第二章电力拖动系统

第二章电力拖动系统第1页，课件共17页，创作于2023年2月第一节典型生产机械运动形式及转矩一、电力拖动系统的基本概念电力拖动是用电动机带动生产机械运动，以完成一定的生产任务。电力拖动系统的组成第2页，课件共17页，创作于2023年2月二、负载转矩生产机械转矩分为：摩擦阻力产生的和重力作用产生的。摩擦阻力产生的转矩为反抗性转矩，其作用方向与n相反，为制动转矩。重力产生的转矩为位能性转矩，其作用方向与n无关，提升时为制动转矩；下放时为拖动转矩。第3页，课件共17页，创作于2023年2月第二节电力拖动系统的运动方程一.单轴电力拖动系统的运动方程研究运动方程,以电动机的轴为研究对象，电动机运行时的轴受力如图示。电力拖动系统正方向的规定：先规定转速n的正方向，然后规定电磁转矩的正方向与n的正方向相同，规定负载转矩的正方向与n的正方向相反。第4页，课件共17页，创作于2023年2月电动机运行时的轴受力如图示，由力学定律可知,其必须遵守下列方程式:T：电磁转矩；TL：负载转矩,N.mJ：电动机轴上的总转动惯量，kg.m2

：电动机角速度,rad/s在工程计算中,常用n代替

表示系统速度,用飞轮力矩GD2代替J表示系统机械惯性。第5页，课件共17页，创作于2023年2月

=2

n/60J=m

2=(G/g)

(D2)/4=GD2/4gM：系统转动部分的质量，KgG：系统转动部分的重量，N

：系统转动部分的转动半径，mD：系统转动部分的转动直径，mg：重力加速度=9.8m/s2第6页，课件共17页，创作于2023年2月第7页，课件共17页，创作于2023年2月二、多轴电力拖动系统转矩的折算多轴系统需等效为单轴系统。等效指系统传递的功率不变。第8页，课件共17页，创作于2023年2月第三节负载的机械特性负载的机械特性指：n=f(TL)关系一、恒转矩负载机械特性：负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。1、反抗性恒转矩负载特性负载转矩由摩擦力产生，其特点：大小恒定（与n无关）；作用方向与运动方向相反。第9页，课件共17页，创作于2023年2月第10页，课件共17页，创作于2023年2月2、位能性恒转矩负载特性负载转矩由重力产生其特点：绝对值大小恒定；作用方向与n无关，不变提升时：n>0,Tf>0阻转矩下放时：n<0,Tf>0拖动转矩第11页，课件共17页，创作于2023年2月二、风机负载机械特性负载转矩与转速成平方关系TF=kn2。第12页，课件共17页，创作于2023年2月三、恒功率负载机械特性负载转矩与转速成反比关系TF=k/n第13页，课件共17页，创作于2023年2月四、电力拖动系统稳定运行条件

处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的。BCA第14页，课件共17页，创作于2023年2月

处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的。电源电压下降变成曲线1，因为转子电路有电感，这个过程有过程，称为电磁过渡过程因系统有机械惯性即飞轮转矩存在，转速变化也是有过程的，称为机械惯性过程，即转速不能突变。BCA第15页，课件共17页，创作于2023年2月四、电力拖动系统稳定运行条件BA/AA-B由于机械过程，转速不能突变B-C由于，转速减速C点到达平衡点D第16页，课件共17页，创作于2023年2月电力拖动系统稳定运行的充分必要条件