电力拖动系统动力学基础

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1、第一讲电力拖动系统的动力学基础杜少武第一讲电力拖动系统的动力学基础1、电力拖动系统的运动方程式2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算3、考虑传动机构损耗时的折算方法4、生产机械的负载转矩特性1、电力拖动系统的运动方程式电力拖动装置的组成电力拖动装置可分为电动机、工作机构、控制设备及电源等四个组成部分在许多情况下，电动机与工作机构并不同轴，而在二者之间有传动机构，它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构1.电力拖动系统运动方程式1.1电力拖动装置的组成1.2运动方程式1.3运动方程式中转矩的符号2.工作机构

2、转矩、力、飞轮矩和质量的折算3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性1、电力拖动系统的运动方程式运动方程式单位为kg·m2对于旋转运动转动惯量式中m——旋转部分的质量（kg）;G——旋转部分的重量（N）;r——惯性半径（m）;D——惯性直径（m）。1.电力拖动系统运动方程式1.1电力拖动装置的组成1.2运动方程式1.3运动方程式中转矩的符号2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性对于直线运动1、电力拖动系统的运动方程式将式中：GD2=4gJ称为飞轮惯量（N·m2

3、）。代入得：和T=TZ时，dn/dt=0,电动机静止或等速旋转；T>TZ时，dn/dt>0,电动机处于加速状态；T

4、.电力拖动系统运动方程式1.1电力拖动装置的组成1.2运动方程式1.3运动方程式中转矩的符号2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算以电动机轴为折算对象，需要折算的参量为：工作机构转矩TZ’，系统中各轴（除电动机轴外）的转动惯量。对于某些作直线运动的工作机构，还必须把进行直线运动的质量及运动所需克服的阻力折算到电动机轴上去1.电力拖动系统运动方程式2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算2.1工作机构转矩T´的折算2.2工作机构直线作用力折

5、算2.3传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4工作机构直线运动质量折算2.5例题3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性传动图等效折算图2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算工作机构转矩T´的折算折算的原则是系统的传送功率不变式中，j——电动机轴与工作机构轴间的转速比，即如果传动机构为多级齿轮或带轮变速，则总的速比应为各级速比的乘积，即1.电力拖动系统运动方程式2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算2.1工作机构转矩T´的折算2.2工作机构直线作用力折算2.3传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4工作机构直线运动质量折算2

6、.5例题3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算工作机构直线作用力的折算根据传送功率不变1.电力拖动系统运动方程式2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算2.1工作机构转矩T´的折算2.2工作机构直线作用力折算2.3传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4工作机构直线运动质量折算2.5例题3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算传动机构与工作机构飞轮惯量折算1.电力拖动系统运动方程式2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算2.1

7、工作机构转矩T´的折算2.2工作机构直线作用力折算2.3传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4工作机构直线运动质量折算2.5例题3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产机械的负载转矩特性2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算工作机构直线运动质量的折算折算的原则是转动惯量JZ´中及质量mZ中储存的动能相等，即1.电力拖动系统运动方程式2.工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算2.1工作机构转矩T´的折算2.2工作机构直线作用力折算2.3传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4工作机构直线运动质量折算2.5例题3.考虑传动机构损耗时的折算方法4.生产

8、机械的负载转矩特性例：刨床传动系统如图所示。若电动机M的转速为n=420r/min，其转子（或电枢）的飞轮惯量GDd2=110.5N·m2，工作台重G1=12050N，工件重G2=17650N。各齿轮齿数及