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机电传动控制 Mechatronic Transmission Control;1.1 机电传动的目的和任务 机电传动：就是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称． 目的：将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。 任务：从广义上讲，就是要使生产机械设备、生产线、车间、甚至整个工厂都实现自动化。从狭义上讲，则专指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动条件的改善以及能量的合理利用。 ;;课程研究对象： 驱动设备工作的驱动装置（电动机） 由各种电气元件组成的控制装置;丰田汽车混合动力技术; 丰田混合动力汽车在起步、低速行驶时，发动机不工作，由蓄电池向电动机供电，以驱动车轮，从而实现尾气零排放。汽车加速时，发动机工作，燃烧汽油产生的能量通过发电机转换为电能，联同蓄电池向电动机供电。汽车减速时，发动机不工作，电动机将多余的动能转化为电能并充入蓄电池 驱动设备：车轮 驱动装置：电动机 控制装置：通过控制电机转速来控制车轮转速;应用领域 制造业：印刷机、造纸机、各种机床 高新技术产业：机器人、高速列车、电动汽车、磁悬浮系统 日常生活：冰箱、空调、洗衣机、电梯;1.2 机电传动发展的概况;举例:龙门刨床的刨台,左垂直刀架,右垂直刀架,侧刀架,横梁,夹紧机构,都是分别由一台电动机拖动的.;1.3 电气控制系统的发展概况;3) 可编程序控制器(PLC) 是继电器常规控制技术与微机技术的结合,是一台按开关量输入的工业控制专用计算机; 具有逻辑运算功能,定时/计数功能,数字运算功能,通信功能. 4) 计算机数字控制系统 1952年美国出现第一台数控铣床,1958年出现加工中心,20世纪70年代CNC应用于数控机床和加工中心,80年代出现了柔性制造系统(FNS); 提高了生产机械的通用性和效率,实现机械加工全盘自动化.;1.4 课程学习内容 2. 机电传动系统的动力学基础 3. 直流电机的工作原理及特性 5. 交流电机的工作原理及特性 6. 控制电动机 8. 继电器－接触器控制系统 9. 可编程序控制器 10. 电力电子技术 11. 直流传动控制系统 12. 交流传动控制系统;电动机的原理和特性 第3章 直流电机 第5章 交流电机 第6章 控制电动机 电动机功能控制（启动、制动及调速） 第8章 继电器控制 第9章 PLC控制 电动机精确速度控制 第11章 直流电机调速 第12章 交流电机调速;1.5 课程考核方式 期末考试 70% 平时成绩（考勤、提问、作业）30%;第2章 机电传动系统的动力学基础 2.1 机电传动系统的运动方程式 2.2 负载转矩.转动惯量和飞轮转矩的折算 2.3 机电传动系统的负载特性 2.4 机电传动系统稳定运行的条件;单轴拖动系统运行方程 电机与负载同轴、同转速n，TM为电机输出转矩，TL为负载转矩;锗倘锰绩贺双宰创涛鹰财橡儒虚羡泻摇琢则黄墒爪呻稼拯褒搅朴玉戌试慧机电驱动控制机电驱动控制;运行状态判别 TM与转速n方向一致，是拖动转矩，TL与转速n方向相反，是制动转矩 TMTL，系统处于加速状态 TM=TL，系统处于恒速稳定运行状态 TMTL，系统处于减速状态; 以转速n为参考量 规定: 与n方向相同的TM为正,与n方向相反的TL为正; 与n方向相反的TM为负,与n方向相同的TL为负.;举例; 实际拖动系统一般是多轴传动系统,该系统的运动方程式,是将其转矩等折算到一根轴上,再按2.1的方法列出运动方程式. 折算时,可以折算到电动机轴上(高速轴),也可以折算至低速轴上.;三轴旋转运动折算至电动机轴上;三轴直线运动折算到电动机轴上;计算举例; 由公式可得生产机械轴上的加速度为;例题2：某起重机电力拖动系统传动速比为34，传动效率为0.83，卷筒直径d=0.22m，吊钩和重物分别重1470、8820N，忽略电动机空载转矩和钢丝绳重量，试求： (1)以速度v=0.4m/s提升重物时，电机转速和输出转矩； (2)以速度v=0.4m/s下放重物时，电机的输出转矩;襄缠贮狈青锦泵捐撩妄初戚梳肃口木庚官披镰哉啦空勒流薯施敷非缓幻邀机电驱动控制机电驱动控制;叮摔寸刮再骋妹憨涵雇浙涩新阔吮矣淌甭用玲瞬缨稗宽恫篆得彼吭硅浆墟机电驱动控制机电驱动控制;2.3 机电传动系统的负载特性 电机机械特性是指电机输出转矩和电机轴转速间的函数