第1章 电力拖动系统的动力学基础

1、电机拖动自动控制系统，教材：电动和自动控制系统风扇振桥编辑北京航空航天大学出版社，第一章动力传动系统动力学，第一章动力传动系统动力学，变速器：为完成特定生产工作，应用各种原动机进行生产机械运动。使用马达作为原动机称为动力传动。传动装置的配置：电动机、控制装置、传动装置、工作机制、电源。控制设备、马达、传输机构、工作机构、工作机构、电源、本章的主要内容包括动力传输系统的运动方程式负载扭矩和飞轮扭矩的转换的一些一般负载特性、1.1动力传输系统的运动方程式、1、运动方程式1、直线运动：2、3，扭矩正负符号确定，1.2负载力矩和飞轮力矩转换，1，转换1.1部分的运动方程可以看作是对单个电动机直接驱动生

2、产机器的单轴拖动系统动力学方程。在大多数实际拖动系统中，电动机和生产机器之间存在一系列驱动机构，这称为多轴拖动系统。要简化分析计算，通常需要转换多轴拖动系统的结构参数和载荷，使多轴系统成为单轴系统，然后使用单轴系统的动态表达式进行计算。2，转换的概念，下图显示了具有三级变速的多轴电力拖动系统的示意图，为了简化计算，将其视为单轴系统。为此，必须换算转矩、惯性矩，方法是防止同一前后系统传递的功率或系统存储功能发生变化。3、转换方法、一、旋转动作1。转矩转换电动机运行过程中处于电气状态时，所有动力由电动机提供，驱动机构的损失自然由电动机承担。根据等效前后传递功率的原则，可以解释为：扭矩和飞轮力矩的转

3、换公式取决于工作机构的运动。2。飞轮力矩的转换、电动机转子的惯性矩设置、驱动机构的各轴惯性矩分别为，工作机构的惯性矩转换为电动机轴的等效惯性矩取决于转换前后存储动能的不变性，如下所示：3 .两个结论：等效单轴飞轮扭矩中最大的权重是电动机自身转子的飞轮扭矩。机器轴距离马达轴越远，等效值越小，对马达轴的影响越小。对于多级变速设备，如果设置了每个阶段的速度比，设置了传输机制的总速度比，并且每个阶段的传输效率设置为，则总传输效率为。2、平移动作、1。扭矩转换，2。飞轮力矩转换，3，升力运动，1，力矩转换1)升力运动2)重物下降运动事故：提高传输效率和降低传输效率关系，2。飞轮力矩转换、(同时转换运动)

4、、传动系统中的旋转运动和直线运动中飞轮力矩的转换、1.3动力传动系统中的载荷特性、载荷力矩特性有三种类型的载荷力矩特性：1)恒转矩载荷2)恒功率载荷3)风扇载荷1，恒转矩载荷特性载荷转矩保持常数不随转速变化。1)阻力恒转矩载荷：载荷转矩大小不变，但方向始终与速度方向相反。2)位元能量常数扭矩负载：负载扭矩大小保持不变，方向保持不变。1.3动力传输系统的负载性质、负载扭矩性质有三种类型：1)恒转矩载荷2)恒功率载荷3)风扇载荷1，恒转矩载荷特性载荷转矩常量不随速度变化，保持恒定。1)阻力恒转矩载荷：载荷转矩大小不变，但方向始终与速度方向相反。2)位元能量常数扭矩负载：负载扭矩大小保持不变，方向保

5、持不变。，1.3动力传输系统的负载性质、负载扭矩性质有三种类型：1)恒转矩载荷2)恒功率载荷3)风扇载荷1，恒转矩载荷特性载荷转矩常量不随速度变化，保持恒定。1)阻力恒转矩载荷：载荷转矩大小不变，但方向始终与速度方向相反。2)位元能量常数扭矩负载：负载扭矩大小保持不变，方向保持不变。2，风扇负载性质：负载扭矩取决于旋转速度，依预设，3，恒功率负载性质：如果负载功率在工作期间保持不变，则负载扭矩取决于旋转速度，并成反比。实际生产机器的负载特性可能是上述三种负载特性的综合。三个一般负载扭矩性质、阻力恒扭矩负载性质、位元能量恒扭矩负载性质、风扇负载性质、恒功率负载性质、图1.2多轴驱动系统与单轴驱动系统等效，图1.3起重机图，范例1下图中的箭头表示扭矩和速度的实际方向，使用电力驱动系统的动力学方程式表示系统可能的工作状态(图中所示)例2:起重机在抬重物和卸重物的过程中，传动机构的损失是分别由电动机引起的，还是由重物的势能引起的？分散相同的重物时，是否和那个传送装置的效率一样高？示例2:由电动机和绞车组成的拖动系统如上图所示。重对象m=500，马达速度n=980r/min时，重对象的上升速度V=1.5m/s，马达转子的惯性矩J=2，滚动直径DF=0.4m，卷筒的惯性矩JF=1.9，减速机构的惯性矩和钢绳质量输送装