機電傳動系統(tǒng)的過渡.ppt

第4章 機電傳動系統(tǒng)的過渡過程,了解過渡過程產(chǎn)生的原因和研究過渡過程的意義; 掌握機電傳動系統(tǒng)在起動,制動過程中轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩和電流的變化規(guī)律; 掌握機電時間常數(shù)的物理意義以及縮短過渡過程的方法.,4.1研究機電傳動系統(tǒng)過渡過程的實際意義,1.意義:為機電傳動提供控制原則,設(shè)計出完善的自動控制線路. 2.過渡過程的基本規(guī)律:機電傳動系統(tǒng)參數(shù),如轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩,電流等對時間的變化規(guī)律. 3.舉例: 1)龍門刨床的工作臺.它在工作中經(jīng)常需要起動,制動,反轉(zhuǎn),調(diào)速;要求過渡過程盡量快,以提高生產(chǎn)率. 2)電梯.要求起動,制動平滑,速度變化不能過大,以保證安全和舒適. 3)印刷機.要求限制加速度的大小,以保證生產(chǎn)出合格產(chǎn)品.,4.2機電傳動系統(tǒng)過渡過程的分析,1.機電傳動系統(tǒng)產(chǎn)生過渡過程的原因 外部原因:系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系被破壞; 內(nèi)部原因:系統(tǒng)中存在有貯能的慣性元件.,2.機電傳動系統(tǒng)產(chǎn)生過渡過程的慣性 1)機械慣性:反映在轉(zhuǎn)動慣量或飛輪轉(zhuǎn)矩上.,使轉(zhuǎn)速不能突變. 2)電磁慣性:反映在電感上,.如直流電動機有機電時間常數(shù)和電氣時間常數(shù). 3)熱慣性:反映在溫度上. 一般情況下,只考慮機械慣性,3. 基本方程式,1)機電傳動系統(tǒng)的機電時間常數(shù),2)只考慮機械慣性時,系統(tǒng)過渡過程的運動規(guī)律為:,4.起動時過渡過程曲線,1)起動時:t=0,TM=Tst 動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td最大,轉(zhuǎn)速迅速上升. 2)穩(wěn)態(tài):TM=TL,n=ns,工程上認為,當,時,轉(zhuǎn)速已達到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速,過渡過程結(jié)束.,4.3機電時間常數(shù),1.機電時間常數(shù)的表達式,表示機電時間常數(shù)的幾何意義,表示機電時間常數(shù)的物理意義,(交流異步電動機和直流他激及并激電動機拖動系統(tǒng)),2.機電時間常數(shù)是機電傳動系統(tǒng)中的重要參數(shù),直接影響系統(tǒng)過渡過程的快慢. 大,則過渡過程進行得慢;. 小,則過渡過程進行得快.,4.4加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法,1.過渡過程時間t 由式,TM-TL= Td,和式,得:,式中,n2為起始速度,n1為終了速度,2.加快過渡過程,縮短過渡過程時間的方法 由上式可知,減少飛輪轉(zhuǎn)矩,或增加動態(tài)轉(zhuǎn)矩,都可以縮短t. 1)減少GD2:如選用小慣量直流電動機拖動; 2)增加Td:選用寬調(diào)速直流力矩電動機;優(yōu)化控制過程.,舉例,一臺直流他激電動機的額定數(shù)據(jù)為;PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min,Rs=0.1歐,系統(tǒng)折算到電動機軸上的總飛輪轉(zhuǎn)矩GD2=64.7Nm2,求: 1)系統(tǒng)的時間常數(shù);2)如果在電樞電路串聯(lián)1歐的附加電阻,時間常數(shù)是多少?3)在2)的基礎(chǔ)上,再將電動機的激磁電流減小一半,求,=2,=(64.7/375)(0.1/0.42)=0