《机电传动控制》课件.pptVIP

机电传动控制 绪论 机电传动的特点及其应用 电能的广泛应用 动力源----------电动机 控制系统 生产机械 课程特点:综合性、应用性、系统性 1.1机电传动的目的和任务 机电传动：是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。 目的：是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，满足各种生产工艺过程的要求，保证生产过程正常进行。 任务：广义上指使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上专门指电动机驱动生产机械。 1.2机电传动及控制系统的发展概况 经历了成组拖动、单机拖动和多电机拖动三个阶段 成组拖动：一台电动机带动一根天轴，再由天轴通过带轮和传动带分别拖动各生产机械。特点：效率低，故障影响广。 单机拖动：一台电动机拖动一个机械。特点：如果动力部件较多时，机械传动机构复杂。 多电机拖动：一台生产机械的每一运动部件专门由一台电动机拖动。特点：简化生产机械的传动机构，控制灵活，容易实现自动化。 1.3课程的性质和任务 机电传动控制成为一门综合性课程 电控制分为强电控制、弱电控制二大类． 机电传动控制属于强电控制系统． 包括驱动电动机、控制电机电器、电力拖动、继电器-接触器控制、可编程序控制、电力电子技术、检测技术、直流伺服、交流伺服、步进电动机伺服等强电控制的内容。 突出应用性 第二章 机电传动的动力学基础 2.1机电传动的运动方程式（图１－１） TM-TL=J dω/dt 式中：TM－－电动机输出的转矩。 　　　TL－－单轴传动的负载转矩 　　　J －－转动惯量 　　　ω－－传动系统的角速度 意义：１）当TM＝ TL时； 　　　２）当TM＞ TL时； 　　　３）当TM＜TL时； 考虑：方向性问题１）拖动： TM 与n转动相同；２）制动： TM 与n转动相反。 当TmTL时，加速 当TmTL时，减速 当Tm=TL时，匀速（平衡） 3.Tm与TL的正反。 以转速的方向为准（n） Tm： 与n同向时为正（拖动）反之为负（制动） TL： 与n反向时为正（制动）反之为负（拖动） 解释：提升重物 升：Tm为正，TL正 降：TL为负，Tm负（制动）第5页2个图 §2.3生产机械的机械特性 机械特性： 生产机械转轴（电机轴）上的负载转矩和转速之间的函数关系。 分为以下几种 §2.3.1 恒转矩机械特性 特点： 负载转矩为常数，TL＝C 可分为: 反抗（摩擦） 与n同号（总制动） 位能 方向一定 反抗转矩 位能转矩 离心式风机 例切削力 吊重物 ２.２负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 此部分请自学。 2.3机电传动系统的负载特性 2.3.1恒转矩负载特性（图1-10，1-11） 负载特性:负载转矩为常数。可分为反抗性转矩和位能性转矩两种。 反抗性转矩：方向与运动方向相反； 例如：机床加工切削力所产生的负载转矩 位能性转矩：具有固定的方向。 例如：起重机提升重物和放下重物。 2.3.2离心式通风机负载特性（图1-13） 特点：负载是按离心力原理工作。负载转矩TL与n的二次方成正比。 2.3.3直线型负载转矩 特点：负载转矩TL随n增加成正比的增加。 2.3.3恒功率负载转矩特性 特点：负载转矩TL随n增加成反比的变化。 例如：机床加工 2.4机电传动系统稳定运行的的条件 含义:一是系统能以一定速度稳定运行;二是能经受干扰 上次课复习 生产机械运动方程 : TM-TL=J dω/dt （注意各转矩方向与旋转方向的关系） 各种生产机械的特性: 1、恒转矩负载特性； 2、离心式通风机负载特性； 3、直线型负载转矩 4、恒功率负载转矩特性 稳定运行的的条件（TM与TL关系） 第三章直流电机的工作原理 电机的分类： a发电机，电动机 b直流，交流、步进 特点： 直流电动机： 可以实现无级调速（优点）,在传统的模拟控制系统中应用多 交流电动机： 简单、 便宜、但调速复杂 步进电动机： 用脉冲工作、易于数字控制 直流发电机： 一般用来为直流电动机配套；但可控硅取代很多的发电机 3.1直流电机的基本结构和原理 3.1.1直流电机的结构 一、主要部件： 励硅绕组（定子线圈）用来产生磁场 电枢绕组（转子线圈）通有工作电流 换向器 保持电枢绕组的电流方向不变 铁芯（定子、转子）导磁及支撑 二、各部分的作用： 定子：在电机中固定不动的部分（主磁极、电刷等）称为定子。 转子：