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* 二、恒功率负载特性 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 TL n 三、泵与风机类负载特性 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 TL n 1 2 TL0 车床等生产机械 水泵、油泵及离心式通风机 粗加工 * 四、 系统稳定运行的条件 电力拖动系统的运动状态是由电动机的电磁转矩T和负载转矩TL共同决定的。 电力拖动系统的运动状态： 当T=TL时， ，系统处于稳定状态。该点称为工作点。 * 1、稳定运行的概念 当系统在某一工作点稳定运行时，扰动作用会导致系统的转速发生变化。如果在扰动持续期间，系统能在新的条件下达到新的平衡，在新的工作点稳速运行，而且在扰动消失后能够自动回到原来的工作点稳速运行，这样的系统是稳定的，否则是不稳定的。 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是： （1） T=TL。只有在两条机械特性的交点处，才能实现转矩平衡。 （2）在工作点处， * 1.它励电动机的机械特性 2.它励电机对鼓风机的稳定性 电压突降 稳定运行 * 特殊它励电机对恒转矩负载的稳定性 TL n 不稳定 T 它励U1 它励U2U1 负载 * 作业 P23：习题2.1，2.3 * 第2章 电力拖动系统动力学 凡是由电动机作为动力，拖动各类生产机械，完成一定的生产工艺要求的系统，都称为电力拖动系统。 电力拖动系统的组成： 由电源、电动机、传动机构、生产机械和控制装置等部分组成。 图2.1.1 电力拖动系统的组成 * 电力拖动类型 1.成组拖动 一台电动机拖动几个工作机构。 条件：电机容量大（但容量得不到充分利用）。 缺点：不安全、效率低。 图2.1.2 成组拖动系统 * 2.单电机拖动系统 一台电动机拖动一个工作机构。 优点：电机容量利用充分且控制方便，用于各种机床 图2.1.3 单机拖动 3.多电机拖动系统 一个生产机械有多个工作机构，每个工作机构用一台电机拖动。 比如：龙门铣床 * 图1.1.4 多电机拖动 4.自动化电力拖动系统 多学科综合应用， 比如：自动恒定功率、自动调节转矩… * 2.1 电力拖动系统转动方程式 一、单轴与多轴系统 单轴系统 * 多轴系统 * 首先用简单的单轴电力拖动系统进行分析。 1、物理中的加速度和力 二、 单轴电力拖动系统的旋转运动方程 外力是改变物体运动状况的原因 * 2、 单轴电力拖动系统的旋转运动方程 T TF 电动机 生产机械 n T0 T：电机的电磁转矩 TF：工作机构（负载）的转矩 T0：空载转矩。由风阻、轴承摩擦等原因引起的损耗 负载转矩TL=TF+T0 一般地，TFT0，TL≈TF 分析电力拖动系统时，负载转矩为TL n：电动机转速 * 轴 T TL n 类似加速度公式，对旋转体的加速度公式为： 式中： * 在工程中，常用n代替?表示系统速度，用飞轮矩GD2代替J表示系统机械惯性 ? * 三种运动状态： * 首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： 运动方程式中转矩正、负号的规定 （1）电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。 （2）负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。 （3）惯性转矩 的大小和正负号由 和 的代数和决定。 轴 T TL n * 2.2 多轴电力拖动系统的简化 实际系统中，大多通过传动机构与负载连接。图示是二级齿轮减速。速比为j1、j2，效率为η1、η2，三根转轴的转速为n、n1、nf。可以采用单轴系统列3组方程，联立求解，太麻烦。折算成单轴系统计算。 Tf 电动机 T、T0 工作机构 Tf T ? ?f GDa2 GDb2 ?1 * 多轴系统???单轴系统 将其它轴上的转矩、飞轮矩折算到电动机轴上 T ? GDL2 等效负载 TL 电动机 T、T0 TL * 等效负载TL 一、旋转运动的转矩折算 转矩折算的原则：系统传递的功率不变 1. 电动状态 ? 电动机 T、T0 工作机构 Tf 传动机构 转矩的折算是按照速比的反比进行的 * 发电制动状态：功率由工作机构?电机 2. 发电制动状态 转矩折算的原则：系统传递的功率不变 ? 发电机 T、T0 工作机构 TL′ 传动机构 * 飞轮矩折算的原则：系统储藏的动能不变 旋转物体动能公式： 旋转物体动能公式： 旋转物体动能公式： 旋转物体动能公式： 1、对负载轴： 二、旋转运动的飞轮矩折算 Tf 电动机 T、T0 工作机构 Tf T ? ?f GDa2 GDb2 ?1 * 折算前后动能不变： 飞轮矩的折算是按照速比平方的反比进行的 2、对其它轴： 类似的