電力拖動調(diào)速系統(tǒng)課件.ppt

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1、第5章電力拖動調(diào)速系統(tǒng)5.1機床的速度調(diào)節(jié)2轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)速系統(tǒng)3電壓負反饋和電流正反饋調(diào)速系統(tǒng)5.2直流電動機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)5.5直流電機可逆調(diào)速系統(tǒng)5.6直流電動機的脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)5.7直流調(diào)速的應用5.1機床的速度調(diào)節(jié)5.1.1現(xiàn)代機床調(diào)速系統(tǒng)5.1.2現(xiàn)代機床控制技術(shù)5.1.3直流調(diào)速簡介5.1.4直流調(diào)速的發(fā)展趨勢調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)代機床電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分。機床拖動系統(tǒng)主要有直流拖動系統(tǒng)與交流拖動系統(tǒng)兩大類，采用直流電動機的稱之為直流拖動系統(tǒng)。本章要求在了解自動調(diào)速系統(tǒng)的組成和調(diào)速性能指標的基礎上，掌握自動調(diào)速系統(tǒng)中各個基本環(huán)節(jié)，各種反饋環(huán)節(jié)的作用及特點；掌握常用的自動調(diào)速系統(tǒng)

2、的原理、特點與適用場所，正確選擇和使用直流調(diào)速控制系統(tǒng)。5.1.1現(xiàn)代機床調(diào)速系統(tǒng)機床調(diào)速系統(tǒng)的分類按照調(diào)速裝置的主體，分為機械調(diào)速與電氣調(diào)速；按照速度是否連續(xù)可調(diào)，分為有級調(diào)速與無級調(diào)速；按照電機驅(qū)動電源的類型，分為直流調(diào)速與交流調(diào)速等等。⑴機械有級調(diào)速系統(tǒng)在機械有級調(diào)速系統(tǒng)中，電動機一般采用不調(diào)速的籠型異步電動機，通過改變齒輪箱的變速比來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。負載轉(zhuǎn)矩是通過機械傳動機構(gòu)傳到電動機軸上，電動機軸上轉(zhuǎn)矩只是負載轉(zhuǎn)矩的傳動比的數(shù)倍，因此可以選擇轉(zhuǎn)矩較小的交流電動機。該調(diào)速方式使機械系統(tǒng)變得復雜，影響了機床的加工精度。在普通的車床、鉆床、銑床等加工精度要求不高的場合，一般采用此類調(diào)速系統(tǒng)。

3、⑵電氣—機械有級調(diào)速系統(tǒng)用多速鼠籠式異步電動機代替不能調(diào)速的鼠籠式異步電動機，以便簡化機械傳動機構(gòu)。多速電動機一般采用雙速電動機，少數(shù)機床采用三速、四速電動機。中小型鏜床的主拖動系統(tǒng)多采用雙速異步電動機。⑶交直流無級調(diào)速系統(tǒng)通過改變電樞電壓（或激磁電流）直接改變電動機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)機床工作機構(gòu)轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié)的拖動系統(tǒng)。該調(diào)速系統(tǒng)滿足機床的主運動和進給運動均有調(diào)速要求的場合，具有調(diào)速范圍寬、實現(xiàn)平滑調(diào)速、調(diào)速精度高、控制靈活等優(yōu)點，還可能取消或大大簡化電動機與機械運動部件之間的齒輪變速箱，簡化了機械傳動機構(gòu)，因而廣泛應用于機床的主拖動和進給拖動系統(tǒng)中。5.1.2現(xiàn)代機床控制技術(shù)⑴控制系統(tǒng)的分類①

4、按照有無反饋測量裝置，控制系統(tǒng)可以分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。②按照閉環(huán)控制系統(tǒng)中控制器結(jié)構(gòu)，可以分為串聯(lián)的反饋控制系統(tǒng)、串并聯(lián)反饋控制系統(tǒng)以及復合控制系統(tǒng)等。③按照信號處理技術(shù)，可以分為模擬控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)是沒有輸出反饋的一類控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、容易維修以及價格便宜。主要缺點是精度低，對環(huán)境變化和干擾十分敏感。閉環(huán)控制系統(tǒng)亦稱為反饋控制系統(tǒng)，采用反饋原理將系統(tǒng)輸出的全部或部分被負反饋到輸入端。閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，具有精度高，動態(tài)性能好，抗干擾能力強等等優(yōu)點。它的主要缺點是結(jié)構(gòu)比較復雜、價格比較昂貴等。由可編程序控制器（簡稱PLC）

5、為核心的控制系統(tǒng)稱為PLC的控制系統(tǒng)，采用微處理機作為控制器的控制系統(tǒng)稱為計算機（或微機）控制系統(tǒng)。⑵幾種常見控制系統(tǒng)的比較①PLC控制系統(tǒng)②微機控制系統(tǒng)③計算機集成制造系統(tǒng)PLC、繼電器控制系統(tǒng)、微機控制的比較項目PLC繼電器控制系統(tǒng)微機控制系統(tǒng)功能用程序可以實現(xiàn)各種復雜控制用大量繼電器布線邏輯實現(xiàn)順序控制用程序可以實現(xiàn)各種復雜控制、功能最強改變控制內(nèi)容修改程序較簡單改變硬件接線邏輯、工作量大修改程序、技術(shù)難度較大可靠性平均無故障工作時間長受機械觸點壽命限制一般比PLC差工作方式順序掃描順序控制中斷處理、響應最快接口直接與生產(chǎn)設備連接直接與生產(chǎn)設備連接要設計專門的接口環(huán)境適應性可適應一般工業(yè)

6、生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境環(huán)境差，會降低可靠性和壽命要求有較好的環(huán)境PLC、繼電器控制系統(tǒng)、微機控制的比較項目PLC繼電器控制系統(tǒng)微機控制系統(tǒng)抗干擾性一般不用專門考慮抗干擾問題能抗一般電磁干擾要專門設計抗干擾措施，否則易受干擾維護現(xiàn)場檢查、維修方便定期更換繼電器，維修費時技術(shù)難度較高系統(tǒng)開發(fā)設計容易、安裝方便、調(diào)試周期短圖樣多、安裝接線工作量大、調(diào)試周期長系統(tǒng)設計較復雜、調(diào)試難度大、需專門計算機知識通用性較好，適應面廣一般是專用要進行軟硬件改造才能作其他用硬件成本比微機系統(tǒng)高少于30個繼電器的系統(tǒng)成本低一般比PLC低③計算機集成制造系統(tǒng)計算機群控系統(tǒng)是由一臺計算機控制多臺數(shù)控機床，又稱為“直接數(shù)控系統(tǒng)”。柔

7、性制造系統(tǒng)（FMS）是由一中心計算機控制的機械加工自動線，上世紀90年代后，逐步取代“直接數(shù)控系統(tǒng)”。柔性制造系統(tǒng)加上計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助質(zhì)量檢測CAQ及計算機信息管理系統(tǒng)，將構(gòu)成計算機集成制造系統(tǒng)CIMS，它是當前機械加工自動化發(fā)展的最高形式。5.1.3直流調(diào)速簡介⑴直流調(diào)速的方法降壓調(diào)速變阻調(diào)速弱磁調(diào)速調(diào)壓調(diào)磁調(diào)速⑵直流調(diào)速的主要性能指標穩(wěn)態(tài)性能指標主要有靜差