电机传动控制

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1、机电传动控制李晓雪18616608597机电传动，又称电气传动、电力传动、电力拖动。机电传动控制：以电动机驱动的生产机械为研究对象，研究各类电动机及其控制方法。课程内容：拖动电机与控制电机接触器与开关式控制系统晶闸管与数字式控制系统第1章概述现代传动技术的三大形式：机械传动流体传动电气传动机械化——机械技术通过对原动力的传递与控制，获取所需的运动(位移、速度、加速度)和动力(力、力矩)，实现机械做功的技术。机械传动的技术特征电能热能原动机机械能机械传动器调速与换向连锁与制动传递与变换机械能机械执行器齿轮齿条蜗轮涡杆丝杆螺母带轮链轮凸

2、轮连杆支承导向电动机内燃机液压传动的技术特征原动机机械能液压控制回路机械执行器控制阀门辅助元件液压泵电能热能液压能液压能机械能液压缸和马达调速与换向连锁与制动传递与变换电动机内燃机电气传动的技术特征控制电机电子控制电路微型计算机单片机可编程序控制器接口模块电能算术与逻辑运算数模与模数转换控制信号电力驱动电路调速与换向连锁与制动机械执行器电能机械能继电器、接触器可控硅、晶闸管功放、变频模块步进电机变频电机直流伺服电机交流伺服电机机电传动控制技术发展概况拖动方式：成组拖动——单电机拖动——多电机拖动控制方式：开关量——模拟量——数字量元

3、件：接触器——电机放大机——晶闸管、功率率晶体管在机电一体化系统中的应用：CNC、MC、ROBOT、FMS、CAD/CAM、CIMS课程结构一、机电传动系统的动力学基础二、常用电机的工作原理及其特性：1、拖动电机（直流电机、交流电机）2、控制电机（控制信号的传递与转换）三、开关量（接触器）控制系统1、继电器2、可编程序控制器四、模拟量控制系统五、数字量（晶闸管）控制系统1、电子电力技术与晶闸管电路2、直流传动控制系统3、交流传动控制系统4、步进电机传动控制系统第2章电机传动系统的动力学基础机电传动系统的运动方程TL为负载折算到电机输

4、出轴上的负载转矩；TM为电机的输出转矩；J为整个传动装置折算到电机输出轴上的转动惯量；ω为电机的输出转速。TM使转速增加为正，称拖动转矩；使转速下降为负，称制动转矩；TL使转速增加为负，称拖动转矩；使转速下降为正，称制动转矩；旋转运动：转动惯量与飞轮TM与转向相同为正；TL与转向相反为正。飞轮转矩多轴传动简化为单轴传动模型将驱动力、动态惯性力、负载折算到一根轴上驱动力矩、负载力矩的折算可按杠杆原理、虚位移原理、静态下的能量守恒原理等方法折算。动态惯性力的折算可按动能守恒原则折算。负载转矩TL的折算在静态下；按功率守恒。考虑传动效率η

5、j为传动比转动惯量Ｊ的折算按动能守恒折算Ji为传动装置中的各个旋转零件的转动惯量Mi为传动装置中的各个直线运动零件的质量可以折算到任意一个传动环节机电传动系统的运动方程传动比与执行机构的加速度生产机械的机械特性负载转矩与转速之间的函数关系1、恒转矩机械特性：负载转矩恒定。反抗转矩（摩擦转矩）：由摩擦、非弹性体的压缩、拉伸、扭转等产生，例如切削力，其方向与运动方向n相反；位能转矩：由物体的重力、弹性体的压缩、拉伸、扭转等产生，例如吊重物，其方向与运动方向n无关。生产机械的机械特性2、离心式通风机型机械特性：负载转矩与转速的平方成正比。

6、3、直线型机械特性：负载转矩与转速成正比。4、恒功率机械特性：负载转矩与转速成反比。机电传动系统稳定运行的条件1、电动机和生产机械特性曲线有交点（平衡点）；2、干扰负载的出现，必然造成平衡点的改变，但在干扰负载消失后，要求运行状态要返回原平衡点。机电传动系统稳定运行判断干扰使转速上升，应有TMTL。平衡点画水平线作业2.7、2.8、2.11电机及拖动基础知识范畴第3章直流电动机的工作原理及特性第4章交流电动机的工作原理及特性机电传动系统的过渡过程第5章控制电机交直流伺服控制电动机、力矩电动机微型同步

7、电动机、测速发电机/自整角机步进电机、直线电动机机电传动控制系统中电动机的选择直流电机既可用作电动机，也可用作发电机。直流电机的构造较复杂，价格也比交流电动机昂贵，维护维修也较困难。近年来，由于变频调速技术的发展，在中小功率的电动机调速领域中，交流电动机正逐步取代直流电动机。尽管如此，由于直流电动机具有转速稳定、便于大范围平滑调速、起动转矩较大等优点，因此，广泛用于要求进行平滑、稳定、大范围的调速或需灵活控制起动、制动的生产机械。直流发电机主要用于直流电源，随着晶闸管等整流设备的广泛应用，直流发电机已逐渐被取代，但从电源的质量与可靠

8、性来看，直流发电机仍有其优点。第3章直流电机的工作原理及特性直流电机的基本结构和工作原理直流电机的基本工作原理是建立在电磁感应和电磁力的基础上的。见直流电机的基本构成图。它主要定子上的主磁极、换向极、机座、端盖、轴承等，以及转子上的电