郝用兴主编 华中科技大学出版社 第二版 机电传动控制课件 第1章.ppt

机电传动系统的组成 机电传动部分：电动机、机械传动机构的总称。 机电传动控制部分：电气控制和操作部分。 现代生产机械对机电传动控制的要求 机电传动控制技术的发展 连续控制： （1）直流电机调速 30年代 直流发电机-直流电动机调速控制； 电磁放大器、大功率可控水银整流器调速控制； 60年代 晶闸管-直流电动机调速控制； （2）交流电机调速控制 70年代 自关断能力全控型功率器件： 门极可关断晶闸管（GTO）、电力功率晶体管（GTR）、 功率场效应管（P－MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、MOS控制晶闸管（IGCT） 相控变流?脉宽调制?变频控制 功率集成电路 计算机控制--无零点漂移, 控制精度高、可提供人机界面, 多机联网工作 数字信号处理器（DSP）--矢量控制、直接转矩控制 自适应控制、神经网络 正弦波交流伺服系统 嵌入式数字交流伺服控制--具有局域网甚至互联网的上网功能 课程的性质与任务 机电传动控制课程融合了电力拖动、自动控制原理、计算机技术、继电器－接触器控制、电力电子技术、交流伺服系统技术、直流伺服系统技术等相关技术 是机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业学生学习机电一体化技术的重要课程之一 欢迎学习 机电传动控制课程 普通高等院校“十一五”规划教材 普通高等院校机械类精品教材 华中科技大学出版社 2010年1月 第1版 郝用兴 苗满香 罗小燕 主编 第1章 绪论 第2章 机电传动系统的静态与动态特性 第3章 直流电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 第5章 控制电机与特种电机 第6章 机电传动控制系统中电动机的选择 第7章 继电器-接触器控制系统 第8章 电动机的计算机控制技术 第9章 电力电子技术 第10章 直流调速控制系统 第11章 交流调速系统 第1章 概述 1.1 基本概念： 生产机械构成：工作机构、传动机构、原动机、控制系统。 机电传动：原动机为电动机时，由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作的传动方式。 机电传动系统的任务 1． 将电能转换为机械能； 2． 实现生产机械的启动、停止以及速度的调节； 3． 完成各种生产工艺过程的要求； 4． 保证生产过程的正常进行。 机电传动控制系统的任务 从广义上讲，机电传动控制系统的任务就是要使生产设备、生产线、车间乃至整个工厂都实现自动化。 从狭义上讲，则专指使电动机启动、制动、调速、快速定位等的电气控制和操作部分。它控制电动机驱动生产机械，满足工艺要求，实现生产效率、 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合理利用等。 精密机床要求加工精度百分之几毫米，甚至几微米。 重型机床为保证加工精度和粗糙度，要求系统有很宽的调速范围。 可逆式轧机及其辅助机械，操作频繁，即要求系统能迅速启动、制动和反向。 对于电梯和提升机，则要求启动和制动平稳，并能准确地停止在给定的位置上。 对于冷、热连轧机以及造纸机的各机架或部分，则要求保持一定的比例关系进行协调运转。 由数台或十几台设备组成的生产自动线，要求统一控制或管理。 机电传动系统的发展经历了: 成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。 （1）成组拖动：一台电动机拖动一根天轴，由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，一旦电动机出了故障，成组生产机械停车。 （2）单电机拖动：一台电动机拖动一台生产机械，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构仍十分复杂。 （3）多电机拖动：一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动，例如：龙门刨床的刨台、左右垂直刀架、横梁及夹紧机构等均分别由一台电动机拖动，这样简化了传动机构，控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件。现代机电传动均为此形式。 1.2机电传动控制技术的发展历程 断续控制： 20世纪初 继电器—接触器控制 20世纪60年代末 可编程控制器（PLC）控制 机电传动控制技术的发展