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电动工具产品基本知识讲稿.docx

1、电动工具产品基本知识讲稿 电动工具产品基本知识讲稿一 电动工具的定义:电动工具是以电动机或电磁铁为动力,通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具。二 电动工具的分类:1 按握持方法分类: 交流工具(串励电机) 手持式电动工具电动工具 直流工具(永磁电机) 可移动式电动工具(串励电机或感应电机)手持式电动工具:容易便携以及用手握持或悬挂进行操作的电动工具。可移动式电动工具:同时具备以下特征的电动工具就是可移动式电动工具(也叫台式工具)。a一人可以移动;b 放稳后使用;c 一人操作;d 插头连接;e 单相/三相功率不超过2500W/4000W。 2 按用途分类: 金属切削类 (J)电钻、往复锯、型材

2、切割机、 砂磨类 (S) 角磨、砂光机、抛光机、 装配类 (P) 电动扳手、电动螺钉枪、电动铆钉枪、 林木类 (M) 电刨、曲线锯、电圆锯、电木铣、开槽机、修枝机、电动工具 农牧类 (N)电动剪毛机、 建筑类 (Z)电锤、垂钻、冲击钻、电镐、石材切割机、 矿山类 (K)煤矿用电钻、 铁道类 (T)铁道螺钉电扳手、 其他类 (Q)电动气泵、电喷枪、3 按防触电分类:I 类工具:在这类工具中,它的防止触电保护不仅依靠基本绝缘,而且它还包含一个附加的安全保护措施,即把可触及的导电部分与设备中固定布线的保护(接地)导线联结起来,可触及的导电部分在基本绝缘损坏时不能变成带电。类工具:它的防止触电保护不仅

3、依靠基本绝缘,而且它还包含附加的安全保护措施,例如双重绝缘或加强绝缘,不提供保护接地或不依赖设备条件。类工具:它的防止触电保护依靠由安全特低电压(42V/24V)供电和在工具内部不会产生比安全特低电压高的电压。4 按标准分类:手持式电动工具: EN60745台式电动工具: EN61029家电类电动工具: EN60335 吹风机,割草机,打草机,热风枪等等三 电动工具的结构和组成:一般来说,电动工具都是由机壳、电动机、传动机构、手把、电源开关以及抗干扰元件、电源连接组件、工作头等7大部件组成。1 机壳一般由塑料或金属件组成:1.1 手持式工具一般使用塑料机壳,也有部分机器采用塑料与金属相结合而组

4、成的机壳。例如:冲击钻和曲线锯的外壳一般都是由塑料制作而成。角磨与电圆锯的外壳几乎都是塑料与铝制作而成。1.2 台式工具一般使用金属外壳,其中最常用的是铝和铁。例如:斜断锯的外壳主要是由铝材制作而成。切割机、台钻、砂轮机等的外壳主要是由铁制作而成。2 电动机的分类:串励电机,感应电机,永磁电机。2.1 串励电机;2. 1. 1 串励电机的工作原理: 导线绕在定子上,通电后产生磁场。而转子上的导线在磁场中通电会产生侧向力,大小相等而方向相反的侧向力产生力矩,从而导致转子转动。2.1.2 串励电机的主要特征: 对于手持式电动工具来说,一般都使用是串励电机。因为串励电机体积小、功率大,并且该种电机还

5、具备软特性。串励电机的软特性:转速越高,力矩越小。转速越小,力矩越大。这样正好符合钻孔的要求,就是钻大孔的时候,力矩要大一些,转速要慢一点。钻小孔的时候,力矩要小一些,转速要快一点。因为这样可以保证切削时的线速度相对合理。不然线速度太高,会烧毁钻头。线速度太低,会降低钻孔效率。2. 1. 3 串励电机各个部分的作用: 定子的作用:定子线圈通电后产生交变磁场; 转子的作用:转子导线通电后,在磁场中会出现一个侧力,导致转子转动; 换向器作用:改变电流方向,保持转子力矩始终朝同一方向运转; 碳刷的作用:与换向器接触,改变电流方向,保持力矩始终朝同一方向运转;风叶的作用:对电机进行散热。问题一:热轧和

6、冷扎的区别,以及对电机的影响原理;电机的输入功率输出功率损耗功率损耗功率定子铜损转子铜损1.15(定子铁损转子铁损)风摩损2.4I(电刷压降损耗) 定子铜损 转子铜损 电气损耗 定子铁损磁滞损耗涡流损耗 换向损耗定转子铁损的1020 电刷损耗2.4VI总损耗 风损 风摩损耗轴承损耗 机械损耗 电刷摩擦损耗 电气转矩损耗(转子铁损)磁滞损耗涡流损耗谐波损耗 由于使用了不良的钢片,电机的铁损会很大。这样会导致整个机器的输出功率下降。输出功率的下降,会导致机器使用性能和效率的下降。 问题二:影响换向器火花大小的因素及对策;(比如电木铣火花大的原因是什么);造成火花的原因一般可以分为2种:电磁原因:1

7、 换向线圈内环流的作用;电抗电势,换向电势,变压器电势。1.1 减少电抗电势;1.2 利用换向电势来抵消电感电势;1.3 减少电枢反应的影响;1.4 限止变压器电势;2 片间电压过高及电枢反应影响;一般片间电压在1015V,最大不要超过25V。对于24片换向器片间电压在19V。机械原因:1 转子不平衡;2 换向器偏心或不圆;3 电刷弹簧压力不够;4 刷握与电刷配合不良;5 化学因素;造成不良火花的原因:短路、断路、换向器跳排、换向器失圆、机器振动、碳刷卡死或磨完等原因。问题三:串激电机常见不良以及导致这些不良的原因。1 电机擦铁;3 轴承散架;4 风叶与机壳相擦或断裂;5 电机短路;6 电机开

8、路;7 换向器跳排;8 碳刷卡死等2.2 感应电机;2.3 永磁电机;3 传动机构一般由齿轮、皮带、链条等机构组成。 也有部分电动工具是没有传动机构的,由转子轴直接输出进行工作,如电木铣。对于大多数手持式电动工具来说,传动机构都是齿轮。3.1 齿轮的类型一般可以分为:圆柱齿轮:直齿圆柱轮、斜齿圆柱轮;圆锥齿轮:直齿圆锥齿轮、螺旋圆锥齿轮(圆弧齿锥齿轮、延伸外摆线齿锥齿轮);3.2 齿轮传动的基本原理:3.3 齿轮的材料:小齿轮一般使用40Cr,而大齿轮一般使用45钢。对于有FFU测试要求的冲击钻,一般要用高强度合金结构钢,如20CrMnTai、30CrMnTai。对于要求氮化处理的齿轮一般采用

9、38CrMoAl等。3.4 齿轮的热处理:问题四:齿轮的硬度要求;调整硬度的方法以及原理;(比如如何分析修枝机音异和振动大的原因形成的机理,刀锯定位销断的原因有那些);齿轮的芯部硬度一般应控制在:HRC20-28。小齿轮外部硬度一般应控制在:HRC48-52。大齿轮外部硬度一般应控制在:HRC4248。4 手柄由主把手和辅助把手组成。主手把是手持式电动工具不可缺少的一个组成部分。但是辅助手把要根据标准要求而定。如:角磨砂轮片大于127mm的时候必须要有辅助把手;辅助手把一般有2种:螺纹连接式辅助把手:卡箍连接式辅助把手: 5 电源开关及抗干扰元件主要由主开关、缓启动器、调速器、电容和电感等部件

10、组成;5.1 主开关:5.1.1主开关的种类:调速与单速之分;单极与双极之分;5.1.2 主开关的基本质量要求:分断能力;9I电流,50次不经过维修可以继续使用为合格;寿命;5万次;温升;小于55K;5.1.3为了保证以上特性,开关在结构上应该注意的几个方面:终压力;对温升有影响;开距;对分断能力有影响;超程;对寿命有影响。5.1 调速开关:冲击钻的开关一般选用单断点的带自锁功能的调速开关。调速的原理就是通过改变电压来调节电机的转速。因为串励电机的转速与电压成正比,与磁通量和电机的匝数成反比。5.2 缓启动开关: 缓启动是当电动工具开机的时候,电机缓慢加速直至最高转速的过程。缓启动过程的时间一

11、般不超过3秒。缓启动的目的就是防止电动工具突然启动,导致扭矩突变,造成以外的伤害。另外缓启动可以减少突然开机后而给网路而带来的压降。这也是EMC要求的一个内容。缓启动一般用于功率较大的电动工具。对于冲击钻来说,一般不使用使用缓启动结构。5.4 电容和电感等部件:串励电机电动工具中的电容和电感完全是用于EMC要求的。增加了电容和电感,可以压制电动工具发出的干扰波。一般来说电感是用来压制高频干扰的,电容是用来压制低频干扰的。问题五:开关方面的知识,调速开关的原理,软启动开关的原理,调稳速度开关的工作原理,半波和全波开关的原理等;6 电源连接组件由导线、护套和插头等部件组成;6.1导线的种类与标识:

12、 H 05 V V H2 - F 2 0.75mm2 导体的尺寸 保护导体 :无黄绿线 G: 具有黄绿线 导体数量 导体形式 F 可弯曲电缆中的可弯曲导体 H 可弯曲性能好的导体 特殊结构 H 扁平、可分割电缆 H2 扁平、不可分割电缆 外绝缘材料: V:聚氯乙稀 R:自然或合成橡胶 N:氯丁橡胶 绝缘材料 V:PVC(聚氯乙稀) R:自然或合成橡胶 S:硅树脂橡胶 额定电压 03:300/300V 05:300/500V 03:450/750V H表示 欧洲的协调标准。 例如: H05VV-F 20.75mm2 05表示 额定电压等级是300/500V;V表示 导线的绝缘材料是PVC(聚氯乙

13、烯);V表示 导线外绝缘的材料是PVC(聚氯乙烯);F表示 导体形式是可弯曲电缆中的可弯曲导体;2表示 导体的数量是2芯线;0.75mm2表示:导体的尺寸是0.75mm2H07RN-F 21.0mm2 07表示 额定电压等级是450/750V;R表示 导线的绝缘材料是自然或合成橡胶;N表示 导线外绝缘的材料是氯丁橡胶;F表示 导体形式是可弯曲电缆中的可弯曲导体;2表示 导体的数量是2芯线;1.0mm2 表示:导体的尺寸是1.0mm2。6.2电动工具上使用导线的选择; 6.2.1 导线品种的一般电动工具普遍选用PVC导线,但是下列情况例外:A 外壳金属部件的温升大于75K的电动工具的导线;B 连

14、接水源电动工具的导线;C 大类标准规定使用其他导线的电动工具。如电锤和大规格角磨规定使用氯丁橡胶。6.2.2 导线截面积的选择:6A及以下 选用0.75mm2导线610A 选用1.0mm2导线1016A 选用1.5mm2导线6.2.3 导线的联接方法:6.2.4 导线的颜色规定:内导线的颜色欧洲标准是棕蓝线,棕色线是火线,蓝色线是零线,接地线是黄绿线。美洲标准是黑白线。棕色和黑色是火线,蓝色和白色是零线,绿色线是接地线。6.3 导线护套:6.3.1 导线护套的材料:PVC和橡胶。6.3.2 导线护套的要求:1)2000V/1min高压不得击穿;2)6KG重物, 2万次弯曲试验不开裂;3)长度尺

15、寸大于5倍导线外径的尺寸。6.4 插头:插头的外形和结构比较复杂,我们现在最常用的插头是VDE认证德式插头。插头的材料一般是PVC或橡胶,或者是机械强度不低于以上2种的材料。BS插头介绍:BS1363和BS1363A优点:安全、通用、有极性、有保险丝、更换导线方便、拔插方便等。7 工作头由作业工具与夹持机构组成;例如钻头与钻夹头、砂轮片与法兰盘等。7.1 钻夹头:钻夹头按夹紧方式来分,可以分为带钥匙钻夹头和手紧钻夹头。钻夹头按夹持范围来分,可以分为6mm、10mm、13mm、16mm、20mm等规格的夹头。钻夹头按连接方式来分,可以分为2种: 螺纹连接:英制:1/2-20UNF 3/8-24U

16、NF 公制:M121.25 M101.0 锥柄连接:莫氏圆锥柄:B12、B16、B18 贾各圆锥柄:J2;钻夹头按工作类型来分: 10mm夹头 13mm夹头 16mm夹头轻型夹头:最大外径尺寸: 34/34mm 43/42.7mm 51/ mm中型夹头:最大外径尺寸: 38/38mm 46/46 mm 53/52 mm重型夹头:最大外径尺寸: 43/42.7mm 53/52 mm 57/57 mm 注:前面的是中国标准,后面的是德国标准。7.2 钻夹头的基本要求:7.2.1 夹头的晃动:1013mm夹头晃动不大于0.3mm,16mm夹头晃动不大于0.35mm。 10mm夹头用1095mm棒;

17、13mm夹头用13105mm棒; 16mm夹头用 16110mm棒。棒的硬度要求达到HRC55。7.2.2 夹头的输出扭矩:10mm夹头,输入11.5NM,输出大于6.5NM;13mm夹头,输入13NM,输出大于8.5NM;10mm夹头,输入15NM,输出大于10.5NM。问题六:冲击钻夹头的种类以及工作原理,夹头失效原因及分析:7.3 钻头:钻头一般可以分为:木工钻、建工钻、麻花钻;四 电动工具评估的内容:问题七:请就一个产品进行全面的结构检查的注意事项,检查和控制的重点是什么1 外观的评估:1.1 造型的评估:1.2 外观的评估:2 手感的评估;2.1 附件装配难易程度的评估2.2 机器舒

18、适性评估:2.3 噪音、振动的评估:3 功能的评估;3.1 功能齐全性评估;3.2 工作精度的评估;4 安全的评估;问题八:爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离的要求以及在实际操作中注意事项(最好结合实物讲解);5 性能的评估;5.1)参数的评估;5.2)结构的评估:5.3)内在性能的评估(试验评估):a) 温升试验:就是测量工具在正常使用中不应该达到过高的温度。b) 耐久试验:就是考核工具在持续的正常使用中,不致于发生会有损于符合安全标准要求的电气或机械故障。c) 导线弯曲:保证机器在正常使用期间导线和护套不应该有过量的损坏。手持式电动工具都要进行20000次的导线弯曲试验,试验后检查导线不可断

19、线10以上。d) 跌落试验:主要考核工具是否有足够的机械强度。e) EMC测试:测量机器发出的电磁干扰是否超过标准规定的要求。其他电磁干扰是否影响机器正常的运行。机器启动是对网络电压的冲击是否要与规定的要求。f) 寿命试验: 主要考核电机和齿轮等部件应该拥有的寿命。g) 使用试验: 主要考核工具在实际使用情况下,是否能满足用户使用的要求。试验室人员需要了解的问题:1.爬电距离、电气间隙和绝缘穿通距离的要求以及在实际操作中注意事项(最好结合实物讲解);2.影响换向器火花大小的因素及对策;(比如电木铣火花大的原因是什么)3.开关方面的知识,调速开关的原理,软启动开关的原理,调稳速度开关的工作原理,半波和全波开关的原理等;4.齿轮的硬度要求;调整硬度的方法以及原理;(比如如何分析修枝机音异和振动大的原因形成的机理,刀锯定位销断的原因有那些);5.串激电机常见不良以及导致这些不良的原因;6.热轧和冷扎的区别,以及对电机的影响原理;7.请就一个产品进行全面的结构检查的注意事项,检查和控制的重点是什么;8.冲击钻夹头的种类以及工作原理,夹头失效原因及分析;

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