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文档介绍：第二章    机电传动系统的运动学基础
掌握机电传动系统的运动方程式;
掌握多轴传动系统中转矩折算的基本原则和方法;
了解几种典型生产机械的负载特性;
了解机电传动系统稳定运行的条件以及学会分析实际系统的稳定性。
机电传动系统的运动方程式
一、单轴拖动系统的组成
电动机M通过连接件直接与生产机械相连,由电动机M产生输出转矩TM,用来克服负载转矩TL ,带动生产机械以角速度ω(或速度n)进行运动。
电动机
电动机的驱动对象
连接件
系统结构图
转矩方向
二、运动方程式
在机电系统中,TM、TL、(或n)之间的函数关系称为运动方程式。
根据动力学原理,TM、TL、(或n)之间的函数关系如下:
……运动方程式
……转矩平衡方程式
TM ─电动机的输出转矩();
TL─负载转矩();
J ─转动惯量();
─角速度(rad/s);
n ─速度(r/min);
t ─时间(s );
─动态转矩()。
三、传动系统的状态
根据运动方程式可知:运动系统有两种不同的运动状态:
即
ω为常数,传动系统以恒速运动。
TM =TL时传动系统处于恒速运动的这种状态被称为稳态。
即
传动系统加速运动。
即
传动系统减速运动。
TM TL 时传动系统处于加速或减速运动的这种状态被称为动态。
四、TM、TL 、n的参考方向
因为电动机和生产机械以共同的转速旋转,所以,一般以ω(或n)的转动方向为参考来确定转矩的正负。
拖动转矩促进运动;制动转矩阻碍运动。
当TM的实际作用方向与n的方向相同时,取与n相同的符号;
1. TM的符号与性质
当TM的实际作用方向与n的方向相反时,取与n相反的符号;
当TM的实际作用方向与n的方向相同(符号相同)时, TM为拖动转矩,否则为制动转矩。
当TL的实际作用方向与n的方向相同时,取与n相反的符号;
2. TL的符号与性质
当TL的实际作用方向与n的方向相反时,取与n相同的符号;
当TL的实际作用方向与n的方向相同(符号相反)时, TL为拖动转矩,否则为制动转矩。
举例:如图所示电动机拖动重物上升和下降。
设重物上升时速度n的符号为正,下降时n的符号为负。
当重物上升时:
TM、TL、n的方向如图所示。运动方程式为:
TM为正,
TL为正。