程宪平 机电传动与控制(第三版)0绪论

机电传动控制教材：《机电传动与控制》（第三版）

程宪平主编华中科技大学参考教材：《机电传动控制》（第四版）

邓星钟主编华中科技大学目录《机电传动与控制》（第三版）程宪平主编绪论

机电传动与控制第1章直流电机第2章交流电动机第3章控制电机第4章机电传动控制系统的基础

第5章控制电器与继电器-接触器控制系统第6章可编程序控制器第7章直流电动机调速系统第8章交流电动机调速系统

第9章步进电动机控制系统

目录

《机电传动控制》（第四版）邓星钟主编第1章绪论第2章机电传动系统的动力学基础

第3章直流电机的工作原理及特性第4章机电传动系统的过渡过程第5章交流电动机的工作原理及特性第6章控制电动机

第7章机电传动控制系统中常用的检测元件第8章继电器-接触器控制第9章可编程序控制器第10章电力电子技术第11章直流传动控制系统第12章交流传动控制系统第13章步进电动机传动控制系统

第14章机电传动控制系统中电动机的选择绪论机电传动与控制1机电传动的目的和任务2机电传动及其控制系统的发展概况3课程的性质和任务4课程的内容安排绪论机电传动与控制1机电传动的目的和任务脑心脏骨骼五官四肢控制系统动力装置检测装置执行机构机械本体②①人体五大要素机电一体化五大要素机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源①②机电传动系统的两大组成部分绪论机电传动与控制机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源①②1机电传动的目的和任务机电传动系统的两大组成部分②“电气自动控制”部分

（电气自动控制装置）为满足工艺要求，使电动机起动、制动、调速、反向、快速定位等电气控制和电气操作部分。

①“电力拖动”部分

电动机及传动机构自动控制方式断续控制连续控制数字控制绪论机电传动与控制

机电传动又称电力传动或电力拖动指以电动机为原动机驱动生产机械的系统包括电动机和控制电动机的一整套控制系统

实现生产机械的启动、停止及速度调节

实现机械设备、生产线、车间及工厂的自动化机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源①②1机电传动的目的和任务机电传动系统的两大组成部分绪论机电传动与控制在一般工业中的应用绪论机电传动与控制在一般工业中的应用绪论机电传动与控制在一般工业中的应用绪论机电传动与控制在交通运输中的应用绪论机电传动与控制在楼宇控制中的应用绪论机电传动与控制在家用电器中的应用绪论机电传动与控制在电力系统中的应用绪论机电传动与控制机电传动的发展第一阶段：成组拖动

一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。

★

“奔驰”汽车博物馆的车间模型

★2机电传动及其控制系统的发展概况

绪论机电传动与控制★

“奔驰”汽车博物馆的车间模型

★机电传动的发展第一阶段：成组拖动

一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。

2机电传动及其控制系统的发展概况

带传动架空天轴车床砂轮机锯床铣床直流发电机--电动机组将动力分配到不同设备绪论机电传动与控制机电传动的发展2机电传动及其控制系统的发展概况

第一阶段：成组拖动

一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械。

第二阶段：单电动机拖动

一台电动机拖动一台生产机械。

第三阶段：多电动机拖动

一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动。绪论机电传动与控制机电传动的发展电动机的种类直流电动机他励直流电动机串励直流电动机并励直流电动机复励直流电动机交流电动机异步电动机三相异步电动机单相异步电动机鼠笼式绕线式同步电动机单相同步电动机三相同步电动机控制电机伺服电动机力矩电动机直线电动机步进电动机测速发电机自整角机2机电传动及其控制系统的发展概况

绪论机电传动与控制机电传动控制系统的发展①

20世纪初：

简单的接触器与继电器等电器控制。②

20世纪30年代：

电机放大机控制

③20世纪40年代～60年代：

磁放大器控制和大功率可控水银整流器控制，晶闸管控制和功率晶体管控制。④

20世纪60年代以来：

采样控制，它把晶闸管技术与微电子技术、计算机技术紧密地结合在一起。

四个阶段2机电传动及其控制系统的发展概况

绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

传统电力技术如何将交流电变为直流电？电动机启动器交流电动机直流发电机控制系统绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

传统电力技术如何将一种频率的交流电变为另一种频率的交流电？电动机启动器控制系统交流电动机直流发电机直流电动机交流发电机三相f2交流电源绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

典型的电力电子系统框图

负载ui

ii电力变换器电源控制器uo

io输入输出给定值测量值控制值电力设备电力网络蓄电池太阳能风能……电力传动照明其它用电设备……绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

例：闭环直流调速系统+-放大器MTG+-+-+-UtgUdIdn+--+△U

Ug+-MTGUfUkαu～整流器触发器测速发电机电动机负反馈电压给定电压偏差电压控制角控制电压输出电压转速主电路自动控制系统《电力拖动自动控制系统

——运动控制系统》电力电子变换器UPE转速调节器晶闸管调压装置测速发电机绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

例：闭环交流调速系统主电源控制方式转速负反馈降压调速闭环控制系统控制设备绪论机电传动与控制2机电传动及其控制系统的发展概况

PLC变频器自耦变压器远传压力表水位计接触器组水泵380V工频电源控制系统举例绪论机电传动与控制控制系统举例绪论机电传动与控制控制系统举例绪论机电传动与控制3课程的性质和任务

“机电复合型”人才，应该掌握机、电、液、计算机等综合控制系统的技术。

在综合控制系统中的电控系统，主要包含：

弱电控制（如计算机控制技术）

强电控制（如伺服驱动控制技术）

强电控制的内容，一般安排在几门课程中，如：

电气控制技术、可编程序控制器、电机与电力拖动、

电力电子技术、伺服驱动技术、自动控制系统。“机电传动控制”课程建立了一个崭新的课程体系，把机电一体化技术的强电控制知识都集中在这一门课程中。绪论机电传动与控制3课程的性质和任务

☆

课程设置

☆

电气控制及可编程序控制器电机与电力拖动基础自动控制系统电力电子技术微机原理及应用单片机原理及应用自动控制原理自动检测技术与仪表工厂供电机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源机械设备专业电气、仪表、计算机专业（自动化控制）②①专业应用★机械工程基础绪论机电传动与控制绪论第1章直流电机第2章交流电动机第3章控制电机第4章机电传动控制系统的基础

第5章控制电器与继电器-接触器控制系统第6章可编程序控制器第7章直流电动机调速系统第8章交流电动机调速系统

第9章步进电动机控制系统

自动化专业课程3课程的性质和任务

①电机与电力拖动③可编程序控制器②电气控制技术⑤自动控制系统④电力电子技术第1章绪论第2章机电传动系统的动力学基础

第3章直流电机的工作原理及特性第4章机电传动系统的过渡过程第5章交流电动机的工作原理及特性第6章控制电动机

第7章机电传动控制系统中常用的检测元件第8章继电器-接触器控制第9章可编程序控制器第10章电力电子技术第11章直流传动控制系统第12章交流传动控制系统第13章步进电动机传动控制系统第14章机电传动控制系统中电动机的选择绪论机电传动与控制自动化专业课程3课程的性质和任务

①电机与电力拖动④自动控制系统③电力电子技术②自动检测技术⑥可编程序控制器⑤电气控制技术绪论机电传动与控制本课程是机械工程及自动化专业的一门必修的专业课。前修课程：电路和磁路、模拟电子技术、数字电子技术；后续课程：数控技术等。对本课程学习的基本要求：

①了解机电传动控制系统的组成和机电传动的基本规律；

②掌握常用电机、常用电器、电力电子器件及其基本电路的工作原理、主要特性，了解其应用与选用；

③掌握继电器-接触器控制、可编程序控制器的工作原理，学会应用它们来实现生产过程的自动控制；

④掌握常用的驱动控制系统的原理、特点及应用；

⑤掌握分析机电传动控制系统的基本方法。3课程的性质和任务

绪论机电传动与控制1绪论2学时合计442第1章直流电机4学时3第2章交流电动机4学时4第3章控制电机2学时5

第4章机电传动控制系统的基础2学时6

第5章控制电器与继电器-接触器控制系统6学时7

第6章可编程序控制器14学时8第7章直流电动机调速系统4学时9第8章交流电动机调速系统4学时10第9章步进电动机控制系统2学时4课程的内容安排

绪论机电传动与控制机电传动系统示意图控制设备电动机传动装置工作机构电源机械设备专业电气、仪表、计算机专业（自动化控制）生产工艺专业生产过程的专业关系绪论机电传动与控制生产过程的专