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第4章机电传动系统的过渡过程 了解过渡过程产生的原因和研究过渡过程的意义 掌握机电传动系统在起动 制动过程中转速 转矩和电流的变化规律 掌握机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的方法 4 1研究机电传动系统过渡过程的实际意义 1 意义 为机电传动提供控制原则 设计出完善的自动控制线路 2 过渡过程的基本规律 机电传动系统参数 如转速 转矩 电流等对时间的变化规律 3 举例 1 龙门刨床的工作台 它在工作中经常需要起动 制动 反转 调速 要求过渡过程尽量快 以提高生产率 2 电梯 要求起动 制动平滑 速度变化不能过大 以保证安全和舒适 3 印刷机 要求限制加速度的大小 以保证生产出合格产品 4 2机电传动系统过渡过程的分析 1 机电传动系统产生过渡过程的原因外部原因 系统的转矩关系被破坏 内部原因 系统中存在有贮能的惯性元件 2 机电传动系统产生过渡过程的惯性1 机械惯性 反映在转动惯量或飞轮转矩上 使转速不能突变 2 电磁惯性 反映在电感上 如直流电动机有机电时间常数和电气时间常数 3 热惯性 反映在温度上 一般情况下 只考虑机械惯性 3 基本方程式 1 机电传动系统的机电时间常数 2 只考虑机械惯性时 系统过渡过程的运动规律为 4 起动时过渡过程曲线 1 起动时 t 0 TM Tst动态转矩Td最大 转速迅速上升 2 稳态 TM TL n ns 工程上认为 当 时 转速已达到稳态转速 过渡过程结束 4 3机电时间常数 1 机电时间常数的表达式 表示机电时间常数的几何意义 表示机电时间常数的物理意义 交流异步电动机和直流他激及并激电动机拖动系统 2 机电时间常数是机电传动系统中的重要参数 直接影响系统过渡过程的快慢 大 则过渡过程进行得慢 小 则过渡过程进行得快 4 4加快机电传动系统过渡过程的方法 1 过渡过程时间t由式 TM TL Td 和式 得 式中 n2为起始速度 n1为终了速度 2 加快过渡过程 缩短过渡过程时间的方法由上式可知 减少飞轮转矩 或增加动态转矩 都可以缩短t 1 减少GD2 如选用小惯量直流电动机拖动 2 增加Td 选用宽调速直流力矩电动机 优化控制过程 举例 一台直流他激电动机的额定数据为 PN 21kW UN 220V IN 115A nN 980r min Rs 0 1欧 系统折算到电动机轴上的总飞轮转矩GD2 64 7Nm2 求 1 系统的时间常数 2 如果在电枢电路串联1欧的附加电阻 时间常数是多少 3 在2 的基础上 再将电动机的激磁电流减小一半 求 2 64 7 375 0 1 0 42
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