教學課件PPT電力拖動調速系統

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1、第5章電力拖動調速系統5.1機床的速度調節(jié)2轉速負反饋自動調速系統3電壓負反饋和電流正反饋調速系統5.2直流電動機雙閉環(huán)調速系統5.5直流電機可逆調速系統5.6直流電動機的脈寬調制調速系統5.7直流調速的應用5.1機床的速度調節(jié)5.1.1現代機床調速系統5.1.2現代機床控制技術5.1.3直流調速簡介5.1.4直流調速的發(fā)展趨勢調速系統是現代機床電氣控制系統的重要組成部分。機床拖動系統主要有直流拖動系統與交流拖動系統兩大類，采用直流電動機的稱之為直流拖動系統。本章要求在了解自動調速系統的組成和調速性能指標的基礎上，掌握自動調速系統中各個基本環(huán)節(jié)，各種反饋環(huán)節(jié)

2、的作用及特點；掌握常用的自動調速系統的原理、特點與適用場所，正確選擇和使用直流調速控制系統。5.1.1現代機床調速系統機床調速系統的分類按照調速裝置的主體，分為機械調速與電氣調速；按照速度是否連續(xù)可調，分為有級調速與無級調速；按照電機驅動電源的類型，分為直流調速與交流調速等等。⑴機械有級調速系統在機械有級調速系統中，電動機一般采用不調速的籠型異步電動機，通過改變齒輪箱的變速比來實現速度調節(jié)。負載轉矩是通過機械傳動機構傳到電動機軸上，電動機軸上轉矩只是負載轉矩的傳動比的數倍，因此可以選擇轉矩較小的交流電動機。該調速方式使機械系統變得復雜，影響了機床的加工精度。

3、在普通的車床、鉆床、銑床等加工精度要求不高的場合，一般采用此類調速系統。⑵電氣—機械有級調速系統用多速鼠籠式異步電動機代替不能調速的鼠籠式異步電動機，以便簡化機械傳動機構。多速電動機一般采用雙速電動機，少數機床采用三速、四速電動機。中小型鏜床的主拖動系統多采用雙速異步電動機。⑶交直流無級調速系統通過改變電樞電壓（或激磁電流）直接改變電動機轉速，從而實現機床工作機構轉速的無級調節(jié)的拖動系統。該調速系統滿足機床的主運動和進給運動均有調速要求的場合，具有調速范圍寬、實現平滑調速、調速精度高、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，

4、簡化了機械傳動機構，因而廣泛應用于機床的主拖動和進給拖動系統中。5.1.2現代機床控制技術⑴控制系統的分類①按照有無反饋測量裝置，控制系統可以分為開環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統。②按照閉環(huán)控制系統中控制器結構，可以分為串聯的反饋控制系統、串并聯反饋控制系統以及復合控制系統等。③按照信號處理技術，可以分為模擬控制系統和數字控制系統。開環(huán)控制系統是沒有輸出反饋的一類控制系統。開環(huán)控制系統的主要優(yōu)點是簡單、經濟、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)控制系統亦稱為反饋控制系統，采用反饋原理將系統輸出的全部或部分被負反饋到輸入端。閉環(huán)控制

5、系統與開環(huán)控制系統相比，具有精度高，動態(tài)性能好，抗干擾能力強等等優(yōu)點。它的主要缺點是結構比較復雜、價格比較昂貴等。由可編程序控制器（簡稱PLC）為核心的控制系統稱為PLC的控制系統，采用微處理機作為控制器的控制系統稱為計算機（或微機）控制系統。⑵幾種常見控制系統的比較①PLC控制系統②微機控制系統③計算機集成制造系統PLC、繼電器控制系統、微機控制的比較項目PLC繼電器控制系統微機控制系統功能用程序可以實現各種復雜控制用大量繼電器布線邏輯實現順序控制用程序可以實現各種復雜控制、功能最強改變控制內容修改程序較簡單改變硬件接線邏輯、工作量大修改程序、技術難度較大

6、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設備連接直接與生產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)生產現場環(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、微機控制的比較項目PLC繼電器控制系統微機控制系統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場檢查、維修方便定期更換繼電器，維修費時技術難度較高系統開發(fā)設計容易、安裝方便、調試周期短圖樣多、安裝接線工作量大、調試周期長系統設計較復雜、調試難度大、需專門計算機

7、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高少于30個繼電器的系統成本低一般比PLC低③計算機集成制造系統計算機群控系統是由一臺計算機控制多臺數控機床，又稱為“直接數控系統”。柔性制造系統（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“直接數控系統”。柔性制造系統加上計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助質量檢測CAQ及計算機信息管理系統，將構成計算機集成制造系統CIMS，它是當前機械加工自動化發(fā)展的最高形式。5.1.3直流調速簡介⑴直流調速的方法降壓調速變阻調速弱磁調速調壓調

8、磁調速⑵直流調速的主要性能指標穩(wěn)態(tài)性能指標主要有靜差