机电驱动控制章节 2.pptVIP

第二章 机电传动系统的动力学基础;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;2.1 机电传动系统的运动方程式（单轴） ;系统运动状态分析：; 根据上述约定，可以从转矩与转速的符号上来判定TM、 TL的性质（拖动转矩或制动转矩）。 若TM与n符号相同(同为正或同为负)，则表示TM的作用方向与n相同、 TM为拖动转矩；若TM与n符号相反，则表示TM的作用方向与n相反， TM为制动转矩。 而TL若与n符号相同，则表示的作用方向与n相反，为制动转矩；若TL与n符号相反，则表示的作用方向与n相同， TL为拖动转矩。 ;例2-1;2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 ;则电动机轴上的负载功率是：; 考虑到传动机构在传递功率的过程中有损耗，这个损耗可以用传动效率 来表示，即：;对于直线运动，如下图卷扬机构所示，; 如电动机拖动生产机械旋转或运动，传动机构中的损耗由电动机承担，根据功率平衡关系，有：; 如果是生产机械拖动电动机旋转，传动机构中的损耗由负载承担，根据功率平衡关系，有：;2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 ;对于直线运动时：; 最后将折算后的负载转矩、飞轮转矩代入单轴系统的方程式，可得到多轴系统方程式。;例2-2 Z2/Z1=3，Z4/Z3=5，;(2)飞轮矩的折算;2.3 生产机械的机械特性 ;反抗转矩：也称摩擦转矩，是因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸、扭转等作用所产生的负载转矩。 例如：机床加工中切削力产生的负载转矩是反抗转矩。 顾名思义：反抗转矩的方向恒与运动方向相反。 反抗转矩恒与转速n取相同的符号。n为正，TL为正，特性曲线在第1象限。 n为负，TL为负，特性曲线在第3象限。;离心式通风机型机械特性;恒功率型机械特性;2.4 机电传动系统稳定运行的条件 ;充分必要条件是： 1、电动机机械特性曲线 和生产机械的机械特性曲线有交点（平衡点A B）。 ;2、当转速大于平衡点所对应的转速时，必须有 当转速小于平衡点所对应的转速时，必须有 ;所以：a点是稳定的平衡点，b点不是???定的平衡点。;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;另一种方法是：引进一个机械特性硬度的概念，即机械特性在平衡点的切线; 由上分析，对于恒转矩负载，电动机的转速增加时，必须具有向下倾斜的机械特性，系统才能稳定。（因为负载的机械特性硬度是0，电动机的机械特性硬度应为负值）;例：如右图