五邑大學機電傳動控制第1,2章機電傳動

1、機電傳動控制機電傳動控制第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 機電傳動系統(tǒng)的動力學基機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ)礎(chǔ)第一章第一章 緒論緒論第一章第一章 緒論緒論 機電系統(tǒng)組成機電系統(tǒng)組成第一章第一章 緒論緒論 機電傳動控制的任務(wù)機電傳動控制的任務(wù) 將電能轉(zhuǎn)換為機械能將電能轉(zhuǎn)換為機械能 實現(xiàn)生產(chǎn)機械的啟動、停止以及速度調(diào)節(jié)實現(xiàn)生產(chǎn)機械的啟動、停止以及速度調(diào)節(jié) 完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求 保證生產(chǎn)過程的正常進行保證生產(chǎn)過程的正常進行 機電傳動控制的目的機電傳動控制的目的 廣義上，要使生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠廣義上，要使生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠都實現(xiàn)都實現(xiàn)自動化

2、自動化 狹義上，控制電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品狹義上，控制電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)數(shù)量增加量增加（效率）、（效率）、質(zhì)量提高質(zhì)量提高（精度）、（精度）、生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本降低、工人勞動條件的改善工人勞動條件的改善以及以及能量的合理利用能量的合理利用等。等。第一章第一章 緒論緒論 機電傳動控制的發(fā)展機電傳動控制的發(fā)展 機電傳動的發(fā)展機電傳動的發(fā)展 成組拖動成組拖動：一臺電機拖動多臺設(shè)備：一臺電機拖動多臺設(shè)備 單電機拖動單電機拖動：一臺電機拖動一臺設(shè)備：一臺電機拖動一臺設(shè)備 多電機拖動多電機拖動：多臺電機拖動一臺設(shè)備：多臺電機拖動一臺設(shè)備第一章第一章 緒論緒論 機電傳動控制系統(tǒng)的

3、發(fā)展機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展 繼電器繼電器-接觸器控制接觸器控制：開關(guān)控制，能對控制對象實現(xiàn)起動開關(guān)控制，能對控制對象實現(xiàn)起動,制動制動,有級調(diào)速控制，結(jié)構(gòu)簡單有級調(diào)速控制，結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠動作可靠;控制速度慢控制速度慢,控制精度差控制精度差 電機放大機控制：電機放大機控制：模擬量的閉環(huán)連續(xù)控制，模擬量的閉環(huán)連續(xù)控制， 大功率晶體管和晶閘管控制：大功率晶體管和晶閘管控制：特性好、反應(yīng)快、可靠性高、體特性好、反應(yīng)快、可靠性高、體積小、重量輕積小、重量輕 數(shù)字控制（數(shù)字控制（CNC）：）：晶閘管（電力電子技術(shù)）、微電子技術(shù)、晶閘管（電力電子技術(shù)）、微電子技術(shù)、計算機有機結(jié)合計算機有機結(jié)合第一章第一

4、章 緒論緒論 課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容 第一部分第一部分 繼電器接觸器控制繼電器接觸器控制 第6章 繼電器-接觸器控制 補充 機床電路分析 補充 機床電器控制電路設(shè)計 第二部分第二部分 電機控制電機控制 第3章 直流電機的工作原理及特性 第4章 交流電動機的工作原理及特性 第5章 控制電動機 第9章 直流調(diào)速系統(tǒng) 第10章 交流自動調(diào)速控制系統(tǒng) 第11章 步進電動機控制系統(tǒng) 第三部分第三部分 PLC控制控制 第7章 可編程控制器原理與應(yīng)用第一章第一章 緒論緒論 課程要求課程要求第一章第一章 緒論緒論 參考閱讀參考閱讀第二章第二章 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ)機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ)單軸機電傳動系統(tǒng)

5、的運動方程單軸機電傳動系統(tǒng)的運動方程多軸傳動系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方多軸傳動系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方法法典型生產(chǎn)機械的負載特性典型生產(chǎn)機械的負載特性機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件以及實際系機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件以及實際系統(tǒng)穩(wěn)定性分析統(tǒng)穩(wěn)定性分析第二章第二章 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ)機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ) 2.1機電傳動系統(tǒng)的運動方程機電傳動系統(tǒng)的運動方程 單軸拖動系統(tǒng)的組成單軸拖動系統(tǒng)的組成MLdTTJd t定義式：定義式：2375MLG DdnTTdt工程計算：工程計算： 系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td 工程計算式工程計算式2375dGD dnTdt 傳動系統(tǒng)的狀態(tài)傳動系統(tǒng)的狀態(tài)MM

6、MMMM TM,TL的正方向及性質(zhì)的正方向及性質(zhì)MMMMMnTMTLnTMTL2375MLG DdnTTdt2375MLGD dnTTdt2375MLGD dnTTdt思考題思考題 圖圖(a)中中,要能提升重物要能提升重物,必須有必須有TMTL,系統(tǒng)加系統(tǒng)加速速.圖圖(b)中中,電動機轉(zhuǎn)矩為電動機轉(zhuǎn)矩為負負,也是制動轉(zhuǎn)矩也是制動轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)系統(tǒng)減速提升減速提升,直至停止直至停止.2.2轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩.轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算旋轉(zhuǎn)運動 直線運動多軸旋轉(zhuǎn)運動折算至電動機軸上多軸旋轉(zhuǎn)運動折算至電動機軸上/LLCTTc1221LZMLJJJJjj11MnjnMLLnjn22221221

7、LZMLGDGDGDGDjj2221MLGDGD GD多軸直線運動折算到電動機軸上多軸直線運動折算到電動機軸上9.55LMFVTn9.55LMFVTn212221LZMLMJJVJJmjJ2222212221365LZMLMGDGDGVGDGDjjn計算舉例計算舉例2Nm2Nm22187.4GDNm222245GDNm223735GDNm12500 /nr m21000 /nr m3500 /nr m/1132.33MMcMcnTT jTNmn13222222221233( )()3675nZnnGDGDGDGDNmn/123.5( /)375LMLZdnTTr m sGDdt同一轉(zhuǎn)軸上負載轉(zhuǎn)

8、矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系稱為機電傳動同一轉(zhuǎn)軸上負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系稱為機電傳動系統(tǒng)的系統(tǒng)的負載特性，即生產(chǎn)機械的負載特性，或稱生產(chǎn)機械負載特性，即生產(chǎn)機械的負載特性，或稱生產(chǎn)機械的機械特性。的機械特性。為了便于和電動機的機械特性配合起來分析傳動系統(tǒng)為了便于和電動機的機械特性配合起來分析傳動系統(tǒng)的運行情況，今后提及生產(chǎn)機械的負載特性時，除特別說的運行情況，今后提及生產(chǎn)機械的負載特性時，除特別說明外，均值電動機轉(zhuǎn)軸上的明外，均值電動機轉(zhuǎn)軸上的負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系系2.3 生產(chǎn)機械的機械特性生產(chǎn)機械的機械特性()Lnf T2.4機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件()Mnf T