机电传动课件

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机电传动控制课件ppt精选全文

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第一节 机电传动控制系统得组成与分类
一、自动控制系统分类: (4)按系统稳态时被调量与给定量有无差别,可分为
有静差调节系统与无静差调节系统。
(5)按给定量变化得规律,可分为 定值调节系统、程序控制系统与随动系统。
(6)按调节动作与时间得关系,可分为 断续控制系统与连续控制系统;
(7)按系统中所包含得元件特性,可分为 线性控制系统与非线性控制系统。
机电传动控制课件
第一节 机电传动控制系统得组成与分类
一、自动控制系统分类: (1)从组成原理上分类
开环控制系统: 特点:系统简单;控制精度不高。 闭环控制系统: 特点:系统较复杂;控制精度高。 (2)按反馈方式得不同,可分为 转速负反馈、电势负反馈、电压负反馈及电流 正反馈控制系统; (3)按系统得复杂程度,可分为 单环自动调节系统与多环自动调节系统;
3)调速得平滑性,通常用两个相
邻调速级得转速差来衡量。
S2
n02 nN n02
D nmax
nmax
nmin n02 nN
nmax S2
nN (1 S2 )
第二节 机电传动控制系统调速方案选择
动态指标:
1)最大超调量
MP
nmax n2 n2
100%
2) 过渡过程时间 T
3) 振荡次数 N
第一节 机电传动控制系统得组成与分类
二、一般自动控制系统组成:
比较
给定 Ug + U 放大
环节 — EBR 调节环节
执行 环节
测量 环节
扰动
被调 被调量
对象
n
第二节 机电传动控制系统调速方案选择
一、调速方法 ➢纯机械方法调速: 通过变速齿轮箱或几套变速皮带轮 或其她变速机构来实现; ➢纯电气方法调速: 通过改变电动机得机械持性实现, 这时机械变速机构简单、只一套变速齿轮或皮带轮; ➢电气与机械配合调速: 用电动机来得到多种转速,同 时,又用机械变速机构得换档来进行变速。

机电传动系统的动力学基础课件

机电传动系统的动力学基础课件

模糊控制算法及其实现
模糊化
将精确的输入量转化为模糊量。
规则库
根据专家经验制定一系列模 糊条件语句。
模糊推理
根据规则库中的模糊条件语 句进行推理,得出模糊输出量。
神经网络控制算法及其实现
前向神经网络
通过训练学习输入与输出之间的映射关系。
反向神经网络
通过训练学习输出与输入之间的映射关系,并用于回归、分类等问题。
04
可靠性强化
采用高可靠性的设计和制造技术, 提高系统的可靠性和耐久性。
02
机电传动系统的动力学模型
建立动力学方程的方法与步骤
确定系统中的物体和约束
首先需要明确机电传动系统中涉及的物体和 它们之间的约束关系。
考虑系统的动能和势能
分析系统中各物体的动能和势能,确定系统 的总能量。
列出系统的牛顿方程
建模过程
基于机电传动系统的动力学方程,利用Simulink构 建相应的模型。
模拟过程
通过模拟,获取机电传动系统的动态响应和 性能指标。
实验验证及其结果分析
实验验证方法
通过实验测试,对仿真结果进行验证,以评估模型的准确性 和可靠性。
结果分析
根据实验数据和模拟结果,对机电传动系统的性能进行分析, 找出潜在的问题和改进方向。
THANKS
感谢观看
包括齿轮、轴、轴承等部件,实现动力的传递和 减速。
控制系统
对机电传动系统进行控制,包括电力、气压和液 压等。
机电传动系统的分类及特点
直流电动机传动系统
具有较好的调速性能,适用于需要宽范围调速的场合。
交流电动机传动系统
具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点,适用于大多数工业应 用场景。

第二章机电传动系统动力学基础课件

第二章机电传动系统动力学基础课件

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解: 这是折算到低速轴 TM / TM jc TM nn31 c 132.3Nm
电机与拖动
GDZ 2
GD12
(
n1 n3
)
2
GD22
(
n2 n3
)2
GD32
3675Nm2
由公式可得生产机械轴上的加速度为:
dnL dt
电气控制系统的发展概况
电机与拖动
3) 可编程序控制器(PLC)
是继电器常规控制技术与微机技术的结合,是一台按开关 量输入的工业控制专用计算机;
具有逻辑运算功能,定时/计数功能,数字运算功能,通信功 能.
4) 计算机数字控制系统
1952年美国出现第一台数控铣床,1958年出现加工中 心,20世纪70年代CNC应用于数控机床和加工中心,80年代 出现了柔性制造系统(FNS);
TM
GDZ 2
电动机
等效负载
TL
j1η1 1
工作机构
j2η2 GDL2
GD2
GD2
GD2 1
GD2 L
Z
M
j2
j2
1
L
式中:GD2 、GD2 、GD2 分别为电动机轴,中间传动轴,生
M
1
L
产机械轴上的飞轮转矩。
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二、三轴直线运动折算到电动机轴上
1.负载转矩的折算
提高了生产机械的通用性和效率,实现机械加工全盘自动 化.
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3. 本课程的性质和任务
电机与拖动
1) 课程性质 该课程是机械类专业的一门必修的专业基础课,
是机电一体化人才所需电知识的驱体. 2) 课程内容

机电传动系统的动力学基础课件

机电传动系统的动力学基础课件
可分为开环控制和闭环控制。开环控制是指对电动机的控制信号不进行反馈,而 闭环控制则是指对电动机的控制信号进行反馈,以实现对电动机的精确控制。
机电传动系统的应用
工业自动化生产线
在工业自动化生产线上,机电传 动系统广泛应用于各种机械设备 的驱动,如传送带、机械手、包
装机等。
交通运输
在交通运输领域,机电传动系统主 要用于电动汽车、轨道交通、船舶 和飞机等交通工具的驱动。
电机优化设计
1 2
电机效率优化
通过改进电机材料、优化电机结构设计、提高制 造精度等方式,提高电机的效率,减少能源浪费 。
电机尺寸优化
在满足性能要求的前提下,尽量减小电机的体积 和重量,以便在有限的空间内安装更多的电机。
3
电机可靠性优化
通过优化电机的散热设计、提高电机的耐久性和 稳定性,从而提高电机的可靠性,减少故障率。
交流电机
交流电机是一种将交流电能转换为机械能的装置,分为异步 电机和同步电机两大类,广泛应用于工业、农业、商业等各 个领域。
齿轮传动实例分析
圆柱齿轮传动
圆柱齿轮传动是最常见的齿轮传动形式之一,具有传动效率高、传动比准确等优点,广泛应用于各种 机械传动系统中。
行星齿轮传动
行星齿轮传动是一种比较复杂的齿轮传动形式,具有承载能力大、传动比范围广等优点,常用于高速 重载的场合,如航空发动机等。
组成
主要由电动机、传动机构、执行机构等部分组成。电动机作为动力源,将电能 转换为机械能;传动机构则将电动机的动力传递到执行机构;执行机构则负责 完成具体的机械动作。
机电传动系统的分类
按传动方式
可分为机械传动、液压传动、气压传动、电气传动等类型。其中,电气传动又可 分为直流电气传动和交流电气传动。

机电传动控制PPT课件

机电传动控制PPT课件
电机铭牌数据绘制;
3.2.3它励直流电动机的人为机械特性
人为机械特性 是指供电电压U或磁通Φ 不是额定值,电枢电路接有外加电阻 Rad时的机械特性.
1. 电枢串电阻;(图2-9) n
n0
R +
If
U
M
E
Ia
Rf
_
T
由公式可以推导出:
n= n0 - Δn
与固有特性比较可以看出:二者的n0 是一样 的,而转速降Δn却变大了,即特性变软;
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;二 是能经受干扰
上次课复习
生产机械运动方程 : TM-TL=J dω/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)
2.改变电动机供电电压 n0=U/KeΦ
这时n0受电压变化而改变,而Δn则因与电 压无关所以不变,特性如图
n n0
T
特点是: 1. 斜率不变,各条特性曲线互相平行; 2. 理想空载转速n0与U成正比; 3. 由于一般要求外加电压不超过额定电压,
所以改变电压时曲线是下移的。
4. 3.改变磁通 5. 由于磁饱和和线圈的原因只能减小Φ。
3.3.2. 所以一般的直流电动机不允许直接
启动
解决方法:在启动时设法限制电枢电流 (1)降压启动使U从小到大逐渐增加到
UN 注:对于降压启动需要电源电压可调。 (2)电枢回路串联电阻启动
3.3.3. 电枢串联电阻启动
(1)单段(串联一级电阻)
当启动时KM断,这时从Tst开始按a变化当 到TL时, KM合,由于n 不能突变,所以 从A到B点产生冲击T比较大,这时,有 较大的Ia和T

机电传动控制课件第1章

机电传动控制课件第1章

计算机控制:
微处理器取代模拟电路作为电动机控制 器,可使电路更简单、实现较复杂的控制 、无零点飘移、控制精度高、可提供人机 交互界面、能多机联网工作等
数字伺服控制:
伺服系统:
是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟 随输入目标值(或给定值)任意变化的自动控制系统。
当今世界伺服驱动的主流及发展方向是交流伺服系统,采 用嵌入式控制器的电动机数字交流伺服系统的出现,使机电 传动控制技术进入了信息化时代
第1章 概述
传动 ——运动的传递
(1)机械传动 (2〕流体传动
第1章 概述
1.1 基本概念:(什么是机电传动?)
生产机械组成: 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。
机电传动系统
“机电传动”部分
包括电动机、电动机和运动部件相互联系的传 动机构及电气控制电路
课程的性质与任务
• 机电一体化技术的主要课程,是以驱动 系统为主导,以控制为主线,将元、器 件与控制系统有机结合的综合性课程。
• 通过本门课程的学习,希望同学们掌握 机电传动系统中主要运用到得元、器件 原理,了解机电传动系统的设计,尤其 是其控制电路设计的主要思路。
(1)成组拖动(初期):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。
20世纪40-50年代:老式切削机床 现今:一些中小型通用机床,运动部件较少
“机电传动控制”部分
电梯
机电传动系统的任务

机电传动系统的运动学基础全解课件

机电传动系统的运动学基础全解课件
可分为齿轮减速器传动系统、蜗杆减速器传动系统和行星齿轮减速器传动系统等。齿轮 减速器传动效率高、结构紧凑,适用于高转速、大扭矩的场合;蜗杆减速器传动平稳、 噪声小,适用于需要较大减速比的场合;行星齿轮减速器承载能力大、传动效率高,适
用于需要较大扭矩和较小的减速比的场合。
机电传动系统的应用
工业自动化生产线
组成
主要由电机、减速器、联轴器、 传动轴等部件组成,其中电机是 核心部件,负责将电能转换为机 械能。
机电传动系统的分类
按电机类型分类
可分为直流电机传动系统和交流电机传动系统。直流电机具有良好的调速性能,适用于 需要精确控制速度的场合;交流电机结构简单、维护方便,适用于高效率、大扭矩的场
合。
按减速器类型分类
动力学的基本问题
质点运动问题
如何求解质点在力作用下的运动轨迹、速度和加速度。
刚体转动问题
如何求解刚体在力矩作用下的转动轨迹、角速度和角加速度。
弹性力学问题
如何求解弹性物体在力作用下的变形和应力分布。
04
机电传动系统的控制原理
控制系统的基本概念
控制系统
01
由控制器、受控对象和反馈通路组成,用于实现某一特定功能
03
机电传动系统的动力学分析
动力学的基本概念
动量
系统动量的定义,以及动量守恒 定律。
动能
系统动能的定义,以及动能守恒定 律。

力的定义,以及力的分类(保守力 、非保守力等)。
动力学的基本定理
牛顿第三定律
阐述了作用力和反作用力的关系。
动量定理
阐述了动量的变化与外力之间的关系。
动能定理
阐述了动能的变化与外力做功之间的关系。
某工厂的传送带系统,设计时考虑了 高效、稳定和易于维护的原则,实际 运行中取得了良好的效果。

第二章 机电传动系统的动力学基础PPT课件

第二章 机电传动系统的动力学基础PPT课件

TL/负载转矩
上的转矩

负载旋
L

角速度
M电动机轴角速度
c

P
/ L

TL/L
(c传动效率)
PM TLM
TL=TcL/ML
= TL/
cj
(
j速比)
9
五、负载转矩的折算
5.2 直线运动
PM TLM
PL/ F
PM电动机轴功率
F直线运动部件的负载 TL负力载力F在电动机轴上产生
JZ

JM

J1 j12

JL
j
2 L
JM、J1、J L 分别为电动机轴、中间传动轴、生产机械运动轴上的转动惯量;
j1
M 1
电动机轴与中间传动轴之间的速度比;
jL
M L
电动机轴与生产机械运动轴之间的速度比;
M、1、L 分别为电动机轴、中间传动轴、生产机械运动轴的旋转角速度;
制动减速
❖ 当制动减速时,TM的作用方向与n的方向相反, 故TM的符号与n的符号相反,TM取负;而TL的 作用方向与n的方向相反,故TL的符号与n的符 号相同, TL取正。TM、 TL、n的方向如图(b) 所示 .
TM
TL

J
2
60
dn dt

GD 2 375
dn dt
0(减速)
7
四、多轴拖动系统的组成
14
7.3 离心式通风机型负载特性曲线
虚线表示 在有摩擦 负载的实 际情况
TL Cn2 负载转矩与n的 二次方成正比
15
7.4 直线型负载特性曲线
实验室中模拟负 载用的他励电动 机,当励磁电流 和电枢电阻固定 不变时,其电磁 转矩与转速成正 比。
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停止 按钮
起动 按钮
还具有电动机 欠压(零压) 保护功能
M 3~
自锁触头
1.1 常用低压电器
六、继电器
继电器类型:中间继电器、电压继电器、电流继电器、 时间继电器、热继电器、速度继电器等
中间继电器
作用:常用于传递信号以及用于同时控制多个电路,也可直接 用于控制小容量电动机或其它电气执行元件的通断电。
过电流 继电器 KA 欠电流 继电器 KA
线圈电流超过整定值衔铁吸合 正常时不动作 正常时衔铁吸合 线圈电流低于整定值衔铁释放
I>
电路图形符 号同中间继 电器一样
I<
1.1 常用低压电器
热继电器
结构: I 电路符号 发热元件 发热元件
双金 属片
功能:过载保护
扣板
常闭触头
FR
常闭触头 工作原理: 发热元件串接于电机主电路,若长时间过载,双金 属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其 向上弯曲,扣板被弹簧拉回,常闭触头断开。
复合按钮
↑闭合
电路符号 常闭(动断)按钮
SB
↑打开
SB
a
b
电路符号
电路符号
1.1 常用低压电器
四、行程开关
作用:用于电路的限位保护、行程控制、自动切 换等。 结构与按钮类似,但其动作要由机械撞击。 常开(动合)触头
SQ
常闭(动断)触头
SQ
电路符号
电路符号
1.1 常用低压电器 ~ 380V 五、接触器
线圈导线细,匝数多,线圈上压降大。 电压 继电器 继电器线圈与负载并联,根据其电压信号动作 KV (可检测负载电压)。 电流 继电器 KA 线圈导线粗,匝数少,线圈上压降小。
电流继电器线圈与负载串联,根据其电流 信号动作(可检测负载电流)。
1.1 常用低压电器
电压继电器 电流继电器
按用途不同分过电压继电器、欠电压继电器、 作用:用于 过电流继电器、欠电流继电器。 电动机的过 电压、欠电 过电压 线圈电压超过整定值衔铁吸合 继电器 压、过电流、 U> 正常时不动作 KV 欠电流等各 欠电压 种保护 正常时衔铁吸合 继电器 U< 线圈电压低于整定值衔铁释放 KV
1.1 常用低压电器
在低压电路中起通断、保护、控制、调节及转换作用,实现 继电接触器控制的电气设备,统称为低压电器。 主要有: 一、刀闸开关 三、按钮 二、熔断器 六、继电器 四、行程开关 五、接触器 七、自动空气开关(低压断路器) 八、组合开关与转换开关 按作用分类为: 开关 熔断器 配电 自动空气开 电器 关 低压 …… 中间继电器 接触器 电器 时间继电器 控制 继电器 热继电器 电器 主令电器 …… ……
1.1 常用低压电器
八、 组合开关与转换开关
是一种具有多个档位、多对触头,可以控制多个回路 的控制电器。主要作电路转换之用。
电路符号 SA 左 0 右
组合开关
该图表示 此组合开 关具有: 3个档位 4对触头
1
3 5 7
2
4 6 8
转换开关
1.1 常用低压电器
组合开关与转换开关的工作原理演示
SA
0
交流接触器:主触头 通断交流主电路,其 线圈一般也通以交流。 直流接触器:主触头 通断直流主电路,其 线圈也通以直流。
ห้องสมุดไป่ตู้
M 3~
控制 电路
接触器辅助触头 用于控制电路 (流过的电流小, 无需加灭弧装置)
简单的接触器控制 A B C (电动机启、停控制) ~ ~
刀闸起隔离作用 特 点 : 小 电 流 控 制 大 电 流 。
中间继电器属电磁式继电器,实质是电压继电器。它和接触器 的结构、工作原理基本相同。主要区别在于,接触器的主触头 可以通过大电流,而继电器的触头只能通过小电流,但继电器 触头多一些,所以,继电器一般用于控制电路中。
电路符号
线圈
K
常开触头
K
常闭触头
K
1.1 常用低压电器
电压继电器 电流继电器
它们均属电磁式继电器,和接触器的结构、工作原理 基本相同。
FR
1.1 常用低压电器
时间继电器 功能:实现延时
活塞
空气室
KT
空气阻尼式通电延时型 结构示意图
杠杆
动合延时 闭合触头
活塞杆
推板
KT
衔铁
KT
瞬动常 闭触头
KT
线圈
KT
铁芯
挡块
瞬动常 开触头
1.1 常用低压电器
两种时间继电器图形符号 向圆心方向动作时延时!!!
通电 延时型
瞬 时 动 作
常闭触点 常开触点

1 3 5 7

2
4
6 8
外环
n
常闭触头
动触点
n
动触点,使常
开触点闭合,
静触点
常闭触点打开。
1.1 常用低压电器
七、 自动空气开关(低压断路器) 自由 过电流 脱扣器 脱扣器 欠电压 脱扣器
作 用 : 实 现 短 路 、 过 载 、 失 压 等 保 护 。
主 触 头
工作原理:正常时用手柄将主触头闭合并由自 由脱扣器锁定。过流时,过流脱扣器将脱钩顶 开,断开主触头;欠压时,欠压脱扣器将脱钩 顶开,断开主触头。
弹簧 主触头
电路符号
线圈
KM
常开主触头
KM
线圈 静铁芯
常开辅助触头
KM
动铁芯 (衔铁)
电机
M 3~
辅助 触头
常闭辅助触头
KM
构成 示意图
1.1 常用低压电器 ~ 380V 主电路
接触器主触头 用于主电路(流 过的电流大,需 加灭弧装置)
作用:用于控制 大负载(电动机 及其它电力负载) 通断电及欠(零) 压保护
本节介绍常 用低压电器的 结构、工作原 理、应用及其 图形、文字符 号。
1.1 常用低压电器
一、刀闸开关
作用:用于隔离电源。
二、熔断器
作用:用于短路保护。
QK
FU
三相刀开关 (还有单相) 电路符号
电路符号
1.1 常用低压电器
三、按钮
平面 示意图 a 常开 触头 常闭 触头 b
常开(动合)按钮
SB
断电延时型
延 常开触点 时 通电后延时闭合 断电后立即断开 动 作 常闭触点
通电后延时断开 断电后立即闭合
常开触点 通电后立即闭合 断电后延时断开
常闭触点 通电后立即断开 断电后延时闭合
1.1 常用低压电器
速度继电器
常开触头
工作原理: 速度继电器的 轴由电动机带 动,其外环转 动到一定速度 时,撞击相应
机电传动控制
机电传动及其控制系统概述
•应用电动机拖动生产机械,称为电力拖 动。也称为机电传动。 •机电传动控制方法有多种,机电传动控 制系统的发展过程也有多个阶段。其中继 电接触器控制、可编程控制器PLC就是两 种最普遍的控制方式。 •本课程主要介绍该两种控制系统。
第1章 继电接触器控制系统
• 在以电动机为动力的机电传动中,要根据生产过程 的要求对电动机进行起动、停止、正转或反转、调速 及制动等方面的控制。对电动机的控制常要用到开关、 继电器及接触器等低压电 器组成的电气控制电路。本章介绍常用低压电器及其 继电器接触器基本控制电路。 • 本章内容有: 1.1 常用低压电器 1.2 电气原理图 1.3 三相异步电动机基本控制线路 1.4 其它常用基本控制线路 1.5 自动循环工作控制线路
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