第2章机电传动系统的静态与动态特性讲义.pptVIP

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2016-05-12 发布于江苏
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第2章机电传动系统的静态与动态特性讲义.ppt

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机电传动系统的两种运行状态静态（稳态）——动态转矩为零动态（暂态）——启动、制动、反向、调速机电传动系统的过渡过程定义系统由一个稳态变化到另一个稳态的变化过程第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程为满足生产机械对机电传动系统过渡过程的各种要求，必须研究转速、转矩、电流对时间的变化规律，才能正确地选择机电传动装置，设计控制电路，以求改善产品质量，提高生产率和减轻劳动强度。第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程过渡过程的分析机电传动系统的过渡过程形成的原因外因内因机械惯性：电磁惯性：热惯性：反映在J或GD2上，使n不能突变反映在电感上，使Ia和F不能突变反映在温度上，使温度不能突变第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程机电传动系统运动方程式代入式(2.4)得取机电时间常数：利用相似三角形原理有可得直流他励电动机，TL=常数第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程一阶线性常系数非齐次微分方程全解第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程以上三式分别是当TL =常数，n =f(TM)是线性关系时过渡过程的动态特性，仅考虑机械惯性的过渡过程 n、TM 、Ia 都是按指数规律变化的第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程应用举例：启动时当t=0时，n=0，TM=Tst，加速度最大。当TM=TL时，达到稳态转速ns 。实际上当t=(3～5)tm，就可以认为TM=TL，n=ns。第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程应用举例：停车时电动机从 ni开始自由停车过程中，转速也是按指数规律变化的。 t n ni 0.368ni 如图所示： tm在数值上等于转速n以t=0时的加速度直线上升到ns所需的时间； tm是n从0加速到0.632 ns所经历的时间； tm越小，过渡过程越快。第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程机电时间常数第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程机电时间常数的几种表达式几何表达式：第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程机电时间常数的几种表达式物理表达式：第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程加快机电传动系统过渡过程的方法过渡过程时间第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程加快机电传动系统过渡过程的方法减少系统GD2 1.采用两台电动机同轴运动例如：龙门刨床的刨台一台46kW、580r/min，GD2=216N·m2 两台23kW、600r/min，GD2=92N·m2 * 2 2.采用小惯量直流电机（电枢细长， Tst/GD2大）第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.5 机电传动系统的过渡过程加快机电传动系统过渡过程的方法增加动态转矩Td 1.采用直流力矩电动机（Tmax/GD2大） 2.控制使启动过程中平均启动电流越大，则启动越快充满系数K越接近1时越优第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.6 机电传动系统稳定运行的条件电动机的机械特性： TM=f(n) 曲线，即驱动转矩和转速的函数关系生产机械的机械特性： TL=f(n) 曲线，即负载转矩和转速的函数关系当电动机作为生产机械的原动机时，两个函数中的n为同一个参数。第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.6 机电传动系统稳定运行的条件系统应能以一定速度匀速运行系统受某种外部干扰（如电压波动、负载转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度由运动方程式可知：要使速度匀速不变，则 TM= TL 机电系统稳定运行的含义：第 2 章机电传动系统的静态与动态特性 2.6 机电传动系统稳定运行的条件 a点是稳定平衡点 b点不是系统稳定运行的必要充分条件例2-4 判断下图b点是否是系统的稳定平衡点？第 2 章机电传动系统的

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