电力拖动调速系统课件.ppt

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1、第5章电力拖动调速系统5.1机床的速度调节2转速负反馈自动调速系统3电压负反馈和电流正反馈调速系统5.2直流电动机双闭环调速系统5.5直流电机可逆调速系统5.6直流电动机的脉宽调制调速系统5.7直流调速的应用5.1机床的速度调节5.1.1现代机床调速系统5.1.2现代机床控制技术5.1.3直流调速简介5.1.4直流调速的发展趋势调速系统是现代机床电气控制系统的重要组成部分。机床拖动系统主要有直流拖动系统与交流拖动系统两大类，采用直流电动机的称之为直流拖动系统。本章要求在了解自动调速系统的组成和调速性能指标的基础上，掌握自动调速系统中各个基本环节，各种反馈环节的作用及特点；掌握常用的自动调速系统

2、的原理、特点与适用场所，正确选择和使用直流调速控制系统。5.1.1现代机床调速系统机床调速系统的分类按照调速装置的主体，分为机械调速与电气调速；按照速度是否连续可调，分为有级调速与无级调速；按照电机驱动电源的类型，分为直流调速与交流调速等等。⑴机械有级调速系统在机械有级调速系统中，电动机一般采用不调速的笼型异步电动机，通过改变齿轮箱的变速比来实现速度调节。负载转矩是通过机械传动机构传到电动机轴上，电动机轴上转矩只是负载转矩的传动比的数倍，因此可以选择转矩较小的交流电动机。该调速方式使机械系统变得复杂，影响了机床的加工精度。在普通的车床、钻床、铣床等加工精度要求不高的场合，一般采用此类调速系统。

3、⑵电气—机械有级调速系统用多速鼠笼式异步电动机代替不能调速的鼠笼式异步电动机，以便简化机械传动机构。多速电动机一般采用双速电动机，少数机床采用三速、四速电动机。中小型镗床的主拖动系统多采用双速异步电动机。⑶交直流无级调速系统通过改变电枢电压（或激磁电流）直接改变电动机转速，从而实现机床工作机构转速的无级调节的拖动系统。该调速系统满足机床的主运动和进给运动均有调速要求的场合，具有调速范围宽、实现平滑调速、调速精度高、控制灵活等优点，还可能取消或大大简化电动机与机械运动部件之间的齿轮变速箱，简化了机械传动机构，因而广泛应用于机床的主拖动和进给拖动系统中。5.1.2现代机床控制技术⑴控制系统的分类①

4、按照有无反馈测量装置，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。②按照闭环控制系统中控制器结构，可以分为串联的反馈控制系统、串并联反馈控制系统以及复合控制系统等。③按照信号处理技术，可以分为模拟控制系统和数字控制系统。开环控制系统是没有输出反馈的一类控制系统。开环控制系统的主要优点是简单、经济、容易维修以及价格便宜。主要缺点是精度低，对环境变化和干扰十分敏感。闭环控制系统亦称为反馈控制系统，采用反馈原理将系统输出的全部或部分被负反馈到输入端。闭环控制系统与开环控制系统相比，具有精度高，动态性能好，抗干扰能力强等等优点。它的主要缺点是结构比较复杂、价格比较昂贵等。由可编程序控制器（简称PLC）

5、为核心的控制系统称为PLC的控制系统，采用微处理机作为控制器的控制系统称为计算机（或微机）控制系统。⑵几种常见控制系统的比较①PLC控制系统②微机控制系统③计算机集成制造系统PLC、继电器控制系统、微机控制的比较项目PLC继电器控制系统微机控制系统功能用程序可以实现各种复杂控制用大量继电器布线逻辑实现顺序控制用程序可以实现各种复杂控制、功能最强改变控制内容修改程序较简单改变硬件接线逻辑、工作量大修改程序、技术难度较大可靠性平均无故障工作时间长受机械触点寿命限制一般比PLC差工作方式顺序扫描顺序控制中断处理、响应最快接口直接与生产设备连接直接与生产设备连接要设计专门的接口环境适应性可适应一般工业

6、生产现场环境环境差，会降低可靠性和寿命要求有较好的环境PLC、继电器控制系统、微机控制的比较项目PLC继电器控制系统微机控制系统抗干扰性一般不用专门考虑抗干扰问题能抗一般电磁干扰要专门设计抗干扰措施，否则易受干扰维护现场检查、维修方便定期更换继电器，维修费时技术难度较高系统开发设计容易、安装方便、调试周期短图样多、安装接线工作量大、调试周期长系统设计较复杂、调试难度大、需专门计算机知识通用性较好，适应面广一般是专用要进行软硬件改造才能作其他用硬件成本比微机系统高少于30个继电器的系统成本低一般比PLC低③计算机集成制造系统计算机群控系统是由一台计算机控制多台数控机床，又称为“直接数控系统”。柔

7、性制造系统（FMS）是由一中心计算机控制的机械加工自动线，上世纪90年代后，逐步取代“直接数控系统”。柔性制造系统加上计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助质量检测CAQ及计算机信息管理系统，将构成计算机集成制造系统CIMS，它是当前机械加工自动化发展的最高形式。5.1.3直流调速简介⑴直流调速的方法降压调速变阻调速弱磁调速调压调磁调速⑵直流调速的主要性能指标稳态性能指标主要有静差