第2章机电传动系统的理论基础课件.ppt

海南风光 机电传动系统的动力学基础 机电传动系统的动力学基础 单轴机电传动系统的运动方程 多轴系统的简化---- 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 生产机械的机械特性 机电传动系统稳定运行的条件 其中正负号与参考方向有关 （与参考方向同向取正，反向取负） 一、 机电传动系统的运动方程式 运动方程与参考方向 TL 电动机 （M） 生产机械 Tem M +TL Tem 单轴拖动系统 静态（稳态） 动态（加速或减速） 旋转运动方程的一般形式 一、单轴机电传动系统的运动方程式 Tem----电磁转矩 TL----负载转矩 GD2---飞轮矩 n-----转速 t-----时间 一、单轴机电传动系统的运动方程式 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） 电动机 （M） 生产机械 TL Tem 一、单轴机电传动系统的运动方程式 Tem,与n同向为正向 TL与n相反为正向 起动时 制动时 拖动矩 （Tem、n同向） 制动矩（Tem、n反向） 一、单轴机电传动系统的运动方程式 例1-1 1.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 二、多轴转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 1、负载（旋转）转矩的折算(匀速) 依据系统传递功率不变的原则 多轴旋转拖动系统 速比 传动效率 Teq折算到电机端的负载转矩 电机 机械负载 Tem 电机端输出的机械转矩 M M L eq em M em L L T P T P T P w w w = = = 电机输出功率： 机械负载功率： ? = = ? = = 3 2 1 3 2 1 / h h h h w w 传动机构输入功率 传动机构输出功率 c L M j j j j 实际负载功率=折算后的负载功率 电机 机械负载 电机 机械负载 2、转动惯量的折算 电机轴、中间轴、负载轴上的角速度 电机、中间、负载上的转动惯量 电动机轴与中间传动轴之间的速比 两边同乘 依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总储存的动能量为 －－－ 、 、 －－－ －－－ 、 、 式中： L M L L M L M L L M L L M M M j j j J J J j j j J j j J j J J J J J J J J eq eq w w w w w w w w w w w w w w 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 2 2 ; ; 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 = = = + + + = + + + = 3、飞轮转矩的折算 电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩 式中， 经验公式(认为占主要成分的是 ) 依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总飞轮矩为 单轴直线运动系统 三、直线运动系统与旋转系统的折算 负载（直线力）折算成转矩 重物上升 电机 机械负载 重物下放 电机 机械负载 单轴直线运动系统 根据能量相等 直线运动部件的线速度（ m/ s ） 直线运动部件的总重量（ N ） 单轴直线运动系统 系统的飞轮惯量折算 多轴折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩 解（1）等效转矩 2 2 2 2 2 4 2 3 2 2 2 2 1 4 . 470 8 . 450 294 196 49 4 . 78 4 . 29 m N T GD GD m N GD GD GD m N GD L L M . = ￠ = = . = = = . = 例1-3 Z2/Z1=3， Z4/Z3=5， 92 . 0 c = h 齿轮的飞轮转矩