機(jī)電傳動(dòng)控制緒論

1、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制第一章 緒論1.1 機(jī)電系統(tǒng)的組成一、機(jī)電傳動(dòng)(電力傳動(dòng)或電力拖動(dòng)) 驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的原動(dòng)機(jī)的總稱。二、電器控制系統(tǒng) 控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件 機(jī)電系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)電氣控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)或機(jī)電傳動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件機(jī)電傳動(dòng)控制圖1.1機(jī)電系統(tǒng)的一般組成機(jī)電傳動(dòng)控制是指驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)的一整套電氣系統(tǒng)雙向可控、可逆同步電機(jī) 生產(chǎn)機(jī)械 平面磨床 生產(chǎn)機(jī)械 織布機(jī)控制減速器電動(dòng)機(jī) 軋鋼機(jī)電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器減速器輸入(電動(dòng)機(jī))輸出(生產(chǎn)機(jī)械)1.2 機(jī)電傳動(dòng)的目的和任務(wù)一、機(jī)電傳動(dòng)的目的 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)， 完成各種

2、生產(chǎn)工藝過程的要求， 保證生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。二、機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)： 從廣義上講，就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線、車間、甚至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 從狹義上講，則專指控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量的增加，質(zhì)量的提高，生產(chǎn)成本的降低，工人勞動(dòng)條件的改善以及能量的合理利用。13 機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 機(jī)電傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)總是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。一、機(jī)電傳動(dòng)發(fā)展（三個(gè)階段）： 成組拖動(dòng) 單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 成組拖動(dòng)：特征： 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一根天軸，然后再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動(dòng)各生產(chǎn)機(jī)械。缺點(diǎn)： 生產(chǎn)效率低； 勞動(dòng)條件差； 電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，將造成

3、成組的生產(chǎn)機(jī)械停車。 單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)： 特征： 用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械。 優(yōu)點(diǎn)： 較成組拖動(dòng)前進(jìn)了一步。 缺點(diǎn)： 一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件較多時(shí)，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍十分復(fù)雜。 多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)：特征：一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件分別由一臺(tái)專門的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn)： 大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 控制靈活，為生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化提供了有利的條件。二、控制系統(tǒng)的發(fā)展（伴隨控制器件的發(fā)展而發(fā)展。有弱電控制和強(qiáng)電控制） 1.簡(jiǎn)單的接觸器與繼電器等控制電器 20世紀(jì)初 實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的啟動(dòng)、停車以及有級(jí)調(diào)速等控制，斷續(xù)控制缺點(diǎn)： 控制速度慢，控制精度差 2.電機(jī)放大機(jī)控制 30年代 控制系統(tǒng)從斷續(xù)控制發(fā)展到連續(xù)

4、控制；連續(xù)控制系統(tǒng)可隨時(shí)檢查控制對(duì)象的工作狀態(tài)，并根據(jù)輸出量與給定量的偏差對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。相當(dāng)于添加了負(fù)反饋控制。 優(yōu)點(diǎn)： 快速性及控制精度都大大超過了最初的斷續(xù)控制； 簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，減少了電路中的觸點(diǎn)； 提高了可靠性，使生產(chǎn)效率大為提高。3.磁放大器控制和大功率可控水銀整流器控制 40年代至50年代 50年代末，大功率固體可控整流元件晶閘管，又出現(xiàn)了功率晶體管控制優(yōu)點(diǎn)： 晶體管、晶閘管具有效率高、控制特性好、反應(yīng)快，壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)容易、體積小、重量輕等。4.采樣控制 一種斷續(xù)控制，和最初的斷續(xù)控制不同，它的控制間隔(采樣周期)比控制對(duì)象的變化周期短得多，在客觀上完全等效于連

5、續(xù)控制。優(yōu)點(diǎn)： 把晶體管技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密地結(jié)合在一起，使晶體管與晶閘管控制具有強(qiáng)大的生命力。 20世紀(jì)70年代初，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)(CNC system)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心 加強(qiáng)了自動(dòng)化程度， 提高了機(jī)床的通用性和加工效率， 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 80年代以來，柔性制造系統(tǒng)(FMS) 由數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)搬運(yùn)車替組成的統(tǒng)一由中心計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械加工自動(dòng)線。 機(jī)械制造自動(dòng)化高級(jí)階段是走向設(shè)計(jì)、制造一體化，即利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)形成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程的完整系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品構(gòu)思和設(shè)計(jì)直至裝配、試驗(yàn)和質(zhì)量管理這一全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化為了實(shí)現(xiàn)制造過程的高效率、高柔性、高質(zhì)量，計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)(CIMS)正在研制。課程內(nèi)容安排第一章 概述第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式第三章第四章 直流交流電機(jī)的工作原理及特性第五章 各類常用控制電機(jī)的