1、主编：潘艳君第第3章机电设备的构成章机电设备的构成学习目标：1）动力源的类型、特点及选择原则。2）传动方式及特点3.1 动力源3.1.1 动力源的类型3.1.2电动机的分类、性能、特点及适用范围1、电动机的分类（1）按电动机输入电流类型 交流电动机可分为同步电动机和异步电动机，如图3-1所示（2）按电动机相数 三相电动机，如图3-2所示。（3）按电动机的容量或尺寸大小2、电动机的性能及适用范围（1）直流电动机直流电动机（如图3-1所示）将直流电能转换成机械能。直流电动机有以下的特性：1）直流电动机调速范围大，速度变化较平滑，可以做到精确调速，而且调速方法比较简单，具有优良的调速性能。例如，他励
2、直流电动机，只需改变电枢电压，便可方便地实现恒转矩调速。2）直流电动机过载能力大，可承受频繁的冲击负载，能实现频繁的无级快速起动、制动和反转，以满足生产过程中各种不同的特殊运动要求。3）直流电动机的主要缺点是结构复杂、维护工作量大、价格高。部分常用直流电动机的技术数据、性能及应用范围见表3-1。（2）同步电动机1）转速恒定。电网频率一定时，同步电动机的转速不随负载的大小变化而改变。2）功率因数可调。调节其励磁电流，在超前的功率因数下运行，可改善电动机的功率因数。3）效率高。异步电动机功率因数相对较低，工作效率也低，而相应的同步电动机效率较高。低速时，同步电动机这一优点更为明显。4）运行稳定性高
3、，当电网电压降低或电动机过负荷时，调节励磁可以保证电动机的运行稳定性。（3）异步电动机异步电动机（如图3-4所示）也是一种交流电动机异步电动机的特性如下：1）普通异步电动机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其它电源连接，因此具有结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠及质量较小、成本较低等优点。2）异步电动机有较高的运行效率和较好的工作特性，在空载到满载整个负载变化范围内都接近恒速运行，能满足大多数生产机械的要求。3）便于派生成各种防护型式，以适应不同环境条件的需要。4）它的缺点是运行时从电网吸收无功励磁功率，使电网的功率因数降低。交流电动机的规格、品种、系列繁多，分类较为复杂。表3-2为常
4、用小型交流电动机的技术数据及用途（4）小功率电动机小功率电动机是指电动机转速折算在1500r/min时，最大连续功率不超过1.1kW的电动机。它应用于机械加工设备、医疗器械、音响影视设备、日用电器、电动工具、办公自动化设备等各种机电设备之中。小功率电动机同样也有异步电动机、同步电动机、直流电动机和交流换向器电动机之分。它的主要特点如下：1）主要用于专用用途或特殊用途的机电设备上。2）采用单相电源或低压直流电源供电。3）电动机适宜自动化和大批量生产。4）结构简单、体积小、质量小、价格低、振动和噪声小、安全性好。（5）微特电机微特电机如图3-5所示。微特电机按其功能大体分为：1）测位用微特电机它能
5、将机械角度或直线位移进行直接指示，并变换成电压信号。2）测速用微特电机它能将机械转速变换成电压信号或脉冲数字信号。3）执行用微特电机它能快速而正确执行步繁变化的位置和速度指令，带动负载完成所要求的动作。4）放大用微特电机它能对输入量或反馈量进行变换、校正和放大，以控制执行用微特电机的运动3.1.3电动机的选择原则在选择电动机种类时，应考虑以下几方面问题：（1）不需调速的机械，无论是长时工作、短时工作或重复短时工作的机械，都应首选交流电动机。只有电动机的操作特别频繁，会引起电动机发热，起动特性不能满足机械需求时，才考虑用直流电动机。（2）对于需要调速的机械，要综合分析机械的转速、功率、力矩、使用
6、场合、调速成本、对电网的影响、电动机的损耗与通风等多项因素，合理选用电动机。3.2传动装置3.2.1带传动3.2.2齿轮传动1直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动（如图3-7所示）2斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动如图3-8所示3直齿锥齿轮传动如图3-9所示，直齿锥齿轮用于两相交轴之间的传动。4齿轮齿条传动如图3-10所示是齿轮齿条传动3.2.3螺旋传动图3-11所示为普通车床上带动大拖板移动的普通螺旋传动应用实例。3.2.4蜗杆蜗轮传动蜗杆蜗轮传动（如图3-13所示）是由蜗杆和蜗轮组成的，它用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常两轴交错角为90O3.2.5链传动链传动如图3-14所示3.2.6液压与气压传动 液压传动和气压传动装置如图3-15所示1液压传动、气压传动的组成2液压与气压传动的特点3.3 检测与传感装置 3.3.1自动检测系统的组成及转换原理1自动检测系统的组成自动检测系统由检测对象、传感器、测量与转换电路及显示和记录装置组成。如图3-16所2传感器的转换原理3.3.2常用传感器的应用举例1压力传感器在吸尘器上的应用2.电阻式传感器在家用煤气报警器上的应用3.4 控制系统3.4.1控制系统的基本组成3.4.2控制系统的分类及应用1.控制系统的分类2.常用的控制系统应用举例
