程憲平 機電傳動與控制(第三版)0緒論

機電傳動控制教材：《機電傳動與控制》（第三版）

程憲平主編華中科技大學(xué)參考教材：《機電傳動控制》（第四版）

鄧星鐘主編華中科技大學(xué)目錄《機電傳動與控制》（第三版）程憲平主編緒論

機電傳動與控制第1章直流電機第2章交流電動機第3章控制電機第4章機電傳動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)

第5章控制電器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)第6章可編程序控制器第7章直流電動機調(diào)速系統(tǒng)第8章交流電動機調(diào)速系統(tǒng)

第9章步進電動機控制系統(tǒng)

目錄

《機電傳動控制》（第四版）鄧星鐘主編第1章緒論第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)

第3章直流電機的工作原理及特性第4章機電傳動系統(tǒng)的過渡過程第5章交流電動機的工作原理及特性第6章控制電動機

第7章機電傳動控制系統(tǒng)中常用的檢測元件第8章繼電器-接觸器控制第9章可編程序控制器第10章電力電子技術(shù)第11章直流傳動控制系統(tǒng)第12章交流傳動控制系統(tǒng)第13章步進電動機傳動控制系統(tǒng)

第14章機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇緒論機電傳動與控制1機電傳動的目的和任務(wù)2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況3課程的性質(zhì)和任務(wù)4課程的內(nèi)容安排緒論機電傳動與控制1機電傳動的目的和任務(wù)腦心臟骨骼五官四肢控制系統(tǒng)動力裝置檢測裝置執(zhí)行機構(gòu)機械本體②①人體五大要素機電一體化五大要素機電傳動系統(tǒng)示意圖控制設(shè)備電動機傳動裝置工作機構(gòu)電源①②機電傳動系統(tǒng)的兩大組成部分緒論機電傳動與控制機電傳動系統(tǒng)示意圖控制設(shè)備電動機傳動裝置工作機構(gòu)電源①②1機電傳動的目的和任務(wù)機電傳動系統(tǒng)的兩大組成部分②“電氣自動控制”部分

（電氣自動控制裝置）為滿足工藝要求，使電動機起動、制動、調(diào)速、反向、快速定位等電氣控制和電氣操作部分。

①“電力拖動”部分

電動機及傳動機構(gòu)自動控制方式斷續(xù)控制連續(xù)控制數(shù)字控制緒論機電傳動與控制

機電傳動又稱電力傳動或電力拖動指以電動機為原動機驅(qū)動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)包括電動機和控制電動機的一整套控制系統(tǒng)

實現(xiàn)生產(chǎn)機械的啟動、停止及速度調(diào)節(jié)

實現(xiàn)機械設(shè)備、生產(chǎn)線、車間及工廠的自動化機電傳動系統(tǒng)示意圖控制設(shè)備電動機傳動裝置工作機構(gòu)電源①②1機電傳動的目的和任務(wù)機電傳動系統(tǒng)的兩大組成部分緒論機電傳動與控制在一般工業(yè)中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在一般工業(yè)中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在一般工業(yè)中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在交通運輸中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在樓宇控制中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在家用電器中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用緒論機電傳動與控制機電傳動的發(fā)展第一階段：成組拖動

一臺電動機拖動一根天軸，然后再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動各生產(chǎn)機械。

★

“奔馳”汽車博物館的車間模型

★2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

緒論機電傳動與控制★

“奔馳”汽車博物館的車間模型

★機電傳動的發(fā)展第一階段：成組拖動

一臺電動機拖動一根天軸，然后再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動各生產(chǎn)機械。

2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

帶傳動架空天軸車床砂輪機鋸床銑床直流發(fā)電機--電動機組將動力分配到不同設(shè)備緒論機電傳動與控制機電傳動的發(fā)展2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

第一階段：成組拖動

一臺電動機拖動一根天軸，然后再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動各生產(chǎn)機械。

第二階段：單電動機拖動

一臺電動機拖動一臺生產(chǎn)機械。

第三階段：多電動機拖動

一臺生產(chǎn)機械的每一個運動部件分別由一臺專門的電動機拖動。緒論機電傳動與控制機電傳動的發(fā)展電動機的種類直流電動機他勵直流電動機串勵直流電動機并勵直流電動機復(fù)勵直流電動機交流電動機異步電動機三相異步電動機單相異步電動機鼠籠式繞線式同步電動機單相同步電動機三相同步電動機控制電機伺服電動機力矩電動機直線電動機步進電動機測速發(fā)電機自整角機2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

緒論機電傳動與控制機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展①

20世紀初：

簡單的接觸器與繼電器等電器控制。②

20世紀30年代：

電機放大機控制

③20世紀40年代～60年代：

磁放大器控制和大功率可控水銀整流器控制，晶閘管控制和功率晶體管控制。④

20世紀60年代以來：

采樣控制，它把晶閘管技術(shù)與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)緊密地結(jié)合在一起。

四個階段2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

傳統(tǒng)電力技術(shù)如何將交流電變?yōu)橹绷麟?？電動機啟動器交流電動機直流發(fā)電機控制系統(tǒng)緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

傳統(tǒng)電力技術(shù)如何將一種頻率的交流電變?yōu)榱硪环N頻率的交流電？電動機啟動器控制系統(tǒng)交流電動機直流發(fā)電機直流電動機交流發(fā)電機三相f2交流電源緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

典型的電力電子系統(tǒng)框圖

負載ui

ii電力變換器電源控制器uo

io輸入輸出給定值測量值控制值電力設(shè)備電力網(wǎng)絡(luò)蓄電池太陽能風能……電力傳動照明其它用電設(shè)備……緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

例：閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)+-放大器MTG+-+-+-UtgUdIdn+--+△U

Ug+-MTGUfUkαu～整流器觸發(fā)器測速發(fā)電機電動機負反饋電壓給定電壓偏差電壓控制角控制電壓輸出電壓轉(zhuǎn)速主電路自動控制系統(tǒng)《電力拖動自動控制系統(tǒng)

——運動控制系統(tǒng)》電力電子變換器UPE轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器晶閘管調(diào)壓裝置測速發(fā)電機緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

例：閉環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)主電源控制方式轉(zhuǎn)速負反饋降壓調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)控制設(shè)備緒論機電傳動與控制2機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

PLC變頻器自耦變壓器遠傳壓力表水位計接觸器組水泵380V工頻電源控制系統(tǒng)舉例緒論機電傳動與控制控制系統(tǒng)舉例緒論機電傳動與控制控制系統(tǒng)舉例緒論機電傳動與控制3課程的性質(zhì)和任務(wù)

“機電復(fù)合型”人才，應(yīng)該掌握機、電、液、計算機等綜合控制系統(tǒng)的技術(shù)。

在綜合控制系統(tǒng)中的電控系統(tǒng)，主要包含：

弱電控制（如計算機控制技術(shù)）

強電控制（如伺服驅(qū)動控制技術(shù)）

強電控制的內(nèi)容，一般安排在幾門課程中，如：

電氣控制技術(shù)、可編程序控制器、電機與電力拖動、

電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制系統(tǒng)。“機電傳動控制”課程建立了一個嶄新的課程體系，把機電一體化技術(shù)的強電控制知識都集中在這一門課程中。緒論機電傳動與控制3課程的性質(zhì)和任務(wù)

☆

課程設(shè)置

☆

電氣控制及可編程序控制器電機與電力拖動基礎(chǔ)自動控制系統(tǒng)電力電子技術(shù)微機原理及應(yīng)用單片機原理及應(yīng)用自動控制原理自動檢測技術(shù)與儀表工廠供電機電傳動系統(tǒng)示意圖控制設(shè)備電動機傳動裝置工作機構(gòu)電源機械設(shè)備專業(yè)電氣、儀表、計算機專業(yè)（自動化控制）②①專業(yè)應(yīng)用★機械工程基礎(chǔ)緒論機電傳動與控制緒論第1章直流電機第2章交流電動機第3章控制電機第4章機電傳動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)

第5章控制電器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)第6章可編程序控制器第7章直流電動機調(diào)速系統(tǒng)第8章交流電動機調(diào)速系統(tǒng)

第9章步進電動機控制系統(tǒng)

自動化專業(yè)課程3課程的性質(zhì)和任務(wù)

①電機與電力拖動③可編程序控制器②電氣控制技術(shù)⑤自動控制系統(tǒng)④電力電子技術(shù)第1章緒論第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)

第3章直流電機的工作原理及特性第4章機電傳動系統(tǒng)的過渡過程第5章交流電動機的工作原理及特性第6章控制電動機

第7章機電傳動控制系統(tǒng)中常用的檢測元件第8章繼電器-接觸器控制第9章可編程序控制器第10章電力電子技術(shù)第11章直流傳動控制系統(tǒng)第12章交流傳動控制系統(tǒng)第13章步進電動機傳動控制系統(tǒng)第14章機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇緒論機電傳動與控制自動化專業(yè)課程3課程的性質(zhì)和任務(wù)

①電機與電力拖動④自動控制系統(tǒng)③電力電子技術(shù)②自動檢測技術(shù)⑥可編程序控制器⑤電氣控制技術(shù)緒論機電傳動與控制本課程是機械工程及自動化專業(yè)的一門必修的專業(yè)課。前修課程：電路和磁路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)；后續(xù)課程：數(shù)控技術(shù)等。對本課程學(xué)習的基本要求：

①了解機電傳動控制系統(tǒng)的組成和機電傳動的基本規(guī)律；

②掌握常用電機、常用電器、電力電子器件及其基本電路的工作原理、主要特性，了解其應(yīng)用與選用；

③掌握繼電器-接觸器控制、可編程序控制器的工作原理，學(xué)會應(yīng)用它們來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制；

④掌握常用的驅(qū)動控制系統(tǒng)的原理、特點及應(yīng)用；

⑤掌握分析機電傳動控制系統(tǒng)的基本方法。3課程的性質(zhì)和任務(wù)

緒論機電傳動與控制1緒論2學(xué)時合計442第1章直流電機4學(xué)時3第2章交流電動機4學(xué)時4第3章控制電機2學(xué)時5

第4章機電傳動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)2學(xué)時6

第5章控制電器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)6學(xué)時7

第6章可編程序控制器14學(xué)時8第7章直流電動機調(diào)速系統(tǒng)4學(xué)時9第8章交流電動機調(diào)速系統(tǒng)4學(xué)時10第9章步進電動機控制系統(tǒng)2學(xué)時4課程的內(nèi)容安排

緒論機電傳動與控制機電傳動系統(tǒng)示意圖控制設(shè)備電動機傳動裝置工作機構(gòu)電源機械設(shè)備專業(yè)電氣、儀表、計算機專業(yè)（自動化控制）生產(chǎn)工藝專業(yè)生產(chǎn)過程的專業(yè)關(guān)系緒論機電傳動與控制生產(chǎn)過程的專