念和发展趋势
智能家居是指通过互联网技术和智能设备,实现家庭设备的智能化控制和远程监控。智能家居可以实现家庭设备的自动化运行、远程控制和智能化管理,提高家居生活的便利性和舒适度。目前,智能家居正处于快速发展的阶段。随着人们对生活品质的要求不断提高,智能家居将会成为未来家居发展的主流趋势。
二、机电一体化技术在智能家居中的优势和重要性
机电一体化技术在智能家居中具有许多优势和重要性。首先,机电一体化技术可以实现家庭设备的智能化控制。通过整合机械和电气系统,可以实现家庭设备的自动化运行和智能化控制,提高家庭设备的便利性和舒适度。其次,机电一体化技术可以实现家庭设备的远程控制。通过互联网技术和远程监控系统,可以实现对家庭设备的远程控制和监控,方便用户随时随地地掌握家庭设备的运行状况。此外,机电一体化技术还可以提高家庭设备的安全性。通过智能安防系统和监测设备,可以实现对家庭设备的安全监控和预警,提高家庭的安全性和防护能力。
三、机电一体化技术在智能家居中的应用
机电一体化技术在智能家居中有着广泛的应用。以智能灯光控制为例,通过整合灯具和控制系统,可以实现智能化的灯光控制。用户可以通过智能手机或遥控器,实现对家庭灯光的远程控制和智能化调节。在智能家电控制方面,机电一体化技术可以实现对家庭电器的智能化控制。通过整合电器设备和控制系统,用户可以通过手机或智能语音助手实现对家电的远程开关、定时启动等功能。在智能安防系统方面,机电一体化技术可以实现家庭安防设备的智能化控制。通过整合安防设备和监控系统,可以实现对家庭安防的远程监控和预警功能。
结论
机电一体化技术在智能家居中有着广泛的应用。通过整合机械、电气和控制系统,可以实现智能家居的智能化控制和远程监控。随着智能家居的不断发展和普及,机电一体化技术将会得到进一步的完善和推广,为智能家居的发展和进步提供强有力的支持。
机电一体化的大专论文 篇三
【摘 要】
科技进步将推动现代煤矿企业的快速发展,机电一体化技术的广泛应用具有举足轻重的作用,文章对我国煤矿机电一体化技术的在各类装备上的应用进行了详细的阐述。
【关键词】
机电技术;煤矿设备;应用分析
1、机电一体化技术在煤矿的应用
近年来,机电一体化技术已经广泛应用于煤矿行业中,机电一体化煤矿设备正被大量生产出来。
比如,我国已经能够生产以计算机技术为核心的全数字直流提升机和电牵引采煤机,并在市场上获得了很高的占有率。
此外,依靠生产监控系统来运行的矿井供电装置、胶带输送机、掘进机等也发挥了很好的效用。
这些煤矿机电一体化设备具有信息化、自动化、智能化等特点,使用方便、快速、安全,有利于实现办公自动化,使生产调度合理化,从而在煤矿生产各个系统和环节上都得到了很普遍的推广应用,保证了煤矿生产的高度安全性、高收益和高效率。
以下就简要阐述机电一体化技术在生产监控系统及提升机、采煤机、带式输送机等煤矿设备中的应用情况。
1.1在生产监控系统中的应用分析
保证矿井安全生产的监测监控系统是机电一体化技术在煤矿生产中应用的最典型代表。
我国对监测监控技术的应用起步比较晚,直到1980年,国家才开始大规模地引进国外先进煤矿监测监控技术,并同时也对这项新技术的发展做了大量的考察工作,这在很大程度上推进了我国监测监控技术的迅速发展。
根据我国煤矿生产的实际情况,科研人员对从国外先后引进的一大批先进的安全生产监控系统进行了一系列的改装,消化和吸收了先进技术的精华所在,最终研发出了符合我国实际生产需要的新的安全监控系统。
长期的实践证明,这样的新系统能够在煤矿生产中有效运用,对煤矿行业的管理和安全生产可以发挥非常重要的作用。
从开始引进技术到自行研发新技术,可以说,20世纪90年代以来我国的煤矿生产监控技术得到了很大的发展。
我国紧跟国际监控技术发展的整体趋势,同时进行了大量研究,自行研发了一批具备国际先进水平的监测监控系统,比如国内一些煤炭研究院研制出的KJ90系统和KJ95系统等。
这些生产监控设备的特点主要有:
①智能化程度不断提高;
②能够跟互联网进行连接;
③系统的应用软件统一使用Windows操作系统。
我国制定了煤矿安全的有关规定,要求各种不同规模的煤矿井都要在相关方针指导下安装监测监控系统。
因此,国内生产监测监控系统的厂家越来越多,这不仅为煤矿的安全生产提供了有利条件和多项选择,而且还可以通过厂家间的竞争来促进监测监控系统质量和服务的进一步改善。
1.2在提升机中的应用分析
机电一体化技术主要应用于矿井提升机,它是一种交直流的提升机,采用全数字化的控制方法,具有极高的自动化水平。
矿井提升机融合了电力电子、机械、自动控制、计算机4项技术,它是内装式的提升机,可以将驱动和滚筒合在一起,从而大大简化机械生产的结构;而全数字化技术又可以大大提高它的可靠性,采用总线方式连接则简化了电气安装程序;同时,矿井提升机的硬件配置比较简单,可以互相兼容;在电阻方面,矿井提升机抛弃了旧系统的转子电阻,节约了消耗在电阻上的电能,同时选择能量反馈单元,将原消耗在转子电阻上的能量转差功率全部回馈电网,节省了30%以上的电能。
目前,我国已成功地自行研制了某型全数字化矿井提升机,其核心部分是一个由双CPU构成的计算机系统,该提升机具有操作简便、性能先进、准确可靠的特点。
1.3在采煤机中的应用分析
这里要介绍的机电一体化采煤机是电牵引式的采煤机,由于它具有很好的牵引特性,所以在煤矿行业中得到了广泛的应用,而液压牵引式采煤机则不具备这个特性。
电牵引式采煤机在前进时可以有效提供牵引的力量,在下滑时还可以发电制动,所以十分适用于大倾角煤层。
此外,这种型式的采煤机轴端装有制动器,能够在停机的时候防止机器下滑,因此,它不需要其他防滑装置就可直接用于40°~50°倾角的煤层。
电牵引式采煤机还有运行可靠、使用寿命长、维修量小、结构简单、效率高等特点。
液压牵引式采煤机采用的是将电能转换为机械能的方式,其转换效率仅为65%~70%左右,而电牵引式采煤机通过一次电能到机械能的转换,其效率就高达99%。
1.4在带式输送机中的应用分析
带式输送机是机电一体化技术应用于煤矿行业必须重点研究的设备,它具有输送量大、连续长距离输送、效率高、易于自动化、运行可靠等优点,因此,近几年来它已经成为我国煤矿中重要的运输设备。
大多数带式输送机采用机电液一体化的可操控软启动装置,这种装置也是专为煤矿的皮带运输机而设计的。
我国研制的带式输送机一般是三点驱动,这样就对输送机的运送重量和单机的长度存在一定限制。
另外,我国在启动延迟、动态分析及在线监控技术等方面的研究还处于起步阶段。
总的来说,我国在带式输送机的研制上和发达国家还存在着显著差距,有很大的进步空间。
1.5在其他煤矿设备中的应用分析
机电一体化技术在其他煤矿设备中也有所应用。
把计算机技术和液压控制技术有机结合起来,可将液压支架往电液控制的方向发展,实现自动移架或双向邻架,从而避免对支架和顶板产生冲击。
现在,高压开关柜已普遍采用真空开关,它具有使用寿命长、维护量小的特点;而高、低开关柜则普遍采用微机保护,它具备网络功能,可以实现远程遥测、遥控、遥调和遥信。
在煤矿主扇方面,则采用变频设备,它可以根据风量大小自动降低或提高频率,使风量达到平衡,从而节省30%以上的电量,实现环保、高效、低能耗的目标。
2、结语
机电一体化技术是煤矿企业信息与科技的重要技术支撑,随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越宽阔。
机电一体化煤矿设备能够不断提高我国煤矿生产的综合实力,还可以为实现高效、安全的煤矿工业生产打下扎实的基础。
参考文献
[1]王彦常.浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用[J].价值工程,2010,29(3)
[2]张春利.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创新导报,2010(13)
[3]王洪波.机电一体化技术及其应用研究[J].中国集体经济,2007(6)
[4]刘加民.论煤矿机电技术中的一体化应用[J].机电信息,2010(24)
机电一体化的大专论文 篇四
摘要:
本文从高职教育高技能人才培养要求出发,结合企业岗位技能需求,并根据教学实际情况,从教学内容、教学方法及考核评价方式三个方面探索了机电一体化教学改革与实践。
关键词:
机电一体化;教学改革
1、教学内容的改革
1.1教学内容的针对性与适用性
优化重组教学内容,有选择、有重点地进行教学,是集中精力以较少的课时建构理论体系的有效途径。
教学过程中,增强理论课程的针对性,及时补充,动态调整,突出教学内容的应用性、先进性和对技术发展的前沿动态的反映。
1.1.1掌握性内容。
对与实践应用结合紧密的教学内容进行详细解剖,反复强调。
例如:在工厂中为能与工人师傅交流,就必须重点掌握基本概念和名词术语;实现理论联系实际,就必须掌握电工电子技术、机床电气控制、可编程控制器及其应用等等。
1.1.2了解性内容。
了解性内容主要是理论性较强、实际工作中原理应用较少、更多应用其结论的教学内容。
对于这部分内容,公式推导一律从略,主要强调结果以及这些结果的影响因素和实际应用。
1.1.3拓展性内容。
根据数控技术的发展实际和市场的需求,逐渐删除了陈旧的知识,及时将新技术、新工艺引进课堂。
1.2教学内容的组织与安排
结合高职教育的特点,按照“实际、实用、实践”的原则,妥善处理好能力、知识、素质等方面协调发展的关系。
理论教学以具备基本电工操作能力为目的,以电工电子基础知识“必需、够用”为度,实践教学以项目实训为载体,着重加强职业能力和职业素质的培养;理论知识穿插于每个项目的准备知识中,确保教学中理论先行,实训操作紧随其后的项目化教学的要求,使实训与课程内容完全融合为一体;理论教学既围绕实践教学环节中对理论的要求,又结合生产实际进行生产案例的讲解,实践教学紧紧围绕劳动部电工职业资格证书的要求开展实训,满足双证制的要求,形成既符合教育教学普遍规律又兼顾生产现场操作规范的较完整体系,体现高职教育特色。
2、教学方法与手段改革
改革传统的以教师为中心,以书本为中心,以课堂为中心的单一教学方法,按照以学生为主体的现代教学模式,注重学生在做中学、学中做,“教学做合一”,学练并重,采用启发式教学法、问答式教学法、案例式教学法、项目式教学法等多种方式方法。
教师可将课堂转移到电工电子实验室,实行理实一体化教学。
面对真实的设备,做到真实的“境”;在专业实训中将理论课教师和实践教师的身份合二为一,做到真正的“双师”;让实训学生做到将理论付诸实践,用理论指导实践,通过实践结果验证理论,做到理论与实践的有机融合。
解决了传统教学手段只动嘴不动手的教学状况,提高了实训教学的质量。
教学过程中,采用“讲—演—练—评”教学方法。
把“讲”融合到实训教学中,即在演练之前讲解理论基础知识、设备原理、功能结构。
根据具体情况可以在教室用多媒体“讲”;可以在机床维修实训室对着真实设备“讲”,在教学过程中,根据不同的教学内容,适当地采用多种教学手段,不仅能激发学生的学习兴趣,更能收到事半功倍的效果。
讲一讲,说一说,给学生示范操作,然后让学生自己亲自动手练一练,在实际的操作过程中自己去发现问题、解决问题,把死知识在实际操作中真正掌握并灵活运用起来。
讲、演、练后的每一环节主要采用点评与测评相结合的方式。
点评即在单项项目进行后,教师用口头提问、答辩等方式进行评定成绩;测评即在学生完成相对综合项目后,教师事先出好试卷进行现场测试。
采用“讲-演-练-评”的教学方法,充分挖掘了学生的学习潜力,培养了学生独立解决问题的能力,发挥了学生学习的主观能动性,增强了学生学习的自信心,激发了学生的学习热情。
3、考核评价方式改革
高职院校的人才培养目标是具有较高岗位职业能力的高素质、高技能应用型人才。
其标志是既达到高等学历教育水平,又达到高级操作技能水平的“两高”水平;表现形式为既获得高等教育学历证书,又获得高级操作技能等级证书的“两高”证书。
为适应这种趋势,必须要设计好课程体系结构、教学内容组织方式以及综合评价体系。
教学计划将行业标准同高职教育目标有机地结合起来,逐步引入职业资格证书制度,实现“双证书”培养模式。
增强了学生就业的准确定位,也提高了学生就业竞争力。
因此我们将过去单一的理论测试改为理论知识考核与操作技能考核相结合的模式,采用职业技能鉴定的方式对学生的核心职业能力进行综合评价,形成了层次化的以职业核心能力培养为目标的评价体系,即“课题技能考核———项目过程考核———综合技能考核———课程最终考核(评价)———职业资格鉴定”。
在课程的评价过程中,突出项目考核与综合考核相结合、理论与实践考核相结合、教师评价与企业评价和学生自评、互评相结合。
充分调动了学生的学习积极性,培养了其团队合作精神,实现了对学生专业能力、方法能力和社会能力的综合评价。
通过这种考核方式,最终培养出适应能力强,技术水平高,素质良好的技能人才。
在有限的教学时间内让学生学到更多的相关知识,得到最大的能力提高,是我们追求的目标。
我们在此方面也做了一些尝试,通过这些努力调动了学生的学习积极性,充分利用了实验室的资源和设备,提高了学生独立思考的能力,同时对教师也提出了更高的要求。
我们仍将积极实践与探索,以推动教学改革,提高教学质量。
参考文献
[1] 张金宝, 张晓亮. 加强机电一体化专业建设,培养高素质技能型人才.潍坊科技职业学院学报 ,2007.6.
[2] 周志宏. 高职机电一体化技术应用专业改革与实践. 江汉石油职工大学学报,2006.1.
机电一体化的大专论文 篇五
[提要]
通过分析当前高职机电一体化发展状况,提出如何进行机电一体化教学改革,使学生更适应社会与就业,培养能够直接参加生产一线的高技术人才。
关键词:
教学改革;发展;机电一体化
机电一体化涉及的学科内容广泛,主要课程有机械设计基础、自动控制原理、传感器与测试技术、可编程控制器、计算机原理、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、数控原理及系统、数控机床、数控机床编程、机械与模具、CAD/CAM、机械制图、计算机应用基础、数据库技术及应用、电工电子技术、机械制造基础、自动机与生产线、自动检测与控制、计算机几何图形学、计算机辅助电路设计等。
可见,机电一体化专业不但要精通理论知识,更要求很强的动手能力。
当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,国力竞争日趋激烈。
为迎接挑战,高职院校担负着深入教育改革,全面推进高等职业教育,努力培养具有创新精神和实践能力的高等技能型应用性人才的任务。
随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,一些大中型企业,甚至一些小型企业和私营企业都在开展技术改造,设备更新,以数控技术为代表的现代加工手段已经不是大中型企业的“专利”社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。
一、确立机电一体化专业人才培养的理念
职业教育的优势发展条件必须建立在学校务实的政策考虑、师资实务经验导向与创新理念并济,结合产业,一是贯彻机电一体化专业职业教育持续国际发展,发展国际化职业特色产业合作;二是务求职业教育体系多元精致,提升职业体系教育师资优质化;三是强化机电一体化专业学生能力产业结合,培养符合国际技能之发展潮流;四是落实学生进路宽广畅通,职业体系与企业更进一步整合。
更新传统职业教育专业内涵,带动各级职业校院课程改革,发展各校特色,提升职业教育品质的目的,就是要加强职业学校学生机电一体化的基本学科能力、通识能力和职业道德,提升学生服务人群的品质。
发展职业教育规划短期国际化方案刻不容缓,职业教育人力培育成效良好,则职业人力素质可获提升,劳动生产力也会增强,生产成本即可降低,企业营运绩效自然提高。
尤其外语能力培训及国际宏观通识能力的加强,皆为职业学生必要的先备条件。
换句话说,职业教育的人才培训,若能强调专精的产业工作知能,良好的人际关系,正确的工作态度和良好的职业道德与良知教育,则毕业学生加入生产工作,必会有高效能的生产力,可大幅提升国家的竞争力,形成良性循环。
职业教育若无法国际化,其最显而易见的问题是国家失去竞争力,因为全世界先进国家科技进步快速,引导趋势,若无法跟上,所有产业技能便会被摒除于竞争集团之外;倘使开发中国家产业与职业教育急起直追,我国的职业体系又不能国际化,不但产业人力受影响,质量生产也会降低,也就完全丧失竞争力了。
所以,职业教育体系国际化之必然性是一个非常重要、也非常严肃的问题,职业教育体系的发展必须与产业同步,如果只谈科学教育学术导向,缺乏职业教育实务制作,又没有国际实务经验,那就是坐以待毙。
要具体落实职业教育改革,最好的方法就是坚持好的理念,以行动成其大业。
二、高职机电一体化教学改革措施
1、构建专业课程体系。
目前,我国高职机电一体化专业是划分于制造类下的自动化类中,作为自动化类中的机电一体化专业可以开设很多方向,如数控技术、机电设备、机器人应用、智能制造等。
不论什么方向都是针对机电行业中一个具体的机电产品或机电类岗位,因此学生在学习完专业基本知识和理论后,可以针对其中的一个方向进行更加深入的研究,这就解决了机电专业教学中广和精的问题。
按照“知识、能力、素质”协调发展的指导思想,加强机械电子、计算机、控制技术的基础理论知识,以就业为导向,以培养职业能力为目标,优化课程体系,强化学生对机械、电子、信息、经济管理技术的综合运用能力,着重培养学生综合动手能力,提高学生的职业素质和创新意识。
课程体系设计以技术应用能力和职业素质养成为主线,学生的知识、能力、素质结构应用为宗旨,注重掌握成熟技术与管理规范的培养训练,加大实践训练比重。
具体实施中,突出应用性、实践性,使基础理论必需、够用,专业课教学强调针对性和实用性,加强素质教育和能力培养,构建多个专业方向,使学生毕业能上岗,上岗能顶岗,顶岗能用,体现创新的高职教育特色。
2、实践教学体系。
实践教学是培养学生实际动手能力、创新能力和工程实践能力的重要环节,也是我们培养技术应用型人才的落脚点,在合理整合、缩减理论学时的同时,大幅增加实践性教学的学时是十分必要的。
实践性教学环节可分以下几个层次:
实验教学:现行实验教学多数为验证性实验,今后应逐步增加综合性和设计性实验的内容,培养学生的综合能力和创新能力。
课程设计及课程大作业:设计题目可逐步结合生产、科研的实际来确定,使课程设计更贴近于实际应用。
计划内实习实训:主要包括,认识实习(1周)、金工实习(8周)、电工实习(2周)、工艺实习(2周)、毕业实习(8周)、CAD技能培训(2周)、数控技术培训(2周)。
结合金工实习、电工实习、CAD培训和数控技术培训等内容,开展技能考评工作,使学生掌握2门以上的基本技能。
车工、钳工或电工(其中之一)普遍取得中级工技能证书。
部分学生在计算机绘图和数控机床操作上取得相应的合格证书。
计划外实习实训:对部分实践动手能力突出的学生,利用寒暑假或课余时间进行强化训练。
3、教学方法的改革。
教学方法应力求体现直观生动性,让学生在尽可能多的实际动手操作中充分发挥主观能动性。
(1)理论课和实践动手能力培养必须有机结合。
在实验室、实训室、实际工作现场组织实施教学内容,可不局限教材,结合专业知识和技能,多指导学生学习掌握一些实用的专业技术和技能,只有让学生熟悉专业知识和技能的实际应用,他们才能对此产生浓厚的求知渴望。
教师“拿做来教”;学生“用做来学”,大大提高了学生的动手能力和就业能力。
(2)采用模拟现场的动画课件。
例如,如用FIASH软件制成的动画课件模拟演示变频器控制电机等的生动的教学方法,让学生体会实际的控制工艺过程,便于学生理解和掌握专业技能和实际编程,真正做到理论联系实际。
(3)利用教具教学激发兴趣性。
在授课过程中彻底改变以往课堂教学的传授模式,将课堂教学的理论知识结合实际教学的内容,同时放在实验室和实训室去,通过理想的且联系实际的教具教学如PLC控制的数控车库实际的控制模型,通过现场演示、讲解以及具体指令的使用,让学生产生了很浓的学习兴趣和探索专业知识新领域欲望,具有很好的教学效果。
主要参考文献:
[1]马子余.论高职
机电一体化专业的教学改革.浙江纺织服装职业技术学院学报,2009.3.
机电一体化的大专论文 篇六
摘要
近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是在乡镇企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。
本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理和电动机的运行维护。
关键词
技术现状工作原理运行维护
引言
电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。常见的电动机可分为交流电动机和直流电动机。
电动机是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。
第一章电动机分类、发展现状及未来
1.1电动机分类
电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。
1.根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2.电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
3.电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容运转式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。
按用途分类。电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
4.电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。
5.电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
1.2电动机技术发展现状
电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。
电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械。
在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。
按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。
纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。
虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。所以,在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。
1.3电动机的未来
经历了100多年的技术发展,电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展,对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注入了新的活力。
未来电动机将会沿着体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。
第二章电动机的工作原理
2.1三相异步电动机的结构及工作原理
目前较常用的主要是交流电动机,它可分为三相异步电动机和单相交流电动机两种。第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。下面以三相异步电动机为例介绍电动机的工作原理。
2.1.1三相异步电动机的结构
三相异步电动机的结构主要由两个部分组成,一是固定不动的部分(简称定子),二是可以自由旋转的部分(简称转子)。定子与转子之间有一个很小的气隙。此外,还有机座、端盖轴承、接线盒、风扇等其他部分。
异步电动机根据转子的绕组的结构不同,可分为鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动机的转子绕组本身自成闭合回路,整个转子形成一个坚实的整体,其结构简单牢固、运行可靠、价格便宜,应用最为广泛,小型异步电动机绝大部分属于这类。绕线式异步电动机的结构比鼠笼式复杂,但启动性能较好,需要时还可以调节电动机的转速。图2—1所示是三相鼠笼式异步电动机的结构。
1.定子
定子是用来产生旋转磁场的,主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。鼠笼式和绕线式异步电动机的定子结构是完全一样的。
2.转子
转子是异步电动机的转动部分,它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转,通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。
3.机座
机座是电动机的外壳和支架,它的作用是固定和保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖,所以要求机座具有足够的机械强度和刚度,能承受运输和运行过程中的各种作用力。
中、小型异步电动机通常采用铸铁机座,定子铁心紧贴在机座的内壁,电动机运行时铁心和绕组产生的热量主要通过机座表面散发到空气中去,因此,为了增加散热面积,在机座表面装有散热片。
对大型异步电动机,一般采用钢板焊接机座,此时为了满足通风散热的要求,机座内表面与铁心隔开适当距离,以形成空腔,作为冷却空气的通道。
2.1.2三相异步电动机的工作原理
图2—2所示为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。图中交流电机的定子上嵌放着对称的三相绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2,电流的流入端用符号表示,流出端用⊙表示。
三相对称电流波形如图2—3所示。假定电流从绕组首端流入为正,末端流出为负。
对称三相交流电流通入对称三相绕组时,便产生一个旋转磁场。下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。
在图2—2中,当=0°时,U相电流达到正最大值,电流从首端U1流入,用表示,从末端U2流出,用⊙表示;V相和W相电流均为负,因此电流均从绕组的末端流入,首端流出,故末端V2和W2应填上,首端V1和W1应填上⊙,如图2—2(a)所示。从图可见,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上。
当=120°时,V相电流为正的最大值,因此V相电流从首端V1流入,用表示,从末端V2流出,用⊙表示。U相和W相电流均为负,则U1和W1端为流出电流,用⊙表示,而U2和W2为流入电流,用表示,如图2—2(b)所示。由图可见,此时合成磁场的轴线正好位于V相绕组的轴线上,磁场方向已从=0°时的位置沿逆时针方向旋转了120°。
当=240°和=360°时,合成磁场的位置分别如图2—2(c)、(d)所示。当=360°时,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上,磁场方向从起始位置逆时针方向旋转了360°,即电流变化一个周期,合成磁场旋转一周。
由此可见,对称三相交流电流通入对称三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场。旋转的方向从U→V→W,正好和电流出现正的最大值顺序相同,即由电流超前相转向电流滞后相。
如果三相绕组通入负序电流,则电流出现正的最大值的顺序是U→W→V。通过图解法分析可知,旋转磁场的旋转方向也为U→W→V。
综上分析可知,三相异步电动机转动的基本工作原则是:
(1)三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场,其转速为异步转速( 1)且1=式中:为电源频率,单位为Hz;为电机极对数。
(2)转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。
(3)转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转矩,驱使电动机转子转动,其转速( 3)小于同步转速( 1)。异步电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速,即同步转速,因为如果到达同步转速,则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动,随之在转子导体中不能感应出电势和电流,也就不能产生推动转子的电磁力。因此,异步电动机的转速总是低于同步转速,即两种转速之间总是存在差异,异步电动机因此而得名。又因为异步电动机转子电流是通过电磁感应作用产生的,所以又称为感应电动机。
(4)异步电动机的旋转方向始终与旋转磁场的旋转方向一致,而旋转磁场的方向又取决于异步电动机的三相电流相序,因此,三相异步电动机的转向与电流的相序一致。要改变转向,只要改变电流的相序即可,即任意对调电动机的两根电源线,便可使电动机反转。
第三章电动机的运行维护
3.1电动机启动前的准备
为了保证电动机正常安全地启动,一般启动前应作好下述准备:
(1)检查电源是否有电,电压是否正常,若电源电压过高或过低,都不宜启动。
(2)启动器是否正常,如零部件有无损坏,使用是否灵活,触头接触是否良好,接线是否正确、牢固等。
(3)熔丝规格大小是否合适,安装是否牢固,有无熔断或损伤。
(4)电动机接线板上接头有无松动或氧化。
(5)检查传动装置,如皮带轻紧是否合适,连接是否牢固,联轴器的螺丝、销子是否紧固等。
(6)传动电动机转子和负载机械的转轴,看其转动是否灵活。
(7)检查电动机及启动电器外壳是否接地,接地线有无断路,接地螺丝是否松动、脱落等。
(8)搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。
(9)检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。
(10)对正常运行中的绕线式电动机,应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象;观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。
3.2启动时应注意的问题
(1)接通电源后,如果电动机不转,应立即切断电源,绝不能迟疑等待,更不能带电检查电动机发故障,否则将会烧毁电动机和发生危险。
(2)启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况,以及线路上的电流表和电压表的指示,若有异常现象,应立即断电检查,待故障排除后,载行启动。
(3)利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时,特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置,待电动机转速稳定后再拉到运转位置,防止误操作造成设备和人身事故。
(4)同一线路上的电动机不应同时启动,一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动,线路上电流太大。电压降低过多,造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。
(5)启动时,若电动机的旋转方向反了,应立即切断电源,将三相电源线中的任意两相互换一下位置,即可改变电动机转向。
3.3电动机运行中的监视
电动机在运行时,值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况,以便及早发现问题,减少或避免故障的发生。
3.3.1监视电动机的温度
电动机正常运行时会发热,使电动机温度升高,但不应超出允许的限度。如果电动机负载过大,使用环境温度过高,通风不畅或运行中发生故障,就会使其温度超出允许限度,导致绕组过热烧毁,因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志,在运行中经常检查。判断电动机是否过热,可以用以下方法:
(1)凭手的感觉:如果以手接触外壳,没有烫手的感觉,说明电动机温度正常;如果手放上去烫得马上缩回来,说明电动机已经过热。
(2)在电动机外壳上滴2-3滴水,如果只冒热气没有声音,则说明电动机没有过热,如果水滴急剧汽化同时伴有"咝咝"声,说明电动机已经过热。
(3)判别电动机是否过热的准确方法还是用温度计测量。
发现电动机过热应该立即停车检查,等查明原因,排除故障后再行使用。
3.3.2监视电动机的电流
一般容量较大的电动机应装设电流表,随时对其电流进行监视。若电流大小或三相电流不平衡超过了允许值。应立即停车检查。容量较小的电动机一般不装电流表,但也经常用钳形表测量。
3.3.3监视电动机的电压
电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关,以便对其三相电源、压进行监视。电动机的电源电压过高、过低或三相电压不平衡,特别是三相电源缺相,都会带来不良后果。如发现这种情况应立即停车,待查明原因,排除故障后再使用。
3.3.4注意电动机的振动、响声和气味
电动机正常运行时,应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动,噪音和焦臭气味,应停车进行检查修理。
3.3.5注意传动装置的检查
电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动,传动皮带是否有过紧、过松的现象等,如果有,应停车上紧或进行调整。
3.3.6注意轴承的工作情况
电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热,应检查润滑情况是否良好和有无磨损。
3.3.7注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花
电动机运行中,电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度,尤其是出现放电性的红色电弧火花时,将产生破坏作用,必须及时加以纠正。
3.4电动机的定期检查和保养
为了保证电动机正常工作,除了按操作规程正确使用,运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下[9][10]:
(1)及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥,如使用环境灰尘较多,最好每天清扫一次。
(2)经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。
(3)定期测量电动机的绝缘电阻,若使用环境比较潮湿更应经常测量。
(4)定期用煤油清洗轴承并更换新油(一般半年更换一次),换油时不应上满,一般占油腔的1/2~1/3,否则,容易发热或甩出,油要从一面加人,可以把没有清洗干净的杂质,从另一面挤出来。
(5)定期检查启动设备,看触头和接线有无烧伤,氧化,接触是否良好等。
(6)绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异,所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在,都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏,使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰,发生这种故障,不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中,应经常检查绝缘电阻,还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。
(7)除了按上述几项内容对电动机定期维护外,运行一年后要大修一次。大修的目的在于,对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护,增补电动机缺少、磨损的元件,彻底清除电动机内外的灰尘、污物,检查绝缘情况,清洗轴承并检查其磨损情况。
结论
电动机从发展至今,一代代的产品的问世,都是围绕着基本的工作原理而开发的,如何去运行和维护电动机是我们目前主要工作的重中之重。
电动机在我国的经济建设中担当着重要的角色,随着我国加入WTO后,我国电动机行业所面临的国际社会的巨大竞争压力和挑战日益加剧。从节约能源,保护环境出发,高效率电动机是目前国际发展的趋势。这样看来,推广中国的高效率电动机是非常有必要的。
致谢
本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间,也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀,我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里,本论文能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料,才使我的毕业论文顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。
参考文献:
[1]张运波,刘淑荣.工厂电气控制技术[M].高等教育出版社,
[2]许晓峰.电机及拖动[M].高等教育出版社,
[3]李洋,孙晋,范翠香.电动机使用与维修.[M]人民邮电出版社,
[4]冉文.电机与电气控制[M].西安电子科技大学出版社,
[5]汪国梁.电机学[M].机械工业出版社,
[6]杨渝钦.控制电机[M].机械工业出版社,
[7]任纸锦.电机与电气控制[M].机械工业出版社,
[8]许晓峰.电机及拖动[M].高等教育出版社,
[9]王生.电机与变压器[M].高等教育出版社,
[10]乔长君.电机维修技术[M].化学工业出版社,