第01次课(2学时).ppt

第一章绪论第二章电机传动系统的动力学基础 第01次课 本课程的地位 1 1电机传动的目的和任务 电机传动 第一章绪论 车辆工程专业的专业选修课 目的 另名 电力传动 电力拖动 以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称 包括 电动机 控制系统 电能 机械能 启动 停止 速度调节 任务 广义 机械设备 生产线 车间 工厂 车辆 自动化 狭义 控制电动机驱动生产机械 如稳速 大范围调速 迅速启动 制动 反转 平稳启动和制动 准确停止在给定位置 各分部协调运转 电机传动的三个阶段 1 2电机传动及其控制系统的发展概况 1 成组拖动 一台电动机拖动一根天轴 地轴 多个皮带轮 多根皮带 多台生产机械 2 单电动机拖动 一台电动机拖动一台生产机械 控制系统的四个阶段 1 接触器与继电器 启动 停车 有级调速 断续控制 速度慢 精度差 3 多电动机拖动 一台生产机械的每一个运动部件分别由一台专门的电动机拖动 2 电机放大机 按输出量与给定量偏差对控制对象自动调整 连续控制 3 磁放大器 大功率可控水银整流器 被晶闸管控制很快取代 此后又出现了功率晶体管控制 4 采样控制 晶闸管 微电子 计算机结合 是断续控制 但完全等效于连续控制 1 3学习内容 电机传动系统的运动方程式 直流电动机 交流电动机特性 电动机选择 晶闸管和可控整流电路 直流传动控制系统 1 4参考书 电机控制基础 华中理工大学出版社 电机与拖动基础 清华大学出版社 1 5学习方法与成绩评定 学习理论为主 并进行实验 听讲 课下复习 自学 重在理解 按时完成作业 认真参加课堂讨论和回答问题 平时考查 出勤 迟到情况 完成作业情况和回答问题情况 平时考查不合格 没有资格参加期末考试 平时考查成绩 以30 40 计入总评成绩 期末闭卷考试 以60 70 计入总评成绩 联系方式 823198377 电话 62338153 60113522031059QQ 823198377 自然 第二章电机传动系统的动力学基础 单轴拖动系统 图2 1 2 1电机传动系统的运动方程式 电动机 电动转矩 角速度 联轴器 负载转矩 转速方向 和转速方向一致的电动转矩为正 和转速方向相反的负载转矩为正 运动方程式 运动方程式实用形式 式中 TM 电动机产生的转矩 TL 负载转矩 J 转动惯量 角速度 t 时间 GD2 飞轮矩 n 转速 动转矩 Td 0 系统加速 Td 0 系统稳速 Td 0 系统减速或反向加速 拖动转矩 与n一致 制动转矩 与n相反 转矩正负规定 TM与n一致为正 TL与n相反为正 或者说 TL与n符号一致时 二者方向正好相反 图2 2 2 2转矩 转动惯量和飞轮转矩的折算 多轴拖动系统 单轴拖动系统 属力学和机械原理课的任务 2 2 1负载转矩的折算 图2 3 折算原则 折算前后功率不变 同时考虑传动效率 式中 TL 折算到电动机轴上的负载转矩 TL L 生产机械的负载转矩和旋转角速度 C 传动效率 M 电动机转轴的角速度 j M L 传动机构速比 折算原则 折算前后动能不变 2 2 2转动惯量和飞轮转矩的折算 式中 GD2Z 折算到电动机轴上的总飞轮转矩GD2M GD21 GD2L 电动机轴 中间传动轴 生产机械轴上的飞轮转矩j1 M 1 电动机轴与中间传动轴之速比jL M L 电动机轴与生产机械轴之速比 经验公式 式中 1 1 1 25 即用适当加大电动机轴上的飞轮矩来考虑中间传动机构飞轮转矩的影响 2 3生产机械的机械特性 生产机械的机械特性 负载转矩TL与转速n之间的函数关系 2 3 1恒转矩型机械特性 反抗性 如皮带运输机位能性 如卷扬机起吊重物 图2 4 如重物下降时TL和n方向一致 2 3 2泵类负载 如离心式鼓风机 图2 5 2 3 3直线型机械特性 如实验室中作模拟用的他励直流发电机 图2 6 2 3 4恒功率负载 如车床粗 精加工 图2 7 2 4电机传动系统稳定运行的条件 图2 8 电动机机械特性 电动机电磁转矩T与转速n之间的关系 干扰 电压 负载转矩波动 电动机机械特性 负载特性 在T TL处 参考 电机与拖动基础 清华大学出版社 电动机和生产机械的机械特性曲线有交点 平衡点 即T TL 当系统稳定运行在a点时 有干扰如TL突然加大到T L 但由于惯性 速度不能立即改变 n仍等于na 所以T T L 电动机开始减速 在减速过程中 T不断加大 最后T T L 系统稳定运行在a 点 当干扰过后 负载又突然变为TL b点不是稳定运行点 为什么 小结 1 单轴拖动系统运动方程式 电动转矩 负载转矩 拖动转矩 制动转矩 动转矩的概念 电动转矩 负载转矩方向和正负规定 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 运用运动方程式判别电机传动系统的运行状态 4 了解几种典型生产机械的机械特性n f TL 5 电机传动系统稳定运行的条件 用它来分析与判别系统的稳定平衡点 作业 2 1 2 2 2 3 2 4 2 7 2 8 2 11 1 试说明图示几种情况下 系统的运行状态是加速 减速 还是匀速 图中箭头方向为转矩的实际作用方向 答 图 a 所示为减速 图 b 所示为减速 图 c 所示为加速 图 d 所示为减速 2 电力拖动系统若是多轴系统 需要作哪两项折算才能把多轴系统简化为单轴系统 答 负载转矩 飞轮矩 3 有一电机传动系统如下图所示 已知 重物G 10000N 已知速度v 0 6m s 卷筒直径D 0 9m 每对齿轮转速比j1 j2 6 每对齿轮效率 1 2 0 94