《电机与电气控制 教学课件 ppt 作者 施振金 绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机与电气控制 教学课件 ppt 作者 施振金 绪论（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、绪论,1电机的分类,电机:实现能量转换和信号转换的电磁装置。 动力电机: 用作能量转换的电机； 控制电机:用作信号转换的电机。 发电机:将机械能转换为电能的动力电机； 电动机:将电能转换为机械能的动力电机。 电机的可逆性：任何电机，理论上既可作发电机运行又可作电动机运行，它是一种双向的机电能量变换装置。,图0.1 电动机的分类,控制电机的种类也很多，在自动控制系统中常作检测、放大、执行和校正等元件使用。,2电力拖动系统的组成及发展,电力拖动系统：用电动机拖动工作机械来实现生产工艺过程中各种控制要求的系统。 电力拖动系统主要由电动机、传动机构、控制设备等基本环节组成。,图0.2 电力拖动系统示意
2、图,发展,成组拖动：由一台电动机拖动一组生产机械的电力拖动（早期） 单电动机拖动系统：由一台单独的电动机拖动一台生产机械（20世纪20年代以来） 多电动机拖动系统：机械的各运动部件分别由不同的电动机来拖动（20世纪30年代出现），更好地满足生产机械各运动部件对机械特性的要求。,分类：直流拖动系统和交流拖动系统。 直流拖动是以直流电动机为动力，交流拖动是以交流电动机为动力。 直流电动机：良好的启动、制动特点和调速性能，可在很宽的范围内进行平滑调速。 交流拖动占主导地位：结构简单、坚固耐用，便于制造大容量、高电压、高转速电动机，并具有适应恶劣环境、容易维护等优点，逐步取代直流拖动系统的趋势。,拖动
3、形式,3电气控制系统的组成及发展,在控制方法上从手动控制到自动控制； 在控制功能上从简单到复杂； 在操作上由笨重到轻巧； 从控制原理上由单一的有触点硬接线的继电器控制系统，转为以微处理器为中心的软件控制系统。 新的控制理论和新型电器及电子器件的出现，不断地推动着电力拖动控制技术的发展。,由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，实现对电动机的启动、停止、有级调速等控制。 断续控制：输入、输出信号只有通和断两种状态，不能连续反映信号的变化。 特点：结构简单、价格低廉、维护方便、抗干扰能力强。,早期：继电器接触器电气控制系统,20世纪60年代：顺序控制器,通过组合逻辑元件插接或编程来实现继电器接触器
4、控制线路功能的装置 特点：能满足程序经常改变的控制要求，使控制系统具有较大的灵活性和通用性。,随着大规模集成电路和微处理器技术的发展和应用，在出现了用软件手段来实现各种控制功能、以微处理器为核心的新型工业控制器。 特点：适应恶劣的工业环境，兼备计算机控制和继电控制系统两方面的优点；同时，还具有程序编制清晰直观、方便易学、调试和查错容易等优点，普遍应用于工业控制。,20世纪70年代：可编程控制器,数控机床（1956年）：是由计算机按照预先编好的程序，对机床实现自动化的数字控制。 综合应用了电子技术、检测技术、计算机技术、自动控制和机床结构设计等各个技术领域的最新技术成就。,20世纪50年代：数控
5、机床,专用数控装置（NC）：由硬件逻辑电路构成 小型计算机控制的（CNC）数控系统 计算机群控系统（DNC） 自适应控制系统（AC） 微型计算机数控系统（MNC） 柔性制造系统（FMS）：计算机群控自动线 计算机集成制造系统（CIMS）设计制造一体化（CAD/CAM） FM无人自动化工厂,数控系统,4伺服系统简介,伺服系统（随动系统）：在自动控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统。 由伺服驱动装置和驱动元件（或称执行元件）组成，高性能的伺服系统还有检测装置，以反馈实际的输出状态。,按其驱动元件分：步进式、直流电动机（简称直流）和交流电动机（简称交流）伺服系统。 按控制
6、方式分：开环、闭环、半闭环伺服系统等。,伺服系统分类,（1） 开环伺服系统,步进电动机的工作实质是数字脉冲到角度位移的变换，其转过的角度正比于指令脉冲的个数，运动速度由进给脉冲的频率决定。,图0.3 开环伺服系统,没有反馈元件,结构简单，易于控制，但精度差，低速不平稳，高速扭矩小。轻载且变化不大或经济型数控机床上。,（2 ） 闭环伺服系统,直线位移检测装置测出实际位移量或者实际所处位置，并将测量值反馈给CNC装置，与指令进行比较，再去控制伺服电机。,图0.4 闭环伺服系统,反馈元件有直线位移检测装置和速度检测装置,直线光栅,精度高，价格贵，调试困难。,（3）半闭环系统,图0.5 半闭环伺服系统
7、,反馈元件经过机械传动部件的位置转换（通常安装在电机轴端）。,反馈元件多为测量电动机转过角度的旋转变压器或圆光栅，通过角位移的误差信号来推测工作台所移动的直线误差。,5具体要求, 熟悉常用低压电器的基本结构、工作原理及用途，具有正确的选用能力。 熟悉交、直流电机的基本结构和工作原理，了解电动机调速的基本概念和性能指标，初步掌握电动机的调速方法，了解变频调速的工作原理和使用方法。 熟练掌握机床电气控制电路的基本控制环节，初步具有对不太复杂的生产机械控制电路改造、设计能力和维修能力。, 初步掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理、指令系统、编程特点和方法，能根据生产工艺过程和控制要求正确选用PLC和编制用户程序，经调试应用于生产过程控制。 初步掌握变频器控制电动机的方法。,本章结束！,
