机电传动控制02动力学基础.ppt

《机电传动控制02动力学基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、机电传动系统的动力学基础机电传动系统的运动方程式对单轴机电传动系统，有：TM-TL＝J(dω/dt)M＋TM＋TL＋ω有上式可以看出：当TM-TL＝J(dω/dt)=0时dω/dt=0ω=常数即系统转速不变，为匀速运动。此即静态(相对静止状态)或稳态(稳定工作状态)机电传动系统的运动方程式对单轴机电传动系统，有：TM-TL＝J(dω/dt)M＋TM＋TL＋ω当TM-TL＝J(dω/dt)>0时dω/dt>0,即系统加速运动；当TM-TL＝J(dω/dt)<0时dω/dt<0,即系统减速运动。此时，称为过渡过程(系统从一种稳态过渡

2、到另一种稳态的过程)机电传动系统的运动方程式对单轴机电传动系统，有：TM-TL＝J(dω/dt)M＋TM＋TL＋ω上式中，J为机电系统的转动惯量，也可用飞轮惯量(也称飞轮转矩)GD2代替。转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算对多轴机电传动系统，则需进行转矩、转动惯量或飞轮转矩的折算。折算的基本原则是折算后系统在能量关系上或功率关系上保持不变。为了计算系统的运动状态，确定所需电动机的输出功率或输出扭矩，通常将各个运动部件的转矩、转动惯量等都折算到电动机轴上。负载转矩的折算负载转矩是静态转矩，故按功率守衡原则进行则算。MTMJMωMωLJ

3、LT’L如右图所示，有：P’L=T’LωLPM=TLωM故有ηC=P’L/PM=(T’LωL)/(TLωM)=(T’L/TL)(ωL/ωM)或TL=(T’L/ηC)(ωL/ωM)=T’L/(jηC)负载转矩的折算当系统中有直线运动、且电动机拖动生产机械时，如图所示，有：MTMJMωMωLJLT’LP’L=FvPM=TLωM故有ηC=P’L/PM=(Fv)/(TLωM)=(F/TL)(v/ωM)或TL=(F/ηC)(v/ωM)GFv转动惯量和飞轮转矩的折算由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统的能量有关，故按能量守恒原则进行折算。对旋转

4、运动拖动系统如图示，有：MTMJMωMωLJLT’LJ1、ω1类似地，可以对飞轮转矩进行折算：转动惯量和飞轮转矩的折算对直线运动拖动系统如图示，有：J1、ω1MTMJMωMωLJLT’LGFv生产机械的机械特性生产机械的机械特性，即：n=f(TL),而机械特性曲线为：n－TL曲线。常见生产机械的机械特性有：1、恒转矩型机械特性；2、离心式通风机型机械特性；3、直线型机械特性；4、恒功率型机械特性。继续恒转矩型机械特性恒转矩型机械特性，其负载转矩为常数，如右图所示。TnTLPLP由于其负载转矩为常数，故其功率随转速的增加而增加。返

5、回离心式通风机型机械特性离心式通风机型机械特性，其负载转矩为常数，如右图所示。Tn即：TL=Cn2返回直线型机械特性Tn直线型机械特性，其负载转矩与转速成正比，如右图所示。即：TL=Cn返回恒功率型机械特性恒功率型机械特性，其负载功率为常数，如右图所示。TnTLPLP由于其负载功率为常数，故其负载转矩随转速的增加而减小。返回机电传动系统稳定运行的条件如图为某机电传动系统的电动机的机械特性曲线(绿色)和生产机械的机械特性曲线(黑实线)，两曲线有两个交点。由分析可知，a点为稳定工作点，b点不能稳定运行。TnTLab结束