机电传动系统的理论基础

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1、海南风光机电传动系统的动力学基础机电传动系统的动力学基础单轴机电传动系统的运动方程多轴系统的简化----转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算生产机械的机械特性机电传动系统稳定运行的条件其中正负号与参考方向有关（与参考方向同向取正，反向取负）一、机电传动系统的运动方程式运动方程与参考方向TL电动机（M）生产机械TemM+TLTem单轴拖动系统静态（稳态）动态（加速或减速）旋转运动方程的一般形式一、单轴机电传动系统的运动方程式Tem----电磁转矩TL----负载转矩GD2---飞轮矩n-----转速t-----时间一、单轴机电传动系统的运动方程式动态转矩

2、恒速（静态转矩）正值加速（动态转矩）负值减速（动态转矩）电动机（M）生产机械TLTem一、单轴机电传动系统的运动方程式Tem,与n同向为正向TL与n相反为正向起动时制动时拖动矩（Tem、n同向）制动矩（Tem、n反向）一、单轴机电传动系统的运动方程式例1-11.列出系统的运动方程式2.说明系统运行的状态解：加速运行状态减速减速拖动转矩制动矩拖动转矩制动矩二、多轴转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算1、负载（旋转）转矩的折算(匀速)依据系统传递功率不变的原则多轴旋转拖动系统速比传动效率Teq折算到电机端的负载转矩电机机械负载Tem电机端输出的机械转矩MM

3、LeqemMemLLTPTPTPwww===电机输出功率：机械负载功率：¼==¼==321321/hhhhww传动机构输入功率传动机构输出功率cLMjjjj实际负载功率=折算后的负载功率电机机械负载电机机械负载2、转动惯量的折算电机轴、中间轴、负载轴上的角速度电机、中间、负载上的转动惯量电动机轴与中间传动轴之间的速比两边同乘依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总储存的动能量为－－－、、－－－－－－、、式中：LMLLMLMLLMLLMMMjjjJJJjjjJjjJjJJJJJJJJeqeqwwwwwwwwwwwwww12212111222222212

4、22221122;;212121212121211===+++=+++=3、飞轮转矩的折算电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩式中，经验公式(认为占主要成分的是)依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总飞轮矩为单轴直线运动系统三、直线运动系统与旋转系统的折算负载（直线力）折算成转矩重物上升电机机械负载重物下放电机机械负载单轴直线运动系统根据能量相等直线运动部件的线速度（m/s）直线运动部件的总重量（N）单轴直线运动系统系统的飞轮惯量折算多轴折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩解（1）等效转矩22222423222214.4708.4502941964

5、94.784.29mNTGDGDmNGDGDGDmNGDLLM.=¢==.===.=例1-3Z2/Z1=3，Z4/Z3=5，92.0c=h齿轮的飞轮转矩解（2）飞轮矩的折算近似计算生产机械的特性正向-n0Temnn0nNTLTemn+电动机定向nn反向生产机械的特性生产机械的特性2.3.1恒转矩型机械特性nTLT-TLnTTL（a）反抗转矩（b）位能转矩（摩擦转矩）（因重力产生的转矩）（TL与n的方向恒为相反）（TL的方向恒定与无关）生产机械的特性1.1离心式通风机型机械特性1.2直线型机械特性1.3恒功率型机械特性Tn0TmTn0直线型机械特性

6、离心式通风机型机械特性恒功率型机械特性Tn0机电传动系统稳定运行的条件SmTmax系统稳定运行的必要充分条件（1）两机械特性有交叉点（2）在平衡点处有一速度Δn↑时，TMTLTM-TL>0a点是稳定平衡点，b点不是例1-4判断下图b点是否是系统的稳定平衡点？解系统中有交叉点ｂ，当△ｎ↑时ＴM<ＴLTM-TL<0当△ｎ↓时ＴM＞ＴTM-TL>0b点是平衡稳定点△ｎｎ△ｎ注意:1.两机械特性曲线的区别2.同时满足二稳定平衡条件小结基本要求1.掌握机电传动系统的运行方程式，并学会用它来分析与判别机电传动系统的运行状态

7、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.了解几种典型生产机械的机械特性4.掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会用它来分析与判别系统的稳定平衡点小结重点与难点重点1.运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态。2.运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定运行点。难点1.根据机电传动系统中的方向确定是拖动转矩还是制动转矩，从而判别出系统的运行状态，是处于加速、减速还是匀速2.在机械特性上判别系统稳定工作点时、如何找出习题与思考题2.22.42.72.11P40思考题3.53.73.9