電機(jī)拖動(dòng)動(dòng)力學(xué)演示文稿

電機(jī)拖動(dòng)動(dòng)力學(xué)演示文稿目前一頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)電機(jī)拖動(dòng)動(dòng)力學(xué)目前二頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)方程飛輪矩的折算負(fù)載的機(jī)械特性目前三頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)本章要求：掌握拖動(dòng)、電力拖動(dòng)、負(fù)載機(jī)械特性、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、飛輪力矩、拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩、阻轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩正方向規(guī)定的基本概念。熟悉生產(chǎn)機(jī)械典型的運(yùn)動(dòng)形式。掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)中研究的主要物理量。熟練掌握單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并會(huì)利用其判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)。會(huì)將多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩及飛輪力矩等效成單軸系統(tǒng)。掌握典型的負(fù)載機(jī)械特性。目前四頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)第一節(jié)典型生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)矩一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本概念電力拖動(dòng)是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以完成一定的生產(chǎn)任務(wù)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成電源控制設(shè)備電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和工作機(jī)構(gòu)上下目前五頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)二、典型生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式和轉(zhuǎn)矩1、離心式風(fēng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=kn2單軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2、車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與n無關(guān)多軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)3、平移傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與n無關(guān)多軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)4、提升傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與n無關(guān)多軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上下目前六頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)矩分為：摩擦阻力產(chǎn)生的和重力作用產(chǎn)生的。

摩擦阻力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為反抗性轉(zhuǎn)矩，其作用方向與n相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

重力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩，其作用方向與n無關(guān)，提升時(shí)為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；下放時(shí)為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。上下目前七頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)第二節(jié)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程一.單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械TemnTmT0研究運(yùn)動(dòng)方程,以電動(dòng)機(jī)的軸為研究對象，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的軸受力如圖示。軸TemTLn電力拖動(dòng)系統(tǒng)正方向的規(guī)定：先規(guī)定轉(zhuǎn)速n的正方向，然后規(guī)定電磁轉(zhuǎn)矩的正方向與n的正方向相同，規(guī)定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的正方向與n的正方向相反。上下目前八頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)軸TemTLn電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的軸受力如圖示，由力學(xué)定律可知,其必須遵守下列動(dòng)力學(xué)方程式:Tem-TL=JddtTem：電磁轉(zhuǎn)矩；TL：負(fù)載轉(zhuǎn)矩,N.mJ：電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg.m2：電動(dòng)機(jī)角速度,rad/s在工程計(jì)算中,常用n代替表示系統(tǒng)速度,用飛輪力矩GD2代替J表示系統(tǒng)機(jī)械慣性。上下目前九頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)m：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量，KgG：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，N：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，mD：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)直徑，mg：重力加速度=9.8m/s2Tem-TL=Jddt上下TemTLnMD目前十頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)GD2：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的總飛輪慣量（飛輪矩）系數(shù)375具有m/min.s量綱電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：上下TemTLnM目前十一頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)二、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及飛輪慣量（飛輪矩）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是物體繞定軸旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的度量即：J=m2GD2=4gJ=4gm2=4G2上下注意：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與方向無關(guān)；即所有繞定軸旋轉(zhuǎn)的物體都有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。J=(m1+m2)(D/2)2m1m2nD目前十二頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)三、功率平衡方程得出功率平衡方程Tem-TL=JddtTem-TL=Jddt=(1/2J2)ddt電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生(Tem>0)或吸收的機(jī)械功率（Tem

<0)生產(chǎn)機(jī)械吸收(TL

>0)或釋放的機(jī)械功率(TL

<0)拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能的變化上下TemTLnM目前十三頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)第三節(jié)多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩及飛輪矩的折算多軸系統(tǒng)需等效為單軸系統(tǒng)。等效是指系統(tǒng)傳遞的功率不變。一.多軸系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩及飛輪矩的折算電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械Temj1j2TmmGDR2GD12GD22GDm2TemGDeq2等效負(fù)載電動(dòng)機(jī)Tmeq上下目前十四頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)1.負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械Temj1j2TmmGDR2GD12GD22GDm2TemGDeq2等效負(fù)載電動(dòng)機(jī)Tmeq折算前負(fù)載功率P2=Tm

m等效負(fù)載功率P2′=TmeqTmm=Tmeq等效轉(zhuǎn)矩Tmeq為：總轉(zhuǎn)速比j=n/nm

=各級轉(zhuǎn)速比的乘積=j1j2...考慮傳動(dòng)損耗：Tmeq=Tm/(jC)

傳動(dòng)效率C=各級傳動(dòng)效率乘積=12...上下目前十五頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)2.飛輪矩(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)的折算TJeq等效負(fù)載電動(dòng)機(jī)Tmeq折算原則：折算前后系統(tǒng)動(dòng)能不變電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械Tj1j2TmmJRJ1Jm1上下乘以4g目前十六頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)TJeq等效負(fù)載電動(dòng)機(jī)TmeqT0多軸系統(tǒng)等效為單軸系統(tǒng)后的運(yùn)動(dòng)方程為：其中：TL=T0+Tmeq上下GDeq2=j2GDm2j12GD12GDR2++GDR2+j2GDm2其中：修正系數(shù)=1.1~1.25電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械Tj1j2TmmJRJ1Jm1目前十七頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)第四節(jié)負(fù)載的機(jī)械特性負(fù)載的機(jī)械特性指：n=f(TL)關(guān)系一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性1、反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩由摩擦力產(chǎn)生，其特點(diǎn)：大小恒定（與n無關(guān)）；作用方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。nTL0TL-TLTL電動(dòng)機(jī)軸Temn上下目前十八頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)2、位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩由重力產(chǎn)生其特點(diǎn)：絕對值大小恒定；作用方向與n無關(guān)，不變。nTL0TLTL電動(dòng)機(jī)軸Temn提升時(shí)：n>0,TL>0阻轉(zhuǎn)矩下放時(shí)：n<0,TL>0拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩上下目前十九頁\總數(shù)二十二頁\編于二十點(diǎn)nTL0TL由于存在傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩?fù)p耗T，因此提升系統(tǒng)中，提升和下放時(shí)，電機(jī)軸承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不等。提升時(shí)，Tem=T+TL=TL升。TL升下放時(shí)，TL=T+TemTem=TL-T=TL下。TL下TLTTem目前二十頁\總數(shù)二十二頁\