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1、第三章印刷设备中常用电机与控制v第一节 直流电动机v第二节 整流子式电动机v第三节 电磁调速异步电动机v第四节 常用的特种电动机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电机主要分类v印刷设备中常用的电机主要分两类：一类是驱动电机v印刷设备的主要动力源，包括各种类型的交、直流电动机一类是控制电机v常见的有步进电动机、伺服电动机、测速发电机等，v这些电机不是作为动力来使用的，它的主要任务是转换和传递控制信号，能量的传递是次要的病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生
2、理过程第一节直流电动机1.直流电动机的结构与工作原理2.直流电动机的分类及其特性3.直流电动机的起动与调速病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的结构与工作原理v直流电动机的结构直流电动机的结构磁极、电枢(armature)、换向器三部分（转子、定子、整流子）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的磁极及磁路直流电动机的磁极
3、及磁路直流电动机的电枢直流电动机的电枢换向器是直流电动机的结构特征病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理v边所受的电磁力为FBLI病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的分类及其特性直流电动机的分类及其特性v按励磁方式的不同，直流电动机分为:他励、并励、串励和复励(compoundmotor)等v并励直流电动机和他励直流电动机在印刷设备中应用最为广泛病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对
4、稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程他励电动机他励电动机并励电动机并励电动机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程串励电动机串励电动机复励电动机复励电动机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的起动与调速直流电动机的起动与调速v1直流电动机的电磁特性直流电动机的电磁特性(1)直流电动机的电枢绕组电流Ia与磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩(TORQUE)。电磁转矩T的大小为：vT=KTIa式中:KT与电机结构有关的常数；磁
5、极磁通量，单位是韦伯（Wb）；Ia电枢电流，单位是安（A）；T电磁转矩。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v(2)在这个电磁转矩T作用下电枢转动，这时电枢因切割磁力线而产生电动势EE=KEnv磁极磁通量，单位韦伯（Wb）vn电枢转速，单位是r/minvKE与电机结构有关的常数vE感生电动势，单位是伏特（V）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v(3)加在电枢绕组的端电压分为两部分：其一是用来平衡反电动势；其二为电枢绕组的电压降。因此直流电动机电枢
6、的电压平衡方程式为：U=E+IaRa式中，U电枢外加电源电压；Ra，Ia电枢绕组的电阻和电流。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的电枢直流电动机的电枢U=E+IaRa 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v(4)电动机的电磁转矩T必须与机械负载矩及空载损耗转矩相平衡vT负载=T当轴上的机械负载转矩发生变化时，则电动机的转速、反电动势、电流及电磁转矩将自动进行调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体
7、内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的电磁特性直流电动机的电磁特性1.T=KTIa2.E=KEn3.U=E+IaRa4.T负载=Tvn=E/(KE)=(U-IaRa)/(KE)=U/(KE)-Ra/(KTKE2)T=n0-n病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电动机的机械特性v电源电压U和励磁电路的电阻Rf不变的情况下，电动机的转速n与转矩T的关系n=f(T)称为电动机的机械特性。vn=E/(KE)=(U-IaRa)/(KE)=U/(KE)-Ra/(KTKE2)T=n0-nvn0
8、称为理想空载转速vnRa/(KTKET)是转速降T 与 n 关系？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v并励电动机的机械特性曲线并励电动机的机械特性曲线n 大小与哪些因素有关？特性曲线斜率？特性曲线斜率？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程思考：vP533.2为什么直流电动机起动时电流很大，而在额定转速时电枢电流会减小？电枢电流Ia=起动时n=vE=额定转速时n=nNvIa病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生
9、长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流电动机的调速直流电动机的调速v对调速要求高的印刷设备，均采用直流电动机。这是因为直流电动机能无级调速，机械传动机构比较简单。v直流电动机的转速公式vn=E/(KE)=(U-IaRa)/(KE)=U/(KE)-Ra/(KTKE2)T=n0-n改变电枢电路中外电阻的方法也可进行调速。但其缺点是耗电多，电机机械特性软，调速范围小，且只能进行有级调速URaT调速调速?病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v（1）调磁法，即改变磁通量。v当保持电源电压U为额定值时，调节Rf，改变励磁电流If以改
10、变磁通量vn=U/(KE)-Ra/(KTKE2)T病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例v有一并励电动机，已知U=110V，E=90V，Ra=20，Ia=1A，n=300r/min，为了提高转速，调节励磁电阻Rf增加，使磁通减小10，如负载转矩不变，问转速如何变化？v解：令减小10，即=0.9，所以电流必须增大到Ia，以维持转矩不变，即KTIa=KTIaIa=Ia/=1/0.9=1.11(A)磁通减小后的转速n对原来的转速n之比为：n/n=(E/KE)/(E/KE)=E/E即转速增加了8。病原体侵入机体，消弱机体防御机能
11、，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v（2）调压法，即改变电压U。当保持他励电动机的励磁电流If为额定值时，降低电枢电压Un=U/(KT)-Ra/（KEKT2）T图形？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例v有一他励电动机，已知：U=220V,I=53.8A，n=1500r/min，Ra=0.7，今将电枢电压降低一半，而负载转矩不变，问转速降低多少？设励磁电流保持不变。v解：由T=KTIa可知，在保持负载转矩和励磁电流不变的条件下，电流也保持不变。电压降低后的转速n对原来的转速n
12、之比n/n=(E/KE)/(E/KE)=110-53.80.7/220-53.80.7=0.4即在保持负载转矩不变的条件下，转速降低到原来的40。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程两种方法比较vTc不变，调速均匀？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例：电动机起动v并励电动机:Pn=10kWU=220VIn=53.8AnN=1500r/minRa=0.3Pfm=260W试求：v（1）直接起动时起动电流为额定电枢电流的几倍；v（2）起动电流限制在额
13、定电枢电流2倍时的起动电阻值。最大励磁功率病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程小结v直流电动机结构、工作原理、分类v直流电动机的电磁特性1.T=KTIa2.E=KEn3.U=E+IaRa4.T负载=Tv直流电动机转速公式vn=U/(KE)-Ra/(KTKE2)Tv直流电动机调速方法病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第二节三相交流整流子式电动机v优点：无级调速具有调速范围广起动性能良v缺点：结构复杂运行中维护与保养工作量较大故障率较高直流电动机？病
14、原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三相异步整流子式电动机three-phaseasynchronouscommutatormotor早期由上海人民机器厂和北京人民机器厂制造的胶印机、铅印机、轮转机、凹印机和凸印机等用的主拖动电机，均。如LP1101型、LP1103型全张单面凸版轮转印刷机、J2102型对开单色胶印机等。日本三菱M5CP全张双面胶印机德国海德堡Speedmaster102V型四色胶印机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体
15、，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三相异步电动机为什么会旋转病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三相绕组旋转磁通势三相绕组旋转磁通势病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三相异步电动机的旋转磁场（逆时针）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程整流子电动机结构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，
16、且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程主绕组、集电环病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程整流子电动机工作原理v移动电刷位置调节转速只要适当调节电刷在换向器上的位置，便可实现从低于同步转速到高于同步转速范围内平滑而经济地调速病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第三节电磁调速异步电动机v（滑差电机）优点主要缺点病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、结构与工作原理一、结
17、构与工作原理v三部分普通鼠笼式异步电动机电磁滑差离合器(slidingclutch)电气控制装置电磁滑差离合器基本结构示意图电磁滑差离合器基本结构示意图 1-原动机 2-工作气隙 3-主轴 4-输出轴 5-磁极 6-电枢 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电磁调速异步电动机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机械特性曲线机械特性曲线v可近似地用下列经验公式表示：vn0离合器主动部分转速；vn离合器从动部分的转速；vIf励磁电流；K离合器结构有关的
18、系数；vT离合器的电磁转矩。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机械特性曲线机械特性曲线病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程带有速度负反馈的电磁调速异步带有速度负反馈的电磁调速异步电动机框图电动机框图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电磁调速异步电动机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、起动与调速
19、二、起动与调速v1电磁调速异步电动机的起动电磁调速异步电动机的起动往往不能带负载直接起动可在起动前先断开离合器的励磁电源，使鼠笼电动机先空载起动，然后再接上励磁电源就可起动了。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v2电磁调速异步电动机的调速电磁调速异步电动机的调速用调压器调速速度负反馈电磁调速异步电动机控制电路病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程用调压变压器控制的调速电路用调压变压器控制的调速电路病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相
20、对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程小结v直流电动机v三相交流整流子式电动机三相交流异步电动机整流子式结构和工作原理v电磁调速异步电动机结构和工作原理特性调速v（1）调压器调速v（2）速度负反馈控制电路调速病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程思考v直流电动机转速公式v三相交流异步电动机工作原理v三相交流整流子式电动机结构和工作原理v电磁调速异步电动机结构工作原理病原体侵入机体，消弱机体防御机
21、能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程速度负反馈电磁调速异步电动机控制电路v自动调速系统的基本组成自动调速系统的基本组成负反馈给定电压放大器触发电路可控硅整流滑差离合器负载转速负反馈UgUUfUcIfn调速原理？稳速原理？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程ZLK10型调速系统电路型调速系统电路病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1.电源2.给定环节3.放大环节4.触发环节5.整流环节6.负反馈环节病原体侵
22、入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1.给定电压环节v给定电压环节起始于变压器TC副边5端、6端间的绕组。v24V的交流电压经VD2、整流并经C2、R2、C3滤波和VZ稳压，得到16V的直流电压。v由R5和RP4给定“定速”档的转速。“运转”、“定速”由中间继电器KA3控制。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电源病原体侵入机体，消弱机体防御机能，
23、破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二极管半波整流v.swf二极管半波整流.swf病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程电容滤波v.swf电容滤波.swf病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程运转、定速病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生
24、理过程2.转速反馈环节v采用三相交流测速发电机BR对转速进行采样。v所得交流经VD8VD13整流和C8、R13、RP2、RP3滤液后，得到反馈电压，经过R8传至放大器的输入端。v由于不同测速发电机灵敏度之间存在差异，所以采用RP2对反馈电压进行调节。转速表PV的刻度值依靠RP3调节。电容器C7用于减轻反馈电压的脉动，有利于调速系统动态稳定性的提高。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程转速反馈环节http:/ 常用的特种电动机常用的特种电动机v多用于自动控制过程中v功率不大，小的只有几分之一瓦，大的也不过几十瓦或几百瓦，属
25、于微型电动机v步进电动机、伺服电动机和测速发电机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、一、步进步进电动机电动机v一步一步转动每输入一个脉冲信号，该电动机就转过一定的角度（有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机）v步进电动机是一种把脉冲变为角度位移（或直线位移）的执行元件。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程反应式步进电动机反应式步进电动机v反应式步进电动机反应式步进电动机的结构示意图的结构示意图例如德国海德堡胶印机上的CPC控制装置中，
26、就用了四组各36只步进电动机来代替原有的墨斗螺丝。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v单三拍通电方式时转子的位置单三拍通电方式时转子的位置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、二、伺服电动机伺服电动机v又叫执行电动机，或叫控制电动机v作用是把信号（控制电压或相位）变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移v其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服电动机有直流和交流之分病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体
27、内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v交流伺服电动机原理图交流伺服电动机原理图与普通电动机相比，具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程空心杯形转子伺服电动机结构空心杯形转子伺服电动机结构v交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动v当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转v在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化v当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。病原体侵入机体，消弱机体
28、防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程v直流伺服电动机直流伺服电动机和一般直流电动机一样，只是为了减小转动惯量而做得细长一些病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三、三、测速发电机测速发电机v一般用来测量和调节转速，或将它的输出电压反馈到电子放大器的输入端以稳定转速v在JJ201和J2203、J2206等印刷机中均使用了测速发电机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1交流测速发电机交流测速发电机v同步式
29、和异步式两种v异步式：定子上装有两个绕组，一个作励磁用，称为励磁绕组1，另一个输出电压，称为输出绕组2；两个绕组的轴线互相垂直病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程交流测速发电机原理图交流测速发电机原理图vU21nU1n病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2直流测速发电机直流测速发电机v其结构和直流伺服电动机一样主要特性也是输出电压正比转速 直流测速发电机的输出特性直流测速发电机的输出特性 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性
30、，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程直流发电机工作原理v.swf直流发电机工作原理.swf病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程vETEn直流测速发电机的电动势E是正比于磁通与转速n的乘积的。在他励测速发电机中，如果保持励磁电压U1为定值，而磁通也是常数；因此，E正比于n。v直流测速发电机的输出电压（即电枢电压）为U2EI2Ra=KEn-I2Ra而I2=U2/RL，于是U2（KE（1RaRL）n病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程练习vP533.23.8电磁调速电动机起动和调速的特点ZLK10型滑差离合器控制系统由哪些部分组成？各部分有何作用？通过ZLK10型调速控制系统框图，说明电磁调速异步电动机是怎样实现变速和稳速的？病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程小结