机电传动系统的静态与动态特性

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1、2.1研究机电传动系统静态与动态特性的意义2.2机电传动系统的运动方程式2.3典型生产机械的负载特性2.4负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.5机电传动系统的过渡过程2.6机电传动系统稳定运行的条件第2章机电传动系统的静态与动态特性第2章机电传动系统的静态与动态特性2.1研究机电传动系统静态与动态特性的意义定义静态特性：电动机的电磁转矩和生产机械速度之间的关系。动态特性：系统从一种稳定状态变化到另一种稳定状态时在过渡过程中的特性。研究意义分析如何缩短过渡过程，提高生产效率；改善机电传动系统的运行情况，使设备安全运行。第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动

2、方程式电动机（M）生产机械TLTM单轴机电拖动系统的组成单轴机电传动系统的运动方程式TM——电动机产生的转矩，N·mTL——负载转矩，N·mJ——转动惯量，kg·m2v——角速度，rad/st——时间，s第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式ｍi：组成刚体的第i个小质点的质量。ｒi：第i个小质点到转动轴的距离。这个与物体转动难易有关的量，和在平移运动中的质量相似，我们称为转动惯量或称惯性矩，其大小和物体的形状、质量及转动轴有关。分散质点组成的物体，其转动惯量为：第2章机电传动系统的静态与

3、动态特性2.2机电传动系统的运动方程式D——惯性直径，mGD2——飞轮转矩，N·m2r——惯性半径，mn——转速，r/min运动方程式的实用形式推导：第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式转矩平衡方程式结论：电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩TL（即静态转矩）和动态转矩Td之和所平衡。第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式传动系统的状态转矩的正方向转矩的性质启动时制动时拖动转矩TM与n同向制动转矩TM与n反向第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式制动转矩TL与n反向制动转矩TL与n

4、反向例2-1TM与TL符号和性质的判定。例2-2各图中，TM、TL、n均为实际方向，试回答：1.列出系统的运动方程式；2.说明系统运行的状态（加速还是减速）。解：拖动转矩制动转矩拖动转矩制动转矩第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式加速减速减速第2章机电传动系统的静态与动态特性2.2机电传动系统的运动方程式作业题2.3生产机械的机械特性定义电动机轴上的负载转矩和转速之间的关系，即n=f(TL)。第2章机电传动系统的静态与动态特性2.3机电传动系统的负载特性类型：（a）反抗转矩（b）位能转矩原因：摩擦、非弹性体的重力、弹性体的压缩、拉伸与扭转压缩、拉伸

5、与扭转方向：T与n的方向恒为相反T的方向恒定与n无关第2章机电传动系统的静态与动态特性2.3机电传动系统的负载特性2.3.1恒转矩型机械特性2.3.2离心式通风机型机械特性2.3.3直线型机械特性2.3.4恒功率型机械特性离心式通风机型恒功率型第2章机电传动系统的静态与动态特性2.3机电传动系统的负载特性直线型实际通风机摩擦转矩离心式鼓风机、水泵端面切削模拟负载用他励直流发电机第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴机电拖动系统的组成生产机械（低速）电动机（高速）减速机构第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多

6、轴机电拖动系统的组成(a)旋转运动第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴机电拖动系统的组成(b)直线运动第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算需将转矩、转动惯量或质量都折算到某一根轴上，一般选电动机轴根据单轴机电拖动系统的运动方程式a.旋转运动第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.4.1负载转矩的折算结论第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算b.直线运动2.4.1负载转矩的折算结论第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转

7、矩的折算电动机拖动生产机械生产机械拖动电动机b.直线运动2.4.1负载转矩的折算第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算a.旋转运动2.4.2转动惯量和飞轮转矩的折算电机轴、中间轴、负载轴上的转动惯量电动机轴与中间传动轴之间的速比电机轴与负载轴之间的速度比电机轴、中间轴、负载轴上的角速度第2章机电传动系统的静态与动态特性2.4转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算a.旋转运动2.4.2转动惯量和飞轮转矩的折算电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩第2章机电传动系统的静态与动态特性2