第二章 机电一体化执行元件的设计 机电一体化课件.pptVIP

中北大学 武器系统与发射工程专业;§2.1执行元件设计基础 执行元件是工业机器人、CNC机床、各种自动机械、信息处理计算机外围设备、办公室设备等机电一体化系统必不可少的驱动部件。 执行元件是处于机电一体化系统的机械执行机构与微电子控制装置的接点部位的能量转换元件。它可以将输入的各种形式的能量转换为机械能。 §2.1.1执行元件的种类与特点 根据使用能量的不同，可将执行元件分为三类： ①电气式：将电能变成电磁力，并用该电磁力驱动运行机构，包括控制用电动机、静电电动机、磁致伸缩器件、压电元件、超声波电动机及电磁铁。;特性：可用商用电源，信号与动力的传送方向相同，操作简便，编程容易，能实现定位伺服，易与CPU相接，动力较大，无污染，但瞬时输出功率大，过载差。 ②气压式：采用压缩空气作为工作介质，具有气源方便、成本低、无泄漏污染、速度快等特性，但动作不够平稳、远距离传输困难、工作噪声大、难于伺服，由于空气粘性差，具有可压缩性，故不能在定位精度较高的场合使用。 ③液压式：先将电能变成液压能，并用电磁阀改变压力油的流向，从而使液压执行元件驱动运行机构运动。具有输出功率大、速度快、动作平稳、可实现定位伺服等特性，但设备难于小型化，易泄漏且有污染。;§2.1.2机电一体化对执行元件的基本要求 1．惯量小、动力大 表征执行元件惯量的性能指标：对直线运动为质量，对回转运动为转动惯量。表征输出动力的性能指标为推力、转矩或功率。 2．体积小、重量轻 用单位重量所能达到的输出功率或比功率，即比功密度或功率密度衡量。 3．便于维修、安装 4．宜于微机控制。;§2.2常用控制用电动机及特性分析 2.2.1 常用控制用电动机 1.控制用电动机的定义 电气式执行元件是机电系统的常用元件，由于控制用电动机可以在很宽的速度和负载范围内进行连续、精确的控制,因而在各种机电一体化系统中得到广泛的应用。 机电系统中常用两类电动机：一类是一般动力用电动机，如感应式异步电动机和同步电动机等。另一类为控制用电动机，如力矩电动机、步进电动机和各种交直流伺服电动机。控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件，是将电能转换为机械能的一种能量转换装置。;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一体化执行元件设计;第二章 机电一