【小型紡織物烘干機(jī)設(shè)計(jì)（論文）8200字】

I小型紡織物烘干機(jī)設(shè)計(jì)摘要科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步為人們?nèi)粘Ｉ顒?chuàng)造了不少的便利條件，很多好用的電器陸陸續(xù)續(xù)走進(jìn)了千家萬戶。生活中的小物品，如口罩，手套等在冬天需要快速烘干，本文設(shè)計(jì)了一小型紡織物烘干機(jī)。除此之外還附帶了PTC元件、電動(dòng)機(jī)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)的一系列相關(guān)計(jì)算。小型紡織物烘干機(jī)非常實(shí)用，它解決了冬天時(shí)口罩由于沾滿水珠而無處可放的問題。關(guān)鍵詞：小型；烘干機(jī)；家用；設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u20736小型紡織物烘干機(jī)設(shè)計(jì) II引2324言 2269641烘干機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 260421.1國(guó)內(nèi)外烘干機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 32281.2現(xiàn)有烘干機(jī)的不良點(diǎn) 413141.3損失熱能重復(fù)利用措施 589031.4紡織物干燥過程 5191152系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 642792.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理 612412.2系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的構(gòu)成 759732.3系統(tǒng)的功能 736272.4烘干機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8281552.5烘干機(jī)工作原理 8215083烘干機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 9230813.1發(fā)熱元件 912563.2電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案設(shè)計(jì) 9233783.3電機(jī)功率 10270243.4驅(qū)動(dòng)電路 1425773.5總傳動(dòng)比與各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 1419974結(jié)語 1528178參考文獻(xiàn) 17引言北方的冬天氣候干冷，呼吸時(shí)會(huì)感到空氣涼的仿佛在刺痛你的喉嚨，所以很多人會(huì)選擇外出時(shí)戴上一個(gè)口罩，可是人們?cè)诤涞亩旌粑鼤r(shí)會(huì)產(chǎn)生哈氣，氣體遇冷液化變成小水珠，因?yàn)槿藗儙е谡?，所以這些被人們呼出的小水珠就會(huì)附著在口罩上，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)把口罩弄濕，這就是為什么當(dāng)我們帶著口罩由室外進(jìn)入室內(nèi)，摘下的口罩總是濕淋淋淋的。而這個(gè)時(shí)候濕了的口罩又總是無處可存，放在桌子上，會(huì)容易沾染桌上的粉塵，即使看不見，那么心里也會(huì)覺得不舒服。如果折起來放進(jìn)口袋里，那么水分又揮發(fā)不掉，從而長(zhǎng)時(shí)間都是一個(gè)濕著的狀態(tài)。眾所周知的是，潮濕更容易使細(xì)菌滋生，這樣的口罩又不便于二次配戴。除了口罩以外，在北方的冬天不能缺少的就是手套了，平時(shí)晴朗的天氣還好，可是下雪以后人們總是忍不住去雪地上痛痛快快的打一場(chǎng)雪仗，這樣回到家后，手套就又成了一個(gè)潮濕的狀態(tài)。因?yàn)檫@些事情我都有過切身體會(huì)，所以時(shí)常在想，如果有一個(gè)小型的機(jī)器擺在家門口的櫥柜上，在我進(jìn)門以后可以把我的口罩，手套都掛上去，并且它還能夠讓我在下次出門的時(shí)候拿到一個(gè)溫暖的手套，一個(gè)干凈的口罩，這會(huì)是一件很舒服的事情，甚至可以提升我的幸福感。現(xiàn)在我們的國(guó)家處于一個(gè)特別的階段，我們經(jīng)歷了不平凡的一年，可是我們現(xiàn)在仍然在和新冠疫情做著斗爭(zhēng)，算一算時(shí)日，我們和口罩的緣分已經(jīng)持續(xù)了一年左右的時(shí)間，在這段時(shí)間里，我們所佩戴的多為一次性口罩和型口罩，可是大多數(shù)人們佩戴的還是較為常見，容易購(gòu)買的一次性醫(yī)用口罩，可是在我們目前的日常生活中，已經(jīng)能夠區(qū)分出中、高、低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，所以一次性口罩的使用并不是一次性的，很多時(shí)候我們都是回到家以后把它放起來，下次出門繼續(xù)戴這一個(gè)，畢竟節(jié)約之心人人都有，而且如果一次性口罩真的只帶一次的話，給環(huán)境造成層的污染也是不可估量的。而在疫情嚴(yán)峻，口罩急缺期間，新聞和各種媒體上也有很多居民把自己的一次性口罩收集起來消毒、清洗，二次配戴的消息，所以我認(rèn)為在非必要情況下，一次性口罩完全可以消毒后二次配戴，這樣也能減輕由于口罩所造成的環(huán)境污染。除此之外，讓一個(gè)不起眼的小東西悄悄帶來生活中的溫暖，也是這個(gè)作品的意義所在。1烘干機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀1.1國(guó)內(nèi)外烘干機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀小型織物烘干機(jī)還沒有正式進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)[1]。可是從20世紀(jì)30年代中期開始家用干衣機(jī)被很多人們所知的發(fā)明就已經(jīng)逐漸得到發(fā)展了并成為歐美各個(gè)地區(qū)幾乎每家必備的一種家用電器,干衣機(jī)在北美地區(qū)銷售量大，適用范圍廣，高達(dá)70%以上的滲透率。相比之下,中國(guó)能夠在同一時(shí)間段內(nèi)擁有一臺(tái)智能干衣機(jī)的市場(chǎng)主體消費(fèi)者相對(duì)較少,而且在我國(guó)干衣機(jī)的市場(chǎng)滲透率只有0.2%。國(guó)內(nèi)外眾多干衣機(jī)配件用戶的實(shí)際日常生活使用習(xí)慣和產(chǎn)品消費(fèi)水平差異問題也正是作為導(dǎo)致目前我國(guó)國(guó)內(nèi)干衣機(jī)配件行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展總體情況目前差異巨大的一個(gè)重要影響因素:(1)在室外曬干衣物的這種方式一般在歐美不被大眾廣泛接受，甚至可能是某個(gè)國(guó)家都禁止這種晾曬方式,而國(guó)內(nèi)則一般是較為習(xí)慣在室外陽臺(tái)和室外庭院這些建筑外部來晾曬衣物[2]。(2)在歐美地區(qū)，那些較為年輕的一代人對(duì)于空氣清新的敏感度很強(qiáng)，而烘干機(jī)恰好能夠減少衣物因在室外晾曬而被污染的現(xiàn)象產(chǎn)生。(3)國(guó)內(nèi)外的消費(fèi)水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的消費(fèi)觀念等相比都存在著很多差別,因?yàn)橥赓Y獨(dú)立式干衣機(jī)開發(fā)成本較高，售價(jià)也較高，所以在中國(guó)的受眾群體較小。圖1-1：2016年各國(guó)干衣機(jī)滲透率據(jù)了解家用干衣機(jī)在同為亞洲國(guó)家的日本也已經(jīng)比較普及，和歐美一樣也有70％以上的家庭在使用干衣機(jī)[3]。在中國(guó)，隨著人們生活水平的提高，尤其是在氣候潮濕的南方地區(qū)，干衣機(jī)也逐步產(chǎn)生了社會(huì)需求。而現(xiàn)有干衣機(jī)一般體積較大，用來烘干小型紡織物成本較高，功耗較大，而在國(guó)內(nèi)，烘干機(jī)的作用一般是對(duì)谷物糧食進(jìn)行干燥，用于做為紡織物干燥功能的烘干機(jī)少之又少，那么將干衣機(jī)與烘干機(jī)結(jié)合成為一個(gè)小型的紡織物烘干機(jī)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，所以小型烘干機(jī)除了可以填補(bǔ)市場(chǎng)空白，還有較干衣機(jī)功耗低，體積小，節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)[4]。中國(guó)人消費(fèi)一般會(huì)更傾向于性價(jià)比與實(shí)用性，類似這種實(shí)用的小家電就會(huì)很受國(guó)人歡迎。如圖1-2，為干衣機(jī)前七年的銷量圖，可以看出的是隨著我們國(guó)家人民生活水平的提高，這樣實(shí)用方便的家電也越來越普及。圖1-2：中國(guó)干衣機(jī)零售圖1.2現(xiàn)有烘干機(jī)的不良點(diǎn)傳統(tǒng)的采用蒸汽進(jìn)行加熱的烘干機(jī),其剩余熱能被浪費(fèi)而不加以利用現(xiàn)象有：未進(jìn)入烘干內(nèi)筒的熱氣流；較高溫度的熱風(fēng)排放；高溫的疏水排放[5]。上述三項(xiàng),不僅極有可能直接造成加熱烘干機(jī)內(nèi)部整體熱能的大量浪費(fèi)，而且還極有可能對(duì)于室內(nèi)整體環(huán)境造成不同程度的保溫?zé)彷椛錃饬饔绊?其中對(duì)于未進(jìn)入烘干內(nèi)筒的熱氣流,若不及時(shí)采取合理的保溫絕熱環(huán)境保護(hù)措施,這些熱輻射氣流必然就可能會(huì)直接導(dǎo)致加熱烘干時(shí)整機(jī)器材的外壁產(chǎn)生很高的熱能。(1)根據(jù)大量飽和空氣水、飽和空氣蒸汽的具體熱力學(xué)物理參數(shù),每公斤140攝氏度的大量飽和空氣蒸汽直接向空氣疏水,將吸收得到2114千焦的蒸汽熱能,當(dāng)我們想某種辦法將空氣疏水的蒸汽溫度降低到每公斤40攝氏時(shí),將含有2566千焦的大量飽和蒸汽熱能夠得到大量利用,其差的數(shù)值大約為原來被充分利用率的近20%。這就是說,直接從疏水中空氣排出去的一個(gè)疏水性流體里有20%的水和空氣都已經(jīng)是完全可以得到充分利用的。(2)工業(yè)烘干機(jī)其實(shí)質(zhì)就是一個(gè)通過一種強(qiáng)迫式的驅(qū)使熱空氣和被吸入烘干物體織物之間直接進(jìn)行干燥水分和溫度相互交換的連接工具和傳動(dòng)裝置,因此,熱空氣和被吸入烘干物體織物之間的水分接觸率和溫度交換的效率高低,是用來衡量工業(yè)烘干機(jī)實(shí)際工作環(huán)境性能的一個(gè)重要的技術(shù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。然而,再精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是會(huì)有一些熱量的氣流直接繞過臥式烘干器內(nèi)筒,并從內(nèi)、外筒之間流出。根據(jù)我們的使用經(jīng)驗(yàn),這部分的熱能資源很難被充分利用[6]。(3)在烘干過程中特別是烘干后期時(shí),其中的排風(fēng)包含了很多的熱能,在此過程中看起來似乎有很多節(jié)能方案可以實(shí)施，其實(shí)不然。這些熱風(fēng)在吸收了所有熱能的作用同時(shí),還會(huì)吸收了所有的水汽,故而不能直接進(jìn)行回用;還包括了一些纖維碎屑,這樣一來間接使用也難以實(shí)現(xiàn)，并且由于空氣換熱器的效率較低,根據(jù)國(guó)內(nèi)一些工廠的實(shí)踐和應(yīng)用成果情況來看,如何過濾這些纖維的碎屑物也是當(dāng)前需要解決的一個(gè)重要問題。1.3損失熱能重復(fù)利用措施由于目前我國(guó)比較使用的是傳統(tǒng)的采用蒸汽式空氣烘干機(jī),加熱器是通過非常直接的方式來進(jìn)行疏水工作的，所以就導(dǎo)致溫度過高，如140攝氏度下的疏水中，還能夠含有很多未被利用的熱能，從而導(dǎo)致能量浪費(fèi)。本文的設(shè)計(jì)針對(duì)濕式烘干機(jī)的主要?dú)怏w加熱器和零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大修改[7],增加了一臺(tái)疏水式氣體加熱器,疏水式的總體熱能也因此得到了充分利用,從而大大減少了總體水蒸氣的大量消耗。經(jīng)過專用加熱器后的風(fēng)機(jī)熱風(fēng),不能充分地與被加熱烘干的織物發(fā)生接觸,往往可能會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)在加熱機(jī)器的內(nèi)筒和風(fēng)機(jī)外殼在之間的夾縫中迅速流出。這部分的自然熱風(fēng)并不能參與到烘干工作當(dāng)中,也導(dǎo)致了烘干機(jī)器的外壁溫度過高。但是由于烘干機(jī)的制造成本影響因素,導(dǎo)致這些烘干機(jī)的保溫性能十分薄弱,無法有效地完全阻止這些熱量的向外擴(kuò)散,造成更加嚴(yán)重的室外環(huán)境和熱輻射源的污染。1.4紡織物干燥過程過程一般可以細(xì)分為:內(nèi)桶自動(dòng)預(yù)熱和快速烘干兩步,在內(nèi)桶自動(dòng)預(yù)熱的步驟中,采用了緊密地封閉方式和快速加熱內(nèi)桶的傳統(tǒng)工作原理方式,在短暫的烘干時(shí)間內(nèi)大幅度地提高了內(nèi)桶的干燥溫度,從而大大改善了內(nèi)桶水中熱分子快速蒸發(fā)制造出來的干燥環(huán)境,和一個(gè)快速烘干衣的步驟[8],在該烘干步驟中,向內(nèi)桶衣物加入一股熱空氣,以便我們能夠在內(nèi)桶熱空氣和衣物之間迅速地相互實(shí)現(xiàn)熱交換,從而快速加烘干衣物效率,提高了干燥的導(dǎo)熱性能,并且從而有效降低了環(huán)境污染問題[9]。圖1-3：烘干機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理該控制系統(tǒng)主要包括：濕度自動(dòng)檢測(cè)模塊變頻器轉(zhuǎn)換模塊單片機(jī)控制模塊雙向可控調(diào)速自動(dòng)變頻器控制模塊矩陣式鍵盤輸出模塊數(shù)字管顯示模塊等[10]所以當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)完全啟動(dòng)后,首先需要對(duì)鍵盤模塊進(jìn)行掃描,判斷其中的輸入信號(hào),根據(jù)所有輸入信號(hào)決定相應(yīng)的工作模式。這個(gè)內(nèi)控系統(tǒng)中含有“正?！?、“強(qiáng)力”、“人工”三個(gè)工作類型，當(dāng)工作類型被確認(rèn)后，內(nèi)控系統(tǒng)就會(huì)自發(fā)控制機(jī)器工作，使其對(duì)實(shí)際濕度進(jìn)行檢測(cè)分析，如果實(shí)際干濕度已經(jīng)高于內(nèi)控系統(tǒng)設(shè)置的相應(yīng)數(shù)值，那么系統(tǒng)就會(huì)自發(fā)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而在人工模式下，使用者則會(huì)使用按鍵去操控機(jī)器，并設(shè)置他們想要機(jī)器工作的時(shí)間段、工作時(shí)的溫度和工作風(fēng)速，這些數(shù)值會(huì)以數(shù)字的方式在一塊led屏上顯示出來，機(jī)器也會(huì)根據(jù)所輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)作。2.2系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的構(gòu)成(1)功率傳感器驅(qū)動(dòng)單元:由電機(jī)、風(fēng)力發(fā)射器驅(qū)動(dòng),用恒溫式發(fā)熱器（PLC）實(shí)現(xiàn)發(fā)熱。(2)濕度檢測(cè)電器:主要功能是檢測(cè)衣物中的溫度(3)微控制器:該控制器的核心部分為單片機(jī)(4)電源穩(wěn)壓電路:主要是用于控制輸入的220伏的交流電壓(5)LED顯示電路:主要功能是顯示工作時(shí)長(zhǎng)和桶內(nèi)濕度[11]2.3系統(tǒng)的功能(1)能夠自行檢測(cè)衣罩濕度(2)按鍵盤被設(shè)置為了干衣工作模式、干燥時(shí)間、風(fēng)量大小等部分(3)用數(shù)字式顯示器來檢測(cè)溫濕度或者是干衣的時(shí)間和風(fēng)量的大小(4)正確地選擇與被干燥衣物相應(yīng)的烘干方法對(duì)衣物進(jìn)行烘干,通過濕度傳感器自動(dòng)檢測(cè)到衣罩內(nèi)部環(huán)境中的濕度,以此方式來自動(dòng)變換不同風(fēng)量和熱量,可以達(dá)到既迅速又環(huán)保的烘干效果[12]。2.4烘干機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便攜式洗衣烘干機(jī)主要結(jié)構(gòu)如下:電源主機(jī)連接桿掛衣架腳手撐防水蓋其中主機(jī)由電動(dòng)機(jī)、風(fēng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、發(fā)熱等主要零部件共同構(gòu)成。主機(jī)的風(fēng)扇外殼、腳手架、掛衣架主要部分是用優(yōu)質(zhì)耐高溫、抗壓、耐磨的有機(jī)材料焊焊制作,連接桿主要是用優(yōu)質(zhì)鋁合金材料制作,抗高溫心性能強(qiáng)并且不易腐蝕產(chǎn)生老化變形,風(fēng)口罩主要是用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料焊接制作。它們一般是由各種小型零部件共同拼合組裝而來形成,組裝簡(jiǎn)單、安全以及拆卸方便,并且又能夠很好隨身攜帶。所以當(dāng)一個(gè)家庭用戶有了要安裝的需要時(shí),我們可以直接將各個(gè)安裝零件按照各種螺紋或者鏈條形式來回的連接在一起,安裝完畢后也能夠輕松地進(jìn)行拆卸,使用的占地面積很小。如圖2-1所示圖2-1：電熱式烘干機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖2-1為電熱式烘干機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)1-PTC元件2-滾筒3-電腦控制盤（微控制器）4-纖維過濾網(wǎng)5-風(fēng)機(jī)2.5烘干機(jī)工作原理外界的空氣在紡織物進(jìn)入烘干器后會(huì)被移到烘干器內(nèi)部的一個(gè)加熱元件,這時(shí)候發(fā)電機(jī)就會(huì)通過帶動(dòng)紡織物的滾筒或者葉輪旋轉(zhuǎn)讓外界的紡織物和其他熱空氣相互接觸,增濕后經(jīng)過濾排除機(jī)外。在加熱的過程中,機(jī)器將把室內(nèi)空氣的溫度控制到了一定的到度,溫度合適,會(huì)使人們?cè)诤罄m(xù)佩戴該物品時(shí)感到舒適。烘干機(jī)同時(shí)具有自動(dòng)快速變溫的工作功能,并且電功率較高,可以保證持續(xù)工作至少25天以上;內(nèi)設(shè)超溫雙重自動(dòng)干燒保護(hù),并且還特別設(shè)有一個(gè)整機(jī)電頻自動(dòng)快速報(bào)警漏電控制保護(hù)系統(tǒng),若是電機(jī)出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間工作或者是內(nèi)部電線電路發(fā)生了大量老化,導(dǎo)致內(nèi)部電路產(chǎn)生電線漏電的異?，F(xiàn)象，電機(jī)可以及時(shí)通過自動(dòng)快速調(diào)整電源開關(guān),保護(hù)電機(jī)使用者的人身安全。烘干器在整體結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)上也都充分考慮了取暖、殺菌、空氣凈化等各個(gè)方面,內(nèi)設(shè)了相應(yīng)裝置,體積小發(fā)熱容量大[13]。3烘干機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)3.1發(fā)熱元件發(fā)熱運(yùn)動(dòng)元件風(fēng)機(jī)是一種位于衣物烘干機(jī)內(nèi)部的重要?jiǎng)恿M成部分元件,它在一個(gè)完全通電的狀態(tài)下會(huì)直接產(chǎn)生充分運(yùn)動(dòng)熱量,使得烘干機(jī)體內(nèi)部部件能夠長(zhǎng)久維持一定的運(yùn)動(dòng)恒溫發(fā)熱狀態(tài),利用這種運(yùn)動(dòng)恒溫對(duì)已經(jīng)烘干好的衣物內(nèi)部進(jìn)行快速發(fā)熱最終就可以直接達(dá)到衣物烘干效果。PTC的主要加熱原理也就是部分元件含有熱敏傳感電阻,通電后自動(dòng)向內(nèi)部升溫,使熱敏電阻阻抗數(shù)值升高進(jìn)入一個(gè)躍變區(qū),恒溫時(shí)向外加熱熱敏傳感電阻的內(nèi)部表面溫度仍然一直保持在恒定數(shù)值,該區(qū)的溫度只與PTC熱敏傳感電阻的內(nèi)里溫度和其內(nèi)部外加的熱敏電壓溫度相關(guān),與內(nèi)部的加熱環(huán)境沒有直接關(guān)系。加熱時(shí)電源具有保持恒溫、不產(chǎn)生發(fā)熱、沒有任何明火、電能源的轉(zhuǎn)換反應(yīng)速率高、受到額定電源和電力負(fù)荷的波動(dòng)影響很小、天氣條件中的溫度自然性使用壽命較短等主要特征。PTC的綜合分類處理方法主要大致有兩種:自動(dòng)恒溫型PTC加熱器、熱風(fēng)PTC加熱器普通實(shí)用型PTC陶瓷加熱器[14]。3.2電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案設(shè)計(jì)電機(jī)的自動(dòng)調(diào)速控制系統(tǒng)調(diào)控是整個(gè)電機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分,該電機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)主要就是采用了硅來控制雙向驅(qū)動(dòng)可控硅的引腳和導(dǎo)線的通角,使得動(dòng)力輸出輸入電壓的發(fā)生了較大改變,從而促進(jìn)了同時(shí)施加在整臺(tái)風(fēng)機(jī)上的動(dòng)力輸入輸出電壓因此發(fā)生較大改變[3],以便于及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速,達(dá)到了電動(dòng)變頻器電機(jī)調(diào)速的主要應(yīng)用目的。可控硅的正向引入和導(dǎo)出接通保護(hù)電壓一般定義如下:陽極和陰極之間正向引入電壓,控制陽極和陰極之間電流增加正向引入接觸極的電壓,陽極引入電流要超過陰極可控硅的最小電流[15]。所以當(dāng)系統(tǒng)需要啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)或迅速模式進(jìn)行工作時(shí),將風(fēng)機(jī)的每一檔和每個(gè)風(fēng)力電機(jī)傳動(dòng)器分別速度設(shè)為高、低兩檔,各檔的電機(jī)風(fēng)速均勻時(shí)應(yīng)有一個(gè)速度限制值。在額定的工作電壓、額定功率下,以最大速度轉(zhuǎn)速圓角進(jìn)行風(fēng)葉運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),要求在一個(gè)風(fēng)葉最大速度圓角上的風(fēng)沿直線方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度的值應(yīng)不得大于2150米每分鐘。線速度根據(jù)以下公式所求： （3.2-1）式中：為扇葉最外側(cè)圓周的線速度；為扇葉的最外側(cè)掃出圓的直徑；為風(fēng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速（r/min）； （3.2-2）取。，。此時(shí)負(fù)載上的有效電壓為： （3.2-3）式中：是輸入交流電壓的有效值；是控制角。例如,當(dāng)傳感器被檢測(cè)到超過零點(diǎn)[16],按照要求得到的出發(fā)時(shí)刻來發(fā)出脈沖,即可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)期轉(zhuǎn)速。因此,在系統(tǒng)中選擇手動(dòng)方式來設(shè)置風(fēng)量的情況下,只需要通過設(shè)定一個(gè)控制角度的大小,即可以控制風(fēng)量的大小范圍,為不同的場(chǎng)合下進(jìn)行使用操作提供了便利。3.3電機(jī)功率在涉及工況運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境下，風(fēng)機(jī)的軸功率計(jì)算方式為： （3.3-1）式中：：流量：全壓：全壓效率：傳動(dòng)效率正常條件下，為，為。將其帶入公式求得： （3.3-2）主扇一般都是采用風(fēng)扇效率最高的主扇配置運(yùn)行條件[17],考慮到實(shí)際主扇運(yùn)行使用情況,安裝主扇電磁閥的一個(gè)角度可取,從主扇安全性能方面來說,設(shè)計(jì)時(shí)在實(shí)際計(jì)算主輸出工作功率的系數(shù)基礎(chǔ)上先計(jì)算乘以功率系數(shù)1.8,然后再依次計(jì)算乘以富裕的功率系數(shù)K,作為最終確定主扇電動(dòng)機(jī)工作功率的一個(gè)重要參考值。主機(jī)所需功率為： （3.3-3）式中：：容量富裕系數(shù)，一般取電動(dòng)機(jī)功率為：故選用型電機(jī)額定功率：額定電壓：額定電流:轉(zhuǎn)速:家庭用電中，風(fēng)機(jī)和電機(jī)的用電方式可以選擇直接傳動(dòng)的形式[18]。由于家電內(nèi)部多是電路，所以電機(jī)檔速之間的調(diào)節(jié)不好用結(jié)構(gòu)傳動(dòng)控制，那么在本設(shè)計(jì)中定為使用系統(tǒng)對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行控制。據(jù)悉，西門子的可編程控制機(jī)具有脈寬調(diào)制功能，所以想要對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，可以根據(jù)西門子可編程控制機(jī)的此項(xiàng)功能來輸出直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)。圖3-1：調(diào)速電路以穩(wěn)定的PLC系統(tǒng)為基礎(chǔ)的PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，具有波動(dòng)小，電流連續(xù)性好，范圍較廣等特點(diǎn)。在脈寬調(diào)制技術(shù)中，如果幾個(gè)狀態(tài)不一但大小相同的沖量加在驅(qū)動(dòng)，那么得到的效果會(huì)是相同的，其等效電壓： （3.3-4） （3.3-5） （3.3-6）雖然各PWM脈沖狀態(tài)不一，但因?yàn)槠浯笮【嗤琜19]，得到的反饋效果一樣，所以把這些脈沖信號(hào)以圖像表現(xiàn)出來即為圖3-2所示。圖3-2：周期性PWM矩形脈沖據(jù)圖示脈沖可聯(lián)立電壓公式得： （3.3-7）：脈沖幅值：矩形脈沖占空比在此類控制程序中,速度的調(diào)節(jié)被設(shè)計(jì)成通過閉環(huán)PID控制,以更好地達(dá)到對(duì)車輛運(yùn)行速度的準(zhǔn)確控制,通常情況下,閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示,組成部分有：計(jì)算部分反饋部分執(zhí)行部分圖3-3：PID控制系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)圖控制作為一個(gè)閉環(huán)計(jì)算程序，根據(jù)要求數(shù)值與實(shí)際測(cè)算數(shù)值進(jìn)行計(jì)算后輸出： （3.3-8） （3.3-9） （3.3-10）：比例系數(shù)：積分時(shí)間常數(shù)：微分時(shí)間常數(shù)本控制系統(tǒng)在編程設(shè)計(jì)時(shí)以控制電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和電機(jī)功率反饋?zhàn)鳛閷?duì)整個(gè)控制電機(jī)處理程序的整體反饋,將外部電機(jī)加速度的設(shè)定值輸入作為對(duì)整個(gè)控制電機(jī)處理程序的一個(gè)設(shè)定值，其PID運(yùn)算輸出到PWM脈寬參數(shù)中，從而達(dá)到電機(jī)速度的閉環(huán)控制。3.4驅(qū)動(dòng)電路由于本設(shè)計(jì)的思路較為簡(jiǎn)單，所以選擇由光耦合器構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路，光耦合器驅(qū)動(dòng)電路具有線路簡(jiǎn)單、可靠性高、開關(guān)性能好等特點(diǎn)，其中的電容傳感器我們選擇了AT42QT1011,在此基礎(chǔ)上,連接的VDD引腳和VSS引腳分別接電源和電源地；除此之外，還要放置一個(gè)旁支電容在和之間。這個(gè)旁路電容還要很靠近電源引腳，這是為了不引入高頻率的振蕩，防止電路發(fā)熱和芯片損壞。驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示。圖3-4：AT42QT1011連接圖3.5總傳動(dòng)比與各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 （3.5-1） （3.5-2） （3.5-3） （3.5-4） （3.5-5）：帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)比：減速齒輪傳動(dòng)比圖3-5：帶傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)計(jì)算--轉(zhuǎn)速: （3.5-6） （3.5-7） （3.5-8）傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)計(jì)算--功率： （3.5-8） （3.5-9） （3.5-10）傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)計(jì)算--轉(zhuǎn)矩： （3.5-11） （3.5-12） （3.5-13） （3.5-14）注：參數(shù)最通用帶傳動(dòng)效率：YJF61型電機(jī)滾子軸承傳動(dòng)效率：傳動(dòng)效率：傳動(dòng)比公式：傳動(dòng)比=使用扭矩÷9550÷電機(jī)功率×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷使用系數(shù)4結(jié)語便攜式移動(dòng)烘干機(jī)已被廣泛認(rèn)為是未來我國(guó)烘干設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略重點(diǎn)和發(fā)展方向,其主要特點(diǎn)之一是使用操作簡(jiǎn)單、便于隨身攜帶,適合不同使用年齡階段的使用人群和高端消費(fèi)者。功能強(qiáng)大的它可以輕松讓你在短暫的時(shí)間內(nèi)把你的衣服等日常物品迅速地清洗烘干,還有它能夠很好地幫助維護(hù)你的衣物形態(tài)。這在一篇文章中就新型烘干機(jī)中的發(fā)熱控制元件、調(diào)速控制裝置的功能選擇問題做了簡(jiǎn)單的理論敘述,為該類新型烘干機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工制作技術(shù)研究發(fā)展提供了一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展研究方向,從產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的各個(gè)角度考慮來看,該類新型家具家用電器從產(chǎn)品基本功能上再考慮到售后產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量、從日常運(yùn)行管理到售后安裝及其性能均有待廣泛推廣。最后補(bǔ)充一下這個(gè)設(shè)計(jì)的不足，在于電熱式滾筒烘干機(jī)的工作原理是利用直接的電加熱原件產(chǎn)生高溫，通過空氣傳遞熱量烘干衣物，如果加熱元件出現(xiàn)故障還可能導(dǎo)致局部過熱。此外烘干機(jī)是針對(duì)烘干小型紡織物設(shè)計(jì)的，與市面上干衣機(jī)功能相似，雖然更為衛(wèi)生，但還是會(huì)令人擔(dān)心其在人們眼中的認(rèn)可程度會(huì)不高。參考文獻(xiàn)[1]邵抒曉,王幼華,王怡華,等.衣服烘干裝置的研制[J].科技資訊.2011(13):105.[2]錦文.家用干衣機(jī)應(yīng)該有所作為[J].

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