第4章 机电传动系统的过渡56934.ppt

第4章 机电传动系统的过渡过程 了解过渡过程产生的原因和研究过渡过程的意义; 掌握机电传动系统在起动,制动过程中转速,转矩和电流的变化规律; 掌握机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的方法. 4.1研究机电传动系统过渡过程的实际意义 1.意义:为机电传动提供控制原则,设计出完善的自动控制线路. 2.过渡过程的基本规律:机电传动系统参数,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律. 3.举例: 1)龙门刨床的工作台.它在工作中经常需要起动,制动,反转,调速;要求过渡过程尽量快,以提高生产率. 2)电梯.要求起动,制动平滑,速度变化不能过大,以保证安全和舒适. 3)印刷机.要求限制加速度的大小,以保证生产出合格产品. 4.2机电传动系统过渡过程的分析 1.机电传动系统产生过渡过程的原因 外部原因:系统的转矩关系被破坏; 内部原因:系统中存在有贮能的惯性元件. 3. 基本方程式 1)机电传动系统的机电时间常数 4.起动时过渡过程曲线 1)起动时:t=0,TM=Tst 动态转矩Td最大,转速迅速上升. 2)稳态:TM=TL,n=ns,工程上认为,当 4.3机电时间常数 1.机电时间常数的表达式 4.4加快机电传动系统过渡过程的方法 1.过渡过程时间t 由式 举例 一台直流他激电动机的额定数据为;PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min,Rs=0.1欧,系统折算到电动机轴上的总飞轮转矩GD2=64.7Nm2,求: 1)系统的时间常数;2)如果在电枢电路串联1欧的附加电阻,时间常数是多少?3)在2)的基础上,再将电动机的激磁电流减小一半,求 思考题 求: 2)电枢电阻增加1欧情况下的时间常数; 3)激磁电流减少1/2情况下的时间常数. * * 2.机电传动系统产生过渡过程的惯性 1)机械惯性:反映在转动惯量或飞轮转矩上.,使转速不能突变. 2)电磁惯性:反映在电感上,.如直流电动机有机电时间常数和电气时间常数. 3)热惯性:反映在温度上. 一般情况下,只考虑机械惯性 2)只考虑机械惯性时,系统过渡过程的运动规律为: 时,转速已达到稳态转速,过渡过程结束. 表示机电时间常数的几何意义 表示机电时间常数的物理意义 (交流异步电动机和直流他激及并激电动机拖动系统) 2.机电时间常数是机电传动系统中的重要参数,直接影响系统过渡过程的快慢. 大,则过渡过程进行得慢;. 小,则过渡过程进行得快. TM-TL= Td 和式 得: 式中,n2为起始速度,n1为终了速度 2.加快过渡过程,缩短过渡过程时间的方法 由上式可知,减少飞轮转矩,或增加动态转矩,都可以缩短t. 1)减少GD2:如选用小惯量直流电动机拖动; 2)增加Td:选用宽调速直流力矩电动机;优化控制过程. =2 =(64.7/375)(0.1/0.42)=0.041秒 解:1)