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1、第三章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)DynamicsofElectricDriveSystems第一節(jié)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式第二節(jié)多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩及飛輪矩折算第三節(jié)負(fù)載的機(jī)械特性第一節(jié)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本概念1.電力拖動(dòng)拖動(dòng)：原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)叫拖動(dòng)。電力拖動(dòng)：電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，生產(chǎn)機(jī)械是負(fù)載，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的拖動(dòng)方式稱電力拖動(dòng)。2.電力拖動(dòng)系統(tǒng)：用電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，并完成一定工藝要求的系統(tǒng)。3.電力拖動(dòng)系統(tǒng)組成電力拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)機(jī)械控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)電源4.典型生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)
2、矩電力拖動(dòng)系統(tǒng)：單軸（重點(diǎn)介紹）、多軸（可折算成單軸）。運(yùn)動(dòng)形式：旋轉(zhuǎn)、平移、升降。機(jī)械轉(zhuǎn)矩形式：摩擦力產(chǎn)生、重力產(chǎn)生。二、單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式單軸：生產(chǎn)機(jī)械與電動(dòng)機(jī)同軸，即:單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式由牛頓第二定律知作直線運(yùn)動(dòng)的物體存在：轉(zhuǎn)動(dòng)方程式同理，對(duì)于作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的物體：J為電動(dòng)機(jī)軸上總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量單位kg·m2將運(yùn)動(dòng)方程式中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J用飛輪矩GD2表示，角速度Ω用轉(zhuǎn)速n表示，由于J與GD2的關(guān)系為所以說明:GD2是一個(gè)整體，不是G與D2的乘積，GD2由產(chǎn)品樣本或機(jī)械手冊上查出。GD2中的D為回轉(zhuǎn)直徑，不是實(shí)際直徑。運(yùn)動(dòng)方程式的分析各轉(zhuǎn)矩正
3、方向的規(guī)定：n的正方向：順時(shí)針；T的正方向：當(dāng)T與n（+）相同時(shí)為正；TL的正方向：當(dāng)TL與n（+）方向相反時(shí)正；慣性轉(zhuǎn)矩Tg的方向：由T與TL的代數(shù)和來決定。一、多軸系統(tǒng)第二節(jié)多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩及飛輪 矩折算二、多軸系統(tǒng)折算分析多軸系統(tǒng)采用的方法是：用一個(gè)等效的單軸系統(tǒng)代替原來實(shí)際的多軸系統(tǒng)。這種方法稱為“折算”。折算原則：折算前后系統(tǒng)傳遞功率不變，系統(tǒng)的動(dòng)能不變。折算方向：一般是從生產(chǎn)機(jī)械軸向電動(dòng)機(jī)軸折算。原因是研究對(duì)象是電動(dòng)機(jī)。且電動(dòng)機(jī)軸一般是高速。根據(jù)傳送功率不變的原則，高速軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值小。第三節(jié)負(fù)載的機(jī)械特性負(fù)載的機(jī)械特性是指生產(chǎn)機(jī)
4、械的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系即：n=f(TL)一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，其大小與轉(zhuǎn)速n無關(guān)。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載分：反抗性負(fù)載特性和位能性負(fù)載特性。1.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性特點(diǎn)：恒值負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL總是與轉(zhuǎn)速n的方向相反，即作用方向總是阻礙運(yùn)動(dòng)的方向。當(dāng)正轉(zhuǎn)時(shí)n為正，TL與n方向相反，應(yīng)為正，即在第一象限當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)n為負(fù)，TL與n方向相反，應(yīng)為負(fù)，即在第三象限。當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0時(shí)，外加轉(zhuǎn)矩不足以使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)作用力與反作用力原理，這時(shí)反抗力負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小和方向取決于外加轉(zhuǎn)矩的大小和方向。即與外加轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反。負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性應(yīng)與橫軸重合。例如軋機(jī)
5、，機(jī)床刀架平移機(jī)構(gòu)等。2.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性特點(diǎn)：TL的方向與n的方向無關(guān)。TL具有固定不變的方向。例如：起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)，不論是提升重物還是下放重物，重力的作用總是方向朝下的，即重力產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向固定。例如：起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)，不論是提升重物還是下放重物，重力的作用總是方向朝下的。即重力產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向固定不變，故在第一和第四象限。二、恒功率負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性特點(diǎn)：當(dāng)轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，負(fù)載功率基本不變。根據(jù)如車床的主軸機(jī)構(gòu)和軋鋼機(jī)的主傳動(dòng)。適用于金屬切削車床。適用于金屬切削車床。粗加工時(shí)，n低，T大；精加工時(shí)，n高，T小。三、通風(fēng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性阻力與轉(zhuǎn)
6、速平方成正比，即有：如水泵，油泵等，如圖所示，虛線是在考慮了軸承上的摩擦轉(zhuǎn)矩后得出的實(shí)際鼓風(fēng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。本章結(jié)束！
