第八章 电力拖动系统的动力学基础课件.pptVIP

结论 由于多轴传动机构各轴之间转速的关系固定，因此转矩关系也是固定的，因此可以将任何一个轴上的变量转换到其他轴上。 运动方程式与转矩、飞轮矩、直线作用力、质量有关 * 讨论 需要确定：以哪个轴作为分析轴？ 如何折算不同轴之间的变量？ * 分析 折算的依据？ 对整个传动系统而言，其主要作用是传递能量，因此折算前后整个系统的能量是不变的。 系统需要消耗功率；折算前后系统的功率不变。 有转速，系统就有动能；因此折算前后系统的动能是不变的； * * 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 为什么要折算——实际拖动系统的轴通常是多轴，为了分析的方便，需要将实际的拖动系统等效为单轴系统。 折算的原则——保持折算前后两个系统传送的功率及储存的动能相同。 需要折算的参量——工作机构转矩Tz，系统中各轴（除电动机轴外）的转动惯量Ji，进行直线运动的质量mz及运动所需克服的阻力Fz。 * 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 电动机轴 具体折算 * * 折算的原则——系统的传送功率不变，暂不考虑功率损失 j——电动机轴与工作机构轴间的转速比 TZ——折算到电动机轴上的阻转矩 T?z——工作机构转矩 对于电动机和工作机构之间存在多级变速的情况，总的速比为各级速比的乘积——j=j1*j2*… 一、工作机构转矩Tz的折算 * 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 * * 二、工作机构直线作用力的折算 折算的原则——系统的传送功率不变，暂不考虑功率损失 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 * 三、传动机构与工作机构飞轮惯量的折算 为了反映各轴转动惯量对运动过程的影响，将传动机构各轴的转动惯量及工作机构的转动惯量折算到电动机轴上。 各轴转动惯量对运动过程的影响直接反映在各轴转动惯量所储存的动能上。 折算的原则——系统储存的动能不变。 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 * 四、工作机构直线运动质量的折算 为反映直线运动质量对系统运动的影响，将直线运动质量折算为电动机转轴上的转动惯量。 折算的原则——转动惯量中及质量中储存的动能相等，即 用飞轮惯量表示，则有 第二节 工作机构转矩、力、 飞轮惯量和质量的折算 小结 在不考虑损耗的情况下，根据功率不变和储存动能不变即可实现变量的折算。 问题：若考虑功率的损耗，则折算过程会有什么变化？ 问题的含义：在功率传递过程中，必然存在功率的损耗，主要需要考虑损耗功率由谁承担？ * 分析 显然，在考虑功率损耗时，主要需要分析所损耗的功率是由谁承担；是电机承担还是负载承担。 哪些情况下，损耗功率由电机承担：电机处于电动运行状态 哪些情况下，损耗功率由负载承担：电机处于发电运行状态 * 分析 不论是电机承担损耗功率还是负载承担损耗功率，在转速相同的情况下，传动机构所消耗的功率是否都一样？ 思考：在考虑功率损耗时，动能的守恒是否受影响。 * * 一、考虑传动机构损耗的简化方法 对工作机构转矩及力进行折算时，在折算公式中引入传动效率ηc 传送功率时，需要考虑功率的传送方向 电动机工作在电动状态 电动机工作在发电制动状态 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 分析 * 电动机轴 * 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 电动机工作在电动状态 功率传送方向——电动机→工作机构 电动机发出的功率工作机构消耗的功率，传动损耗由电动机承担 1.工作机构转矩 的简化折算 * 电动机工作在发电制动状态 功率传送方向——工作机构→电动机 电动机吸收的功率工作机构发出的功率，传动损耗由工作机构承担 使用多级传动时 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 * * 电动机工作在电动状态，提升重物 功率传送方向——电动机→工作机构 电动机发出的功率工作机构消耗的功率，传动损耗由电动机承担 2. 工作机构直线作用力的简化折算 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 * 电动机工作在发电制动状态，下放重物 功率传送方向——工作机构→电动机，传动损耗由工作机构承担 电动机吸收的功率工作机构发出的功率，传动损耗由工作机构承担 第三节 考虑传动机构损耗时的折算 分析 * 在提升与下放时传动损耗相等的条件下，下放传动效率η‘c与提升传动效率ηc之间的关系 当ηc0.5时，电动机仍然工作在电动状态，损耗功率由工作机构和电动机共同承担 当ηc=0.5时，电动机仍然工作在电动状态，损耗功率由工作机构和电动机共同承担 当ηc0.5时，电动机工作在电动状态，损耗功率由电动机承担 应用分析 吊车在空钩状态下，其传动机构的提升效率是大于0.5吗？ 吊车在负载下，其传动机构的提升效率是大于0.5吗？ 今后在设计起重装置时特别需