论述机电一体化技术在家用电器的应用与发展

江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术学院学院学院学院毕毕毕毕业业业业论论论论文文文文题目：论述机电一体化技术在家用电器的应用与发展姓名：左垒班级：机电094094094094学号：20091220200912202009122020091220专业：机电一体化指导老师：刘文倩江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术江西工业工程职业技术学院学院学院学院工业工程职业技术学院毕业论文1摘要摘要摘要摘要：：：：随着人们生活水平的提高以及人类对生活环境的要求，机电一体化技术在家用电器中将是未来发展的核心。家用电器会在机电一体化技术的领导下向着自动化、环保化、智能化、微型化、人性化、网络化的方向发展。其产品功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。本文就机电一体化技术在家用电器中的应用及未来的发展趋势进行了详细的论述。关键词关键词关键词关键词：机电一体化技术；发展趋势；产品功能；协调和综合；家用电器工业工程职业技术学院毕业论文2目录摘要摘要摘要摘要1前言前言前言前言31.1机电一体化技术的基本概念31.2机电一体化产品的优越性31.3机电一体化产品的分类41.4机电一体化产品的特点4第第第第1111章章章章机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用61.1电磁炉61.2空调91.3微波炉12第第第第2222章章章章国内外机电一体化技术在家用电器中的发展现状与国内外机电一体化技术在家用电器中的发展现状与国内外机电一体化技术在家用电器中的发展现状与国内外机电一体化技术在家用电器中的发展现状与前景前景前景前景142.1机电一体化产品发展现状与前景142.1.1机械本体技术142.1.2传感技术142.1.3接口技术142.1.4智能化142.1.5系统化152.1.6微型化152.1.7模块化152.1.8网络化152.1.9绿色化15第第第第3333章章章章我我我我国机电一体化国机电一体化国机电一体化国机电一体化技术在家用电器中的技术在家用电器中的技术在家用电器中的技术在家用电器中的发展现状与发展现状与发展现状与发展现状与前景前景前景前景163.1我国“机电一体化”工作面临的形势163.2我国“机电一体化”工作的任务163.3我国发展“机电一体化”的对策16总结总结总结总结18致谢致谢致谢致谢19参考文献参考文献参考文献参考文献20工业工程职业技术学院毕业论文3前前前前言言言言1.11.11.11.1机电一体化技术的基本概念机电一体化技术的基本概念机电一体化技术的基本概念机电一体化技术的基本概念将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。俗称机电一体化。机械电子学(mechatronics)是由机械学(mechanics)和电子学(electronics)两个词结合而成的新词。其全称为机械电子工程学，英语为mechanicalandelectronicalengineering。机械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。机电一体化发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科。随着科学技术的不断发展还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机电技术、微电子技术，自动控制技术，计算机技术，信息技术，传染测控技术及电力电子技术，同服驱动技术一级系统总体技术基础之上的一种高新技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各种功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低消耗的意义上实现特定功能价值。并使整个系统最优化的工程技术。机电一体化是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求，他促进机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化，大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面，机电一体化是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其他技术的简单组合、拼凑，这是机电一体化与机械加电气所形成机械电气化在概念上地根本区别。1.21.21.21.2机电一体化产品的优越性机电一体化产品的优越性机电一体化产品的优越性机电一体化产品的优越性与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：1.使用安全性和可靠性提高机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。2.生产能力和工作质量提高机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机工业工程职业技术学院毕业论文4床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。3．使用性能改善机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。4.具有复合功能并且适用面广机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。5.机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。1.31.31.31.3机电产品的分类机电产品的分类机电产品的分类机电产品的分类机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：在智能仪器仪表中的应用：机电产品具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。在工业生产中的应用：主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。在家用电器方面的应用：很多家用电器都采用机电一体化技术，主要包括电磁炉、全自动洗衣机、电冰箱、空调、电视机等。在医疗设备中的应用：在医疗设备中应用很广泛，主要包括呼吸机、监护仪及病床呼叫系统等。1.41.41.41.4机电化产品的特点机电化产品的特点机电化产品的特点机电化产品的特点机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。1．机械系统工业工程职业技术学院毕业论文5机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几。2.动力系统动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。3.传感与检测系统传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。4.信息处理及控制系统根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。5.执行机构执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。工业工程职业技术学院毕业论文6第第第第1111章章章章机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用机电一体化技术在家用电器中的应用随着科技的发展和生活水平的提高，人们对家电产品的需求也越来越大。市场上家电产品种类繁多、功能各异，家电产品已经成为家庭能耗的大户。在能源日益紧张的今天，应该加强家电产品的节能化改选、快速提升家电企业在节能技术、节能产品上的开发力度，节能将是家电科技发展的方向。机电一体化技术在家用电器中起到了无可厚非的作用，现在许多家电企业纷纷在消化吸收国外先进机电一体化节能技术的基础上再自主创新，成功研制出许多机电一体化技术下的家电产品，下面以电磁炉、空调和微波炉为例介绍目前应用在家电产品中的一些机电一体化技术。1.11.11.11.1电磁炉电磁炉电磁炉电磁炉电磁炉（又名电磁灶）--是现代厨房革命的产物，是无需明火或传导式加热的无火煮食厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具（炉具）。1．电磁炉工作原理电磁炉的工作原理是采用磁场感应涡流加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内的磁力线通过铁质锅底时，会产生无数的涡流，从而令锅的本身自行高速发热，然后再作用于锅内食物。工业工程职业技术学院毕业论文72.电磁炉结构组成电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。1.电