绪论and电力拖动系统动力学资料.pptVIP

2.1 电力拖动系统转动方程式 单轴电力拖动系统：电动机转轴与生产机械的工作机构直接相连，工作机构是电动机的负载。 其中，T为电动机电磁转矩； n为电动机转速； T0为电动机空载转矩； TF为工作机构（负载）的转矩 负载转矩TL=TF+T0，一般情况下， 单轴电力拖动系统的电磁转矩、负载转矩与转速 之间的关系用转动方程式来描述： 2.1 电力拖动系统转动方程式 其中， 为飞轮惯量或飞轮矩； 单轴电力拖动系统的电磁转矩、负载转矩 与转速可用下式表示： （T-TL）称为动转矩。动转矩等于零，系统 处于恒转速稳定运行；动转矩大于零，系统 处于加速过渡过程；动转矩小于零，系统处于 减速过渡过程。 利用公式变换得： 多轴系统???单轴系统，即把负载转矩Tf折算到电动机轴上变成TF，看成等效负载的负载转矩；把系统各轴上的飞轮转矩折算到电动机轴上变成一个总飞轮转矩GD2 T n GD2 等效负载 电动机 TF 电动机 工作机构 T n j1η1 j2η2 Tf nf GDa2 GDb2 GDf2 nb 2.1 电力拖动系统转动方程式 折算原则：保持系统的功率传递关系及系统的储存动能不变。 负载转矩的折算：从已知实际负载转矩Tf求出等效的负载转矩TF 飞轮矩的折算：从已知的各轴上的飞轮矩 ，求出系统的总飞轮矩GD2 T n GD2 等效负载 电动机 TF 电动机 工作机构 T n j1η1 j2η2 Tf nf GDa2 GDb2 GDf2 nb 2.1 电力拖动系统转动方程式 单轴系统 多轴系统 一、工作机构为转动时，转矩与飞轮矩的折算 1、转矩折算的原则：系统传递的功率不变 2.2 多轴电力系统简化 若考虑到传动机构的传动效率，根据功率不变的原则，可得： 考虑到传动效率前后，转矩折合值之差为： 传动机构的总效率，等于各级传动效率乘积，即 传动机构总的速比，等于各级速比的乘积，即 （传动机构转矩损耗） 2、旋转运动的飞轮矩折算 飞轮矩折算的原则：系统储藏的动能不变 旋转物体动能公式： 工作机构转轴的飞轮矩为 ，动能为： 折合到电动机轴上以后的飞轮矩为 ，折算后动能为 根据折算前后动能不变的原则： 2.2 多轴电力系统简化 由上面分析的结果可以得到整个电力系统折算到电动机轴上的总飞轮转矩 ，也就是简化后的系统转轴的飞轮矩，为： 写成一般形式： 为了简化计算，一般采用下面的估算公式 是电动机转子的飞轮矩。一般取： 2.2 多轴电力系统简化 二、平移运动的转矩与飞轮矩的折算 总质量mL 电动机 刨刀 TF n V F T ? JF 等效负载 电动机 TF 1.转矩的折算 R 切削功率： 电动机轴上功率为： 若不考虑传动系统的损耗，根据功率不变的原则，有： 若考虑传动损耗，则： 2.2 多轴电力系统简化 2.飞轮矩的折算 其它轴上的飞轮矩的折算按旋转运动的方法 作平移运动部分的物体总重为： 其动能为： 折算到电动机轴上的动能为： 折算前后的动能不变，因此： 2.2 多轴电力系统简化 三、升降运动的转矩与飞轮矩的折算 T ? GD2 等效负载 电动机 TF 电动机 滚筒 T ? j1η1 j2η2 ?L GDM2 GD12 GD22 ?1 m v 提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态 2.2 多轴电力系统简化 1.提升运动：方法同转动运动 (1).转矩的折算 不考虑损耗，折算到电动机轴上的负载转矩； 考虑传动机构损耗，折算到电动机轴上的负载转矩； 传动机构损耗的转矩： 2.2 多轴电力系统简化 2.下降运动 下放重物时，折算到电动机轴上的负载转矩不变，即为 但提升和下放重物时损耗转矩的大小相等但方向相反， 因此，提升重物时由电动机负担损耗转矩即： 下放重物时，负载负担了损耗转矩，即： 若用效率表示下放重物时考虑传动机构的转矩损耗，则折算到电动机轴上的负载转矩为： 2.2 多轴电力系统简化 2、飞轮矩的折算按动能不变原则 飞轮矩的折算：不论提升还是下降运动 为下放重物时传动机构的效率，与提升同一重物，两者之间的关系为： 2.2 多轴电力系统简化 （与平移运动时相同） 起重机提升机构传动系统 起重机传动机构示意图 2.3 负载的转矩特性 一、负载的转矩特性 负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(TL) 1 恒转矩负载特性 恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关。 恒转矩负