dsPICDEM? MC1 1.0概述 现在，用户也许手头上拥有了一整套可用来开发自己dsPIC?电机控制应用的设备装置，但却为不知如何将其进行正确连接以使电机运行而烦恼。事实上，有许多技术资料可帮助用户实现上述目标，但用户可将本文档视作使用dsPIC30F运动控制开发硬件实现电机控制的入门指南。 特别指出的是，本文档将对以下内容进行介绍： ?如何设置电机控制硬件、连接电机和使电机运行?何处寻找电机控制文档和电机控制软件例程 1.1所需硬件装置 首先，用户将需要以下硬件装置： ?工具套件随附的dsPICDEM? MC1电机控制开发板（Motor Control Development Board，MCDB）。此控制板为带37引脚连接器的5” x 7” PCB板。 ?供电机控制开发板使用的9伏稳压电源。该电源与Microchip ICD、器件编程器和大多数演示板产品 所使用的9伏电源是相同的。 ?一个dsPICDEM三相（低压或高压）功率模块。?根据应用的实际情况，用户还需要供功率模块使用的电源线或电源。如果使用的是高电压功率模块，用户需使用与所在国家工频交流电源兼容的电源 线。此线缆在其中一端有AC插头而在另一端为剥裂且镀锡的导线。对于低压功率模块，用户则需使用一个可调或固定输出电压的直流电源且其输出电压不应超过功率模块的输入电压限定值。 ?一台可与用户功率模块配套使用的电机。有关电机选择的内容将在本文档后续章节中进行介绍。 ?一只用来将电机和电源连接至功率模块的一字形螺丝刀，该工具包含在用户的工具套件中。1.2文档资源 此文档主要作为用户入门指南，并不包含有关硬件、软件或Microchip开发工具的完整信息。用户在使用本文档时应同时参阅相关相应的用户手册。 用户可从工具套件随附的dsPICDEM?电机控制软件和文档CD-ROM或Microchip网站获得相关硬件用户手册、电机控制示例代码和dsPIC文献。Microchip网站包含最新的信息。 以下文档包含有关dsPICDEM电机控制硬件组件的特定信息： ?dsPICDEM? MC1 Motor Control Development Board User’s Guide（DS70098） ?dsPICDEM? MC1L 3-Phase Low Voltage Power Module User’s Guide（DS70097） ?dsPICDEM? MC1H 3-Phase High Voltage Power Module User’s Guide（DS70096） 以下文档提供有关dsPIC器件的信息： ?dsPIC30F系列参考手册（DS70046D_CN）?dsPIC30F程序员参考手册（DS70157B_CN）?dsPIC30F Data Sheet Motor and Power Conversion Family（DS70082） 注：请参阅本文档的第2.0节“快速入门演示 指导”。 dsPICDEM?电机控制入门指南 2006 Microchip Technology Inc.DS51406A_CN第1页
用于多电机同步控制的角位移传感器设计 Design of rotate displacement sensor used to multi-drive synchronization system 奚小网1，陆 荣1，高 波2 XI Xiao-wang1, LU Rong1, GAO Bo2 （1. 无锡职业技术学院 机电技术学院，无锡 214121；2. 中国船舶科学研究中心，无锡 214082） 摘 要：本文介绍了一种可用于多电动机同步控制系统的角位移传感器。它采用导电塑料电位器为敏感元件，电位器滑动转轴与质量块固定，将传感器转角的变化转换成电阻的变化并通过测量转 换电路改变输出电压，输入变频器控制多电机同步运行。详细分析了传感器的结构、特点和 测量转换电路。实验表明输出电压与角位移变化呈线性关系。 关键词：角位移传感器；多电机同步，变频，运算放大器 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2011)8(上)-0045-04 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.8(上).13 0 引言 角度和角位移的测量在现代工业生产中广泛应用，主要采用电阻式、电感式、电容式、光栅式、磁阻式等角度和角位移传感器[1]。在多电机同步控制系统中角位移传感器也有应用，但传统的角位移测量仪，因结构等方面的缺陷，影响了其使用寿命和可靠性。利用导电塑料薄膜电位器作为敏感元件，设计了一种新型角位移传感器，用于多电机同步运行控制，具有无接触式、结构简单、小巧轻便、线性好、控制精度高等特点，既提高了控制的可靠性和分辨率，又简化了装配工艺，降低了成本。 1 多电机同步控制原理 在造纸、纺织印染、轧钢等生产设备中，由于具有多点传动的要求，电动机的数量通常较多，对系统的调速控制也提出了更高的要求。在调速方式上，由于变频调速具有可靠性高、使用维护方便等特点，因此这些设备一般采用变频器传动交流异步电动机的调速方式[2]。在工艺上，通常要求这些传动电动机之间能够实现同步运行（例如造纸、纺织印染设备）或按照一定的牵伸比（线速度比）运行（例如轧钢机、化纤后处理设备）。如常用的印染后整理设备有显色皂洗机、退煮漂联合机、热风烘燥机、丝光联合机等，这些设备的传动电机较多。工作时，布卷从设备进口进入，经过多电动机传动后，在出口处再次形成布卷。显然，为防止布匹在加工过程中跑偏、起皱并保证一定的张力，要求多个电动机保持同步运行，即实现多单元同步传动。 图1为三单元同步控制系统框图。图中VF1为主令电动机变频器，VF2、VF3为轧车2以及轧车3的传动电机变频器。VF1的运行速度信号来自主控单元的主令给定，当主令信号确定后，整机的运 行速度就确定了。 图1 三单元同步控制系统示意图 本系统中，为保证轧车2、轧车3与轧车1的同步运行，变频器VF2、VF3 的速度由主令信号和同步检测装置共同给定。由图1可见，同步检测装置中的电位器接±5V直流电源，当电位器处于中间位置时，给定信号为0V。同步检测信号输入变频器辅助模拟量输入端后，可通过设定变频器内部参数得到如下速度控制信号： 收稿日期：2011-03-10 基金项目：江苏省高等教育人才培养模式创新实验基地项目资助（2008-47） 作者简介：奚小网（1967 -），男，江苏无锡人，副教授，工学硕士，研究方向为电工技术、功能材料及应用等。
《电机驱动技术》课程标准 一、课程基本信息 二、课程定位与作用 （一）课程定位 《电机驱动技术》课程的开设是通过深入企业调研，与专业指导委员会专家共同论证，根据工作任务与职业能力分析，以必须、够用为度，以掌握知识、强化应用、培养技能为重点，以机电一体化相关工作任务为依据设置本课程。 （二）课程的作用 《电机驱动技术》课程是机电一体化专业必修的一门专业核心课程。是在电工电子、电力拖动等课程基础上，开设的一门综合性较强的核心课程，其任务是使学生掌握常用电动机的结构及其控制方法，培养学生对常用电动机的结构原理分析及控制策略的设计能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。 三、课程设计理念 《电机驱动技术》课程的设计以生产实际中的具体案例为主，其服务目标是以就业为导向，以能力为本位，以素质为基础。注重实用性，坚持以实为本，避开高深理论推导和内部电路的过细研究，适当降低理论教学的重心，删除与实际工作关系不大的繁冗计算，注重外部特性及连线技能，同时兼顾对学生素质、能力的培养，做到既为后续课程服务，又能直接服务于工程技术应用能力的培养。 四、课程目标 学生通过学习《电机驱动技术》课程，使学生能掌握机电设备常使用的几种电动机--直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用以及驱动电动机的结构及其控制方法。熟悉电机调速、分析及控
制。结合生产生活实际，培养学生对所学专业知识的兴趣和爱好，养成自主学习与探究学习的良好习惯，从而能够解决专业技术实际问题，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。 【知识目标】 掌握驱动电机的结构原理及应用，掌握功率变换器电路及其应用技术，驱动电机控制技术及新型电机的结构特点与选用。 【能力目标】 能对对驱动电机各种控制电路进行选择、应用和设计，能够准确描述各种电机控制技术的控制原理及特点，并针对不同电机选用不同的控制方式。 【素质目标】 能整体把握驱动电机及控制技术的应用及在日后的工作中解决实际问题。培养学生实事求是的作风和创新精神，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，培养学生一丝不苟的工作作风和良好的团队协作精神。 五、课程内容设计 根据学院对机电一体化专业人才培养方案的要求，结合就业岗位的技能需求，按照职业教育理念，本课程设计了三个教学项目，具体内容如下：
常用电机与控制—步进电机 步进电动机 一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。每输入一个冲信号，该电动机就转过一定的角度（有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机）。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移（或直线位移）的执行元件。 步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。 随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。 步进电动机的种类很多，按结构可分为反应式和激励式两种；按相数分则可分为单相、两相和多相三种。
图1 反应式步进电动机的结构示意图 图1是反应式步进电动机结构示意图，它的定子具有均匀分布的六个磁极，磁极上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组，联法如图所示。 下面介绍反应式步进电动机单三拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。 一、单三拍通电方式的基本原理 设A相首先通电（B、C两相不通电），产生A-A′轴线方向的磁通，并通过转子形成闭合回路。这时A、A′极就成为电磁铁的N、S 极。在磁场的作用下，转子总是力图转到磁阻最小的位置，也就是要转到转子的齿对齐A、A′极的位置（图2a）；接着B相通电（A、C 两相不通电），转了便顺时针方向转过30°，它的齿和C、C′极对齐（图2c）。不难理解，当脉冲信号一个一个发来时，如果按
A→C→B→A→…的顺序通电，则电机转子便逆时针方向转动。这种通电方式称为单三拍方式。 图2 单三拍通电方式时转子的位置 二、六拍通电方式的基本原理 设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图3a）。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子的位置如图3b所示，即转子从图(a)位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图c），转子从图(b)的位置又转过了15°。其位置如图3d所示。这样，如果按A→A、B→B→B、C→C→C、A→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→A、C→C→C、B→B→B、A→A…的顺序通电，
多电机速度同步控制 在传统的传动系统中，要保证多个执行元件间速度的一定关系，其中包括保证其间的速度同步或具有一定的速比，常采用机械传动刚性联接装置来实现。但有时若多个执行元件间的机械传动装置较大，执行元件间的距离较远时，就只得考虑采用独立控制的非刚性联接传动方法。下面以两个例子分别介绍利用PLC和变频器实现两个电机间速度同步和保持速度间一定速比的控制方法。 薄膜吹塑及印刷机组的主要功能是，利用挤出吹塑的方法进行塑料薄膜的加工，然后经过凹版印刷机实现对薄膜的印刷，印刷工艺根据要求不同可以采用单面单色、单面多色、双面单色或双面多色等方法。在整个机组中，有多个电机的速度需要进行控制，如挤出主驱动电机、薄膜拉伸牵引电机、印刷电机以及成品卷绕电机等。电机间的速度有一定的关系，如：挤出主电机的速度由生产量要求确定，但该速度确定之后，根据薄膜厚度，相应的牵引速度也就确定，因此挤出速度和牵引速度之间有一确定的关系；同时，多组印刷胶辘必须保证同步，印刷电机和牵引电机速度也必须保持同步，否则，将影响薄膜的质量、印刷效果以及生产的连续性；卷绕电机的速度受印刷速度的限制，作相应变化，以保证经过印刷的薄膜能以恒定的张力进行卷绕。 在上述机组的传动系统中，多组印刷胶辘的同步驱动可利用刚性的机械轴联接，整个印刷胶辘的驱动由一台电机驱动，这样就保证了它们之间的同步。印刷电机的速度必须保证与牵引电机的速度同步，否则，在此两道工艺之间薄膜会出现过紧或过松的现象，影响印刷质量和生产的连续性。但是印刷生置与牵引装置相距甚远，无法采用机械刚性联接的方法。为实现牵引与印刷间的同步控制，牵引电机和印刷电机各采用变频器进行调速，再用PLC对两台变频器直接控制。 牵引电机和印刷电机采用变频调速，其控制框图如图1所示。在这个闭环控制中，以牵引辘的速度为目标，由印刷电机变频器调节印刷辘速度来跟踪牵引辘的速度。利用旋转编码器1和旋转编码器2分别采集上述两个电机的脉冲信号（编码器位置参见图3），并送到PLC的高速计数口或接在CPU的IR00000~IR00003。以这两个速度信号数据为输入量，进行比例积分（PI）控制算法，运算结果作为输出信号送PLC的模拟量模块，以控制印刷电机的变频器。这样，就可以保证印刷速度跟踪牵引速度的变化而发生变化，使两个速度保持同步。
电机控制技术期末考试试卷 班级：姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共24分） ⑴、用万用表检测电路故障时，如所测电阻为零，则电路；如所测电阻为无穷大，则电路。 ⑵写出下面低压电器的名称。（每空1分） ①②③④⑤ ⑥⑦⑧⑨⑩ 二、选择题（每题2分，共20分） 1、万用表是综合性仪表，不可用来测量。 A、交、直流电压 B、元件电阻 C、绝缘电阻 D、电流 ２、万用表的转换开关是实现（ A ）。 Ａ、各种测量种类及量程的开关Ｂ、万用表电流接通的开关 Ｃ、接通被测物的测量开关 3、符号代码QS是指以下哪种电器。 A.刀开关 B.行程开关 C.空气开关 D.按钮 4、甲乙两个接触器欲实现互锁控制则应。 A．在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的动断触点 B．在两接触器电路中互串对方的动断触点 C．在两接触器电路中互串对方的动合触点 D．在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点 5、采用星－三角降压起动的电动机,正常工作时定子绕组接成（）. A.三角形 B.三星形 C.三星形或角形 D.定子绕组中间带抽头 6、下列低压电器能起短路保护作用的低压电器有（）A、断路器 B、熔断器 C、电流继电器 D、接近开关 7、下列说法正确的是（） A、欧姆表的测量范围是从零到无穷 B、用不同档次的欧姆表测量同一个电阻的阻值，误差是一样的 C、用欧姆表测电阻时，指针越接近中央时，误差越大 D、用欧姆表测电阻时，选不同量程时，指针越考近右端，误差越小。 8、三相异步电动机空载或轻载时的起动方法是（） A.定子串电阻起动 B.定子串自耦变压器起动 C.星--三角起动 D.全压起动 9、在动力设备中使用的一般是电动机 A、直流电动机 B、三相异步电动机 C、单相异步电动机 D、单相串励电动机 10、使用万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值越为R1=20欧和R2=30千欧），在下列的一系列操作中，选出尽 可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。 （共4分） A. 转动选择开关使其尖端对准“?1K”挡 B. 转动选择开关使其尖端对准“?100”挡 C. 转动选择开关使其尖端对准“?10”挡 D. 转动选择开关使其尖端对准“?1”挡 E. 转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡 F. 将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开， G. 将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开， H. 将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。 所选操作的合理顺序是：、、、、、、。 三、判断题（每题1分，共6分） 1、点动是指按下按钮时，电动机转动工作；松开按钮时，电动机停止工作。( ) 2、电气原理图中，各元件不画实际的外形图，而采用国家的统一标准符号。（） 3、电机点动和长动的区别在于控制电机的接触器线圈电路是否有互锁。（） 4、自耦变压器降压起动的方法适用于频繁起动的场合.（） 5、把三相异步电动机中的电流相序任意调换其中的两相，都能使电动机反转。 6、三相异步电动机的Y/△减压起动方法，当正常运行时，定子绕组Y 联结的电动机，起动时改接成△联结。( ) 1 2 45 8 3 9 n 10
电机与控制技术复习题 一、填空题 1.直流电机具有可逆性，既可作发电机运行，又可作电动机运行。作发电机运行时，将机械能变成直流电能输出，作电动机运行时，则将电能变成机械能输出。 2.直流电动机根据励磁方式的不同可分为串励电动机、并励电动机、他励电动机和复励电动机。 3.直流电动机的机械特性是指电磁转矩与转速之间的关系。 4.自动空气开关常有的脱扣器有过电流脱扣、热脱扣、欠压脱扣。 5.时间继电器按延时方式可分为断电延时型和通电延时型。 6.直流电动机的电气制动按其产生电磁制动转矩的方法不同可分为再生制动、电阻制动、反接制动。 7.变压器的三大作用是改变电压、改变电流和变换阻抗。 8.直流电动机通常采用的起动方法有两种，即降低电源电压起动和在电枢回路中串电阻起动。 9.刀开关又称闸刀开关，在电路中起电源引入用，当和断路器配合使用时，接通电路应 先合刀开关后合断路器；分断电路时应先分断断路器后分断刀开关。 10.一台单相变压器，若一、二侧的匝数比为6，二次侧阻抗等于 5 欧姆，则反映到一次侧的等效阻抗为180 欧姆，一二次电流比为1/6 。 11.某三相异步电动机极对数P 为 3 ，接工频 380V 交流电源时，旋转磁场的转速为 __1000_____rpm 。 12. 并励直流电动机，当电源反接时，其中I a的方向反相，转速方向不变。 13. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是自耦变压器。 14. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将增大，变压器将烧毁。 15. 按异步电动机转子的结构形式,可把异步电动机分为_绕线式 _和 _笼型等类。 16 某步进电机采用 6 拍供电，电源频率为400HZ，转子齿数为40 齿，则步距角为° ____, 转速为 __100r/min____ 。 17. 交流伺服电动机常用的控制方式有幅值控制方式、相位控制方式、和幅值－相位控制方式。 18. 直流电机的换向极数安装在两相邻主磁极之间，其作用是改善换向。 19. 变压器的电磁感应部分包括电路和磁路两部分。 20. 热继电器在电路中作为_过载保护，熔断器在电路中作为 _短路 _保护。 电磁机构一般由感受部分、执行部分、灭弧机构等构成 二、选择题 1.下列电器中不能实现短路保护的是B。
电机控制线路图大全 Y-△（星三角）降压启动控制线路-接触器应用接线图 Y-△降压启动适用于正常工作时定子绕组作三角形连接的电动机。由于方法简便且经济，所以使用较普遍，但启动转矩只有全压启动的三分之…，故只适用于空载或轻载启动。 Y-△启动器有OX3-13、Qx3—30、、Qx3—55、QX3—125型等。OX3后丽的数字系指额定电压为380V时，启动器可控制电动机的最大功率值(以kW计)。 OX3—13型Y-△自动启动器的控制线路如图11—11所示。（https://www.doczj.com/doc/b0504603.html,） 合上电源开关Qs后，按下启动按钮SB2，接触器KM和KMl线圈同时获电吸合，KM和KMl 主触头闭合，电动机接成Y降压启动，与此同时，时间继电器KT的线圈同时获电，I 星形—三角形降压起动控制线路
星形——三角形降压起动控制线路 星形——三角形（ Y —△）降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。 Y —△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。 １．按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路 图 2.19 （ a ）为按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路。线路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、 KM2 得电吸合， KM1 自锁，电动机星形起动，待电动机转速接近额定转速时，按下 SB2 ， KM2 断电、 KM3 得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。 ２．时间继电器控制 Y —△降压起动控制线路 图 2.19 （ b ）为时间继电器自动控制 Y —△降压起动控制线路，电路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、 KM2 得电吸合，电动机星形起动，同时 KT 也得电，经延时后时间继电器 KT 常闭触头打开，使得 KM2 断电，常开触头闭合，使得 KM3 得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。 图2定子串电阻降压起动控制线路
电机与电气控制技术的60个有用的知识点 1、低压电器 是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器 是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图。6、联锁 “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。 7、自锁 电路自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护 在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。 10、星形接法
三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。 11、三角形接法 三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动 在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。 13、主电路 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。 14、辅助电路 辅助电路是小电流通过电路。 15、速度继电器 以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。 16、继电器 继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)。 17、热继电器 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动 在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。 20、电压 电路两端的电位差。 21、触头 触头亦称触点，是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件，它将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。 23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路
电机与控制课程标准 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
《电机与控制》课程标准 适用专业：汽车电子技术专业 开设时间：第三学期课时数：84 一、课程任务与性质 根据应用电子专业人才培养方案，《电机与控制》课程任务主要有以下7项。 1、变压器 2、常用低压电器； 3、直流电动机 4、三相异步电动机 5、电动机转速的调节； 6、典型电气控制环节； 7、典型机械设备电气控制系统分析； 《电机与控制》课程是机电一体化、电气自动化技术等专业的核心课程；它是将《电机学》、《电力拖动》和《电机控制》等课程有机结合而成的一门课程，是《机床电气控制》、《PLC、变频器及触摸屏综合技术应用》的前修课程，在整个专业培养目标中起着承前启后和桥梁的作用；是理论和实践性一体化的课程；在第三学期开设，约84课时。二、学习目标 （一）专业能力 1．知道变压器的基本结构及工作原理。 2．能使用电工工具拆装交、直流电机。 3．能够分析电动机常用的起动、制动、调速方法及工作特点。 4．认识低压电器的作用、结构、主要参数、使用方法，了解各种新型低压电器。 6．会读懂电力拖动基本控制线路，能够分析控制工作过程。 7．会应用常用电工工具对电机电气控制故障进行判断、分析、检查，并且能够使用正确方法将故障排除。 （二）方法能力
1．具有独立进行电气控制系统分析和评估的能力； 2．具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；3．具有自学能力、理解能力与表达能力及动手操作能力； 4．具有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力；5．具有合理利用与支配资源的能力； 6．具备电气安全操作的能力。 （三）社会能力 1．具有良好的职业道德和敬业精神； 2．具有团队意识及妥善处理人际关系的能力； 3．具有沟通与交流能力； 4．具有计划组织能力和团队协作能力。 三、课程内容
2010－20XX年度第二学期《电机与控制技术》期末试题 班别：姓名：座号：评分： 一、填空题：（每空1分，共20分） 1、常用的低压电器是指工作电压在交流 V以下、直流 V以下的电器。 2、低压开关主要用于、以及和电路。 3、熔断器用于保护，热继电器用于保护，它们都是利用 来工作的。 4、触头系统按功能不同可分为和两类。 5、接触器可用于频繁通断电路，又具有保护作用。 6、画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接在相电源线之间，依次画在主电路的侧，且电路中的耗能元件要画在电路的方，而电器的触头画在耗能元件的方。 7、降压启动是指利用启动设备将适当降低后加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其恢复到正常运转。 二、选择题：（每小题1分，共10分） 1、低压开关一般为。 ａ、非自动切换电器ｂ、自动切换电器ｃ、半自动切换电器 2、功率小于电动机的控制电路仍可以采用HK系列刀开关。 ａ、5.5千瓦ｂ、7.5千瓦ｃ、10千瓦 3、HH系列刀开关采用贮能分合闸方式主要是为了。 ａ、操作安全、方便ｂ、减小机械磨损ｃ、缩短通断时间 4、用于电动机直接启动时，可选用额定电流等于或大于电动机额定电流的三极刀开关。 ａ、1倍ｂ、3倍ｃ、5倍 5、熔体的熔断时间与。
ａ、电流成正比ｂ、电流的平方成正比ｃ、电流的平方成反比 6、熔断器过载动作的物理过程体现了过载保护特性。 ａ、定时ｂ、瞬时ｃ、延时 7、熔断器的最小熔化电流必须额定电流。 ａ、等于ｂ、小于ｃ、大于 8、交流接触器短路环的作用是。 a、消除铁心振动 b、增大铁心磁通 c、减缓铁心冲击 9、交流接触器发热是主要的。 a、线圈 b、铁心 c、触头 10、热继电器主要用于保护电动机的。 a、短路 b、过载 c、温升过高 三、判断题：（每小题1分，共10分） 1、刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，用电器接在上端，下端接电源线。（） 2、热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。（） 3、欠电压继电器和零电压继电器的动作电压是相同的。（） 4、接触器除通断电路外，还具备短路和过载的保护功能。（） 5、所谓触头的常开的常闭，系指电磁系统通电动作后的触头状态。（） 6、接触器的电磁线圈通电时，常开触头首先闭合，继而常闭触头断开。（） 7、熔体的熔断时间与电流的平方成正比关系。（） 8、在装接RL1系列熔断器时，电源线应接在上接线座。（） 9、在同样电参数下，直流电弧要比交流电弧容易熄灭。（） 10、银质触头表面氧化膜对接触性能影响较大。（） 四、问答题：（每小题5分，共10分） 1、什么是过载保护？为什么电动机要采取过载保护？熔断器能否代替热电器来实现过载保护？为什么？
多台电机同步调速器的应用 （TB-4同步控制器使用说明书） 同步控制是工业控制中常见的控制方式，传统的机械同步控制由于精度和可调性差而逐渐减少，我所开发的TB-4 同步控制器由于控制精度高，输出模拟量可选性多，能多台同步器并联使用, 等优点而在电线电缆, 皮革, 钢铁, 纺织, 造纸, 等一些需要电机同步同速和同步非同速控制的行业被大量应用。TB-4 同步控制器就其工作原理而言，实际上是一台具有4 路直流模拟量（电压或电流）控制信号输出的信号发生器。 技术参数； 自动控制输入：0-5VDC 。0-10V DC 手动控制：主调10K 电位器 模拟量输出四组电压型；0-5VDC . 1-5VDC. 0-10V . 2-10V 。 模拟量输出四组电压型：0-10ma. 0-20ma .2-10ma.4-20ma 软启动时间调节：0-60 秒 控制电机台数；4-48 台 可接口调速器：力矩电机控制器，直流电机调速器，变频器，电磁电机调速器，等可调速电机控制器。 外型尺寸 原理示意图
同步器的技术及其特点 TB-4 同步器，内部采用MAXI 公司的是最新12 位D/A ，A/D 转换电路，他能通过主调电位器同时输出 4 组电压量或电流量信号，这四组信号可通过4 个多圈微调电位器，在原有主调电位器调节输出的（电压或电流）基础上增加或衰减，以达到多台电机的同步同速和同步非同速控制。 软启动曲线图 该控制器具有输出模拟量（电压或电流）随时间线性上升功能，调节机器内部电位器W1 可使上升时间，0-60秒线性调节（图 1 ） 注：V/I 输出电压和电流，ms 启动时间 应用举例：
《电机与电气控制技术》课程标准 （一）课程概述 1.课程性质 《电机与电气控制技术》课程是高等职业技术学校电气自动化技术专业的重要的专业基础课程，在整个专业课程体系中不仅起着承上启下的作用，更是专业理论具体应用于工业技术的实践性课程。通过本课程的学习和实践，使学生基本熟悉电机、电器的结构原理，掌握电气基本控制原理、常用机床控制线路及其接线和故障分析排除的基本能力，养成理论联系实践的学习风气、知识用于技术的创新精神、安全规范的操作习惯，从而使自身基本具备在电气自动化控制岗位群上的职业素养。 2.课程基本理念 本课程以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”。根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生的综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。 3.课程设计思路 电机与电气控制实践性强，设备种类多，因此改变以书本为主实验为辅的旧教学模式，构建本课程开放的理论实践教学和学生自学平台，把课程内容按系统分解成项目，每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成，并把实践落实到具体的操作任务中。通过讲练结合、学做相辅、融汇贯通，让学生有效地掌握电机与电气控制技术的知识和技能。既让学生在教师带领下经历知识探究过程，也使学生拥有自主学习的研究空间。 （二）课程培养目标 本课程的培养目标是在学习电机及其控制技术的过程中培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，并引发他们对后续课程中涉及的更先进的控制方法和系统的学习热情和渴望。 学习基本的电机基础理论和电气控制的基础知识，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。 加强的实践环节训练，通过层次性的技能和技术训练，使学生具有初步的电
用数据库是十分必要的。 S Q L数据库在数据存储和分析上已经具备相当完备的功能,对数据进行管理最好的方法就是使用数据库,今后数据库在数据存储方面也将起更大作用,其运用也会更广泛。 2 结语 基于以上的介绍,现在对三种数据存储方式的适用范围作一个简单的归纳: 1)运用V B中控件M S F l e x G r i d的存储方式。在存储数据数量较少时,其操作方便快捷、显示简单明了,故常运用于一些要求不高的场合,且运用广泛。 2)运用V B操作E x c e l的存储方式。E x c e l表格能存储和分析产品各项参数,由V B A程序可以实现对不合格量的数据统计,查看产品质量的合格率,从而提高工作效率。E x c e l表格以其操作简捷方便,涉及内容全面,有着广泛的运用。 3)运用V B操作S Q L数据库的存储方式,这是目前最完备的数据存储手段之一。S Q L数据库具有良好的查询和更新方法,能实现多重备份和受损修复,也更有安全性,同时它具有海量的存储能力,比较适合参数数量庞大的存储数据,真正实现多而不乱,查而不烦。◆ 参考文献 [1]宋广群,姚成.V B程序设计[M].中国科学技术大学出版社, 2006. [2]李政,梁海英,李昊.V A B应用基础与实例教程[M].国防工 业出版社,2005. [3]李丹,赵占坤等.S Q LS e r v e r2000数据库管理与开发实用教 程[M].机械工业出版社,2005. [4]王洪香.利用V B6.0存储和显示S O LS e r v e r数据库中的图像 数据[J].办公自动化,2006,(9):27-29. [5]A n d m x ST a n e n b a u m.计算机网络(第3版)[M].北京:清华 大学出版社,2000. 作者简介:吴军(1983-),男,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院在读研究生,研究方向为测试计量技术及仪器。 收稿日期:2008-06-18(8314) 文章编号:1671-1041(2009)01-0021-03 基于模糊P I D控制的多电机同步控制研究 万鹏飞,王 莉 (中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410075) 摘要:本文介绍了几种常用的同步控制策略并对比其控制性能,选取基于补偿原理的同步方式做为研究对象,采用模糊控制与传统P I D控制相结合的方法设计补偿器。仿真实验结果表明,这种方案鲁棒性、快速性优良、动态过程同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。 关键字:模糊控制;P I D控制;同步控制;补偿原理 中图分类号:T P271+.4 文献标识码:A T h e r e s e a r c ho f m u l t i-m o t o r s y n c h r o n i z a t i o n c o n t r o l b a s e do nf u z z y-P I Dc o n t r o l WA N P e n g-f e i,WA N G L i (S c h o o l o f I n f o r ma t i o nS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g, C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y,C h a n g s h a410075,C h i n a) A b s t r a c t:I nt h i s p a p e r,s o m ek i n d ss y n c h r o n i z a t i o nc o n t r o l m e t h o d s w i l l b ei n t r o d u c e da n dc o m p a r e db y t h ec o n t r o l p r o p e r t i e s.T h eme t h-o db a s e dc o m p e n s a t i o np r i n c i p l ew i l l b es e l e c t e d a s t h er e s e a r c ho b-j e c t.Me a n w h i l e,F u z z yP I Dc o n t r o l m e t h o di sp r o p o s e dt od e s i g n t h e c o mp e n s a t i o nd e v i c e.T h e s i mu l a t i o n r e s u l t si n d i c a t et h a t t h ep r o-p o s e dm e t h o dh a ss t o n gn o i s ei m mu n i t ya n dr o b u s t n e s sa n dt h er a-p i d i t yi sg o o da n dd y n a m i c a l s y n c h r o n o u s e r r o r i s l o w.S ot h i s c o n t r o l me t h o dc a n s a t i s f yt h ed e m a n d s o f t h e c o n t r o l l e ds u b j e c t f o r t h eh i g h p r e c i s i o na p p l i c a t i o s. K e y w o r d s:f u z z yc o n t r o l;P I D c o n t r o l;s y n c h r o n i z a t i o nc o n t r o l;c o m-p e n s a t i o np r i n c i p l e 0 引言 由于近代电力电子技术、微电子、控制理论、计算机技术以及传感器技术的发展,均为交流传动控制提供了广阔的前景,为设计出高精度、快速响应的交流传动系统奠定了基础,同时也使多电机协调控制研究成为可能。一般来说,同步关系是各受控量应满足某种线性或非线性的函数关系[1]: f(y 1 ,y 2 ,…,y n )=c 常用的比例关系: u 1 y 1 =u 2 y 2 =…=u n y n 当比例系数u i =1时,也即为最简单的同步关系。在这种传动系统中,目前存在的同步控制技术包括等状态控制、主从控制等[2]。许多科学工作者把鲁棒控制,变结构控制,模型参考自适应控制,神经网络与遗传算法等现代控制理论的控制方法应用到多电机协调控制中,取得了很好的效果。 1 多电机同步控制策略 1.1 主从控制 这种控制结构以前一台电机的转速输出作为下一台的速度给定,电机之间的速度同步比例关系由同步系数决定[3]。在这种控制下负载或者速度参考指令的变化都会对从轴产生影响,但是从轴的负载扰动和转速的变化对主轴不会产生影响,从而在启动停止和负载扰动的情况下造成较大的同步误差; 1.2 等状态控制 目前多电机的同步控制多采用等状态控制结构。各轴的控制器采用同一给定的速度参考指令。各轴之间的速度协调关系由同步系数决定。这种控制结构线路简单,容易实现,且着重系统跟踪性能,启动时不存在滞后问题,跟随性能好。文献[4]在等状态基础上提出了交叉耦合控制策略,将两轴的同步误差通过耦合系数K1,K2分别引入到两轴的控制器中,对同步误差进行补偿,控制结构图如图1所示。这在一定程度上改善了同步性能。但是,由于耦合系数选择的好坏对同步性能的影响至关重要,而在工程中,很难将耦合系数调整到最佳值。若耦合系数过小,则难以消除同步误差;若耦合系数过大,虽然可以有效地减小同步误差,但却会造成振荡现象。 仪器仪表用户◆研究报告◆ 欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息 21
《电机及控制技术》教学大纲课程名称：电机及控制技术 课程类别：岗位核心能力课程 学分：6 学时：80（8学时/周，10周） 适用专业：电气自动化、工业控制、电机电器技术专业 一、课程性质与任务 课程的性质：本课程是根据学生认知规律和职业成长规律，以学生获得职业行动能力为目标，将工业自控设备操作员、工艺员、维护员、检修员、试验员所从事的机电设备的操作维护、检修、试验、故障排除等工作按照由简到繁、分层递进的思路，把人文素质培养和职业能力训练结合到项目载体中而设置的一门理实一体化的职业岗位核心能力课程。 课程的任务：为了提高学生选择、使用和维护变压器、电机及电气控制设备的能力；使学生理解变压器、电机的结构、基本工作原理，机械特性及运行特性，熟悉继电器——接触器控制电路的基本环节；掌握常用机床的电气控制的结构、原理及控制系统的设计、检修方法；熟悉新型电机、电器及电气控制设备的分析调试维护方法，培养学生分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。 二、教学目标 1、知识目标 ●熟悉常用变压器、电机、低压电器的工作原理、结构和使用方法； ●理解常用电动机的基本工作特性、机械特性； ●掌握电动机的起动、调速、制动的原理和方法； ●具有对电力拖动装置进行选择和简单计算的能力； ●具有对继电器——接触器控制典型电路工作原理及线路分析的能力。 ●具有设计较为简单的电气控制设备控制线路的能力。 ●掌握典型机床电气线路结构、工作原理，并初步具有理解安装、调试和
维护的方法能力。 2、能力目标 ●具有选择、使用、维护常用电机、变压器的专业技能； ●具有整定和选用常用低压电器的专业技能； ●利用电动机的起动、调速、制动的原理，能分析和排除控制线路故障的 专业技能； ●能利用基本控制环节进行一般电气控制系统的设计和安装的专业技能； ●具有对一般机床进行维修的专业技能； ●具有搜集专业资料、阅读资料和利用资料的专业能力； ●具有一定的自学和创新能力，具备作为电类专业人员必备的基本专业技 能。 3、素质目标 ●培养学生良好的分析问题和解决问题的专业素养； ●培养学生沟通协作、自主学习、模范带头、实干巧干、开拓创新、敬业 乐业的工作作风。 ●培养学生勤于思考、刻苦钻研、事实就是、勇于探索的良好品质。 ●培养电机及控制技术对应职业岗位必备的质量意识、守时意识和规范意 识，以提高学生的综合素质。 三、与前后课程的联系 1．与前续课程的联系 《电气安装的规划与实施》、《电工基础》培养了学生基本电路的分析、计算能力和常用电工仪器仪表的使用能力。 2．与后继课程的关系 为学生后续学习《电力电子技术及应用》、《PLC控制系统设计与维护》、《工业控制系统的运行与维护》等提供了必要的基础知识和专业技能。 四、教学内容与学时分配 为使学生掌握变压器、电动机的维护与检修及继电控制系统的运行维护等所需的知识与技能，本课程以变压器、直流电动机、三相异步电动机、运料小车电