机电传动控制概述

1、11 机电传动控制的目的与任务机电传动控制的目的与任务 第一章第一章 概概 述述 一、机电系统的组成一、机电系统的组成 机电系统完成生机电系统完成生 产任务的基础产任务的基础 驱动运动部件的原动机驱动运动部件的原动机 （这里指的是各种电动机）（这里指的是各种电动机） 之总称之总称 控制电动机的系统控制电动机的系统 驱动生产机械的电动驱动生产机械的电动 机和控制电动机的一机和控制电动机的一 整套电气系统整套电气系统 二、机电传动控制的任务二、机电传动控制的任务 将电能转换为机械能；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；实现生产机械的启动、停止以及速度的调节； 完成各种生产

2、工艺过程的要求；完成各种生产工艺过程的要求； 保证生产过程的正常进行。保证生产过程的正常进行。 三、机电传动控制的目的三、机电传动控制的目的 从广义上讲，机电传动控制的目的就是要使生产设备、生产从广义上讲，机电传动控制的目的就是要使生产设备、生产 线、车间乃至整个工厂都实现线、车间乃至整个工厂都实现自动化自动化。 从狭义上讲，则指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品从狭义上讲，则指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数数 量的增加量的增加（效率）、（效率）、质量的提高质量的提高（精度）、（精度）、生产成本的降低生产成本的降低、工人工人 劳动条件的改善劳动条件的改善以及以及能量的合理利用能量的合

3、理利用等。等。 控制控制 减速器减速器 电动机电动机 织布机织布机 广泛应用于工农业生产、航天航空、交通运输、广泛应用于工农业生产、航天航空、交通运输、 日常生活等方面日常生活等方面 造纸机造纸机 四、机电传动系统的应用四、机电传动系统的应用 轧钢机轧钢机 电力机车电力机车 雷达雷达 洗衣机洗衣机 电梯电梯 自动洗车房自动洗车房 1、汽车停在可移动平台上；、汽车停在可移动平台上； 2、可移动平台移动至位置、可移动平台移动至位置1，上部及左右旋转喷水装置启动，几秒后停止；，上部及左右旋转喷水装置启动，几秒后停止； 3、平台前移至位置、平台前移至位置2，喷淋清洁剂，上部清洁毛刷上下运动并旋转，左右

4、毛，喷淋清洁剂，上部清洁毛刷上下运动并旋转，左右毛 刷旋转清洁车体；刷旋转清洁车体； 4、平台前移至位置、平台前移至位置3时，毛刷停止运动，喷水装置喷水，几秒后停止；时，毛刷停止运动，喷水装置喷水，几秒后停止； 5、平台前移出洗车房。、平台前移出洗车房。 其中所有的运动部件均由相应电动机带动，各运动部其中所有的运动部件均由相应电动机带动，各运动部 件的协调工作由控制系统完成。件的协调工作由控制系统完成。 港口起重机械中的机电传动与控制港口起重机械中的机电传动与控制 四大机构起 升、变幅、行 走和回转 测试、调试技 术 以提高生产效 率为目标的新 型电控技术 1.2 机电传动控制的发展机电传动控

5、制的发展 机电传动及其控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。机机电传动及其控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。机 电传动控制的发展可从电传动控制的发展可从机电传动机电传动和和控制系统控制系统两方面来讨论。两方面来讨论。 一、机电传动的发展一、机电传动的发展 成组拖动成组拖动一台电动机拖动一根天轴（或地轴），然后再一台电动机拖动一根天轴（或地轴），然后再 由天轴（或地轴）通过皮带轮和皮带分别拖动多台生产机械。由天轴（或地轴）通过皮带轮和皮带分别拖动多台生产机械。 单电机拖动单电机拖动一台电动机拖动一台生产机械的各运动部件。一台电动机拖动一台生产机械的各运动部件。 多电机拖动多电机拖动一台生

6、产机械的各个运动部件分别由不同的电一台生产机械的各个运动部件分别由不同的电 动机来拖动。动机来拖动。 特点是生产效率低、劳动条件差、一旦电动机出现故障，将造特点是生产效率低、劳动条件差、一旦电动机出现故障，将造 成成组的生产机械停车；成成组的生产机械停车； 这种拖动方式较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运这种拖动方式较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运 动部件较多时，其传动机构仍十分复杂；动部件较多时，其传动机构仍十分复杂； 实例：汽车上的电（动）机实例：汽车上的电（动）机 汽车上的电（动）机广泛分布于汽车的发动机、底盘、 车身三大部位及附件中 汽车发动机部件上的电（动）机，应用在

7、汽车起动机、 电喷控制系统、水箱散热器及发电机中 汽车底盘车架上的电（动）机，主要应用在汽车电子 悬架控制系统、电动助力转向装置、汽车稳定性控制 系统、汽车巡行控制系统、防抱死控制系统及驱动动 力控制系统 汽车车身部件上的电（动）机，使用在中央门锁装置、 电动后视镜、自动升降天线、电动天窗、自动前灯、 电动汽车座椅调整器、电动玻璃升降器、电动刮水器、 空调系统、电子车速里程表等 汽车附件上的电（动）机，应用于吸尘器、充气机、 气泵、抛光机、电动座椅按摩器等装置 二机电传动控制系统的发展二机电传动控制系统的发展 控制系统的发展伴随控制器件的发展而发展。随着功率器件、控制系统的发展伴随控制器件的发

8、展而发展。随着功率器件、 放大器件的不断更新，机电传动控制系统的发展日新月异，它主要放大器件的不断更新，机电传动控制系统的发展日新月异，它主要 经历了四个阶段：经历了四个阶段： 1继电器继电器接触器控制接触器控制：出现在：出现在20世纪初，它仅借助于简单世纪初，它仅借助于简单 的接触器的接触器.器与继电器，实现对控制对象的启动、停车以及有级调速器与继电器，实现对控制对象的启动、停车以及有级调速 等控制，它的控制速度慢，控制精度差；等控制，它的控制速度慢，控制精度差； 2电机放大机控制电机放大机控制： 3磁放大器控制和大功率可控制水银整流器控制磁放大器控制和大功率可控制水银整流器控制： 4数字控

9、制（数字控制（NC） ：自动化程度、通用性和加工效率。：自动化程度、通用性和加工效率。 柔性制造系统柔性制造系统（FMS） 由数控机床、工业机器人、自动搬由数控机床、工业机器人、自动搬 运车等组成的统一由中心计算机控制的机械加工自动线，它是实现运车等组成的统一由中心计算机控制的机械加工自动线，它是实现 自动化车间和自动化工厂的重要组成部分。自动化车间和自动化工厂的重要组成部分。 机械制造自动化高级阶段是走向设计、制造一体化，即利用计机械制造自动化高级阶段是走向设计、制造一体化，即利用计 算机辅助设计（算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（）与计算机辅助制造（CAM）形成产品设计）形成产品设计

10、 和制造过程的完整系统，对产品构思和设计直到装配、试验和质量和制造过程的完整系统，对产品构思和设计直到装配、试验和质量 管理这一全过程实现自动化。管理这一全过程实现自动化。 为了实现制造过程的高效率、高柔性、高质量，研制计算机集为了实现制造过程的高效率、高柔性、高质量，研制计算机集 成制造系统（成制造系统（CIMS）是人们现在的任务。）是人们现在的任务。 参考书参考书 电工学（上册）电工学（上册）-高教出版社，秦曾煌高教出版社，秦曾煌 电机与拖动基础电机与拖动基础- 清华大学出版社，李发海清华大学出版社，李发海 电力电子技术电力电子技术-机械工业出版社，黄俊，王兆安机械工业出版社，黄俊，王兆安

11、 可编程控制器原理可编程控制器原理.应用应用.实验实验 -机械工业出版社，机械工业出版社， 全斗南全斗南 网络课程网络课程-华工、西南科技大学等校精品课程华工、西南科技大学等校精品课程 课程的内容安排课程的内容安排 第第1 1章章 概述概述 第第2 2章章 机电传动系统的运动学基础机电传动系统的运动学基础 第第3 3章章 直流电机的工作原理及特性直流电机的工作原理及特性 第第4 4章章 交流电动机的工作原理及特性交流电动机的工作原理及特性 第第5 5章章 控制电机控制电机 第第6 6章章 继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统 第第7 7章章 可编程序控制器可编程序控制器 第第8 8章章 电力电子学晶闸管及其基本电路电力电子学晶闸管及其基本电路 第第9 9章章 直流传