電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)

1、第1章 電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)機電傳動控制課程簡介研究對象電氣控制系統(tǒng)驅(qū)動裝置控制裝置應(yīng)用領(lǐng)域制造業(yè)數(shù)控機床高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)機器人電動汽車磁懸浮系統(tǒng)日常生活家用電器課程內(nèi)容理論基礎(chǔ)動力學(xué)-第2章電動機原理與特性直流電動機-第3章交流電動機-第5、6章電動機功能控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)-第8章可編程序控制器-第9章電動機速度控制系統(tǒng)電力電子技術(shù)-第10章直流調(diào)速系統(tǒng)-11章交流調(diào)速系統(tǒng)-第12章參考資料機電傳動控制第4版鄧星鐘電機與拖動基礎(chǔ)第2版李發(fā)海電機與運動控制系統(tǒng)楊耕機電傳動控制海心可編程序控制器原理應(yīng)用實驗第2版常斗南課程考核期末閉卷考試50%實驗與上機20%實驗操作實驗報告作業(yè)10%考勤5%課堂

2、提問5%課堂測試10%教材課件實驗指導(dǎo)書課堂筆記教學(xué)日歷第1章 電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)1.1 拖動系統(tǒng)運行方程1.2 機械特性單軸拖動系統(tǒng)電機與負(fù)載同軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)速n電機輸出轉(zhuǎn)矩TM負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL運行方程轉(zhuǎn)動慣量J 角速度M負(fù)載TMTLnMTMTLn單軸拖動系統(tǒng)工程應(yīng)用飛輪轉(zhuǎn)矩GD2轉(zhuǎn)動部分重力G 轉(zhuǎn)動慣性直徑D運行狀態(tài)判別拖動轉(zhuǎn)矩T拖動與轉(zhuǎn)速n方向相同制動轉(zhuǎn)矩T制動與轉(zhuǎn)速n方向相反運行狀態(tài)TM TL系統(tǒng)加速TM = TL系統(tǒng)恒速TM TL多軸拖動系統(tǒng)M負(fù)載TMnMTLnL等效負(fù)載TMTLGDM2GDL2nMGD2M多軸拖動系統(tǒng)簡化負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL折算到電機軸上變?yōu)門L折算原則系統(tǒng)傳遞功率不變飛

3、輪轉(zhuǎn)矩折算各軸飛輪轉(zhuǎn)矩折算到電機軸上變?yōu)镚D2 折算原則系統(tǒng)動能保持不變負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算旋轉(zhuǎn)運動負(fù)載不考慮傳動損耗負(fù)載TMnMTLnLM等效負(fù)載TMTLnMM負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算旋轉(zhuǎn)運動負(fù)載考慮傳動損耗且負(fù)載由電機拖動系統(tǒng)傳動效率傳動損耗轉(zhuǎn)矩T 由拖動裝置負(fù)擔(dān)負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算直線運動負(fù)載不考慮傳動損耗考慮傳動損耗且負(fù)載由電機拖動MGv飛輪轉(zhuǎn)矩折算旋轉(zhuǎn)運動負(fù)載直線運動負(fù)載負(fù)載nMnLGDM2GDL2M等效負(fù)載nMGD2MMGv課堂練習(xí)1.2起重系統(tǒng)齒輪傳動比依次為3、3.5、4，傳動效率均為0.95，各軸飛輪轉(zhuǎn)矩依次為123、49、40、465Nm2，卷筒直徑0.6m，吊鉤及重物重51012N，忽略電機空載轉(zhuǎn)矩

4、、鋼絲繩重量和滑輪傳遞損耗，試求： (1) 0.3m/s提升重物時的電機轉(zhuǎn)速(802.2)和輸出轉(zhuǎn)矩(212.5)；(2) 以初速0.3m/s、加速度0.1m/s2提升重物時的電機輸出轉(zhuǎn)矩(306.4)MGv1234課堂練習(xí)1.3（作業(yè)）起重系統(tǒng)傳動速比為34，傳動效率為0.83，卷筒直徑0.22m，吊鉤及重物重10290N，忽略電動機空載轉(zhuǎn)矩和鋼絲繩重量，試求：(1) 以速度0.4m/s提升重物時，電機轉(zhuǎn)速(1180.5)和輸出轉(zhuǎn)矩(40.1)；(2) 以速度0.4m/s下放重物時的電機輸出轉(zhuǎn)矩(26.5)MGv=0.4m/sd=0.22m第1章 電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)1.1 拖動系統(tǒng)運行方程1

5、.2 機械特性機械特性轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速間的關(guān)系電機機械特性電機輸出轉(zhuǎn)矩和電機軸轉(zhuǎn)速間的關(guān)系負(fù)載機械特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電機軸轉(zhuǎn)速間的關(guān)系M負(fù)載TMTLn負(fù)載機械特性類型恒轉(zhuǎn)矩型反抗型（摩擦型）位能型泵型T=Cn2水泵油泵通風(fēng)機恒功率型T=K/n切削加工車床TnTn恒轉(zhuǎn)矩型機械特性轉(zhuǎn)矩方向規(guī)定電機轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速正方向相同為正負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速正方向相反為正位能型轉(zhuǎn)矩方向恒定起重機反抗型轉(zhuǎn)矩方向始終與運動方向相反皮帶運輸機TnTL-TL皮帶正轉(zhuǎn)皮帶反轉(zhuǎn)吊起重物TnTL下放重物穩(wěn)定運行條件穩(wěn)定運行含義1. 系統(tǒng)以一定速度勻速運轉(zhuǎn)2. 系統(tǒng)受外部干擾速度發(fā)生變化，當(dāng)干擾消除后，系統(tǒng)仍能恢復(fù)到原來的狀態(tài)，以原有速度繼續(xù)勻速運轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡點電機機械特性和負(fù)載機械特性的交點穩(wěn)定平衡點滿足穩(wěn)定運行條件2的平衡點判斷a、b點是否是穩(wěn)定平衡點Tnn=f(TM)n=f(TL)abTnn=f(TM)n=f(TL)abcTLTLda點是穩(wěn)定平衡點假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加TMTL系統(tǒng)加速電機工作點沿電機機械特性從c點移向a點，系統(tǒng)重新平衡b點不是穩(wěn)定平衡點假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加TMTL系統(tǒng)減速電機工作點沿電機機械特性從b點移向d點，干擾消除后TMTL系統(tǒng)仍減速，直至電機工作點到達d點停轉(zhuǎn)為止