機電傳動控制總復(fù)習市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

《機電傳動控制》總復(fù)習課程共講了8章內(nèi)容：1.緒論；2.機電傳動系統(tǒng)動力學基礎(chǔ)；3.直流電機工作原理和特征；5.交流電機工作原理和特征；8.繼電器-接觸器控制線路；9.可編程控制器；10.晶閘管及其基本線路；13.步進電動機傳動控制系統(tǒng)；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第1頁總復(fù)習1緒論什么是機電傳動，機電傳動控制系統(tǒng)發(fā)展，機電傳動控制目標和任務(wù)。課程是機械類專業(yè)一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，學習時要注意理論聯(lián)絡(luò)實際。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第2頁總復(fù)習2機電傳動系統(tǒng)動力學基礎(chǔ)2.1機電傳動系統(tǒng)運動方程式TM

和TL現(xiàn)有大小也有方向（正負）在確定n正方向后取TM與n相同方向為正向取TL與n相反方向為正向HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第3頁總復(fù)習2機電傳動系統(tǒng)動力學基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩折算

若機電傳動為多軸系統(tǒng)，須將各量折算到同一軸上才能列出整個系統(tǒng)運動方程式，普通折算到電動機軸上。

轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)靜態(tài)時功率不變標準，轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)存放動能不變標準。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第4頁總復(fù)習2機電傳動系統(tǒng)動力學基礎(chǔ)2.3機電傳動系統(tǒng)負載特征2.4機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件（1）兩機械特征有交叉點；

（2）Δn為在平衡點處轉(zhuǎn)速改變，

當Δn>0時，TM<TLTM-TL<0；

當Δn<0時，TM>TLTM-TL>0HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第5頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.1直流電機基本結(jié)構(gòu)和工作原理發(fā)電機依電磁感應(yīng)定理（右手定則）電動機依安培電磁力定律（左手定則）HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第6頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.2直流發(fā)電機（a）他勵（b）并勵（c）串勵（d）復(fù)勵慣用是他勵和并勵HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第7頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.3直流電動機機械特征HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第8頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.4直流他勵電動機開啟特征開啟時n=0E=0

開啟電流很大，這對電網(wǎng)運行有害，且使電動機換向器火花大，所以，直流電動機不允許直接開啟，須設(shè)法降低開啟電流慣用開啟方法有兩種：降壓開啟和電樞回路外接電阻開啟。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第9頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.5直流他勵電動機調(diào)速特征1.改變電樞供電電壓U；2.改變電樞電阻Rad；3.改變磁通Φ。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第10頁總復(fù)習3直流電機工作原理及特征3.6直流他勵電動機制動特征直流他勵電動機制動形式有：反饋制動反接制動能耗制動電源反接倒拉反接HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第11頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.1三相異步電動機結(jié)構(gòu)和工作原理基于定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流相互作用HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第12頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.2三相異步電動機定子電路和轉(zhuǎn)子電路定子每相繞組感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子每相繞組感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子每相繞組電流轉(zhuǎn)子每相電路功率因數(shù)HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第13頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.3三相異步電動機轉(zhuǎn)距與機械特征n=f(T)機械特征曲線改變定子電壓U、定子電源頻率f、電子電路傳入電阻或電抗、轉(zhuǎn)子電路傳入電阻或電抗等，都可得到異步電動機人為機械特征HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第14頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.4三相異步電動機開啟特征三相異步電動機開啟要求:

要有足夠大開啟轉(zhuǎn)矩，開啟要快、平滑，開啟電流要小，開啟時安全、可靠、操作簡便，功耗小等。各種開啟方法都有其各自優(yōu)缺點，要依據(jù)實際情況選擇HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第15頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.5三相異步電動機調(diào)速交流調(diào)速變極對數(shù)調(diào)速——改變鼠籠式電動機定子繞組極對數(shù)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速調(diào)壓調(diào)速——改變定子電壓轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速——線繞式串級調(diào)速——線繞式電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速變頻調(diào)速——改變定子電源頻率HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第16頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.6三相異步電動機制動特征制動形式有：反饋制動反接制動能耗制動電源反接倒拉反接實際應(yīng)用時，應(yīng)依據(jù)實際需要選擇適宜制動方法HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第17頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.7單相異步電動機（1）在脈沖磁場作用下單相異步電動機沒有開啟能力，開啟轉(zhuǎn)矩為零；（2）一旦開啟，能自行加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向不固定，取決于開啟轉(zhuǎn)向；單相異步電動機是一中采取單相電源供電異步電動機電容分相式異步電動機電容分相開啟電動機電容分相運轉(zhuǎn)電動機HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第18頁總復(fù)習5交流電動機工原理及特征5.8同時電動機同時電動機最大特點是轉(zhuǎn)速恒定，功率因數(shù)可調(diào)，可用以改進電網(wǎng)功率因數(shù)。普通開啟困難，需采取異步開啟HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第19頁總復(fù)習8繼電器-接觸器控制8.1慣用控制電器與執(zhí)行電器（1）非自動電器

刀開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)，行程開關(guān)（2）自動電器接觸器，繼電器，自動開關(guān)一.按動作性質(zhì)分：（1）控制電器接觸器、繼電器、磁力開啟器等（2）保護電器熔斷器，熱繼電器，電流繼電器等（3）執(zhí)行電器電磁閥，電磁離合器等二.按用途分：生產(chǎn)機械中所用控制電器多屬低壓電器（<500V）HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第20頁總復(fù)習8繼電器-接觸器控制8.2繼電器-接觸器控制慣用基本線路控制電路中慣用保護裝置慣用保護裝置有：短路保護、過電流保護、過載保護、零電壓和欠電壓保護、弱磁保護、超速保護和各種連鎖保護。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第21頁總復(fù)習8繼電器-接觸器控制8.2繼電器-接觸器控制慣用基本線路必須掌握基本控制步驟和基本控制方法（標準）（1）基本控制步驟基本控制步驟主要有：開啟、正反轉(zhuǎn)、點動、各種連鎖及次序（程序）運轉(zhuǎn)等控制，這時最基本。（2）基本控制方法基本控制方法主要有：按行程標準、時間標準、速度標準和電流標準等實現(xiàn)控制方法。8.3生產(chǎn)機械中慣用幾個自動控制方法HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第22頁總復(fù)習9可編程控制器9.1基本結(jié)構(gòu)、工作原理和主要特點結(jié)構(gòu)上由CPU、存放器、輸入輸出、編程器等組成；工作原理是以掃描工作周期方式運行，每次掃描工作周期后信號由鎖存器并行輸出去驅(qū)動輸出繼電器，使輸出端子上信號變?yōu)榇舜喂ぷ髦芷谶\行結(jié)果實際輸出；特點是應(yīng)用靈活、擴展性好、通用性強等；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第23頁總復(fù)習9可編程控制器9.2可編程控制器內(nèi)部等效繼電器電路F-40M型可編程控制器內(nèi)部等效繼電器有輸入繼電器、輸出繼電器、時間繼電器、計數(shù)器、輔助繼電器和特殊繼電器六類；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第24頁總復(fù)習9可編程控制器9.3可編程控制器編程和指令系統(tǒng)PLC編程方法有很多，F(xiàn)-40M型PLC主要采取慣用編程方法，即先繪出繼電器梯形圖，再寫出其指令語句表。繼電器梯形圖與傳統(tǒng)繼電器控制原理電路圖在形式上是類似，但它僅僅是一個等效程序；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第25頁總復(fù)習9可編程控制器9.3可編程控制器編程和指令系統(tǒng)PLC指令系統(tǒng)對不一樣PLC是不一樣，F(xiàn)-40M型PLC指令共有20條，指令語句由指令和地址號組成，其格式為：指令地址號如：LDX400HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第26頁總復(fù)習9可編程控制器9.4可編程控制器應(yīng)用1.用于開關(guān)量邏輯控制2.用于閉環(huán)過程控制3.PLC配合數(shù)字控制4.用于工業(yè)機器人控制5.用于組成多級控制系統(tǒng)HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第27頁總復(fù)習10晶閘管及其基本線路10.1電力半導體器件電力電子器件依據(jù)其開通與關(guān)斷可控性不一樣可分為三類：（1）不可控型器件，如整流二極管（2）半控型器件普通SCR（3）全控型器件GTR、GTO、P-MOSFET等HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第28頁總復(fù)習10晶閘管及其基本線路10.1電力半導體器件晶閘管工作原理：（1）晶閘管含有正、反向阻斷能力；（2）晶閘管陽極和控制極同時加正向電壓時才導通；（3）導通后，控制極失去控制作用，欲關(guān)斷，需把陽極正向電壓降到一定值（斷開或反向）。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第29頁總復(fù)習10晶閘管及其基本線路10.2可控整流電路單相半波電路最簡單，但各項指標都較差，只適合用于小功率和輸出電壓波形要求不高場所。單相橋式電路各項性能很好，只是電壓脈動頻率較大，故最適合小功率電路。單相全波電路因為元件所承受峰值電壓較高，又需采取帶中心抽頭變壓器，所以較少使用；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第30頁總復(fù)習10晶閘管及其基本線路10.3逆變電路利用晶閘管電路把直流電變成交流電，這種對應(yīng)于整流逆向過程，稱之為逆變，把整流電變成交流電裝置，叫做逆變器。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN鄭州大學遠程教育學院第31頁總復(fù)習13步進電動機傳動控制系統(tǒng)13