机电一体化毕业论文《浅谈机电一体化电动机技术》.docx

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1、家开放大学机电一体化专业毕业论文浅谈机电一体化电动机技术姓名：学校：学号：指导教师：定稿日期：摘要：机电一体化是一项将系统技术、计算机信息处理技术、伺服传动技术、自动控制技术、检测传感器技术和机械技术等多项技术相互结合的系统工程，是现代科学技术发展的必然结果。本文简述了机电一体化技术的发展历程及其趋势，明确了典型机电一体化产品、电动机的发展及工作原理。希望为机电一体化未来发展方向起到了一定的指向作用。关键词：机电一体化，电动机，机械技术，微电子技术目录绪论1一、机电一体化的发展进程11 .光机电i体化12 .自律分配系统化一一柔性化13 .全息系统化一一智能化14 .“生物一软件”化一仿生物系

2、统化15 .微型机电化一一微型化。2二、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务2（一）我国“机电一体化”工作面临的形势2（二）我国“机电一体化”工作的任务2三、我国发展“机电一体化”的对策3（一）加强统筹安排，协调发展计划3（二）强化行业管理，发挥“协会”作用3（三）优化发展环境、增大支持力度3（四）突出发展重点，兼顾“两个层次”1四、电动机技术发展及现状1五、电动机工作原理1结论2参考文献3绪论近几十年来，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。特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电

3、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。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。一、机电一体化的发展进程1 .光机电一体化一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此，引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统,光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.2 .自律分配系统化一一柔性化未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的冗余度，有较强的柔性，能较好地应付突发事件，被设计成自律分配系统。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统

4、服务，同时具有本身的自律性，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体行动是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。3 .全息系统化一一智能化今后的机电一体化产品全息特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的从上到下的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。4 .“生物一软件”化一仿生物系统化今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态时不稳定，但在动态（工作）时却是稳

5、定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便死亡，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的生命还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物一一软件或性物一一系统，而生物的特点是硬件（肌体）一一软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。5 .微型机电化一一微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完

6、全可以融合，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。二、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。我“机电一体化”工作面临的形势1 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度2 .我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。3我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、

7、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的故土难离死守故业问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工

8、业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。（二）我国“机电一体化”工作的任务我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。三、我国发展“机电一体化”的对策（一）加强统筹安排，协调发展计划目前，我国从事机电一体化研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各

9、单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的机电一体化研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车！（二）强化行业管理，发挥“协会”作用目前，我国机电一体化较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，政出多门是难哆的。因此，我国有必要明确一个机电一体化行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的

10、建设，赋予其行业管理职能。协会要进一步扩大领导机构一一理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织行业发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作（三）优化发展环境、增大支持力度优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持机电一体化发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展机电一体化产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材

11、高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。（四）突出发展重点，兼顾“两个层次机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是面上的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子（计算机）装置，使机械和电子

12、技术在浅层次上结合。第二个层次是提高工作，即在新产品设计之初，就把机械与电子统一起来进行考虑，使机械与电子密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。U!I、电动机技术发展及现状电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又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，虽然电机的基本结构变化不大，但是电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，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性

13、、好精确度、快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。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

14、用于恒转速系统。五、电动机工作原理目前较常用的主要是交流电动机，它可分为两种：1、三相异步电动机。2、单相交流电动机。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其基本工作原理。起来，形成一个笼型的闭合绕组。定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原理是：（1）三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场。（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。结论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

15、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。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析、希望能给正在或即将从事电动机工作的人士一些帮助。参考文献1李建勇.机电一体化技术M.北京：科学出版社，2004；2李运华.机电控制M.北京航空航天大学出版社，2003；3芮延年.机电一体化系统设计M.北京机械工业出版社，2004；4王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述团.基础自动化，2006；5章浩，张西良，周土冲.机电一体化技术的发展与应用.农机化研究，2006；梁俊彦，李玉翔.机电一体化技术的发展