机电传动与运动控制 范国伟 第3章 机电传动系统的过渡过程新.pptVIP

产生机电传动系统过渡过程的原因 产生机电传动系统过渡过程的内部原因是：系统的储能元件的能量在系统变化的过程需要进行存贮和释放的变化，反映三大惯性，即机械惯性、电磁惯性和热惯性。 .产生机电传动系统过渡过程的外部原因是：要求电动机带动机械负载进行起动、制动、正反转切换和调速的变化过程。 3.1.1. 直流电机电压突变的过渡过程 他励直流电动机在磁通Ф一定时，通过改变电枢电压Ua以实现起动、制动和调速，其变化过程如图所示。 一般来说，电枢绕组 电感量比较小的，电磁 暂态过程很短，为方便 分析，通常忽略La。 3.1.2. 直流电动机起动时的过渡过程 设他励直流电动机起动之前，电机处于静止状态。当电枢绕组加上电源电压Ua，电枢绕组中产生电流Ia，从而产生电磁转矩T，电磁转矩T大于负载转矩TL时，电机开始起动。当电机起动完毕后，T＝TL，电机处于稳定运行状态。下面介绍他励直流电动机串电阻起动的过渡过程。 3.1.3. 直流电动机电压反接制动时的过渡过程 电压反接制动时的过渡过程与直流电动机拖动的负载性质有关 ;即拖动反抗性恒转矩负载和拖动位能性恒转矩负载制动到最后稳定时是不同的。 3.1.4. 直流电动机能耗制动时的过渡过程 能耗制动时的过渡 过程与直流电动机拖 动的负载性质也有关， 拖动反抗性恒转矩负 载时，能耗制动的静 态特性和动态特性为 实线表示部分；拖动 位能性恒转矩负载时， 如虚线所示。 3.2加快机电传动系统过渡过程 从上面分析机电传动系统产生过渡过程的情况可知，主要因素便是系统存在巨大的机械惯性。只考虑机械惯性的过渡过程是指数衰减变化的动态曲线，从上面的直流电动机起动和制动的例子中可见：指数函数变化的快慢与机电时间常数Tm有关。 3.2.1 机电时间常数Tm 3.2.2 加快机电传动系统过渡过程的方法 1、以减小系统的来加快动态过程 由于机电传动系统的是生产传动系统的与电动机电枢之和，而且是整个机电传动系统的主要部分。因此，要减小系统的，应立足于减小电动机电枢的。为此，电机制造厂家设计制造了一种小惯量直流电动机。其特点是电动机做得细而长，电动机的电枢较小，从而有利于加快动态过程，提高系统的加速响应性能。 2、增大系统加速过程的动态转矩 从电动机方面考虑。目前，大惯量直流电动机（亦称宽调速直流力矩电动机）已在很多场合取代了小惯量直流电动机。这种电动机的电枢做得粗而短，即D/L较大，较大，但它的最大转矩Tmax一般为额定转矩TN的5～10倍 。 第3章 机电传动系统的过渡过程 范国伟 安徽工业大学 3.1机电传动系统的过渡过程 机电传动系统的过渡过程是指系统因外部或内部的原因从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的动态过程，是电力拖动系统的各参量随着时间t变化的动态过程。用以下函数关系表达： T=f(t)， Ia=f(t) ， n=f(t) ，…… 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网