文档介绍：第一讲 电力拖动系统的动力学基础
杜少武
第一讲电力拖动系统的动力学基础
1、电力拖动系统的运动方程式
2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算
3、考虑传动机构损耗时的折算方法
4、生产机械的负载转矩特性
1、电力拖动系统的运动方程式
电力拖动装置的组成
电力拖动装置可分为电动机、工作机构、控制设备及电源等四个组成部分
在许多情况下,电动机与工作机构并不同轴,而在二者之间有传动机构,它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构
电力拖动装置的组成
运动方程式
运动方程式中转矩的符号
、力、飞轮矩和质量的折算
1、电力拖动系统的运动方程式
运动方程式
单位为kg · m2
对于旋转运动
转动惯量
式中 m——旋转部分的质量(kg);
G ——旋转部分的重量(N);
r ——惯性半径(m);
D ——惯性直径(m)。
电力拖动装置的组成
运动方程式
运动方程式中转矩的符号
、力、飞轮矩和质量的折算
对于直线运动
1、电力拖动系统的运动方程式
将
式中:GD2 = 4gJ 称为飞轮惯量(N · m2 )。
代入
得:
和
T=TZ时,dn/dt=0,电动机静止或等速旋转;
T>TZ时,dn/dt>0,电动机处于加速状态;
T<TZ时,dn/dt<0,电动机处于减速状态。
电力拖动装置的组成
运动方程式
运动方程式中转矩的符号
、力、飞轮矩和质量的折算
1、电力拖动系统的运动方程式
运动方程式中转矩的符号
运动方程式的一般形式
规定某一转动方向为参考(正)方向,
电磁转矩T :与参考方向一致取正,反之取负;
阻转矩Tz :与参考方向一致取负,反之取正。
电力拖动装置的组成
运动方程式
运动方程式中转矩的符号
、力、飞轮矩和质量的折算
2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算
以电动机轴为折算对象,需要折算的参量为:工作机构转矩TZ’,系统中各轴(除电动机轴外)的转动惯量。对于某些作直线运动的工作机构,还必须把进行直线运动的质量及运动所需克服的阻力折算到电动机轴上去
、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构转矩T´的折算
工作机构直线作用力折算
传动与工作机构飞轮惯量的折算
工作机构直线运动质量折算
例题
传动图
等效折算图
2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构转矩T´的折算
折算的原则是系统的传送功率不变
式中, j——电动机轴与工作机构轴间的转速比,即
如果传动机构为多级齿轮或带轮变速,则总的速比应为各级速比的乘积,即
、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构转矩T´的折算
工作机构直线作用力折算
传动与工作机构飞轮惯量的折算
工作机构直线运动质量折算
例题
2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构直线作用力的折算
根据传送功率不变
、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构转矩T´的折算
工作机构直线作用力折算
传动与工作机构飞轮惯量的折算
工作机构直线运动质量折算
例题
2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算
传动机构与工作机构飞轮惯量折算
、力、飞轮矩和质量的折算
工作机构转矩T´的折算
工作机构直线作用力折算
传动与工作机构飞轮惯量的折算
工作机构直线运动质量折算
例题