机电传动与控制绪论

机电传动与控制

机械工程学院第一章绪论机械工程学院在一般工业中的应用机械工程学院在一般工业中的应用机械工程学院在一般工业中的应用机械工程学院在交通运输中的应用机械工程学院在楼宇控制中的应用机械工程学院在家用电器中的应用机械工程学院在电力系统中的应用机械工程学院勇气号火星探测车机械工程学院勇气号火星探测车机械工程学院YASKAWA工业机器人机械手有三个基轴和三个臂轴，共六个自由度，可实现分别沿X轴、Y轴、Z轴的平移和绕X轴、Y轴、Z轴的旋转。机械工程学院三坐标数控铣床用途本机床属三座标数控铣床，选配适用可靠数控系统，能完成铣、镗、钻等切削运动，可在没有模具的情况下完成凸轮、样板、模具等形状复杂零件的加工。结构特点1、主轴采用无级调速。2、进给系统由交流伺服电机驱动。3、滑动面优质贴塑与淬硬磨削导轨配合，具有良好耐磨性及伺服性。4、配有主轴快换螺母换刀装置。5、根据需要可加配第四轴。

机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院1.机电传动的目的和任务1.1.传动1).运动的传递（能量）2).传动的分类按机械动能传递方法（1）机械传动（2）流体传动（3）机电传动(电力拖动)（4）另外还有其它的传动方式。有时，在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。机械工程学院1.机电传动的目的和任务1.2.机电传动—本课程研究的内容以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统

电能 机械能电动机生产机械它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为:电力传动或电力拖动机械工程学院1.机电传动的目的和任务1.3.机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。本课程所研究的就是这部分内容.传动的控制所以课程名称叫《机电传动控制》

机械工程学院1.机电传动的目的和任务1.4.机电传动控制的任务

控制电动机驱动生产机械设备，实现具体的工作要求。机械工程学院1.机电传动的目的和任务控制系统动力装置检测装置执行机构机械本体机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源①②机械工程学院1.机电传动的目的和任务机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源①②②“电气自动控制”部分

（电气自动控制装置）为满足工艺要求，使电动机起动、制动、调速、反向、快速定位等电气控制和电气操作部分。

①“电力拖动”部分

电动机及传动机构机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院2.机电传动及其控制系统的发展概况2.1机电传动的发展第一阶段：成组拖动一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。“奔驰”汽车博物馆的车间模型

机械工程学院带传动架空天轴车床砂轮机锯床铣床直流发电机--电动机组将动力分配到不同设备机械工程学院2.机电传动及其控制系统的发展概况2.1机电传动的发展第一阶段：成组拖动

一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。

第二阶段：单电动机拖动

一台电动机拖动一台生产机械。

第三阶段：多电动机拖动

一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动。机械工程学院2.机电传动及其控制系统的发展概况2.1机电传动的发展电动机的种类直流电动机他励直流电动机串励直流电动机并励直流电动机复励直流电动机交流电动机异步电动机三相异步电动机单相异步电动机鼠笼式绕线式同步电动机单相同步电动机三相同步电动机控制电机伺服电动机力矩电动机直线电动机步进电动机测速发电机自整角机机械工程学院2.机电传动及其控制系统的发展概况2.2机电传动控制系统的发展①20世纪初：

简单的接触器与继电器等电器控制。②20世纪30年代：

电机放大机控制

③20世纪40年代～60年代：

磁放大器控制和大功率可控水银整流器控制，晶闸管控制和功率晶体管控制。④20世纪60年代以来：采样控制，它把晶闸管技术与微电子技术、计算机技术紧密地结合在一起。

四个阶段机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵1.定义解决机电系统中控制问题的一门技术2.任务实施对机电系统的控制3.核心内容对电机的控制

机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵机械工程学院3.机电控制技术的概念与内涵以电机为对象，以电机的控制为主线机电结合、系统分析

–电机（结构层面的机电结合）

–控制系统（电机与电器控制系统层面的机电结合）

–机电系统（控制系统与机械系统的更高系统层面的机电结合）理论与应用相结合机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院4.课程的性质和任务4.1“机电复合型”人才，应该掌握机、电、液、计算机等综合控制系统的技术。

4.2在综合控制系统中的电控系统，主要包含：

弱电控制（如计算机控制技术）

强电控制（如伺服驱动控制技术）4.3强电控制的内容，一般安排在几门课程中，如：电气控制技术、可编程序控制器、电机与电力拖动、电力电子技术、伺服驱动技术、自动控制系统。4.4“机电传动控制”课程建立了一个崭新的课程体系，把机电一体化技术的强电控制知识都集中在这一门课程中。机械工程学院1.机电传动的目的和任务2.机电传动及其控制系统的发展概况3.机电控制技术的概念与内涵4.课程的性质和任务5.课程的内容安排机械工程学院5.课程的内容安排机械设计制造及其自动化专业是一个以机为主机电结合的专业，电类基础课程设置基本《电路基础》 电学基础《模拟电子》 电子技术（弱电）《数字电子》 计算机技术《机电传动控制》包括了所有应掌握的强电内容5.1课程基础机械工程学院5.课程的内容安排（1）电机原理及特性：交、直、特殊（2）电器及控制：接触器，继电器;保护及控制器（3）可编程序控制器：（PC）原理及应用 （4）晶闸管原理及应用：电力电子技（5）调速系统：交流、直流,电力拖动（6）步进电机调速系统：数字自动化 5.2本门课包括以下几个方面：机械工程学院5.课程的内容安排①了解机电传