电力拖动系统的动力学基础1

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1、第一节电力拖动系统定义及发展概况第二节单轴电力拖动系统第三节多轴电力拖动系统运动方程式第四节生产机械的负载转矩特性第五节电力拖动系统稳定运行条件第六节电力拖动系统调速第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第一节电力拖动系统概念及发展概况2、电力拖动系统：是用电动机来拖动机械运行的系统。电力拖动构成：电动机和机械负载包括：电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、控制设备和电源五个部分。1、拖动：是指由原动机带动生产机械运转。电动、液压传动、气动一、电力拖动系统的概念第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系电动机传动机构工作机构控制设备电源（原动机）（机械负载）

2、4、电力拖动系统的运动方程式：研究电动机和负载之间的运动规律。3、拖动方式：单轴电力拖动和多轴电力拖动第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系5、电力拖动系统的优点(1)电能易于生产、传输、分配；(2)电动机类型多、规格全，具有各种特性，能满足各种生产机械的不同要求；(3)电动机损耗小、效率高、具有较大的短时过载能力；(4)电力拖动系统容易控制、操作简单、便于实现自动化。第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系6、应用举例风机、水泵精密机床、重型铣床、初轧机、高速冷轧机、高速造纸机、……7、电力拖动系统相关实物图第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院

3、电力系传动机构第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系W系列螺旋平面减速电机第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系S系列斜齿轮蜗轮蜗杆减速电机第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系R系列斜齿轮减速电机第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系K系列斜齿轮伞齿轮减速电机第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系F系列平行轴斜齿轮减速机第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系蜗轮蜗杆第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系二、电力拖动系统发展概况电力拖动系统在我国经历以下三阶段：第一阶段

4、：上世纪30-50年代。生产机械只限于起动、停止、调速等，采用电磁接触器和继电器控制系统。控制系统较简单，用于冶金轧钢设备、机床、起重运输机械等。第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第二阶段：上世纪50-70年代生产工艺、效率要求提高。起动制动过程控制：要求加快动态响应；或者起动制动平稳、准确定位，如高速电梯、城市地铁；多台电机协调运转，如造纸机、塑料挤压机；功率变换器件：水银整流器、闸流管整流器、可控硅整流器。第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第三阶段：上世纪70年代-至今。生产工艺、效率要求更高。要求制动时间最短、制动能量消耗最小等最优控制。引入现

5、代控制理论。交流变频调速技术成为最有潜力的发展方向。第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第二节单轴电力拖动系统运动方程式TTL正方向定义：电动机转轴直接拖动生产机械运转的系统。电动机、传动机构、工作机构等所有运动部件均以同一转速旋转。TTmT0电动机生产机械a)b)Te第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系电磁转矩（N·m）负载转矩（N·m）轴上总转动惯量（Kg·m3）角速度（rad/s）单轴电力拖动系统的运动方程式第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系旋转部分的质量（kg）回转半径(m)回转直径(m)飞轮矩(N·m2)第一章电力拖动系统

6、的动力学基础电气工程与自动化学院电力系电力拖动系统的运动状态第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第三节多轴电力拖动系统多轴旋转系统电动机工作机构多轴旋转运动加平移运动系统电动机工作机构第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系多轴旋转运动加升降运动系统电动机G第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系z2z3z6效等电动机工作机构nTLn1n2nmTm电动机等效负载nTL第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系第四节生产机械的负载转矩特性负载转矩特性：生产机械工作机构的转矩与转速之间的函数关系，即典型负载转矩特性恒转矩特性恒功率特

7、性泵与风机型特性第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系一、恒转矩负载特性恒转矩负载：指负载转矩TL的大小为一定值，与转速n无关。TL=C据负载转矩的方向是否与转向有关反抗性恒转矩负载特性位能性恒转矩负载特性第一章电力拖动系统的动力学基础电气工程与自动化学院电力系1、反抗性恒转矩负载特性由摩擦阻力产生机床的平移运动、带式运输机、轧钢机、起重机行走机构第一章电力拖动系统的动力学基础电