《机电传动控制》讲义(1).pptVIP

机电传动控制 2006－2007学年　第二学期 ——本课程为机械类专业的电气类课程 （3）强电部分：设备驱动和控制。 （1）设备组成：机械部分、电气部分。 （2）电气部分：强电部分、弱电部分。 课程内容定位 ——本课程重点研究设备驱动与控制 本课程的主要内容 电机与拖动基础知识； 机电传动控制技术 机电传动控制中继电器-接触器控制 交直流调速控制 伺服驱动控制 步进电机控制 学习任务 掌握电机、电气传动和电机控制的基本原理和方法。 认识设备与电气元件，了解其工作原理及作用，以及图形表达方法等。 初步掌握机电传动系统的分析、设计方法。 能运用所学的知识去分析解决机电工程中的相关问题。 考试方式与成绩评定 100分制，期末考试、实验与平时成绩考查相结合，比例为70：30。 第一章 机电传动控制概论 第一节 概述 一、什么是机电传动控制 机电传动又叫电气传动、电力传动或电力拖动 是指以电动机为原动机，将电能转变为机械能的传动技术 机电传动控制就是实现对机械运动的电气控制和调节。 现代机电设备和装置一般由工作机构、传动机构、原动机和自动控制系统四个主要部分组成。 原动机 （电动机） 传动机构 工作机构 自动控制系统 （电子、电气控制） 机电传动 机电传动控制 机电系统 工作机构 最终完成系统所承担的工作任务，如机床的加工机构，汽车行驶机构等。 传动机构 把运动和动力传递到工作机构，如齿轮减速器等。 原动机 产生将其他能量转换为机械能，产生动力，如电动机、汽油机等。 机电传动系统主要以电动机为原动机。 控制系统 控制工作机构的运动，使之按预先设计的规律运动，并完成工作任务。 机电传动控制主要研究对电动机的控制。 二、为什么要用机电传动？ 电气控制系统和机电传动系统能比较方便地集成 能充分发挥电子设备的信息处理能力，实现复杂的控制功能。 要想很好地使用电子和电气设备进行自动控制必须使用机电传动系统。 机电传动控制系统是机电一体化系统的核心 机电传动系统体积较小，结构简单，配置布署方便； 传动效率高，节省能源，清洁、不污染环境； 机电传动系统能适应高精度、高转速、高负载等的应用要求，应用范围广。 各种传动方式的比较 类 型 操作力 动作快慢 环境要求 构造 负载变化影响 操作距离 无级调速 工作寿命 维护 体积 气压传动 小~中 较快 适应性好 简单 较 大 中距离 较好 长 一般 中等 液压传动 中～极大 较慢 不怕振动 复杂 有一些 短距离 良好 一般 要求高 较大 电 传 动 电气 小~大 快 要求高 稍复杂 几乎没有 远距离 良好 较短 要求较高 较小 电子 最小 最快 要求特高 最复杂 没有 远距离 良好 短 要求更高 小 机械传动 小~大 一般 一般 一般 没有 短距离 较困难 一般 简单 大 项目? 气动 液压 电传动 机械 驱动力调整 容易 容易 困难 困难 速度调整 容易 很容易 稍困难 困难 速度稳定性 较差，需采取专门措施 良好 次于液压，优于气动 很好 控制精度 较差 高 一般 一般 控制距离 中短 短 不限 短 过载保护 容易 较容易，过载会引起油温升高，功耗大 长期过载会烧毁电动机 稍困难 传动系统效率 30% 70% 90% 90%左右 传输时能量损失 较小 较大 小 小 防爆性 好 用非可燃油才能防火 应采取措施，但成本高 好 防尘性 好 要防止油被污染 灰尘对性能有影响 防湿性 应排除冷凝水 小 要特殊保护措施 小 抗震性 一般 一般 差 一般 抗磁性 好 好 可能引起误操作 抗腐蚀性 较好 好 差 较差 温度影响 小 中 大 小 对环境污染 对空气污染小，要防止噪声 要防漏油和噪声 污染小，要防噪声 要防噪声 寿命 长 较长 电器控制低于气动，电子控制最长 长 价格 便宜 较贵 电器控制便宜，电子控制较贵 一般 三、机电传动的应用领域 广泛应用于工农业生产、航天航空、交通运输、日常生活等方面 控制 减速器 电动机 织布机 普通机床 电力机车 飞机 装甲车辆 徐工400T400吨级电传动矿用自卸车 （长×宽×高）15920×10000×7630mm，空车重量260吨，车货总重达660吨。 电梯 家电 四、机电传动及控制的发展史 三条主线：电机，电气、电子技术，信息技术 电机： 1820年，丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，电流能够产生磁场. 1821年，英国科学家法拉第(Faraday)总结了载流导体在磁场内受力并发生机械运动的现象，法拉第的试验模型可以认为是现代直流电动机的雏形。 1824年，法国科学家阿拉果（Arago）发现了旋转磁场，为电磁感应现象的发现和交流感应电动机的发明奠定了基础。 阿拉果实验：用一个铜盘靠近正在往复摆动的指南针，出现了