第2章电力拖动系统动力学课件.pptVIP

交流调速系统 第二章 电力拖动系统动力学 2.1 电力拖动系统转动方程式 2.2 多轴电力拖动系统简化 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 课程小结 * * 教师：黄宜军 主要学习内容： 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 2.2 多轴电力拖动系统简化 2.1 电力拖动系统转动方程式 学习思路： 了解系统构成 了解相关概念 导出转动方程 了解简化系统 2.1 电力拖动系统转动方程式 1、电力拖动系统组成 控制设备 电动机 转动机构 工作机构 电源 电力拖动系统组成框图 2.1 电力拖动系统转动方程式 最简单的电力拖动系统： 2.1 电力拖动系统转动方程式 2、相关概念 电动机转速（n）， 工程单位（r/min），国际单位制（rad/s） 电动机电磁转矩（T），单位（N?m） 电动机空载转矩（T0）， 工作机构（负载）转矩（Tp）， 负载转矩（TL=Tp+T0）， 一般情况下，T0很小，所以TL=Tp。 2.1 电力拖动系统转动方程式 3、转动方程 涉及的概念： 称为动转矩。 m为系统转动部分质量。 G为系统转动部分的重力。G=mg. ρ为系统转动部分的转动惯性半径。 D为系统转动部分的转动惯性直径。 GD2为转动部分的飞轮矩。 系数375是有单位的量。（m/min ?s） 2.1 电力拖动系统转动方程式 4、实际电力拖动系统的简化 学习思路： 确定简化对象 确定简化原则 按不同运动情况进行简化 转矩折算 飞轮矩折算 功率不变 动能不变 2.2 多轴电力拖动系统简化 1、工作机构为转动情况时， 转矩与飞轮矩的折算 转矩折算： 折算原则：功率不变。 折算结果：转矩按照速比的反比来折算。 不考虑传动机构的损耗 2.2 多轴电力拖动系统简化 考虑传动机构损耗： 涉及的概念： Ωf为工作机构转轴的角速度。 Ω为电动机转轴的角速度。 Tf为工作机构的实际负载转矩； TF为Tf折算到电机轴上的折算值； j为传动机构总的速比。 一般情况下，j= j 1j2 j3······· η为传动机构总的效率。 一般情况下，η=η1η2η3······· 2.2 多轴电力拖动系统简化 飞轮矩折算： 折算原则：动能不变。 折算结果： 即：飞轮矩是按照速比平方的反比来折算 。 多级传动： 工程简化： 2.2 多轴电力拖动系统简化 2、工作机构为平移运动时， 转矩与飞轮矩的折算 转矩折算 飞轮矩折算： 不考虑传动机构损耗: 考虑传动机构损耗： 学习思路： 了解几种典型负载的转矩特性 了解电动机的机械特性 系统运行情况分析 系统稳定运行的充要条件 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 1、几种典型负载的转矩特性 概念：生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系，称为负载的转矩特性。 1）恒转矩负载的转矩特性 ①反抗性恒转矩负载 特点：工作机构负载转矩是制动性转矩。即转矩大小不变，方向总是与运动方向相反。 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 反抗性恒转矩负载的图像表述 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 ②位能性恒转矩负载 特点：工作机构的负载转矩是个定值。 位能性恒转矩负载的图像表述 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 2）风机、泵类负载的转矩特性 特点：这类负载转矩的大小与转速的平方成正比。 风机、泵类负载的图像表述 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 3）恒功率负载的转矩特性 特点：负载的转速与转矩的乘积为为常数 。 恒功率负载的图像表述 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 2、电力拖动系统稳定运行的条件 1）电动机的机械特性： 电动机的电磁转矩（T）与转速（n）之间的关系叫电动机的机械特性。 2）电力拖动系统稳定运行的必要条件： n不变 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 3）系统运行情况分析 工作点：把电动机机械特性曲线和负载转矩特性曲线在同一坐标下作出，两条特性曲线的交点就是拖动系统的工作点。 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 *