机电传动控制133章ppt课件.ppt

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1、机电传动控制主讲：孙选济南大学机电传动控制课题组制作2009第一章概述1.1课程的性质和任务性质：机械工程及自动化专业基础课程、主干技术基础课。是机自专业人才所需电知识结构的躯体。任务：了解机电传动控制的一般知识，掌握电机、电器的工作原理、特性、应用和选用方法。掌握开环、闭环控制系统的工作原理、特点、性能及应用场所。了解最新控制技术在机械设备中的应用。以伺服驱动系统为主导，以控制为线索，系统介绍电动机基本原理、运行特性、控制方法、控制手段等知识。1.2课程的内容安排重点内容：第二章机电传动系统的动力学基础第三章直流电机的工作原理及特性第五章交流电机的工作原理及特性第六章控制电机第十一

2、章直流传动控制第十二章交流传动控制第一章概述1.3课程要求教材《机电传动控制》邓星钟华中科技大学出勤作业答疑：时间：每周三晚7.00地点：机电实验室考核：平时考核（20%）+闭卷考试（80%）第一章概述1.4机电传动控制的目的和任务机电传动：以电动机为原动机驱动机械的系统。目的：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，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。任务：从广义上讲，就是要使生产机械设备、生产线、车间、甚至整个工厂都实现自动化。从狭义上讲，专指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动条件的改善以及能量的

3、合理利用。第一章概述1.5机电传动及其控制系统的发展概况机电传动的发展：成组拖动单电机拖动多电机拖动控制系统的发展：接触器—继电器控制实现简单控制，速度慢，精度差电机放大机控制连续自动控制，速度、精度、可靠性提高晶闸管功率晶体管控制效率高、控制特性好、反应快、寿命长、可靠性高、体积小、重量轻计算机控制连续复杂控制，灵活性好、自动化程度高第一章概述第二章机电传动系统动力学基础本章重点：掌握机电传动系统的运动方程式及其含义；多轴拖动系统中转矩、转动惯量的折算；学会分析机电传动系统的运行状态；第二章机电传动系统动力学基础机电传动系统是一个由电动机拖动、并通过传动机构带动生产机械运转的机电运

4、动的动力学整体。尽管电动机的种类繁多，特性各异，生产机械的负载性质也各种各样，但从动力学的角度来分析，都服从动力学的统一规律。第一节机电传动系统的运动学方程1、单轴机电传动系统及其运动方程式2）TM>TL，dn/dt>0，系统加速；1）TM=TL，dn/dt=0，电机转速为零或常数，运动状态为静态或稳态；3）TM

5、的正方向的规定：以转速n的转动方向为参考，TM的方向与转速n的方向相同时，为正方向；TL的方向与转速n的方向相反为正方向。例：起重机提升重物的启动、制动过程a）启动时（+TM）-（+TL）=Tdb）制动时（-TM）-（+TL）=Td第一节机电传动系统的运动学方程第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴拖动系统：等效为单轴拖动系统：1.负载转矩的折算（根据静态时功率守恒原则）a)对于旋转运动：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算b)对于直线运动：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算如果是生产机械拖动电动机旋转（制动状态），则有：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.转动惯量的折算（依

6、据动能守恒原则）设传动系统由m个转动件和n个平动件组成，转动件的转动惯量和角速度分别为Ji和ωi；平动件的质量和速度分别为mj和vj；则系统总的动能E1为：折算到电机轴上时，系统总动能为：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算根据动能守恒：E2=E1故：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算说明:在[J]中包含了电动机转子的转动惯量JM3.飞轮转矩的折算（依据动能守恒原则）依据转动惯量与飞轮转矩的关系，得到折算到电机轴上的总的飞轮转矩为：第二节转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴系统的运动方程式：第三节生产机械的机械特性机械特性：力（力矩）与运动参数（包括位移、速度、加速度）之间的关系。生

7、产机械的机械特性：TL=f(ω)ω=2πn/60TL=f(n)电机的机械特性：TM=f(ω)或TM=f(n)第三节生产机械的机械特性几种典型机械特性：恒转矩型机械特性特点：TL=常数。例：提升机、皮带运输机等。包括反抗转矩和位能转矩2.风机型机械特性特点：TL=Cn2例：鼓风机、水泵等。第三节生产机械的机械特性3.直线型机械特性特点：TL=Cn例如：他励直流发电机。4.恒功率型机械特性特点：TL=K/n（TLn＝K）例如：车床加工此外，还有其他形式的机械特