资源简介

【课题】
第九章 其他日用电器中的电动机及其控制
新授课
【教学目标】
1．知识目标：了解其他日用电器中使用的电动机的结构、原理、应用和基本控制方式。
2．能力目标：能够阅读其他日用电器的电控线路图。
3．情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度，锻炼实际分析能力，培养动手能力。
【教学重点】
打印机、传真机电动机的组成及其控制。
【教学难点】
理解传真机驱动系统的原理。
【教学方法】
读书指导法、分析法、演示法、练习法。
【课时安排】
2课时（90分钟）。
【教学过程】
〖导入〗（3分钟）
提问： 以前学过的的几种办公电器电动机类型和特点，它们的控制电路如何控制的。
〖新课〗
第五节 办公自动化设备电动机机器控制
常用办公自动化设备中电动机的类型
用　　　　途 电动机类型
打印机 进纸 STM DCM BLM
输送驱动 STM DCM
激光扫描 BLM
传真机（FAX） 进纸 STM ISM
切纸 DCM ISM
复印机 激光扫描 BLM
原稿读取驱动、道轨驱动 STM DCM BLM
磁头驱动 DCM
3.5英寸软驱（FDD） 主轴 BLM
磁头驱动 STM
光驱（CD－ROM） 主轴 BLM
激光头驱动 DCM
光盘输入/弹出 DCM
硬盘（HDD） 主轴 BLM
磁头驱动 LDM
冷 却 风 扇 BLM
注：DCM－有刷直流电动机 BLM－无刷直流电动机 LDM－直线直流电动机 STM－步进电动机　　ISM－同步电动机
一、传真机中的电动机及其控制电路
1．传真机的驱动系统
传真机总体组成如图所示。
主要由图像拾取和图像记录两大部分组成，其中图像拾取部分由拾取扫描、拾取处理、行（扫描行）存贮器及控制等组成，而图像记录部分则由记录扫描、记录处理、行（扫描行）存贮器及其控制等组成。
在传真机中要完成图像的扫描与记录除了由其相关的电气部分组成外，还要有相应的机械装置来共同完成，而机械装置则由两台(或一台)同步电动机来驱动(见图)。
2．传真机电动机的控制电路
传真机的控制由传真引擎（faxengine）芯片来完成，该芯片集成了传真机的的主机控制、扫描控制、图像处理、操作面板控制、电动机控制、编译码及记录控制等主要控制电路。目前传真引擎芯片主要有美国洛克威尔公司生产的R96PFE和R96FE两种，其中R96PFE主要用于低档传真机，R96FE主要用于中档传真机。
两芯片的内部组成框图分别见。
二、针式打印机中的电动机及其控制电路
（一）针式打印机的基本结构（以“EPSON－LQ1600K”型为例，下同）
针式打印机的机械装置主要由打印机构、字车机构、色带机构和输纸机构四大部分组成，另外还有各种检测器及机壳、机架等。
针式打印机在打印图形、文字时，需要控制的机械动作有四个：一是安装在打印头内的钢针，在接收到控制信号后作击针、收针的前后运动(见图)；
二是打印头的字车的导轨上沿水平方向作左、右往复运动(见图)；
三是色带随打印头运动作单向缓慢移动(见图)；
四是打印纸沿垂直于打印的方向运动。
字车机构由字车电动机、皮带轮、同步皮带、字车和字车架组成，打印头安装在字车上，字车固定安装在同步皮带的一边上。
（二）针式打印机中使用的电动机
针式打印机中的字车电动机、输纸电动机普遍采用电磁感应式四相步进电动机，图为其结构示意图。由图可见，四相步进电动机的定子有八个极，每组相对的极上的绕组称为一相，因此共有A、B、C、D四相。转子是一个多齿铁芯。若A相通电，转子的1、4号齿被A相磁极吸引，则转子被“锁定”在该位置上；当B相接通时，则离B相较近的2、5号齿被吸引，使转子逆时针转动15度角，即步进电机走了一“步”，步距为15°。可见当按A→B→C→D→A的顺序通电时，转子将沿逆时针方向转动；如果顺序通电为A—D—C—B—A时，转子则顺时针方向转动。把这种工作方式称为1—1相激励。如果绕组的通电方式为A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A，即先接通A相，再同时接通A相和B相，然后单独接通B相，依次类推，则转子将沿顺时针方向转动；反之，按A→DA→D→CD→C→BC→B→BA→A方式通电，转子将沿逆时针方向转动，其步距为7.5 ，把这种工作方式称为1－2相激励，即一相绕组和两相绕组交替地被激励。
（二）针式打印机的电动机控制
针式打印机的电路一般由电源、控制主板、接口电路、控制面板电路四部分组成，可见图。
1．字车电动机控制与驱动电路
LQ1600K打印机字车电动机控制与驱动电路如图所示。
2．输纸电动机控制与驱动电路
输纸电动机的驱动电路如图所示。
三、计算机硬盘驱动器的电动机及其控制
（一）硬盘驱动器的结构
目前常见硬盘驱动器的品牌（IBM、Seagate、Maxtor）、容量（10G、40G、60G、80G、120G等）、接口类型（IDE、EIDE、SCSI等）、转速（5400r/min、7200 r/min、10000r/min等）、外形尺寸（5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸等）等种类繁多。
组成：主要由浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构和前置读写控制电路等部分。
1．浮动磁头组件 由读写磁头、传动臂、传动轴三部分组成。
2．磁头驱动机构 由驱动电机和磁头驱动小车组成，如图所示。
工作原理：当电流通过线圈时，音圈发生位移，进而驱动装载磁头的小车，并根据适配器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁头移动的距离，达到准确定位的目的。音圈电动机是密封型的控制系统，能够自动调整，速度比早期的驱动电动机要快而且安全系统高。音圈电动机主要有长音圈电动机和短音圈电动机两种，如图所示。
3．盘片及主轴驱动机构 盘片是硬盘存储数据的载体，采用金属薄膜磁盘；主轴组件主要是使硬盘盘片在磁头下高速旋转。主轴电动机多采用无刷直流电动机，如图所示。
4．前置读写控制电路 该电路的主要功能是：控制磁头感应的信号、主轴电动机调速、磁头驱动和伺服定位等。
（二）硬盘驱动器的控制电路
1．硬盘驱动器电路
电路组成框图如图所示，电路的核心是单片机控制电路，以前多常用标准的单片机，如MC6803、6501等，现在多采用硬盘专门芯片，简化了硬件结构，控制功能更灵活，还可以有通电时自诊断、故障检测等功能。
2．主轴驱动控制电路
主轴电动机控制电路由电动机控制电路和霍尔检测电路两部分组成，见图。
3．磁头驱动控制电路
系统的控制电路系统框图如图所示。
四、计算机软盘驱动器的电动机及其控制
在计算机的软盘驱动器中，主轴由无刷直流电动机驱动，电动机的转速有300和360r/min两种规格。磁头由步进电动机驱动，图为软盘驱动器的磁头驱动装置示意图。在磁盘上有许多宽约0.5 mm的磁道，磁头通过这些磁道进行信息的读取和存入。软盘工作时在旋转，磁头借助于由步进电动机驱动的滚珠丝杆装置在磁道中平移，以读取磁盘中的信息。
练习：习题与思考题 1
作业：习题与思考题 2
板书：
第五节 办公自动化设备电动机机器控制
一、传真机中的电动机及其控制电路
二、针式打印机中的电动机及其控制电路
三、计算机硬盘驱动器的电动机及其控制
四、计算机软盘驱动器的电动机及其控制
本章小结
1．小型日用电器中使用的电动机主要是单相串励电动机、罩极式单相异步电动机、永磁式直流电动机和步进电动机。
2．单相串励电动机可交、直流供电，转速高、转矩大、起动性能好。采用调压调速和改变励磁绕组抽头调速。
3．小型便携式电器使用永磁式直流电动机，采用整流器供电，或交直两用供电。采用电子调压调速方法。
4．录音机使用的永磁式滞留电动机装有机械或电子的稳速装置。

展开更多......

收起↑