机电产品设计实例与分析第十一章

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1、第十一章直猱传动控制系铳＞了解机电传动自动调速系统的组成;＞掌握生产机械对调速系统提出的调速技术指标要求;掌握自动调速系统中各个基本环节，各种反馈环节的作用与特点;＞掌握各种常用的自动调速系统的调速原理，特点及适用场所；＞能在生产实际中处理控制系统的一般问题.•机电传动系统的组成控制器（发电机）控制对象（电动机）输岀芒~传动系统的分类（1）从组成原理上分类开环控制系统：只有控制量（输入量）对被控制量（输出量）的单向控制作用，而不存在被控制量对控制量的影响和联系闭环控制系统：其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作

2、用，又有反向的反馈控制作用，形成一个闭环。故又称闭环控制系统或反馈控制系统。11.1机电传动系统的组成和分类机电传动系统的分类(2)按反馈方式的不同，可分为转速负反馈、电压负反馈及电流正反馈控制系统；(3)按系统的复杂程度，可分为单环自动调节系统和多环自动调节系统；(4)按系统稳态时被调量与给定量有无差别，可分为有静差调节系统和无静差调节系统。(5)按给定量变化的规律，可分为定值调节系统、程序控制系统和随动系统。(6)按调节动作与时间的关系，可分为断续控制系统和连续控制系统；"(办'按系统中所包含的元件特性，可分为

3、线性控制系统和非线性控制系统。•机电传动系统的分类一般自动控制系统组成•机械与电气调速方法》纯机械方法调速：通过变速齿轮箱或几套变速皮带轮或其他变速机构来实现；A纯电气方法调速：通过改变电动机的机械持性实现，这时机械变速机构简单、只一套变速齿轮或皮带轮；A电气与机械配合调速：用电动机来得到多种转速，同时，又用机械变速机构的换档来进行变速。电气调速优点：简化机械变速机构，提高传动效率.操作简单。易于获得无级调速，便于实现远距离控制和自动控制，因此，在生产机械中广泛应用。•生产机械对自动调速系统技术指标的要求＞静态指标

4、1）调速范围：D二门冋nmin车床龙门刨床钻床铳床轧钢机造纸机进给机械20〜12020〜402〜1220〜303〜1510〜205〜30000•生产机械对自动调速系统技术指标的要求A静态指标2）静差度D=S=Mn%"maxDMn（1—S?）nH01”maxTnn02”min普通设备普通车床龙门刨床冷轧机热轧机造纸机SW50%SW30%SW5%SW2%0・2%~0・5%SW0.1%o•生产机械对自动调速系统技术指标的要求A静态指标2）静差度/电动机的机械特性愈硬，则静差度愈小，转速的相对稳定性就愈高；/在一个调速系统

5、中，如果在最低转速运行时能满足静差度的要求，贝I]在其他转速时必能满足要求。"最高速度由系统中所使用电动机的额定转速决定；丁静差度爭口调速范围〃由生产机械的要求决定；“当上述三个参数确定后，则要求静态速降是一个定值。3）调速平滑性调速有级调速•生产机械对自动调速系统技术指标的要求＞动态指标1）最大超调量M二如空二^1x100%n2“超调量太大，达不到生产工艺上的要求；“超调量太小，会使过渡过程过于缓慢，不利于生产率的提高等bIIJ'范围：Mp=10%-35%o生产机械对自动调速系统技术指标的要求＞动态指标2）过渡

6、过程时间厂3）振荡次数N超调曰过渡过程时间T振荡次数性能0长无不好2大长多不好3小短中好被调量从8改变为勺时的变化情况O机电传动控制方案的确定原贝0A生产机械是否要求电气调速A生产机械对调速要求的技术指标A生产机械的性质：恒转矩&恒功率A生产机械过程的复杂程度•机电传动控制方案的确定原则A对于不要求电气调速的机械(1)空载，轻载起动的，选鼠笼式异步电动机；(2)重载起动的，选线绕式异步电动机；(3)大容量的选同步电动机；其中，简单的采用继电器-接触器控制；复杂的采用PLC控制.•机电传动控制方案的确定原则A对于要求

7、电气调速的机械(1)D=2-3.调速级数2-4。双速或多速鼠笼式异步电机；(2)D〈3、调速级数2-6、重载启动、短时工作。线绕式异步电机，如桥式起重机；机电传动控制方案的确定原则A根据生产机械的性质选择调速方式(1)生产机械的负载特性恒转矩型和恒功率型⑵电机的负载能力直流电机：调压为恒转矩；调磁为恒功率交流电机：Y-YY时为恒转矩；△-YY为恒功率；变频调速,在固有特性以下为恒转矩，以上为恒功率。(3)电机和负载特性的匹酉己•机电传动控制方案的确定原则A根据生产机械的性质选择调速方式⑶电机和负载特性的匹配1、恒转

8、矩负载配恒转矩调速p=plT=TlIa=IN电机既满足了负载要求，又得到了充分利用。理想配合•机电传动控制方案的确定原则A根据生产机械的性质选择调速方式(3)电机和负载特性的匹酉己2、恒功率负载配恒功率调速P=PlT=TlIa=IN电机既满足了负载要求，又得到了充分利用。理想配合只有在最高转速时才有:电机得到了充分利用O•机电传动控制方案的确定原则A根据生产