《机电传动控制》PPT课件

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1、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

2、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

3、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=Jdω/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Tm>TL时，加速当Tm

4、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1-10，1-1

5、1）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;

6、二是能经受干扰上次课复习生产机械运动方程:TM-TL=Jdω/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

7、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：随转轴转动的部分（线圈、电枢铁芯、换向器等）称为转子（或称为电枢）。气隙：定、转子之间有一空隙，称为气隙。主磁极、换向极、电刷装置示意图主磁极与换向极示意图电刷装置图转子作用（电枢）转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴等组成。电枢铁芯一般用

8、0.5mm涂过绝缘漆的硅钢片叠压而成，作用是嵌放电枢绕组，同时它又是电机主磁路的一部分。电枢绕组由绝缘导线绕制成的线圈（又称绕组元件）按一定规律联接组成，每个元件两个有效边分别嵌放在电枢铁芯表面的槽内，元件的两个出线端分别与两个换向片相连。电枢绕组的作用是产生感应电势和电磁转矩，是实现机电能量转换的枢纽。换向器换向器由许多相互绝缘的换向片组成，作用是将电枢绕组中的交流电整流成刷间的直流电或将刷间的直