信功能. 4) 计算机数字控制系统 1952年美国出现第一台数控铣床,1958年出现加工中
心,20世纪70年代CNC应用于数控机床和加工中心,80年 代出现了柔性制造系统(FNS); 提高了生产机械的通用性和效率,实现机械加工全盘 自动化.
3.“机电传动控制”课程的性质和任务
1) 课程性质 该课程是机械类专业的一门必修的专业基础课,是机
规定:
与n方向相同的TM为
正,与n方向相反的TL为正;
与n方向相反的TM为
负,与n方向相同的TL为负.
举例
例1:列出下图系统的运动 方程式,并说明运动状态.
TM
nn
TM＞TL TL
解:TM与n反向为负,TL与n 反向为正,运动方程如下式; 状态为减速.
TM
TL
GD2 375
dn dt
举例
例2:提升重物过程如左图示, 写出运动方程式.
n-转速;
-角速度.
TM
TL
GD 2 375
dn dt
讨论.在上式中:
1)当TM=TL时,n为常 数.dn/dt=0,状态为恒速; 称之为稳态或静态.
2)当TM≠TL时,n为变 数,dn/dt ≠0,状态为加速 或减速;称之为动态.
2.系统动态转矩Td
令系统动态转矩:
Td
GD2 375
dn dt
2.陈伯时主编.电力拖动自动控制系统(第三版).北京: 机械工业出版社.2003年8月.
3.程宪平主编.机电传动与控制(第二版).武汉:华中科 技大学出版社.2003年9月.
4.魏炳贵主编.电力拖动基础.北京:机械工业出版 社.2000年8月.
图10.监控程序初始界面
电气原理图举例
L11 L21 L31
1
2
L12 L2 L32
3
2
VW U
57
6
4
9 11
13
15
17
注意电气原理图中的图形符号,文字符号 和回路标号
第2章 机电传动系统的动力学基础
掌握机电传动系统的运动方程式,用它来分析 机电传动系统的运动状态;
了解多轴拖动系统中转矩,转动惯量和飞轮转 矩的折算方法;
了解几种典型生产机械的机械特性;
式中, GDM 2GD12GDL2
JZ
JM
J1 j2
1
JL jL2
分别为电动机轴,中间传动 轴,生产机械轴上的飞轮转 矩.
三轴直线运动折算到电动机轴上
1.负载转矩的折算
解:(a)中,提升重物,TM为
正,TL为正,运动方程式
为:
TM
TL
GD2 375
dn dt
(b)中,仍为提升重物, 但TM为负,TL为正, 运动方程式为:
TM
TL
GD2 375
dn dt
思考题:试分析图(a)和图(b)系统的运动状态.
2.2转矩.转动惯量和飞轮转矩的折算
实际拖动系统一般是多轴传动系统,该系统的运动 方程式,是将其转矩等折算到一根轴上,再按2.1的方法 列出运动方程式.
机电传动控制(第三版)
邓星钟 主编 华中科技大学出版社2001年3月
第1章 概述
机电传动的发展概况;
电气控制系统的发展概况;
“机电传动控制”课程的性质和任务.
1.机电传动发展的概况
1) 成组拖动 一台电动机---一根天轴---一组生产机械设备 机构复杂,损耗大,效率低,工作可靠性差. 2) 单台电动机拖动 一台电动机---一台设备 当生产机械设备运动部件较多时,机构仍复杂,满足不
折算时,可以折算到电动机轴上(高速轴),也可以折 算至低速轴上.
旋转运动
直线运动
三轴旋转运动折算至电动机轴上
1.负载转矩的折算
TL
TL /
C
式中,
c -传动效率;
式中,速比
j1
nM n1
jL
nM nL
3.飞轮转矩的折算
GDZ 2
GDM 2
GD12 j12
GDL2 jL2
2.转动惯量的折算(据能 量守恒定律）
电一体化人才所需电知识的驱体.它将电机,电器,继电 器-接触器控制,PLC,电力电子技术,自动调速系统有机 地结合在一起. 2) 课程内容 全书13章,分为5个单元: (1)机电传动系统的动力学基础和过渡过程; (2)电机及继电器-接触器控制系统; (3)可编程序控制器; (4)电力电子技术的基本知识; (5)自动调速系统.
了生产工艺要求. 3) 多台电动机拖动 一台专门的电动机---同一台设备的每一个运动部件 机构简单,控制灵活,便于生产机械的自动化. 举例:龙门刨床的刨台,左垂直刀架,右垂直刀架,侧刀架,
横梁,夹紧机构,都是分别由一台电动机拖动的.
2.电气控制系统的发展概况
1) 继电器-接触器控制系统 能对控制对象实现起动,制动,有级调速控制; 结构简单,动作可靠;控制速度慢,控制精度差. 2) 连续控制方式和自动控制系统 20世纪30年代的电机放大机控制,40-50年代的磁放大
3) 课程学习任务
掌握继电器-接触器控制系统的工作原理和元件选择,
掌握PLC的编程方法与应用,
掌握闭环控制系统的工作原理与性能及其应用场所.
了解电力拖动的一般知识,
了解最新电气控制技术在生产机械上的应用.
阅读书目:
1.齐占庆主编.机床电气控制技术(第三版).北京:机械 工业出版社.2004年6月.
器控制和水银整流器控制,1958年以后的晶闸管-直流电 动机无级调速系统,80年代以来的新型电力电子元件-交 流电动机无级调速系统; 控制简单,可靠性高,连续控制,拖动性能好.
电气控制系统的发展概况
3) 可编程序控制器(PLC) 是继电器常规控制技术与微机技术的结合,是一台按
开关量输入的工业控制专用计算机; 具有逻辑运算功能,定时/计数功能,数字算功能,通
掌握机电传动系统稳定运行的条件.
2.1 机电传动系统的运动方程式
1.单轴机电传动系统运动方程式:
TM
TL
J
d
dt
TM
TL
GD 2 375
dn dt
定义式 工程计算式
TM
TL
J
d
dt
在上述两个式子中:
TM-电动机转矩; TL-负载转矩; J-转动惯量;
GD2-飞轮转矩,且 J=1/4(GD2);
则工程计算式可写为: TM-TL= Td
讨论:
1)当Td=0时,系统为稳态; 2)当Td≠0时,系统为动态:
(1) Td＞0,dn/dt=a＞0, 系统加速;
(2) Td＜0,dn/dt=a＜0, 系统减速.
因此,TM,TL有大小,有方向.
3.TM,TL的正方向及性质
以转速n为参考量
(先定下n的正方向);