第二章-机电传动系统的动力学基础.pptVIP

基本要求 1. 掌握机电传动系统的运行方程式，并学会用它来分析与判别机电传动系统的运行状态； 2. 掌握在多轴拖动系统，列出系统的运动方程式，必须将转矩等进行折算，掌握其折算的基本原则和方法； 3. 了解几种典型生产机械的机械特性 ； 4. 掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会用它来分析与判别系统的稳定平衡点。 2.6 小结 重点与难点 ? 重点 1.运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态。 2.运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定运行点。 2.6 小结 难点 根据机电传动系统中 的方向确定 是拖动转矩还是制动转矩，从而判别出系统的运行状态，是处于加速、减速还是匀速； 2. 在机械特性上判别系统稳定工作点时、如何找出 2.6 小结 * * 第二章 机电传动系统的动力学基础 机电一体化系统设计 2.1 机电传动系统的运动方程式 2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.3 生产机械的机械特性 2.4 机电传动系统稳定运行的条件 2.5 机电传动系统的过渡过程 内容提要 M +TL M 电动机 （M） 生产机械 TL TM 图2.1 单轴拖动系统 静态（稳态） 动态（加速或减速） 2.1 机电传动系统的运动方程式 单轴机电传动系统的运动方程式 TM----电动机转矩 TL----负载转矩 GD2---飞轮矩 n-----转速 t-----时间 2.1 机电传动系统的运动方程式 动态转矩 恒速（静态转矩） 正值 加速（动态转矩） 负值 减速（动态转矩） 2.1 机电传动系统的运动方程式 TM与n同向为正向 TL与n相反为正向 启动时 制动时 拖动矩 （TM、n同向） 制动矩（TM、n反向） 2.1 机电传动系统的运动方程式 例2-1 1.列出系统的运动方程式； 2.说明系统运行的状态。 2.1 机电传动系统的运动方程式 解： 加速运行状态 减速 减速 拖动转矩 制动矩 拖动转矩 制动矩 例2-1 1.列出系统的运动方程式； 2.说明系统运行的状态。 2.1 机电传动系统的运动方程式 2.2.1 负载转矩的折算 依据系统传递功率不变的原则 多轴旋转拖动系统 实际负载功率=折算后的负载功率 传动效率速比 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 多轴直线运动系统 （下放重物） 2.2.1 负载转矩的折算 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算 依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总转动惯量为 （旋转型） 电机轴、中间轴、负载轴上的转动惯量； 电动机轴与中间传动轴之间的速比； 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总飞轮转矩为 经验公式 电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩。 式中 （旋转型） 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 直线运动系统 折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩为 多轴系统的运动方程式 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 例2-2 Z2/Z1=3，Z4/Z3=5， 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.3 机电传动系统的负载特性 2.3.2 离心式通风机型机械特性 2.3.3 直线型机械特性 2.3.4 恒功率型机械特性 离心式通风机型机械特性 T n 0 T0 T n 0 直线型机械特性 恒功率型机械特性 T n 0 2.3 机电传动系统的负载特性 2.4 机电传动系统的稳定运行条件 稳定运行包含两重含义： 1）系统应能以一定的速度匀速运转； 2）系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负载转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证系统在干扰消除后能恢复到原来的运行速度。 2.4 机电传动系统的稳定运行条件 Tmax Sm 系统稳定运行的必要充分条件 （1）两机械特性有交叉点 （2）在平衡点处有一速度 Δn↑时，TMTL TM-TL0 Δn↓时，TMTL TM-TL0 a点是稳定平衡点，b点不 是。 2.4 机电传动系统的稳定运行条件 例2-3 判断下图b点是否是系统的稳定平衡点？ 2.4 机电传动系统的稳定运行条件 例2-3 判断下图b点是否是系统的稳定平衡点？ 解 系统中有交叉点ｂ， 当△ｎ↑时ＴMＴL TM-TL0 当△ｎ↓时 ＴM＞Ｔ TM-TL0