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第2章 机电传动系统的静态与动态特性 本章重点： 1.几种典型生产机械的负载特性 2.加快过渡过程的方法以及机电传动系统稳定运行的条件 四、 运动方程式中符号的约定 转矩正方向的约定 因为电动机和生产机械以共同的转速旋转，所以，一般以ω（或n）的转动方向为参考来确定转矩的正负。 根据上述约定就可以从转矩与转速的符号上判定TM与TL的性质： 2.4 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算方法 解决途径： 把实际的拖动系统等效为单轴系统，通常把电动机轴作为研究对象即可 等效原则： 等效折算的原则是保持两个系统传送的功率及储存的动能相同 2.4.1 负载转矩的折算（FV,TW) 依据系统传递功率不变的原则 2.3.2转动惯量和飞轮转矩的折算（动能守恒） 折算到电机轴上的总转动惯量为 折算到电机轴上的总飞轮矩为 直线运动系统 折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩为 例2-1 2.5 机电传动系统的过渡过程 2.5.1 机电传动系统中的惯性 机电传动系统之所以产生过渡过程，因为各种惯性： （1）机械惯性：转动惯量和飞轮转矩 （2）电磁惯性：电感 （3）热惯性：温度 机电传动系统中只需考虑机械惯性，即在过渡过程中只有转速是不能突变的，而电枢电流和转矩都可以突变。 转速、电枢电流、转矩都是按指数规律变化的。而机电时间常数与转动惯量、电阻及磁通等物理量有关。 2.5.2 机电传动系统的过渡过程时间 机电传动系统的过渡时间t与飞轮矩GDZ2和动态转矩TD有关。 2.6 机电传动系统稳定运行的条件 机电传动系统中，电动机与生产机械连成一体，为了使系统运行合理，就要使电动机的机械特性与生产机械的机械特性尽量相配合。特性配合好的一个起码要求是系统能稳定运行。 举例1 举例1 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 b点是平衡稳定点  小 结 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. 了解在多轴拖动系统中为了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。 ?  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。 难点 1. 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 ? 1．减少飞轮矩GDZ2 在GDZ2中，大部分是GDM2，因此减小电动机转子的GDM2就成了加快过渡过程的重要措施。 选用专门设计制造的小惯量电动机，其特点是电枢细长， GD2小； 2) 采用双电动机拖动，即用两台容量为系统所需总容量的1/2的电动机，同轴硬联接后共同拖动负载，因为容量小的电动机直径小，采用两台电动机硬轴联接，相当于缩小直径，加长电枢，所以可减小飞轮矩。 2.5.3 加快过渡过程的方法 2. 加大动态转矩 动态转矩大，系统的加速度也越大，过渡过程的时间就越短。 因此可以在控制系统中要求系统在过渡过程中获得最佳的转矩波形（或电流波形），使得电动机发出最大的电磁转居，以使电动机在最短的时间内达到所需的转速。 一、机电系统稳定运行的含义 一是系统能以一定的速度匀速运转； 二是系统受到某种外部干扰（如电压波动、负载转矩波动等）后，速度稍有变化，会离开平衡位置，但在新的条件下可达到新平衡；或在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。 二、机电系统稳定运行的条件 从T—n坐标上来看，就是电动机的机械特性曲线 n=f(TM)和生产机械的机械特性曲线 n=f(TL)必须有交点，交点被称为平衡点。 2. 充分条件 系统受到干扰后，要具有恢复到原平衡状态的能力，即：当干扰使速度上升时，有 TMTL ；否则，当干扰使速度下降时，有TMTL 。这是稳定运行的充分条件。 符合稳定运行条件的平衡