暨大電機與拖動2

第二章電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容電力拖動轉(zhuǎn)動方程式負載的轉(zhuǎn)矩特性電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化重點：拖動系統(tǒng)的運動方程式，穩(wěn)定運行條件難點：轉(zhuǎn)矩、飛輪矩的折算電力拖動系統(tǒng)的組成電源電機傳動機構(gòu)工作機構(gòu)控制設(shè)備電力拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動方程式Te－電動機電磁轉(zhuǎn)矩T0－電動機空載轉(zhuǎn)矩TF－工作機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩TL－負載轉(zhuǎn)矩

TL＝

T0

＋

TFω－電機轉(zhuǎn)速方程式電力拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動方程式（續(xù)）工程計算中：nω，GD2J改寫后的方程動轉(zhuǎn)矩負載的轉(zhuǎn)矩特性定義：生產(chǎn)機械工作機構(gòu)的負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系恒轉(zhuǎn)矩負載的轉(zhuǎn)矩特性反抗性恒轉(zhuǎn)矩:絕對值大小不變，方向與運動方向相反，制動性轉(zhuǎn)矩位能性恒轉(zhuǎn)矩:絕對值大小和方向均不變風(fēng)機類負載的轉(zhuǎn)矩特性:恒功率負載的轉(zhuǎn)矩特性電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件借助負載特性與電動機機械特性曲線電動機機械特性曲線(Te與n的關(guān)系)電動機電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系原理：轉(zhuǎn)動方程

n不變，Te=TL穩(wěn)定運行的條件－分析電力拖動系統(tǒng)運行在工作點上，就是穩(wěn)定運行狀態(tài)。工作點：Te=TL

即負載特性與機械特性曲線的交點穩(wěn)定運行的條件－穩(wěn)定運行ABA’C211’AB:Te-TL<0

減速BA’:減速過程A’C:Te-TL>0加速CA:加速過程穩(wěn)定運行的條件－不穩(wěn)定運行穩(wěn)定運行的條件－分析所謂穩(wěn)定運行，是指電力拖動系統(tǒng)在某種擾動作用下雖偏離平衡狀態(tài)，但能在新的條件下達到新的平衡，或者當(dāng)外界擾動消失后系統(tǒng)仍能恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。Te=TL僅僅是一個必要條件充要條件

Te=TL，且轉(zhuǎn)速升高時Te<TL,轉(zhuǎn)速降低時

Te>TL

即在Te=TL處，多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化（續(xù)）折算的原則

保持系統(tǒng)的功率傳遞關(guān)系及系統(tǒng)的儲存動能不變折算的方向：電機軸折算的內(nèi)容：負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩CASE1：工作機構(gòu)為轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩折算：功率不變

jL是傳動機構(gòu)總的速比，

jL＝j(luò)1j2j3考慮傳動效率

是傳動機構(gòu)總效率，CASE1:工作機構(gòu)為轉(zhuǎn)動（續(xù)）飛輪矩折算：動能不變其他中間軸的飛輪矩折算也類似總飛輪矩GD2為所有軸折算到電機軸的飛輪矩的總和(包括電機軸本身)，即工程計算：CASE2:工作機構(gòu)為平移轉(zhuǎn)矩折算考慮傳動損耗：CASE2:工作機構(gòu)為平移（續(xù)）飛輪矩折算其他中間軸與CASE1相同CASE3:工作機構(gòu)為升降轉(zhuǎn)矩折算（提升）無損耗：考慮傳動損耗：損耗轉(zhuǎn)矩為：CASE3:工作機構(gòu)為升降（續(xù)）轉(zhuǎn)矩折算（下降）不計傳動損耗時，負載轉(zhuǎn)矩折算的大小和方向與提升情況相同若考慮傳動損耗

損耗轉(zhuǎn)矩是摩擦性的，與n的方向相反CASE3:工作機構(gòu)為升降（續(xù)）轉(zhuǎn)矩折算由于升降與平移沒有本質(zhì)區(qū)別，故負載轉(zhuǎn)矩折算也可以使用平移時的公式飛輪矩折算與CASE2相同CASE3:工作機構(gòu)為升降（續(xù)）

實例1電動機PN=20kW,nN=950r/min,j1=3,j2=3.5,j3=4,齒輪傳遞效率都是,飛輪矩GDe2=123N?m2,GDb2=49N?m2,GDc2=40N?m2,GDd2=465N?m2,d=0.6m,G0=1962N,G=49050N,忽略電動機空載轉(zhuǎn)矩，鋼絲重量及滑輪傳遞的損耗，求：(1)v=0.3m/s提升重物,TL’,nL,n,TL?(2)折算后的負載與系統(tǒng)飛輪矩(3)a=0.1m/s2提升重物,Te?實例2起重機中，已知減速箱的速比j=34,提升重物時效率＝0.83，卷筒直徑d＝0.22m，空鉤重量G0＝1470N，所吊重物G＝8820N，電動機的飛輪矩GD2＝10Nm2，當(dāng)提升速度為v=0.4m/s時，求：（1）電動機的轉(zhuǎn)速（2）忽略空載轉(zhuǎn)矩時電動機所帶的負載轉(zhuǎn)矩；（3）以v=0.4m/s下放該重物時，