电力拖动系统动力学

1、第1章 电力拖动系统动力学机电传动控制课程简介研究对象电气控制系统驱动装置控制装置应用领域制造业数控机床高新技术产业机器人电动汽车磁悬浮系统日常生活家用电器课程内容理论基础动力学-第2章电动机原理与特性直流电动机-第3章交流电动机-第5、6章电动机功能控制系统继电器控制系统-第8章可编程序控制器-第9章电动机速度控制系统电力电子技术-第10章直流调速系统-11章交流调速系统-第12章参考资料机电传动控制第4版邓星钟电机与拖动基础第2版李发海电机与运动控制系统杨耕机电传动控制海心可编程序控制器原理应用实验第2版常斗南课程考核期末闭卷考试50%实验与上机20%实验操作实验报告作业10%考勤5%课堂

2、提问5%课堂测试10%教材课件实验指导书课堂笔记教学日历第1章 电力拖动系统动力学1.1 拖动系统运行方程1.2 机械特性单轴拖动系统电机与负载同轴系统转速n电机输出转矩TM负载转矩TL运行方程转动惯量J 角速度M负载TMTLnMTMTLn单轴拖动系统工程应用飞轮转矩GD2转动部分重力G 转动惯性直径D运行状态判别拖动转矩T拖动与转速n方向相同制动转矩T制动与转速n方向相反运行状态TM TL系统加速TM = TL系统恒速TM TL多轴拖动系统M负载TMnMTLnL等效负载TMTLGDM2GDL2nMGD2M多轴拖动系统简化负载转矩折算负载转矩TL折算到电机轴上变为TL折算原则系统传递功率不变飞

3、轮转矩折算各轴飞轮转矩折算到电机轴上变为GD2 折算原则系统动能保持不变负载转矩折算旋转运动负载不考虑传动损耗负载TMnMTLnLM等效负载TMTLnMM负载转矩折算旋转运动负载考虑传动损耗且负载由电机拖动系统传动效率传动损耗转矩T 由拖动装置负担负载转矩折算直线运动负载不考虑传动损耗考虑传动损耗且负载由电机拖动MGv飞轮转矩折算旋转运动负载直线运动负载负载nMnLGDM2GDL2M等效负载nMGD2MMGv课堂练习1.2起重系统齿轮传动比依次为3、3.5、4，传动效率均为0.95，各轴飞轮转矩依次为123、49、40、465Nm2，卷筒直径0.6m，吊钩及重物重51012N，忽略电机空载转矩

4、、钢丝绳重量和滑轮传递损耗，试求： (1) 0.3m/s提升重物时的电机转速(802.2)和输出转矩(212.5)；(2) 以初速0.3m/s、加速度0.1m/s2提升重物时的电机输出转矩(306.4)MGv1234课堂练习1.3（作业）起重系统传动速比为34，传动效率为0.83，卷筒直径0.22m，吊钩及重物重10290N，忽略电动机空载转矩和钢丝绳重量，试求：(1) 以速度0.4m/s提升重物时，电机转速(1180.5)和输出转矩(40.1)；(2) 以速度0.4m/s下放重物时的电机输出转矩(26.5)MGv=0.4m/sd=0.22m第1章 电力拖动系统动力学1.1 拖动系统运行方程1

5、.2 机械特性机械特性转矩与转速间的关系电机机械特性电机输出转矩和电机轴转速间的关系负载机械特性负载转矩和电机轴转速间的关系M负载TMTLn负载机械特性类型恒转矩型反抗型（摩擦型）位能型泵型T=Cn2水泵油泵通风机恒功率型T=K/n切削加工车床TnTn恒转矩型机械特性转矩方向规定电机转矩方向与转速正方向相同为正负载转矩方向与转速正方向相反为正位能型转矩方向恒定起重机反抗型转矩方向始终与运动方向相反皮带运输机TnTL-TL皮带正转皮带反转吊起重物TnTL下放重物稳定运行条件稳定运行含义1. 系统以一定速度匀速运转2. 系统受外部干扰速度发生变化，当干扰消除后，系统仍能恢复到原来的状态，以原有速度继续匀速运转系统平衡点电机机械特性和负载机械特性的交点稳定平衡点满足稳定运行条件2的平衡点判断a、b点是否是稳定平衡点Tnn=f(TM)n=f(TL)abTnn=f(TM)n=f(TL)abcTLTLda点是稳定平衡点假设负载转矩突然增加TMTL系统加速电机工作点沿电机机械特性从c点移向a点，系统重新平衡b点不是稳定平衡点假设负载转矩突然增加TMTL系统减速电机工作点沿电机机械特性从b点移向d点，干扰消除后TMTL系统仍减速，直至电机工作点到达d点停转为止