电力拖动系统动力学简介分解.ppt

电力拖动系统动力学简介,一、典型生产机械的运动形式及转矩,（一）电力拖动系统的基本概念1.电力拖动拖动：原动机带动生产机械运转叫拖动。电力拖动：电动机作为原动机，生产机械是负载，电动机带动生产机械运转的拖动方式称电力拖动。2.电力拖动系统：用电动机将电能转换成机械能，拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。,2.电力拖动系统组成,图1电力拖动系统,采用电力拖动主要原因,现代化生产中，多数生产机械都采用电力拖动，主要原因是：1.电能的运输、分配、控制方便经济。2.电动机的种类和规格很多，它们具有各种各样的特性，能很好的满足大多数生产机械的不同要求。3.电力拖动系统的操作和控制简便，可以实现自动控制和远距离操作等等。,二、典型生产机械运动形式及转矩,电力拖动系统：单轴（重点介绍）、多轴（可折算成单轴）。运动形式：旋转、平移、升降。机械转矩形式：摩擦力产生、重力产生。,二、单轴电力拖动系统运动方程式,单轴：生产机械与电动机同轴，即:1单轴电力拖动系统运动方程式由牛顿第二定律知作直线运动的物体存在：,转动方程式,同理，对于作旋转运动的物体：（2-1）J为电动机轴上总转动惯量单位,实用公式,将运动方程式中，转动惯量J用飞轮矩GD2表示，角速度用转速n表示，由于J与GD2的关系为（2-2）所以（2-3）,说明,GD2是一个整体，不是G与D2的乘积，GD2由产品样本或机械手册上查出。GD2中的D为回转直径，不是实际直径。,运动方程式的分析,各转矩正方向的规定：n的正方向：逆时针；T的正方向：当T与n（+）相同时为正；TL的正方向：当TL与n（+）方向相反时为正；惯性转矩Tg的方向：由T与TL的代数和来决定,各量表示法,上述各量可用轴的剖面图或直角坐标系来表示,三、负载的机械特性,负载的机械特性是指生产机械的转矩与转速之间的关系即：n=f(TL)1恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关。恒转矩负载分：反抗性负载特性和位能性负载特性。,1.1反抗性恒转矩负载特性,特点：恒值负载转矩TL总是与转速n的方向相反，即作用方向总是阻碍运动的方向。当正转时n为正，TL与n方向相反，应为正，即在第一象限当反转时n为负，TL与n方向相反，应为负，即在第三象限。,反抗性恒转矩负载,当转速n=0时，外加转矩不足以使系统运动。根据作用力与反作用力原理，这时反抗力负载转矩大小和方向取决于外加转矩的大小和方向。即与外加转矩大小相等，方向相反。负载转矩特性应与横轴重合。例如轧机，机床刀架平移机构等。,1.2位能性恒转矩负载特性,特点：TL的方向与n的方向无关。TL具有固定不变的方向。例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。,位能性恒转矩负载,例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的。即重力产生的负载转矩方向固定不变，故在第一和第四象限。,2恒功率负载转矩特性,特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。根据如车床的主轴机构和轧钢机的主传动。适用于金属切削车床。,恒功率负载转矩,适用于金属切削车床。粗加工时，n低，T大；精加工时，n高，