《机电传动控制》课件

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1、机电传动控制Mechanical&electricalTransmissionControl华中科技大学机械学院朱国力Tel:87543871Email:glzhu@public.wh.hb.cn内容内容内容：集成了原来的电子学、电工学课程里的强电内容机电传动：机电传动的动力学基础电动机的工作原理及特性电动机的调速及实现步进电机及其控制控制继电器、接触器控制PLC控制内容电动机的工作原理与特性直流电机的原理与特性交流电机的原理与特性步进电机的原理与特性电动机的速度调节电力电子学基础直流电机调速原理与实现交流电机的调速原理与实现步进电机控制内容继电器、接触器控制常用的

2、控制电器与执行器件：继电器、接触器、检测器件、保护器件等基本控制电路常用的控制电路基本设计方法内容PLC控制PLC原理、组成PLC的内部等效电路（继电器）PLC的指令系统PLC的应用与设计方法以三菱公司的F系列PLC为基础第一章概述机电传动的定义是什么？机电传动的作用是什么？机电传动的发展过程及趋势是什么？什么是成组拖动、单电机拖动、多电机拖动？优缺点是什么？机电传动控制系统的发展过程与趋势是什么？机电传动定义和目的：定义：以电动机为原动机（动力源）驱动生产机械的系统的总称目的：将电能转换为机械能，实现生产机械的启动、停止及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保证

3、生产过程的正常进行机电传动与控制的重要性机电传动控制技术涉及到社会生活的各个方面(工业、交通、信息、日常生活、军事等）机电传动控制技术是现代制造业的基础（各种制造装备都是以机电传动控制为基础）机电传动与控制技术的发展有力地推动社会的进步（提高产品质量、制造能力）信息社会更离不开机电传动与控制技术（信息设备产品、信息的应用等）机电传动与控制技术的发展传动技术的发展（简化机械结构、直接驱动）电动机的发展（交流、直线、高性能、大、小等）调速技术的发展（交流、大范围、高精度）控制理论与技术的发展（现代控制理论、非线性控制、模糊智能控制、神经网络）制造自动化技术的发展（分布式

4、控制、现场总线、FMS/CIMS）传动技术的发展动力源：蒸汽机，内燃机，电动机机电传动方式：成组拖动：一台电机拖动多台设备，老方式，传动机构复杂，效率低。单电机拖动：一台电机拖动一台设备，比成组方式进步。多电机拖动：多台电机拖动一台设备，现代的传动方法。电动机的分类直流电机：采用直流电源，调速特性好，但换相电刷影响其容量、使用范围和寿命。交流电机：采用交流电源，克服了直流电机的缺点，现代交流调速技术的发展使其成为主流。步进电机：运动距离和输入脉冲成正比，控制方便，但功率和精度较差。电动机的分类旋转电机：实现直线运动需要专门的机械传动装置，在高速、高精度应用中有一定缺

5、陷（高速高精度、直接驱动）。直线电机：电机的重要方向，可以实现高速、高精度加工，机械传动机构简单。（两个发展方向：一种是大推力，另外是高相应。）直流、无刷直流、交流电机比较几种电机的工作范围调速技术的发展直流调速：有级调速（串电阻，继电器、接触器控制），无级调速（调压调速、调磁调速，发电机-电动机方式，晶闸管方式，PWM方式）交流调速：有级调速（调压，变极），无级调速（变频调速）继电器—接触器控制：20世纪初，借助于简单的接触器与继电器实现对控制对象的启动、停车以及有级调速等控制。控制速度慢，控制精度差。电机放大机控制(电动机－－发电机)：30年代，控制系统从断续控

6、制发展到连续控制，连续控制系统可随时检查控制对象的工作状态，并根据输出量与给定量的偏差对控制对象进行自动调整。快速性及控制精度都大大超过了最初的断续控制，并简化了控制系统，减少了电路中的触点，提高了可靠性，也提高生产效率；晶闸管、晶体管控制：40年代~50年代， 晶闸管控制就取代了水银整流器控制，后又出现了功率晶体管控制，由于晶体管、晶闸管具有效率高、控制特性好、反应快、寿命长、可靠性高、维护容易、体积小、重要轻等优点，它的出现为机电传动自动控制系统开辟了新纪元。计算机数字控制（digitalcontrol）：70年代初，随着数控技术的发展，计算机的应用特别是微型计

7、算机的出现和应用，又使控制系统发展到一个新阶段——采样控制。CNC（ComputerNumericalControl）/FMS/CIMS：现代控制控制系统的发展及比较控制理论与技术的发展开环控制（步进电机、变频调速等）闭环控制：经典控制理论、现代控制理论、自适应控制、模糊控制、智能控制计算机控制技术和现场总线技术CQM1I/OLink单元8-/16-点远程I/O终端16-点远程8-点传感器终端2-/4-点模拟量终端C200HW-DRM21-V1主单元CVM1-DRM21-V1主单元3G8B3-DRM21-EVME工控机主站板New3G8E2-DRM21-E配