机电传动与控制
机电传动与控制教学大纲2023
机电传动与控制教学大纲2023一、课程基本信息课程名称：机电传动与控制课程代码：＿____课程类别：专业核心课学分：＿____总学时：＿____理论学时：＿____实践学时：＿____二、课程性质与目标（一）课程性质本课程是机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业核心课程。
它是一门综合性较强的课程，涉及机械、电气、控制等多个学科领域的知识，旨在培养学生综合运用机电知识解决实际工程问题的能力。
（二）课程目标1、知识目标了解机电传动系统的基本组成和工作原理。
掌握常用电机的工作原理、特性及选择方法。
熟悉电气控制电路的基本原理和设计方法。
理解可编程控制器（PLC）的工作原理及编程方法。
掌握机电传动系统的调速方法和制动原理。
2、能力目标能够正确选择和使用电机，并能对其进行简单的维护和故障诊断。
能够设计和分析简单的电气控制电路。
能够运用 PLC 进行控制系统的设计和编程。
能够对机电传动系统进行调速和制动控制的设计与调试。
3、素质目标培养学生的工程意识和创新思维能力。
提高学生的团队协作和沟通能力。
增强学生的责任心和敬业精神。
三、课程内容与要求（一）机电传动系统概述1、机电传动系统的组成和发展了解机电传动系统的组成部分，包括动力装置、传动机构、执行机构和控制系统。
熟悉机电传动系统的发展历程和趋势。
2、机电传动系统的运动方程式掌握机电传动系统的运动方程式，理解其物理意义。
能够运用运动方程式分析系统的运行状态。
3、机电传动系统的稳定运行理解机电传动系统稳定运行的条件。
学会分析系统在不同负载特性下的稳定运行情况。
（二）直流电机1、直流电机的工作原理和结构了解直流电机的工作原理和基本结构。
熟悉直流电机的励磁方式。
2、直流电机的电枢绕组和磁场掌握直流电机电枢绕组的构成和连接方式。
理解直流电机磁场的分布和特点。
3、直流电机的基本方程和运行特性推导直流电机的基本方程，包括电动势方程、电磁转矩方程和功率方程。
机电传动控制(第1、2章)机电传动控制的目的与任务
转距方向
二、运动方程式
d T TL J dt
……运动方程式
GD T T 375
2 Nm L Nm
N m 2
d nr / min d s t
T TL Td
……转矩平衡方程式
三、传动系统的状态
1.稳态（T TL时） : d
Td J dt
机 电 传 动 控 制
第一章
概
ห้องสมุดไป่ตู้
述
1．1 机电传动控制的目的与任务
一、机电传动系统的定义 机电传动是以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称。 机电传动系统包括： 1. 拖动生产机械的电动机 2. 控制电动机的控制系统
二、机电系统的组成
驱动运动部件的原动机 （这里指的是各种电动机） 之总称
机电系统完成生 产任务的基础 控制电动机的系统 驱动生产机械的电 动机和控制电动机 的一整套电气系统
2.4 机电系统稳定运行的条件 一、机电系统稳定运行的含义 1. 系统应能以一定速度匀速运行； 2. 系统受某种外部干扰（如电压波动、负载转矩波动等）使运 行速度发生变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行
速度。
二、机电系统稳定运行的条件
1. 必要条件
电动机的输出转矩T和负载转矩TL大小相等，方向相反。 n=f(T)和n=f(TL)必须有交点，交点被称为平衡点。
例：如图所示电动机拖动重物上升和下降。 设重物上升时速度n的符号为正，下降时n的符号为负。
2．2 多轴拖动系统的简化
一、多轴拖动系统的组成
二、负载转矩的折算 ---按功率守恒的原则 1.对旋转运动：
TL
cM
TL L
'
机电传动控制课件
电动机的分类
旋转电机：实现直线运动需要专门的机 械传动装置，在高速、高精度应用中有 一定缺陷（高速高精度、直接驱动）。
直线电机：电机的重要方向，可以实现 高速、高精度加工，机械传动机构简单。 （两个发展方向：一种是大推力，另外 是高相应。）
直 流 、 无 刷 直 流 、 交 流 电 机 比 较
位能转矩：由物体的的重 力和弹性体的压缩、拉伸 与扭转等作用而产生的负
不中的有载··方转时难；，转作向矩为理位反矩用无大正，解能抗方关小，其，转向转，恒有特不在即矩矩定时点变在运TT不为LL为某，的的动变负：一与；符符方。方运号号程向动式则正
（阻好碍理运解动吗，？而？在？另）一方向 促进运动。
反抗转矩：又称摩擦性转 矩，因摩擦、非弹性体的 压缩、拉伸与扭转等作用 而按产2生.1的节负中载关转于矩转。矩机正械方向 加的工约过定程可中知切，削力反产抗生转的矩恒
机电传动控制技术是现代制造业的基础（各种 制造装备都是以机电传动控制为基础）
机电传动与控制技术的发展有力地推动社会的 进步（提高产品质量、制造能力）
信息社会更离不开机电传动与控制技术（信息 设备产品、信息的应用等）
机电传动与控制技术的发展
传动技术的发展（简化机械结构、直接驱动） 电动机的发展（交流、直线、高性能、大、小
虚线表示 在有摩擦 负载的实 际情况
TL Cn2
十二、直线型机特性械
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，即呈现直线 型机械特性。
TL Cn
十三、 恒功率型机械特性
如在车床加工过程中， 粗加工时，切削量大， 负载阻力大，开低速； 精加工时，切削量小， 负载阻力小，开高速。 但在不同转速下，切 削功率基本不变。即 呈现恒功率型机械特 性。
《机电传动控制》课件
感应电机
基于电磁感应原理，具有成本低 、可靠性高的优点，在工业自动 化、家用电器等领域广泛应用。
先进控制算法的研究与应用
滑模控制
01
通过在状态空间中设计滑模面并选择合适的切换规则，实现对
系统状态的快速响应和鲁棒性。
模糊控制
02
பைடு நூலகம்
利用模糊集合理论将不确定性因素转化为可计算的语言变量，
实现对复杂系统的有效控制。
03
机电传动控制系统的设计与实现
系统需求分析与设计
需求分析
明确系统的功能要求、性能指标和约束条件，为后续 设计提供依据。
总体设计
根据需求分析，确定系统的总体架构、组成模块和相 互关系。
详细设计
对每个模块进行详细设计，包括电路设计、机械结构 设计、软件设计等。
控制算法的选择与实现
算法选择
根据系统需求和性能要求， 选择合适的控制算法，如PID 控制、模糊控制等。
机床的运动状态和加工参数。
数控机床控制系统的应用范围包括航空、航天、汽车、模具等领域，为 现代制造业的发展提供了重要的技术支持。
智能家居控制系统
智能家居控制系统是实现家庭智能化和舒适化的重要手段 之一，它通过控制家庭设备的开关、调节设备的运行状态 和参数等，为家庭生活提供便利和舒适。
智能家居控制系统通常采用无线通信和网络技术，实现家 庭设备的互联互通和控制，同时通过传感器和执行器，实 时监测和调整家庭设备的运行状态和环境参数。
步进电机
利用脉冲信号控制电机转子步 进旋转的原理，实现精确的角
度和位置控制。
伺服电机
利用伺服系统控制电机旋转角 度和速度的原理，实现高精度
和高动态性能的控制。
控制器类型与工作原理
第一章 机电传动与控制ppt课件
身框架，机械连接等。材料，工艺，性能和水平的提高。
适应产品的高效，多功能，可靠，结构上，小型，轻量
和美观等要求。
（2）。能源部分
为系统提供能量和动力，使系统正常运行。常用
主要能源：电源，气压源和液压源等
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（3）。测试传感部分
对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数 及状态进行检测，变成可识别的信号。传输到信息处理 单元。经过分析和处理后，产生相应的控制信息。
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（5）。控制及信息处理单元
将各传感信息和外部命令进行集中存储，分析，加工，并 按一定的程序和节奏发出相应的指令。控制整个系统有目 的运行。
组成：计算机，可编程控制器PLC，数控装置，逻辑电路， I/O,A/D，D/A。
要求：处理速度快，可靠性高，抗干扰能力强。完善的系 自我诊断功能。 智能化，小型化，轻量化，标准化等。
（4）。驱动机构执行机构
提供动力，驱动各种执行机构，来完成各种动作 和功能。 要求：高效率，快速响应特性。对外部适应性和可靠性。
根据控制信息和指令，完成要求的动作。 执行机构是运动部件：机械，电磁，电液等。
要考虑匹配性，改善性能，提高刚度，减轻重量， 实现模块化，标准化和系列化。提高整体的可靠性。
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软件程控和微电子电路的逻辑，有目的信息流向导引下， 相互协调，有机融合和集成。形成物质，能量和信息 的有序规则运动。在高功能，高质量，高可靠性，低 能耗的意义上，实现特定功能价值的系统工程技术。
A.机电一体化技术
它是微电子技术，计算机技术，信息技术与机械 技术相结合的，新兴的综合性的高新技术与微电子技 术的有机结合。
机电传动与控制课程标准
机电传动与控制课程标准一、课程概述一课程的性质与定位机电传动与控制课程是数控设备应用与维护专业的核心课程之一,全面系统地介绍了数控机床常用电机的类型和电机的传动与控制原理以及方法,通过本课程的学习,使学生理解并掌握数控机床电机传动和控制原理,初步具备数控机床伺服系统故障的分析和诊断能力,数控机床主轴和进给传动系统故障的分析和诊断能力,为数控机床故障诊断与维修奠定必需的理论基础;二与相关课程的关系1.先修课程学习本课程前应具备一定的电工电子技术基础等基本知识,做过电工基本操作等实训;它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科,为后续课程准备必要的基础知识,又可以作为一门独立的基础应用课,直接为工农业生产服务;电机与拖动课程的理论性与实践性都很强,通过本课程学习,使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理,独立分析电力拖动系统各种运行状态,掌握有关计算方法,合理地选择和使用电动机,为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础,为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼;2.后续课程学习机电传动与控制是为了掌握各种电机的工作原理及应用方法,为以后数控设备的应用与维护打下基础;后续课程可安排数控机床电气与PLC、变频器原理与应用、数控机床故障诊断与维修等课程;三课程改革的理念由于现在社会自动化的程度越来越高,各类电机的应用日益广泛,该课程可实现一体化教学,加强实训;同时在上检测技术、数控机床电气与PLC、变频器原理及应用、数控机床故障诊断与维修等相关课程时,把有关电机控制的实训项目加进去;同时到工厂车间和参观和实习,了解各类电机的控制及应用;四课程设计的思路课程设计的总体思路是使学生掌握了解各类电机的工作原理及应用;先使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理,然后结合相应的实训,更加深入的掌握各种电机的启动、制动、正反转以及调速的特点;二、课程目标一知识目标1掌握各类电机的工作原理；2掌握各类电机的启动、制动、正反转控制的方法；3理解各类电机的调速方法及特点；4了解各类电机的应用特点;二能力目标1培养学生基本的计算能力：电磁转矩计算、短路电流计算、继电保护整定计算、导线与电气设备选择计算；2培养学生具备基本的电机拖动控制系统的设计能力；3培养学生对电力拖动系统的安装与维护能力；4培养学生具备学习专业新技术、新设备应用能力；5培养学生与供配电设备及装置生产厂商沟通交流能力；8培养学生具备设备及装置说明书手册等的阅读能力；9培养学生掌握常用零部件企业技术标准,国家技术标准查阅理解能力;三素质目标1培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风；2培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度；3培养学生健康向上、不畏艰难、不怕苦的工作态度；4学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力；5具有一定的自学、创新、可持续发展的能力；6具有一定的解决问题、分析问题的能力；7具有良好的职业道德和高度的职业责任感;9与职业岗位直接接轨；三、课程内容与要求一课程总体设计四、课程教学条件一学生基础机电传动与控制是数控设备应用与维护专业的一门核心课程,具有理论性、实践性、应用面广的特点;该课程对学生在学习过程中要求前期必须学习过电工电子技术等课程,实训过电工基本操作,具有分析电气原理图的基本能力;二教师条件本课程是数控设备应用与维护专业的专业课程;是将电机学、电力拖动和控制电机等课程有机结合而成的一门课;教师的任务是使学生掌握直流电机、三相异步交流电机、同步电机、步进电机和直线电机的基本理论、主要结构、性能及应用;掌握电力拖动系统的运行特性,电机及拖动系统的选择,分析计算及实验方法;掌握各种控制电机的类别、构造及特点,各种控制电机在自动控制系统中的应用及发展方向;培养学生运算能力;在掌握电机理论的同时,要求学生重视在教学过程中安排的实验、实习,包括参观电机厂等实践教学环节;培养学生电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能;三校内实训条件校内实训条件表四校外实习条件为了让学生更好地将电机拖动知识和现实生产直接结合,我们和郑州控信科技有限公司、郑州煤矿机械厂、安阳鑫盛机床厂等大中型企业建立了良好的伙伴关系;五、课程考核1 合格标准：1、旷课不超过6节；2、平时成绩不低于20分；3、总分大于或等于60分；4、没有不诚信行为;2 成绩构成：课程考核由平时考核和期末考核组成,平时成绩占30%,期末成绩占70%;3 考核内容：学习态度、知识与技能、综合素质表现社会能力、方法能力、情感与价值观等考核方案：考核内容、标准与方式;课程考核方案框架1．选用教材1内容符合课程标准要求,教学目标明确,取材合适；2符合认识规律,逻辑性强；3文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例；4教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要；5教材应配有多媒体课件;2．参考资料1、电机与电力拖动,西安电子科技大需出版社,孟宪芳编；2、电机与拖动基础,清华大学出版社,李发海编；3、电机及拖动基础,机械工业出版社,顾绳谷编；4、电机与电力拖动,电子工业出版社,李明编;。
机电传动与控制课程设计
系统可靠性与安全性考虑
机电传动与控 制系统的集成 与优化需要考 虑系统的可靠
性和安全性
系统的可靠性 是指系统在规 定的条件下和 规定的时间内 完成规定功能
的能力
系统的安全性 是指系统在运 行过程中不会 对人员、设备、 环境造成危害
系统的可靠性和 安全性可以通过 设计、制造、安 装、调试、运行、 维护等环节来保
机电传动与控制课
程设计的成果展示
07
与评价
设计成果展示要求与方法
成果展示内容：包括设计思路、设计方 案、设计过程、设计结果等
展示形式：可以是PPT、视频、实物模型 等
展示时间：控制在10-15分钟
展示要求：清晰、准确、有条理，能够 充分展示设计成果和创新点
评价方法：包括自我评价、小组评价、教师评价等， 评价标准包括设计思路、设计方案、设计过程、设 计结果等
01
添加章节标题
机电传动与控制课
02
程设计概述
课程设计的目的和意义
培养实践能力： 通过课程设计， 提高学生的实践 操作能力和解决 问题的能力。
理论联系实际： 将理论知识与实 际应用相结合， 加深学生对专业 知识的理解和掌 握。
创新思维培养： 鼓励学生发挥创 新思维，提高创 新能力和实践能 力。
散热：考虑电机的散热问 题，选择合适的散热方式
传动元件设计
传动元件类型：齿轮、皮带、链条等 传动元件选择：根据负载、速度、精度等要求选择合适的传动元件 传动元件参数：传动比、转速、扭矩等 传动元件安装：确保传动元件安装正确、牢固，避免振动、噪音等问题
传动系统动力学分析
动力学模型：建立 机电传动系统的动 力学模型
案例对比：将不 同案例进行对比， 分析其优缺点和 适用场景
机电传动控制应用场景
机电传动控制应用场景
机电传动控制是指通过电气和机械元件的协同工作，实现对机械设备运动和位置的控制。
这种控制方式在各种工业和日常生活中的应用非常广泛。
以下是一些机电传动控制应用场景的例子：
一、数控机床：在制造业中，数控机床广泛使用机电传动控制。
通过电机、传感器和控制系统的协同作用，数控机床可以实现精确的刀具运动、工件加工和雕刻。
二、自动化生产线：工业生产线中的各种机械装置通常采用机电传动控制，以实现自动化生产。
这包括装配线、包装线、食品加工线等。
三、电梯和升降机：电梯和升降机系统采用电机和传感器来实现楼层的精确控制，保障乘客的安全和舒适。
四、汽车控制系统：现代汽车的各种系统，如发动机控制、刹车系统、悬挂系统等，都采用了机电传动控制技术，提高了车辆的性能、安全性和燃油效率。
五、航空航天应用：飞机、卫星和宇宙飞船中使用了许多机电传动控制系统，用于飞行、导航、着陆和其他关键操作。
六、家用电器：家用电器如洗衣机、洗碗机、空调等也采用了机电传动控制，以实现不同工作模式、速度和温度的调节。
七、医疗设备：医疗领域中的一些设备，如手术机器人、影像设备等，也常常利用机电传动控制技术，以提高手术精度和医疗设备的性能。
这些应用场景表明了机电传动控制在现代社会中的关键作用，不仅提高了生产效率和工业制造的精度，还改善了日常生活和医疗领域的各种方面。
机电传动控制课件
第一节 机电传动控制系统的组成和分类
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
有静差调节系统和无静差调节系统。
（5）按给定量变化的规律，可分为 定值调节系统、程序控制系统和随动系统。
（6）按调节动作与时间的关系，可分为 断续控制系统和连续控制系统；
（7）按系统中所包含的元件特性，可分为 线性控制系统和非线性控制系统。
3) 振荡次数 N
第三节 晶闸管电动机直流传动控制系统
分类：G—M，SCR--M
单闭环直流调速系统 直流传动控制 双闭环直流调速系统
可逆调速系统
有静差调速 无静差调速
一、单闭环直流调速系统
1. 有静差调速系统（转速负反馈）
U U g U f U K K PU
Ud K SU K
U f n U dK SK P(U gn )
一、单闭环直流调速系统 2.有静差调速系统（电压负反馈）
U f U
负载 n Id U f (aU ) U U K
n
U
Ud
一、单闭环直流调速系统
有静差调速系统（电压负反馈）特点：
（1）采用电位计取电压量，线路简单； （2）稳速效果不好，主要用作防止过压，改善动态
特性、加快过渡过程； （3）对由于电枢电阻而引起的降压不能补偿（反馈
环外），U=E+IaR 。
有静差调节系统采用比例放大器，所以 系统总存在静差。若采用PI放大器则可实 现无静差系统。
一、单闭环直流调速系统 3、无静差调速系统（转速负反馈）
一、单闭环直流调速系统
1）无差元件PI调节器：
I1 I O U i / RO
P：响应快，反应快速性；
U O U O
机电传动控制教案
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动控制的概念解释机电传动控制的定义强调机电传动控制在现代工业中的重要性1.2 机电传动控制系统的组成介绍机电传动控制系统的常见组成部分解释各组成部分的作用和相互关系1.3 机电传动控制系统的分类列举常见的机电传动控制系统类型简要介绍每种类型的特点和应用范围第二章：机电传动控制的基本原理2.1 电机的基本原理介绍电机的工作原理和分类解释电动机和发电机的关系2.2 传动机构的基本原理介绍传动机构的作用和常见类型解释传动机构的工作原理和选择依据2.3 控制系统的的基本原理介绍控制系统的目标和常见类型解释控制系统的原理和组成第三章：机电传动控制系统的分析和设计3.1 机电传动控制系统的分析方法介绍机电传动控制系统的分析方法解释系统分析的目标和步骤3.2 机电传动控制系统的系统设计介绍机电传动控制系统的系统设计方法解释系统设计的依据和步骤3.3 机电传动控制系统的硬件设计介绍机电传动控制系统的硬件设计方法解释硬件设计的依据和步骤第四章：机电传动控制系统的应用案例4.1 案例一：电机速度控制的应用介绍电机速度控制的应用背景和需求解释电机速度控制系统的组成和工作原理4.2 案例二：电机位置控制的应用介绍电机位置控制的应用背景和需求解释电机位置控制系统的组成和工作原理4.3 案例三：电机力矩控制的应用介绍电机力矩控制的应用背景和需求解释电机力矩控制系统的组成和工作原理第五章：机电传动控制系统的维护和故障处理5.1 机电传动控制系统的维护方法介绍机电传动控制系统的维护方法解释维护的目的和重要性5.2 机电传动控制系统的故障处理方法介绍机电传动控制系统的故障处理方法解释故障处理的目标和步骤5.3 常见故障案例分析分析常见的机电传动控制系统故障案例解释故障原因和解决方法第六章：传感器与执行器在机电传动控制中的应用6.1 传感器的概述与应用介绍传感器的基本概念、工作原理和分类强调传感器在机电传动控制系统中的重要性列举常见的传感器及其应用实例6.2 执行器的概述与应用介绍执行器的基本概念、工作原理和分类强调执行器在机电传动控制系统中的重要性列举常见的执行器及其应用实例第七章：PLC在机电传动控制中的应用7.1 PLC的基本概念与工作原理介绍PLC的定义、发展历程和分类解释PLC的工作原理和系统组成7.2 PLC程序设计与应用案例介绍PLC程序设计的基本方法和技术分析PLC在机电传动控制系统中的应用案例7.3 PLC的维护与故障处理介绍PLC的维护方法和注意事项分析PLC的常见故障及其处理方法第八章：变频器在机电传动控制中的应用8.1 变频器的基本概念与工作原理介绍变频器的定义、分类和基本功能解释变频器的工作原理和接线方式8.2 变频器的参数设置与调试介绍变频器的参数设置方法和注意事项解释变频器调试的目的、步骤和评价指标8.3 变频器在机电传动控制中的应用案例分析变频器在电机速度控制、位置控制和力矩控制等方面的应用案例第九章：伺服系统在机电传动控制中的应用9.1 伺服系统的基本概念与工作原理介绍伺服系统的定义、分类和基本功能解释伺服系统的工作原理和主要组成部分9.2 伺服驱动器与伺服电机的选型与配置介绍伺服驱动器与伺服电机的选型依据和注意事项解释伺服驱动器与伺服电机的配置方法和技术9.3 伺服系统在机电传动控制中的应用案例分析伺服系统在精确位置控制、速度控制和力矩控制等方面的应用案例10.1 节能技术在机电传动控制中的应用介绍节能技术的基本概念和分类解释节能技术在机电传动控制系统中的重要性分析节能技术在机电传动控制中的应用案例10.2 环保技术在机电传动控制中的应用介绍环保技术的基本概念和分类解释环保技术在机电传动控制系统中的重要性分析环保技术在机电传动控制中的应用案例10.3 节能与环保在机电传动控制系统中的综合考虑强调节能与环保在机电传动控制系统设计、运行和维护过程中的重要性讨论如何在机电传动控制系统中实现节能与环保的目标和要求第十一章：机电传动控制系统的效率优化11.1 效率优化的意义与方法解释在机电传动控制系统中进行效率优化的意义介绍常见的效率优化方法和技术11.2 效率优化案例分析分析机电传动控制系统中效率优化的实际案例讨论优化前后的效果对比及经济效益11.3 效率优化在实际应用中的考虑因素强调在实施效率优化时需要考虑的因素讨论如何平衡优化效果与系统成本12.1 安全保护的基本要求与措施介绍机电传动控制系统安全保护的基本要求解释常见的安全保护措施和技术12.2 安全保护案例分析分析机电传动控制系统中安全保护的实际案例讨论安全保护措施的有效性和必要性12.3 安全保护在实际应用中的考虑因素强调在实施安全保护时需要考虑的因素讨论如何平衡安全保护与系统性能第十三章：机电传动控制系统的监测与维护13.1 监测与维护的基本内容与方法介绍机电传动控制系统监测与维护的基本内容解释常见的监测与维护方法和技术13.2 监测与维护案例分析分析机电传动控制系统中监测与维护的实际案例讨论监测与维护对系统性能的影响13.3 监测与维护在实际应用中的考虑因素强调在实施监测与维护时需要考虑的因素讨论如何合理安排监测与维护计划第十四章：机电传动控制系统的现代技术发展14.1 现代技术发展概述介绍机电传动控制系统现代技术的发展趋势强调现代技术对机电传动控制系统的影响14.2 现代技术应用案例分析分析机电传动控制系统中现代技术的实际应用案例讨论现代技术的优势和挑战14.3 现代技术在实际应用中的考虑因素强调在采用现代技术时需要考虑的因素讨论如何适应和引导技术发展第十五章：机电传动控制系统的综合应用案例15.1 综合应用案例分析分析机电传动控制系统中综合应用的实际案例讨论综合应用案例的成功经验和不足之处15.2 综合应用案例的实施与评估解释综合应用案例的实施步骤和评估方法强调综合应用案例对系统性能的影响15.3 综合应用案例在实际应用中的启示总结综合应用案例的经验教训讨论如何推广和应用成功的案例经验重点和难点解析本文主要介绍了机电传动控制教案，包括基本概念、原理、应用案例以及维护和故障处理等内容。
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交流电动机的常用电气制动方法有能耗制动和电源反接制动两种。
晶闸管的三个极分别叫阳极，阴极和控制极。
可编程序控制器一般采用对用户程序循环扫描的工作方式，工作时分读入现场数据、执行用户程序和刷新输出阶段三个阶段。
晶闸管的触发电路主要由同步电路、移相电路、脉冲形成电路和功率放大电路几部分子电路构成。
直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变Φ ，若想采用恒转矩调速，则可改变U 。
机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
生产机械的机械特性指电动机轴上的负载转矩和转速之间的函数关系。
直流电动机的结构包括定子和转子两部分。
直流发电机按励磁方法来分类，分为他励、并励、串励和复励四种。
直流他励电动机的制动状态分为反馈制动、反接制动和能耗制动三种形式。
三相鼠笼式异步电动机的启动方式有全压启动和降压启动。
电气控制系统中常设的保护环节是短路保护、过电流保护、长期过载保护、零电压与欠电压保护和弱励磁保护。
晶闸管的导通条件是阳极加正向电压与控制极加正向电压。
交流异步电动机常用的调速方法有调压、改变极对数、变频。
异步电动机，运行在正向电动状态，现采用电源反接制动停车，则应把电动机三相电源的相序改变，当转速接近零时，应将电源切断。
伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。
可编程控制器硬件的核心部分是中央处理单元，存储器用来存放程序和数据，它分为系统程序存储器和用户程序存储器两大部分。
生产机械的典型机械特性恒转矩、离心通风机、直线和恒功率等几种。
实现多地点控制一台电动机启动停止时，应把启动按钮并联连接，停止按钮串联连接。
电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和动态转矩之和所平衡。
机电传动系统中如果T M<T L，电动机旋转方向与TM相同，转速将产生的变化是减速。
起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是位能型恒转矩。
励磁绕组是属于直流电动机的定子部分。
位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关。
绕线式三相异步电动机，转子串电阻起动时起动转矩增大，起动电流减小。
三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩不变。
三相交流异步电动机采用能耗制动时，应采取的方法是切断三相电源，并在定子二相绕组中通入直流电。
普通晶闸管导通之后，要恢复其阻断状态，应该采取的措施是阳极电压取反。
步进电动机转角与脉冲电源的关系是与电源脉冲数成正比。
组合开关不是自动电器。
电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，特点是电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大。
将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是有源逆变器。
晶闸管串联时，为达到静态均压，可在晶闸管两端并联相同的电阻。
在鼠笼式异步电动机反接制动过程中，当电动机转速降至很低时，应立即切断电源，防止电动机反转。
集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是分散控制。
设计在50Hz电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为60Hz的电网上，其电动机的T st减小，T max减小。
三相异步交流电动机固有机械特性曲线的四个特殊点。
当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在关断状态。
三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩不变。
对电动机的启动有哪些主要要求？三相异步电动机什么情况下可以直接起动？如果不能直接起动，可以采用的降压起动方法有哪几种？
有足够大的启动转矩；启动电流越小越好；启动平滑；启动设备安全可靠；启动过程功率损耗小。
当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时，起动电流大就不致影响供电系统上其他负载。
可以通过判断公式：Ist/IN≤3/4+Ps/(4PN)来确定电动机能否直接启动。
其中Ist 为电动机全压起动电流，IN为电动机额定电流，Ps为电源容量，PN为电动机额定功率。
降压起动方法包括：定子绕组串电阻（或电抗）；自耦变压器；星-三角；绕线转子串电阻。
单相异步电动机为什么没有启动转矩，常采用哪些方法启动？
单相电流只能形成脉动磁场，不能形成旋转磁场，所以没有启动转矩，常采用的启动方法有电容分相和罩极式。
交流电器的线圈能否串联使用？为什么？
不能。
因为两个电磁机构的衔铁不可能同时动作，衔铁先吸合的，其吸引线圈电感就增大，感抗大线圈端电压就大；而衔铁未吸合的另一个吸引线圈感抗小，压降就降低，吸力就小，因此，其铁心可能吸不上，这样两线圈的等效阻抗减小，电流增大，时间长了可能将两个线圈烧毁。
三相交流电动机能耗制动和反接制动各有什么特点？
能耗制动的特点是制动电流较小，能量损耗少，制动准确，但需要直流电源，制动速度较慢，所以适用于要求平稳制动的场合。
反接制动的优点是制动能力强，制动时间短；缺点是能量损耗大，制动冲击力大，制动准确度差。
请简述并励发电机电压能建立的条件。
a)发电机的磁极要有剩磁；
b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同；
c)励磁电阻不能过大。
什么是整流器？什么是逆变器？什么是有源逆变器？什么是无源逆变器？
a)交流电变成直流电的装置称为整流器，反之称为逆变器
b)把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，称为有源逆变器；把直流电逆变为某一
频率或可变频率的交流电供给负载，则成为无源逆变器。
对晶闸管触发电路产生触发脉冲有哪些要求。
a)足够大的触发电压和电流
b)有一定的脉冲宽度
c)不触发时的输出电压小，最好为负，前沿要陡
d)与主电路同步
在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用有何不同？
电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。
交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。
但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。
一般电源开关，特别是自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进行有效保护。
所以需由两者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。
热继电器能否作短路保护？为什么？
热继电器不能作短路保护。
因为热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及操作机构传递信号的惰性原因，使热继电器从过载开始到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继电器不能用作短路保护。
请解释机电传动系统稳定运行的含义，试写出机电传动系统稳定运行的必要充分条件？
1)系统应能以一定速度匀速运转；2)系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波
动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
首先电动机和生产机械的机械特性曲线有交点；其次当转速大于平衡点所对应的转速时必须有TM<TL；小于时必须有TM>TL。