机器人的基础技术与制作.pptx
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1、课程的基本内容课程的基本内容:第第第第一一一一章章章章 绪绪绪绪论论论论 3 3 3 3学时学时学时学时第第第第二二二二章章章章 机机机机械械械械系系系系统统统统设设设设计计计计与与与与实实实实践践践践 3+63+63+63+6学时学时学时学时第第第第三三三三章章章章 气气气气动动动动控控控控制制制制设设设设计计计计与与与与实实实实践践践践 6+36+36+36+3学时学时学时学时第第第第四四四四章章章章 电电电电气气气气控控控控制制制制与与与与设设设设计计计计 6+66+66+66+6学时学时学时学时第五章第五章第五章第五章 PLCPLCPLCPLC控制系统设计与实践控制系统设计与实践控制系
2、统设计与实践控制系统设计与实践 12+612+612+612+6学时学时学时学时第第第第六六六六章章章章 机机机机电电电电系系系系统统统统总总总总成成成成设设设设计计计计与与与与实实实实践践践践 6+96+96+96+9学时学时学时学时第1页/共49页第一章第一章 绪论绪论 机电系统是由相互作用和依赖的若干组成部分安机电系统是由相互作用和依赖的若干组成部分安一定要求和性质组合成的、具有特定功能的有机整一定要求和性质组合成的、具有特定功能的有机整体。体。1 1、机电系统的特征:、机电系统的特征:集合性-机电系统是有许多不同功能单元的集合体。关联性-机电系统各个组成部分之间是具有互相联系和制约的单
3、元。功能性-机电系统各部分具有特定的功能,系统总是具有一定的功能性和应用性。环境适应性与环境不断进行物质、能量和信息的交换,能适应不同环境的工作要求。第2页/共49页第一章第一章 绪论绪论 2 2 2 2、机电一体化系统的发展目标、机电一体化系统的发展目标、机电一体化系统的发展目标、机电一体化系统的发展目标提高机电系统的精度。提高机电系统功能。提高生产效率,降低成本。节约能源,降低消耗。提高安全性、可靠性。提高操作性和使用性。减轻劳动强度,改善劳动条件。优化结构,减轻重量。降低价格。增强扩展功能。第3页/共49页第一章第一章 绪论绪论 3 3、机电系统组成、机电系统组成执执行机构、检测装置和控
4、制装置。行机构、检测装置和控制装置。机械单元。传感器单元。控制单元。驱动单元。动力单元。执行单元。接口单元。第4页/共49页第一章第一章 绪论绪论 4 4、机电系统工程设计的基本原则、机电系统工程设计的基本原则整体性原则。综合性原则。科学性原则。机电系统工程是为了更好地达到系统设计目标,而对系统的构成要素、组织结构、信息传输和控制机理等进行理论分析和综合设计的技术。机电系统工程在研究和处理任何技术性问题时都应遵循以下原则:第5页/共49页第一章第一章 绪论绪论 5 5、机电系统的设计程序、机电系统的设计程序确定机电系统的功能目标。机电系统的总体设计。机电系统单元的设计。接口单元的设计。机电系统
5、设计总体方案的评价。可靠性和安全性复查。在系统设计中,必须对所设计的机电系统工程进行详细的分析,一般的设计程序是:第6页/共49页第二章第二章 机械系统设计与实践机械系统设计与实践 第7页/共49页第三章第三章 气动控制设计与实践气动控制设计与实践 第8页/共49页第四章第四章 电气控制与设计电气控制与设计 本章的主要内容是以电动机为控制对象,介绍继本章的主要内容是以电动机为控制对象,介绍继电接触器控制系统的工作原理、典型机械的电气电接触器控制系统的工作原理、典型机械的电气控制线路以及电气控制系统的设计方法。控制线路以及电气控制系统的设计方法。常用低压电器 电气控制线路设计电机正反转控制实验
6、第9页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器 常用低压电器是构成继电接触器控制系统的元器常用低压电器是构成继电接触器控制系统的元器件,件,继电接触器控制系统主要有继电器、接触器、按继电接触器控制系统主要有继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,其控制方式是断续的,所钮、行程开关等组成,其控制方式是断续的,所以又称断续控制系统。以又称断续控制系统。优点:结构简单、价格低廉、维修容易、抗干扰能力强等。缺点:采用固定接线方式,灵活性差,工作频率低,触头易损坏,可靠性较差。第10页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器 低压电器低压电器低压电器低压电器:能手动或自动分合额定电压在
7、能手动或自动分合额定电压在能手动或自动分合额定电压在能手动或自动分合额定电压在DC1200VDC1200VDC1200VDC1200V、AC1500VAC1500VAC1500VAC1500V及以下电路的基本电器元件或装置。及以下电路的基本电器元件或装置。及以下电路的基本电器元件或装置。及以下电路的基本电器元件或装置。按用途分以下几类:配电电器配电电器-用于电能输送和分配的电器;用于电能输送和分配的电器;控制电器控制电器-用于各种控制电路和控制系统的电器;用于各种控制电路和控制系统的电器;主令电器主令电器-用于发送控制指令的电器;用于发送控制指令的电器;执行电器执行电器-用于完成某种动作或传送
8、功能的电器;用于完成某种动作或传送功能的电器;保护电器保护电器-用于对电路和电气设备进行安全保护的电器。用于对电路和电气设备进行安全保护的电器。第11页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器-断路器断路器1 1 1 1、低压、低压、低压、低压断路器断路器断路器断路器:俗称自动空气开关,用以接通和俗称自动空气开关,用以接通和俗称自动空气开关,用以接通和俗称自动空气开关,用以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,还可以接通和分断短路电流。还可以
9、接通和分断短路电流。还可以接通和分断短路电流。还可以接通和分断短路电流。用途:主要用在低压配电线路中作为电源开关使用,并对线路、电器设备及电动机等实行保护。三个基本部分组成:三个基本部分组成:触头和灭弧系统;具有不同保护功能的各种脱扣器;操作机构和自由脱扣器。第12页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器-断路器断路器低压断路器选用原则:低压断路器选用原则:低压断路器选用原则:低压断路器选用原则:工作电压和额定电流工作电压和额定电流-分别不低于线路、设备的额定值;分别不低于线路、设备的额定值;长延时脱扣器整定电流长延时脱扣器整定电流-大于等于线路的计算负载电流(大于等于线路的计算负
10、载电流(1-1.11-1.1倍)倍),不大于线路导体长期允许电流(,不大于线路导体长期允许电流(0.8-10.8-1倍);倍);瞬时或短延时脱扣器整定电流瞬时或短延时脱扣器整定电流-大于线路尖峰电流;大于线路尖峰电流;短路通断能力和短时耐受能力短路通断能力和短时耐受能力-不低于预期短路电流;不低于预期短路电流;灵敏系数校验灵敏系数校验-一般应不小于一般应不小于2 2(灵敏系数为线路中最小短路电(灵敏系数为线路中最小短路电流和瞬时或短延时脱扣器整定电流之比);流和瞬时或短延时脱扣器整定电流之比);分励和欠压脱扣器的参数确定分励和欠压脱扣器的参数确定-额定电压应等于线路额定电压。额定电压应等于线路
11、额定电压。具有不同保护功能的各种脱扣器;具有不同保护功能的各种脱扣器;操作机构和自由脱扣器。操作机构和自由脱扣器。第13页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器-熔断器熔断器 熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身的热量使熔体熔化而分断电路的电器,它它本身的热量使熔体熔化而分断电路的电器,它它本身的热量使熔体熔化而分断电路的电器,它它本身的热量使熔体熔化而分断电路的电器,它是一种利用热效应原理工作的电流保护电器。是一种利用热效应原理工作的电流保护电
12、器。是一种利用热效应原理工作的电流保护电器。是一种利用热效应原理工作的电流保护电器。用途:主要用于低压配电系统和控制系统以及用电设备中作短路和过电流保护。组成:熔断管(或座)熔断体填料电部件等 第14页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器-熔断器熔断器 低压熔断器选用原则低压熔断器选用原则低压熔断器选用原则低压熔断器选用原则:额定电压额定电压-不低于线路的正常额定值;不低于线路的正常额定值;额定电流额定电流-用于照明或电热设备以及一般控制电路的熔断器,额定电用于照明或电热设备以及一般控制电路的熔断器,额定电流一般按照线路的计算负载电流;用于保护电动机的熔断器,应躲过电流一般按照线
13、路的计算负载电流;用于保护电动机的熔断器,应躲过电动机的起动电流(动机的起动电流(1.5-3.51.5-3.5倍)。倍)。类型类型-全范围熔断器(全范围熔断器(g g类)主要用作配电主干线路的短路保护和过类)主要用作配电主干线路的短路保护和过电流保护;部分范围熔断器(电流保护;部分范围熔断器(a a类)的作用主要用于照明线路和电动机类)的作用主要用于照明线路和电动机等设备的保护。等设备的保护。第15页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器接接触器触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控接触器
14、是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路的自制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路的自制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路的自制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。动控制开关电器。动控制开关电器。动控制开关电器。工作原理是利用电磁原理通过控制电路的控制和工作原理是利用电磁原理通过控制电路的控制和工作原理是利用电磁原理通过控制电路的控制和工作原理是利用电磁原理通过控制电路的控制和可动衔铁的运动来带动触头控制主电路的通断。可动衔铁的运动来带动触头控制主电路的通断。可动衔铁的运动来带动触头控制主电路的通断。可动衔铁的运动来带动触头控制主
15、电路的通断。用途:主要用于自动控制交直流电动机、电热设备、电容器组等,接触器具有强大的执行机构,大容量的主触头及迅速消灭电弧的能力。组成:磁系统触头系统灭弧系统释放弹簧机构辅助触头及基座等第16页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器接接触器触器 接触器选用原则接触器选用原则接触器选用原则接触器选用原则:型式的确定型式的确定-极数、电流种类等;极数、电流种类等;主主电电路路参参数数的的确确定定-额额定定工工作作电电压压、电电流流、额额定定通通断断能能力和耐受过载电流能力;力和耐受过载电流能力;控控制制电电路路参参数数和和辅辅助助电电路路参参数数的的确确定定-线线圈圈电电压压、电电流
16、流种类,辅助出头的种类和数量;种类,辅助出头的种类和数量;第17页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器热继电器热继电器 热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器,热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器,热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器,热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器,具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性。具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性。具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性。具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性。用途:主要与接触器配合使用,用于对三相异步电动机的过电流和断相保护。安装方式有:“L”独立安装;“G”标准
17、轨道安装;“Z”组合式安装(直接挂接在与其配套的接触器上);“G+Z”;“G+L”。第18页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器热继电器热继电器热继电器热继电器热继电器热继电器选用原则选用原则选用原则选用原则:型式的确定型式的确定-按照实际安装情况选择;按照实际安装情况选择;额定电流额定电流-按照电动机的额定电流选择,或略小;按照电动机的额定电流选择,或略小;整定电流范围整定电流范围-中间值略大于电动机的额定电流。中间值略大于电动机的额定电流。第19页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器继电器继电器 继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非继电器是一种利用各种物
18、理量的变化,将电量或非继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式),从而通过其触头或突发生阶跃变化(无触头式),从而通过其触头或突发生阶跃变化(无触头式),从而通过其触头或突发生阶跃变化(无触头式),从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装变量促
19、使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。置动作的一种控制元件。置动作的一种控制元件。置动作的一种控制元件。不论各种继电器的动作原理、结构形式、使用场合如何千变万化,都具备两个基本机构:能反应外界输入信号的相应的感应机构;对被控电路实现“通”“断”控制的相应的执行机构。第20页/共49页4-1 4-1 常用低压电器常用低压电器继电器继电器几类常用的继电器:几类常用的继电器:几类常用的继电器:几类常用的继电器:电电磁磁式式继继电电器器-交交、直直流流继继电电器器,电电压压、电电流流继继电电器器,中中间间继继电电器器等等,反反映映的的是是电电信信号号,线线圈圈得得电电后后产产生生
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- 机器人 基础 技术 制作
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