机电传动控制课件.ppt

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1、第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.3生产机械的机械特性2.4机电传动系统稳定运行的条件第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式电动机（M）生产机械TLTMM+TLM图2.1单轴拖动系统静态（稳态）动态（加速或减速）第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式单轴机电传动系统的运动方程式TM----电动机转矩TL----负载转矩GD2---飞轮矩n-----转速t-----时间第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运

2、动方程式动态转矩恒速（静态转矩）正值加速（动态转矩）负值减速（动态转矩）TM：与n同向为正向TL：与n相反为正向启动时制动时拖动矩（TM、n同向）制动矩（TM、n反向）第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式例2-11.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第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.2.1负载转矩的折算（FV,TW)依据系统传递功率不变的原则多轴

3、旋转拖动系统（考虑传动效率）速比传动效率TL——折算到电机轴上的负载转矩第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴直线运动系统2.2.1负载转矩的折算提升重物第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算多轴直线运动系统2.2.1负载转矩的折算下放重物第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算（动能守恒）折算到电机轴上的总转动惯量为电机轴、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

4、比；电机轴、中间轴、负载轴上的角速度中间轴、电机轴上的齿数。（旋转型）第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算折算到电机轴上的总飞轮矩为电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩。（旋转型）经验公式第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算直线运动系统折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩为多轴系统的运动方程式第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算例2-2Z2/Z1=3，Z4/Z3=5，解（1）第二章机电传动系统的动力学基础

5、2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算解（2）飞轮矩的折算近似计算第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的机械特性机械特性的概念2.3.1恒转矩型机械特性nTLT-TLnTTL（a）反抗转矩（b）位能转矩（如摩擦转矩）（如因重力产生的转矩）（T与n的方向相反）（T的方向恒定，与n无关）第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的特性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Tn0T0Tn0直线型机械特性离心式通风机型机械特性恒功率型机械特性Tn0第二章机电传动系统的动力学基础2.4

6、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。第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的特性例2-3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。第二章机电传动系统的动力学基础小结基本要求1.掌握机电传动

7、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；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。第二章机电传动系统的动力学基础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

8、是匀速；2.在机械特性上判别系统稳定工作点时、如何找出第二章机电传动系统的动力学基础习题与思考题2.11