《机电传动控制》 ppt课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机电传动及控制
ppt课件
1
第1章 绪论
• 一、机电传动的特点 • 二、机电传动系统发展概况 • 三、本课程的内容及安排
ppt课件
2
一、机电传动的特点
• 1、什么是机电传动？
传动，运动的传递（能量）
机械传动 液压与气动 机电传动
。。。。。。
ppt课件
3
一、机电传动的特点
• 2、机电传动：
以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统 电能转变成机械能的传动系统.也称为电力传动或
ຫໍສະໝຸດ Baidu
ppt课件
6
一、机电传动的特点
随着生产工艺的发展，对机电传动控制系统的要
求愈来愈高。
电梯和提升机，要求启动和制动平稳，并能准确
地停止在给定的位置上；
重型镗床为保证加工精度和粗糙度，要求在极慢
的稳速下进给，即要求系统有很宽的调速范围；
为了提高效率，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。
这种控制具有使用的单一性，而且控制的输入、
输出信号只有通和断两种状态，不能连续反映信 号的变化，故称为断续控制。
ppt课件
2、控制方式的发展 21
二、机电传动系统发展概况
• 连续控制系统：例晶闸管控制系统获得越来越广泛的 应用。
• 可编程序控制器：用软件手段来实现各种控制功能以 微处理器为核心的工业控制器。 20世纪70年代。
ppt课件
14
电动机
二、机电传动系统发展概况
就信号转换功能的控制电机而言，大体上
有测速电机、伺服电机、旋转变压器和自 整角机等几种，这些电机主要用于自动控 制系统中作为检测、执行、随动和解算元 件，例如机床加工的自动控制，舰船方向 舵的自动控制，大炮和雷达的自动定位， 飞机的飞行控制，计算机、自动记录仪表 运行的控制等。这类电机通常为微型电机， 对精度和快速响应的要求较高。
转矩方程的总称。导出运动方程就是把电机内所发生
的电磁过程、机电过程和动力学过程，利用电磁学和
动力学的基本定律，用数学方程的形式将其表达出来，
这是第二步。这一步也称为“建立数学模型”。
ppt课件
16
电动机
二、机电传动系统发展概况
电机的分析步骤
(3)求解运动方程
根据运动方程和求解问题的性质(是稳态还是 瞬态，是对称还是不对称运行等等)，选择运动方 程的解法，求出解析解或数值解。
ppt课件
15
电动机
二、机电传动系统发展概况
电机的分析步骤
(1)电机内部物理情况的分析
首先是弄清电机的基本结构和主要部件的功能， 再根据电机的磁路和电路，分析空载和负载时电机内 部的磁场，初步弄清这种电机的工作原理，这是第一 步。这一步实质上就是“建立物理模型”。
(2)导出电机的运动方程
运动方程是磁动势方程(磁链方程)、电压方程和
电机拖动装置参数的检测、信号的变换与传
递都比较方便，易于组成完善的反馈系统， 实现最优控制。
ppt课件
11
二、机电传动系统发展概况
ppt课件
12
二、机电传动系统发展概况
• 电动机
电动机作为动力设备，已广泛应用于机械行业的 工作母机，冶金行业的高炉、转炉、平炉和轧钢 机，交通运输行业中的电车、电力机车，各类企 业中的鼓风、起吊、运输传送，农业中的电力排 灌、以及医疗器械、家用电器等各行各业，大至 冶金企业使用的高达上万千瓦的电动机，小至小 功率电动机、乃至几瓦的微电动机。
在各类动力机械中，电动机的容量已超过总容量 的60%。
ppt课件
13
二、机电传动系统发展概况
根据应用场合的要求和电源的不同，电动 机有直流电动机、交流同步电动机、交流 感应电动机，以及满足不同需求的特种电 动机。20世纪70年代以后，由于大功率电 力电子器件、微电子器件、变频技术以及 计算机技术取得的一系列进展，还研制出 多种调速性能优良、效率较高、能满足不 同要求的交流电动机调速系统，和由变频 器供电的一体化电机。
电源
自控设 备
电动机
传动机构
生产机械
ppt课件 5、机电传动系统构成 9
一、机电传动的特点
ppt课件
10
一、机电传动的特点
• 6、电力拖动的特点
效率高。与蒸气、水力等相比 电动机的种类、型号多，具有各种各样的运
行特性
电机拖动具有良好的调速性能。起动、制动、
反向和调速等控制简便，快速性好
都要靠电动机及其控制系统来实现。
ppt课件
7
机电传动控制的任务
一、机电传动的特点
• 5、机电传动系统构成：
电动机。产生原动力 生产机械。拖动对象 传动机构。传递机械能 电气控制设备。控制电动机运转 电源。对电动机和电气控制设备供电
ppt课件
8
一、机电传动的特点
• 它们之间的关系可表示为
ppt课件 1 传动方式经历了三个阶段19
二、机电传动系统发展概况
• 2、控制方式的发展
因素:控制器件的发展，功率器件、放大器
件
控制方式由手动控制逐步向自动控制方向
发展。
ppt课件
20
二、机电传动系统发展概况
继电-接触器式控制
应用最早的控制系统。由各种有触点的接触器、
继电器、按钮、行程开关等组成的控制电路，来 实现对电力拖动系统的起动、制动、反转和调速 的控制；实现对电力拖动系统的保护和生产过程 的自动化。
电力拖动
ppt课件
4
一、机电传动的特点
• 3、机电传动控制：
机电传动系统不仅完成能量转换的工作还
要对传动过程进行控制。
更高的自动化程度和更高的精度。
ppt课件
5
一、机电传动的特点
• 4、机电传动控制的任务：
将电能转换为机械能 实现生产机械的启动、停止以及速度的调节 完成各种生产工艺过程的要求 保证生产过程的正常进行。
传动方式 成组拖动：一台电动机带动一根天轴，再由天轴
通过带轮和传动带分别拖动各生产机械。特点： 效率低，故障影响广。
单机拖动：一台电动机拖动一个机械。特点：如
果动力部件较多时，机械传动机构复杂。
多电机拖动：一台生产机械的每一运动部件专门
由一台电动机拖动。特点：简化生产机械的传动 机构，控制灵活，容易实现自动化。
(4)结果分析
通过对解答的分析，确定所需的运行性能(特
性)和主要运行数据，如过载能力、稳定性、效率、
电压变化率、速度变化率等，以满足解决某一问题
的需要。
ppt课件
17
电动机
二、机电传动系统发展概况
• 1、传动方式经历了三个阶段：
成组拖动 单机拖动 多电机拖动
ppt课件
18
二、机电传动系统发展概况
ppt课件
1
第1章 绪论
• 一、机电传动的特点 • 二、机电传动系统发展概况 • 三、本课程的内容及安排
ppt课件
2
一、机电传动的特点
• 1、什么是机电传动？
传动，运动的传递（能量）
机械传动 液压与气动 机电传动
。。。。。。
ppt课件
3
一、机电传动的特点
• 2、机电传动：
以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统 电能转变成机械能的传动系统.也称为电力传动或
ຫໍສະໝຸດ Baidu
ppt课件
6
一、机电传动的特点
随着生产工艺的发展，对机电传动控制系统的要
求愈来愈高。
电梯和提升机，要求启动和制动平稳，并能准确
地停止在给定的位置上；
重型镗床为保证加工精度和粗糙度，要求在极慢
的稳速下进给，即要求系统有很宽的调速范围；
为了提高效率，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。
这种控制具有使用的单一性，而且控制的输入、
输出信号只有通和断两种状态，不能连续反映信 号的变化，故称为断续控制。
ppt课件
2、控制方式的发展 21
二、机电传动系统发展概况
• 连续控制系统：例晶闸管控制系统获得越来越广泛的 应用。
• 可编程序控制器：用软件手段来实现各种控制功能以 微处理器为核心的工业控制器。 20世纪70年代。
ppt课件
14
电动机
二、机电传动系统发展概况
就信号转换功能的控制电机而言，大体上
有测速电机、伺服电机、旋转变压器和自 整角机等几种，这些电机主要用于自动控 制系统中作为检测、执行、随动和解算元 件，例如机床加工的自动控制，舰船方向 舵的自动控制，大炮和雷达的自动定位， 飞机的飞行控制，计算机、自动记录仪表 运行的控制等。这类电机通常为微型电机， 对精度和快速响应的要求较高。
转矩方程的总称。导出运动方程就是把电机内所发生
的电磁过程、机电过程和动力学过程，利用电磁学和
动力学的基本定律，用数学方程的形式将其表达出来，
这是第二步。这一步也称为“建立数学模型”。
ppt课件
16
电动机
二、机电传动系统发展概况
电机的分析步骤
(3)求解运动方程
根据运动方程和求解问题的性质(是稳态还是 瞬态，是对称还是不对称运行等等)，选择运动方 程的解法，求出解析解或数值解。
ppt课件
15
电动机
二、机电传动系统发展概况
电机的分析步骤
(1)电机内部物理情况的分析
首先是弄清电机的基本结构和主要部件的功能， 再根据电机的磁路和电路，分析空载和负载时电机内 部的磁场，初步弄清这种电机的工作原理，这是第一 步。这一步实质上就是“建立物理模型”。
(2)导出电机的运动方程
运动方程是磁动势方程(磁链方程)、电压方程和
电机拖动装置参数的检测、信号的变换与传
递都比较方便，易于组成完善的反馈系统， 实现最优控制。
ppt课件
11
二、机电传动系统发展概况
ppt课件
12
二、机电传动系统发展概况
• 电动机
电动机作为动力设备，已广泛应用于机械行业的 工作母机，冶金行业的高炉、转炉、平炉和轧钢 机，交通运输行业中的电车、电力机车，各类企 业中的鼓风、起吊、运输传送，农业中的电力排 灌、以及医疗器械、家用电器等各行各业，大至 冶金企业使用的高达上万千瓦的电动机，小至小 功率电动机、乃至几瓦的微电动机。
在各类动力机械中，电动机的容量已超过总容量 的60%。
ppt课件
13
二、机电传动系统发展概况
根据应用场合的要求和电源的不同，电动 机有直流电动机、交流同步电动机、交流 感应电动机，以及满足不同需求的特种电 动机。20世纪70年代以后，由于大功率电 力电子器件、微电子器件、变频技术以及 计算机技术取得的一系列进展，还研制出 多种调速性能优良、效率较高、能满足不 同要求的交流电动机调速系统，和由变频 器供电的一体化电机。
电源
自控设 备
电动机
传动机构
生产机械
ppt课件 5、机电传动系统构成 9
一、机电传动的特点
ppt课件
10
一、机电传动的特点
• 6、电力拖动的特点
效率高。与蒸气、水力等相比 电动机的种类、型号多，具有各种各样的运
行特性
电机拖动具有良好的调速性能。起动、制动、
反向和调速等控制简便，快速性好
都要靠电动机及其控制系统来实现。
ppt课件
7
机电传动控制的任务
一、机电传动的特点
• 5、机电传动系统构成：
电动机。产生原动力 生产机械。拖动对象 传动机构。传递机械能 电气控制设备。控制电动机运转 电源。对电动机和电气控制设备供电
ppt课件
8
一、机电传动的特点
• 它们之间的关系可表示为
ppt课件 1 传动方式经历了三个阶段19
二、机电传动系统发展概况
• 2、控制方式的发展
因素:控制器件的发展，功率器件、放大器
件
控制方式由手动控制逐步向自动控制方向
发展。
ppt课件
20
二、机电传动系统发展概况
继电-接触器式控制
应用最早的控制系统。由各种有触点的接触器、
继电器、按钮、行程开关等组成的控制电路，来 实现对电力拖动系统的起动、制动、反转和调速 的控制；实现对电力拖动系统的保护和生产过程 的自动化。
电力拖动
ppt课件
4
一、机电传动的特点
• 3、机电传动控制：
机电传动系统不仅完成能量转换的工作还
要对传动过程进行控制。
更高的自动化程度和更高的精度。
ppt课件
5
一、机电传动的特点
• 4、机电传动控制的任务：
将电能转换为机械能 实现生产机械的启动、停止以及速度的调节 完成各种生产工艺过程的要求 保证生产过程的正常进行。
传动方式 成组拖动：一台电动机带动一根天轴，再由天轴
通过带轮和传动带分别拖动各生产机械。特点： 效率低，故障影响广。
单机拖动：一台电动机拖动一个机械。特点：如
果动力部件较多时，机械传动机构复杂。
多电机拖动：一台生产机械的每一运动部件专门
由一台电动机拖动。特点：简化生产机械的传动 机构，控制灵活，容易实现自动化。
(4)结果分析
通过对解答的分析，确定所需的运行性能(特
性)和主要运行数据，如过载能力、稳定性、效率、
电压变化率、速度变化率等，以满足解决某一问题
的需要。
ppt课件
17
电动机
二、机电传动系统发展概况
• 1、传动方式经历了三个阶段：
成组拖动 单机拖动 多电机拖动
ppt课件
18
二、机电传动系统发展概况