机电传动控制总复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

《机电传动控制》总复习课程共讲了8章内容：1.绪论；2.机电传动系统动力学基础；3.直流电机工作原理和特征；5.交流电机工作原理和特征；8.继电器-接触器控制线路；9.可编程控制器；10.晶闸管及其基本线路；13.步进电动机传动控制系统；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第1页总复习1绪论什么是机电传动，机电传动控制系统发展，机电传动控制目标和任务。课程是机械类专业一门主干技术基础课，学习时要注意理论联络实际。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第2页总复习2机电传动系统动力学基础2.1机电传动系统运动方程式TM

和TL现有大小也有方向（正负）在确定n正方向后取TM与n相同方向为正向取TL与n相反方向为正向HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第3页总复习2机电传动系统动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩折算

若机电传动为多轴系统，须将各量折算到同一轴上才能列出整个系统运动方程式，普通折算到电动机轴上。

转矩折算依据系统静态时功率不变标准，转动惯量和飞轮转矩折算依据系统存放动能不变标准。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第4页总复习2机电传动系统动力学基础2.3机电传动系统负载特征2.4机电传动系统稳定运行条件（1）两机械特征有交叉点；

（2）Δn为在平衡点处转速改变，

当Δn>0时，TM<TLTM-TL<0；

当Δn<0时，TM>TLTM-TL>0HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第5页总复习3直流电机工作原理及特征3.1直流电机基本结构和工作原理发电机依电磁感应定理（右手定则）电动机依安培电磁力定律（左手定则）HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第6页总复习3直流电机工作原理及特征3.2直流发电机（a）他励（b）并励（c）串励（d）复励惯用是他励和并励HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第7页总复习3直流电机工作原理及特征3.3直流电动机机械特征HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第8页总复习3直流电机工作原理及特征3.4直流他励电动机开启特征开启时n=0E=0

开启电流很大，这对电网运行有害，且使电动机换向器火花大，所以，直流电动机不允许直接开启，须设法降低开启电流惯用开启方法有两种：降压开启和电枢回路外接电阻开启。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第9页总复习3直流电机工作原理及特征3.5直流他励电动机调速特征1.改变电枢供电电压U；2.改变电枢电阻Rad；3.改变磁通Φ。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第10页总复习3直流电机工作原理及特征3.6直流他励电动机制动特征直流他励电动机制动形式有：反馈制动反接制动能耗制动电源反接倒拉反接HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第11页总复习5交流电动机工原理及特征5.1三相异步电动机结构和工作原理基于定子旋转磁场和转子电流相互作用HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第12页总复习5交流电动机工原理及特征5.2三相异步电动机定子电路和转子电路定子每相绕组感应电势转子每相绕组感应电势转子每相绕组电流转子每相电路功率因数HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第13页总复习5交流电动机工原理及特征5.3三相异步电动机转距与机械特征n=f(T)机械特征曲线改变定子电压U、定子电源频率f、电子电路传入电阻或电抗、转子电路传入电阻或电抗等，都可得到异步电动机人为机械特征HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第14页总复习5交流电动机工原理及特征5.4三相异步电动机开启特征三相异步电动机开启要求:

要有足够大开启转矩，开启要快、平滑，开启电流要小，开启时安全、可靠、操作简便，功耗小等。各种开启方法都有其各自优缺点，要依据实际情况选择HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第15页总复习5交流电动机工原理及特征5.5三相异步电动机调速交流调速变极对数调速——改变鼠笼式电动机定子绕组极对数变转差率调速调压调速——改变定子电压转子电路串电阻调速——线绕式串级调速——线绕式电磁转差离合器调速变频调速——改变定子电源频率HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第16页总复习5交流电动机工原理及特征5.6三相异步电动机制动特征制动形式有：反馈制动反接制动能耗制动电源反接倒拉反接实际应用时，应依据实际需要选择适宜制动方法HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第17页总复习5交流电动机工原理及特征5.7单相异步电动机（1）在脉冲磁场作用下单相异步电动机没有开启能力，开启转矩为零；（2）一旦开启，能自行加速到稳定运行状态，转向不固定，取决于开启转向；单相异步电动机是一中采取单相电源供电异步电动机电容分相式异步电动机电容分相开启电动机电容分相运转电动机HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第18页总复习5交流电动机工原理及特征5.8同时电动机同时电动机最大特点是转速恒定，功率因数可调，可用以改进电网功率因数。普通开启困难，需采取异步开启HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第19页总复习8继电器-接触器控制8.1惯用控制电器与执行电器（1）非自动电器

刀开关，转换开关，行程开关（2）自动电器接触器，继电器，自动开关一.按动作性质分：（1）控制电器接触器、继电器、磁力开启器等（2）保护电器熔断器，热继电器，电流继电器等（3）执行电器电磁阀，电磁离合器等二.按用途分：生产机械中所用控制电器多属低压电器（<500V）HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第20页总复习8继电器-接触器控制8.2继电器-接触器控制惯用基本线路控制电路中惯用保护装置惯用保护装置有：短路保护、过电流保护、过载保护、零电压和欠电压保护、弱磁保护、超速保护和各种连锁保护。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第21页总复习8继电器-接触器控制8.2继电器-接触器控制惯用基本线路必须掌握基本控制步骤和基本控制方法（标准）（1）基本控制步骤基本控制步骤主要有：开启、正反转、点动、各种连锁及次序（程序）运转等控制，这时最基本。（2）基本控制方法基本控制方法主要有：按行程标准、时间标准、速度标准和电流标准等实现控制方法。8.3生产机械中惯用几个自动控制方法HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第22页总复习9可编程控制器9.1基本结构、工作原理和主要特点结构上由CPU、存放器、输入输出、编程器等组成；工作原理是以扫描工作周期方式运行，每次扫描工作周期后信号由锁存器并行输出去驱动输出继电器，使输出端子上信号变为此次工作周期运行结果实际输出；特点是应用灵活、扩展性好、通用性强等；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第23页总复习9可编程控制器9.2可编程控制器内部等效继电器电路F-40M型可编程控制器内部等效继电器有输入继电器、输出继电器、时间继电器、计数器、辅助继电器和特殊继电器六类；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第24页总复习9可编程控制器9.3可编程控制器编程和指令系统PLC编程方法有很多，F-40M型PLC主要采取惯用编程方法，即先绘出继电器梯形图，再写出其指令语句表。继电器梯形图与传统继电器控制原理电路图在形式上是类似，但它仅仅是一个等效程序；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第25页总复习9可编程控制器9.3可编程控制器编程和指令系统PLC指令系统对不一样PLC是不一样，F-40M型PLC指令共有20条，指令语句由指令和地址号组成，其格式为：指令地址号如：LDX400HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第26页总复习9可编程控制器9.4可编程控制器应用1.用于开关量逻辑控制2.用于闭环过程控制3.PLC配合数字控制4.用于工业机器人控制5.用于组成多级控制系统HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第27页总复习10晶闸管及其基本线路10.1电力半导体器件电力电子器件依据其开通与关断可控性不一样可分为三类：（1）不可控型器件，如整流二极管（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郑州大学远程教育学院第28页总复习10晶闸管及其基本线路10.1电力半导体器件晶闸管工作原理：（1）晶闸管含有正、反向阻断能力；（2）晶闸管阳极和控制极同时加正向电压时才导通；（3）导通后，控制极失去控制作用，欲关断，需把阳极正向电压降到一定值（断开或反向）。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第29页总复习10晶闸管及其基本线路10.2可控整流电路单相半波电路最简单，但各项指标都较差，只适合用于小功率和输出电压波形要求不高场所。单相桥式电路各项性能很好，只是电压脉动频率较大，故最适合小功率电路。单相全波电路因为元件所承受峰值电压较高，又需采取带中心抽头变压器，所以较少使用；HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第30页总复习10晶闸管及其基本线路10.3逆变电路利用晶闸管电路把直流电变成交流电，这种对应于整流逆向过程，称之为逆变，把整流电变成交流电装置，叫做逆变器。HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院第31页总复习13步进电动机传动控制系统13