暨大電機(jī)與拖動(dòng)2

第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容電力拖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程式負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化重點(diǎn)：拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，穩(wěn)定運(yùn)行條件難點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩、飛輪矩的折算電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成電源電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)控制設(shè)備電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程式Te－電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T0－電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩TF－工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩TL－負(fù)載轉(zhuǎn)矩

TL＝

T0

＋

TFω－電機(jī)轉(zhuǎn)速方程式電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程式（續(xù)）工程計(jì)算中：nω，GD2J改寫后的方程動(dòng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性定義：生產(chǎn)機(jī)械工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性反抗性恒轉(zhuǎn)矩:絕對(duì)值大小不變，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩位能性恒轉(zhuǎn)矩:絕對(duì)值大小和方向均不變風(fēng)機(jī)類負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性:恒功率負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件借助負(fù)載特性與電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線(Te與n的關(guān)系)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系原理：轉(zhuǎn)動(dòng)方程

n不變，Te=TL穩(wěn)定運(yùn)行的條件－分析電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行在工作點(diǎn)上，就是穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。工作點(diǎn)：Te=TL

即負(fù)載特性與機(jī)械特性曲線的交點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的條件－穩(wěn)定運(yùn)行ABA’C211’AB:Te-TL<0

減速BA’:減速過(guò)程A’C:Te-TL>0加速CA:加速過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行的條件－不穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行的條件－分析所謂穩(wěn)定運(yùn)行，是指電力拖動(dòng)系統(tǒng)在某種擾動(dòng)作用下雖偏離平衡狀態(tài)，但能在新的條件下達(dá)到新的平衡，或者當(dāng)外界擾動(dòng)消失后系統(tǒng)仍能恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。Te=TL僅僅是一個(gè)必要條件充要條件

Te=TL，且轉(zhuǎn)速升高時(shí)Te<TL,轉(zhuǎn)速降低時(shí)

Te>TL

即在Te=TL處，多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化（續(xù)）折算的原則

保持系統(tǒng)的功率傳遞關(guān)系及系統(tǒng)的儲(chǔ)存動(dòng)能不變折算的方向：電機(jī)軸折算的內(nèi)容：負(fù)載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩CASE1：工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩折算：功率不變

jL是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總的速比，

jL＝j(luò)1j2j3考慮傳動(dòng)效率

是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總效率，CASE1:工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)（續(xù)）飛輪矩折算：動(dòng)能不變其他中間軸的飛輪矩折算也類似總飛輪矩GD2為所有軸折算到電機(jī)軸的飛輪矩的總和(包括電機(jī)軸本身)，即工程計(jì)算：CASE2:工作機(jī)構(gòu)為平移轉(zhuǎn)矩折算考慮傳動(dòng)損耗：CASE2:工作機(jī)構(gòu)為平移（續(xù)）飛輪矩折算其他中間軸與CASE1相同CASE3:工作機(jī)構(gòu)為升降轉(zhuǎn)矩折算（提升）無(wú)損耗：考慮傳動(dòng)損耗：損耗轉(zhuǎn)矩為：CASE3:工作機(jī)構(gòu)為升降（續(xù)）轉(zhuǎn)矩折算（下降）不計(jì)傳動(dòng)損耗時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算的大小和方向與提升情況相同若考慮傳動(dòng)損耗

損耗轉(zhuǎn)矩是摩擦性的，與n的方向相反CASE3:工作機(jī)構(gòu)為升降（續(xù)）轉(zhuǎn)矩折算由于升降與平移沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，故負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算也可以使用平移時(shí)的公式飛輪矩折算與CASE2相同CASE3:工作機(jī)構(gòu)為升降（續(xù)）

實(shí)例1電動(dòng)機(jī)PN=20kW,nN=950r/min,j1=3,j2=3.5,j3=4,齒輪傳遞效率都是,飛輪矩GDe2=123N?m2,GDb2=49N?m2,GDc2=40N?m2,GDd2=465N?m2,d=0.6m,G0=1962N,G=49050N,忽略電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩，鋼絲重量及滑輪傳遞的損耗，求：(1)v=0.3m/s提升重物,TL’,nL,n,TL?(2)折算后的負(fù)載與系統(tǒng)飛輪矩(3)a=0.1m/s2提升重物,Te?實(shí)例2起重機(jī)中，已知減速箱的速比j=34,提升重物時(shí)效率＝0.83，卷筒直徑d＝0.22m，空鉤重量G0＝1470N，所吊重物G＝8820N，電動(dòng)機(jī)的飛輪矩GD2＝10Nm2，當(dāng)提升速度為v=0.4m/s時(shí)，求：（1）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（2）忽略空載轉(zhuǎn)矩時(shí)電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；（3）以v=0.4m/s下放該重物時(shí)，