机电设备控制技术模块一机电设备传动控制系统概述.pptx

机电设备控制技术主讲：一、机电设备的结构组成 任何机电设备都是由设备的本体和设备的功能实现部分组成的。? 设备的本体是设备的基础部分，对设备其它部分起到连接、固定和承载的作用，将设备构成一个整体。设备的机体、壳体、支架、外观装饰都属于设备的本体。? 传统机电设备的功能实现部分一般可以分为原动力部分、传动部分、工作部分。原动力部分是设备的动力来源，如机电设备中的电动机。工作部分是完成预定功能的终端部分，如普通车床的主轴、拖板，升降机的平台，洗衣机的波轮等等。传动部分则是中间环节，负责把原动力部分的运动和动力传递给工作部分，一般通过机械传动和液压、气压传动来实现。?一、机电设备的结构组成1. 动力源 我们知道任何机电设备的工作都离不开动力。电能、风能、热能、化学能等都可以作为机电设备的动力。机电设备中最常见的动力源是电动机。在现代机电设备中，电动机不仅是动力的提供者，它在自动控制系统中还具有检测、反馈、执行等方面的作用。? 电动机广泛应用于各种机械加工设备、农业机械、家用电器等各种机电设备中。电动机的输出功率有百万分之几瓦到一千兆瓦以上，转速有数天一转到每分钟几十万转，品种和规格越来越多，可适用于高山、平原、高温、低温、陆地、水下或其他液体中等的各种各样的工作环境。一、机电设备的结构组成2. 传动装置? 传动装置是一种将动力源输出的运动和动力传递给设备工作终端的装置。 常用的传动装置有带传动、螺旋传动、齿轮传动等形式的机械传动，以及液压与气压传动。机电设备的传动装置可以采用其中一种，也可以是几种传动装置的组合，比如螺旋传动与齿轮传动的组合，带传动与齿轮传动的组合等等。一、机电设备的结构组成3. 检测与传感装置（1）自动检测系统的组成 自动检测系统由检测对象、传感器、测量与转换电路及显示和记录装置组成，如图1-1所示。其中： 检测对象---随时为传感器提供相应的物理量； 传感器---完成检测对象信息的采集，并实时监控检测对象物理量的变化； 测量与转换电路---将传感器采集的物理信息转化成电路可以识别的信号，并及时传递给显示和记录装置； 显示和记录装置---随时记录测量与转换电路所传递来的设备运行的信息；一、机电设备的结构组成（2）传感器 传感器通常由敏感元件、传感元件和测量转换电路三部分组成。 传感器按被测量对象分类，可分为位移、力矩、转速、振动、加速度、温度、流量、流速等传感器；按测量原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、光栅、热电偶、光电、超声波、光导纤维等传感器；按输入、输出特性分类，可分为线性传感器和非线性传感器；按输入信号方式分类，有开关式、模拟式、数字式传感器。一、机电设备的结构组成4. 控制系统? 控制系统是现代机电设备重要的组成部分之一，主要用来处理检测与传感装置传递的信息，并能及时对机电设备相应运动参数进行调整或修改，达到预期设计的功能。机电设备中其它部分的功能需要在控制系统的协调和控制下才能工作。图1-2控制系统的基本组成二、机电设备常用传动及其特点1. 机械传动（1）带传动机构? 根据带的横截面形状，带传动可分为平带传动、V带传动、圆带传动和同步带传动。其特点是：两中心距较远，结构不紧凑；过载打滑，有安全保护作用；传动比不准确，效率低；传动平稳，无噪声；结构简单，成本低，安装维护方便。?（2）链传动结构? 链传动是有两个具有特殊齿形的链轮和一条挠性的闭合链条所组成的。其特点是：传动比准确，结构紧凑，承载能力大，效率高，振动和噪声大，无过载保护，但铰链易磨损，易发生脱链现象。二、机电设备常用传动及其特点机械传动（3）齿轮传动? 根据齿轮轴线的相对位置关系可分为平行轴的直齿轮传动、斜齿轮传动和齿轮齿条传动；锥齿轮传动，交错轴的弧齿圆柱齿轮和蜗轮蜗杆传动，此外还有人字齿轮传动、行星齿轮传动等。其特点是：传动比恒定，功率大，效率高，结构紧凑，制造的安装精度要求高；但精度较低的齿轮在高速运转时会产生较大的振动噪声，且不适合中心距较大的传动。?（4）滚珠丝杠传动? 滚珠丝杠由螺母、丝杠、滚珠和滚珠循环装置构成。具有运动稳定，动作灵敏的特点。二、机电设备常用传动及其特点2. 液压传动 液压传动是以油液为工作介质，依靠密封容器的受压油液来传递运动和压力的一种传动方式。由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置构成。其特点是：① 易于获得很大的力和力矩。② 易于在较大范围内实现无级变速。③ 传送平稳，便于实现频繁换向和自动防止过载。④ 便于采用电液联合控制以实现自动化。⑤ 工件在油液中工作，润滑好，寿命长。⑥ 液压元件易于实现系统化、标准化和通用化。⑦ 传动比不是恒定的，不适于做定比传动；液压传动的效率较低；液压系统产生故障时，不易找到原因。二、机电设备常用传动及其特点3. 气压传动 气压传动系统由气源设备、执行元件、控制元件、