电力拖动与控制.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,电力拖动与控制,张爱玲 李岚 编著,机械工业出版社,第一章 电力拖动系统的动力学基础,第二节 多轴电力拖动系统的转矩及飞轮矩的折算,第三节 生产机械的负载转矩特性,第一节 单轴电力拖动系统的运动方程,原动机带动生产机械运转称为拖动。,用各种电动机作为原动机带动生产机械运动，以完成一定的生产任务的拖动方式，称为电力拖动,。,电力拖动系统，一般由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、控制设备和电源五部分组成。,单轴电力拖动系统,电动机输出轴直接拖动生,产机械运转的系统,一,.,电力拖动系统的组成,电动机,机械传动机构,生产机械的工作机构,控制设备,电源,第一节 单轴电力拖动系统的,运动方程,电力拖动系统示意图,系统转动部分的质量（）,系统转动部分的重力（,N,）,系统转动部分的回转半径（,m,）,系统转动部分的回转直径（,m,）,重力加速度，可取,=9.81m/s,常数,(,或,0,），系统稳定运转或停转，视运动初始状态而定,。,不断降低，系统减速运转。,不断增加，系统加速运转,；,稳态,动态,注意：,式中的 及 应带有正、负号。,折算原则：,保持系统传送的功率及储存的动能不变。,第二节 多轴电力拖动系统的转矩及飞轮转矩的折算,多轴系统单轴系统,按照能量守恒定律，系统在折算前和折算后应具有相等的机械功率和动能。,多轴电力拖动系统示意图,a),多轴系统,b),等效折算图,设工作机构负载转矩为：,对应角速度为：,功率为,:,折算后的负载转矩为：,折算后的对应角速度为：,转矩的折算是按照所传递的功率相等的原则进行。,1,转矩的折算,电动机与工作机构转速比,:,则,:,根据功率不变原则有,:,而折算后的功率为,:,多级传动,传动比为各级传动比之积,传动效率为各级传动效率之积,即,:,考虑了传动损耗后,功率关系变为,:,2.,飞轮矩的折算,电动机转子的飞轮矩为,主轴和工件的飞轮矩,为,则旋转物体的动能为,:,各轴的角速度为,:,、,时,W,2,飞轮矩的折算原则必须是折算前后系统储存的,动能,不变,在总的中,电动机的 占有主要成分,上式简化为,:,二,.,工作机构直线运动时转矩与飞轮矩的折算,(,一,),、平移运动,工作机构作平移运动示意图,1.,转矩的折算,考虑到传动机构的损耗：,2.,飞轮矩的折算,根据折算前后动能不变的原则：,所以,：,(,二,),、升降运动,起重机示意图,1.,转矩的折算,上升重物时设传动机构的效率为,：,2.,飞轮矩的折算与平移相同,可证明,：,下降重物时设传动机构的效率为,：,第三节 生产机械的负载转矩特性,生产机械的转速 与对应的负载转矩 的关系式,称为生产机械的负载转矩特性。,一,.,恒转矩负载特性,1.,反抗性,(,又称摩擦性,),恒转矩负载,典型的负载转矩特性有,大小不变，但作用方向总是与运动方向 相反，是阻碍运动的制动性质转矩,恒转矩特性,恒功率特性,通风机型特性,当 为正时，为正；当 为负时，也为负。二者曲线在第一、第三象限。,T,L,n,T,L,-,T,L,反抗性恒转矩负载,由物体的重力等产生的负载转矩，其作用方向固定不变，即与物体的运动方向无关。,、位能性恒转矩负载,大小不变，而且作用方向也保持不变。,T,L,n,T,L,o,位能性恒转矩负载,二、恒功率负载特性,在不同转速下，负载转矩基本上与转速成反比。即：,恒功率负载特性,T,L,三、通风机型负载特性,负载特性为一条抛物线，实线为理论波形，虚线为实际波形。,风机泵类负载特性,提升机构负载转矩性质,T,L,