电机与拖动基础02电机拖动第二章（动力学）

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1、电机与拖动第二章电电力电电电力电力力拖力力力拖力拖拖动拖拖拖动拖动动系动动动系动系系统系系系统系统统的的动的的的动的动动力动动动力动力力学力力力学力学学基学学学基学基基础基基基础基础础电机与拖动电力拖动系统的生产机械的运动形式动力学基础运运动运动动方动方方程方程飞飞轮飞轮轮矩轮矩矩的矩的的折的折折算折算负载的机械特性第二章电电力电力力拖力拖拖动拖动动系动系系统系统统的统的的动的动动力动电机与拖动力学学基学基基础基础本章要求：掌握拖动、、电力拖动、电力拖动、、负载机械特性、负载机械特性、、电力、电力拖动系统的

2、转动惯量、、飞轮力矩、飞轮力矩、、拖动转矩、拖动转矩、、阻、阻转矩以及转矩正方向规定的基本概念。熟悉生产机械典型的运动形式。掌握电力拖动系统中研究的主要物理量。熟练掌握单轴电力拖动系统的运动方程式，并会利用其判断系统的工作状态。会将多轴电力拖动系统转矩及飞轮力矩等效成单轴系统。掌握典型的负载机械特性。电机与拖动第一节典型生产机械运动形式及转一一、一矩、、电力拖动系统的基本概念、电力拖动系统的基本概念电力拖动是用电动机带动生产机械运动，，以，以完成一定的生产任务。电力拖动系统的组成电源控制设备电动机传动和工作

3、机构上下电机与拖动二二、二、、典型生产机械运动形式和转矩、典型生产机械运动形式和转矩1、、离心式风机、离心式风机单轴旋转系统负载转矩T=kn2L2、、车床主轴传动系统、车床主轴传动系统多轴旋转系统负载转矩T与n无关L3、、平移传动系统、平移传动系统多轴旋转系统负载转矩T与n无关L4、、提升传动系统、提升传动系统多轴旋转系统负载转矩T与n无关L上下电机与拖动生产机械转矩分为：摩擦阻力产生的和重力作用产生的。摩擦阻力产生的转矩为反抗性转矩，，其作，其作用方向与n相反，，为制动转矩，为制动转矩。重力产生的转矩为位

4、能性转矩，，其作用，其作用方向与n无无关无关，，提升时为制动转矩，提升时为制动转矩；；下放时为拖；下放时为拖动转矩。上下电机与拖动皮带运输机电力机车上下电机与拖动第二节电力拖动系统的运动方一.单轴电力拖动系统的运动方程程nTT0mTTemL电动机生产机械轴Temn研究运动方程,以电动机的轴为研究对象，电动机运行时的轴受力如图示。电力拖动系统正方向的规定：先规定转速n的正方向，，然后规定电磁转矩的正方向与，然后规定电磁转矩的正方向与n的正方向相同，，规定负载转矩的正方向与，规定负载转矩的正方向与n的正方向相反

5、。上下电机与拖动电动机运行时的轴受力如TTemL图示，，由力学定律可知，由力学定律可知,其必须轴遵守下列动力学方程式:dwwwwnT-T=JemLdtT：：电磁转矩：电磁转矩；T：：负载转矩：负载转矩,N.memLJ：：电动机轴上的总转动惯量：电动机轴上的总转动惯量，kg.m2www：：电动机角速度：电动机角速度,rad/s在工程计算中,常用n代替www表示系统速度,用飞轮力矩GD2代替J表示系统机械惯性。上下n电机与拖动wwww===2ppppdwwww60T-T=J22emLdt2GDGDJ=mr=´=

6、g44gm：：系统转动部分的质量：系统转动部分的质量，KgG：：系统转动部分的重量：系统转动部分的重量，Nrrr：：系统转动部分的转动半径：系统转动部分的转动半径，mD：：系统转动部分的转动直径：系统转动部分的转动直径，mg：：重力加速度：重力加速度=9.8m/s222TTGD2pppdnGDdnemLT---T===××××××===×××DemL4g60dt375dtnwwwM上下电机与拖动2GDdnT---T===×××系数375具有m/min.s量纲emL375dtGD2：：系统转动部分的总飞轮惯量

7、：系统转动部分的总飞轮惯量（（飞轮矩（飞轮矩）TemTL电力拖动系统的运动状态：dn当Tem===TL,===0,稳态匀速nwwwMdtdn当T>>>T,>>>0,暂态加速emLdtdn当T<<

8、D/2)关；；即所有绕定轴旋转的物；即所有绕定轴旋转的物体都有转动惯量。上下电机与拖动三三、三、、功率平衡方程、功率平衡方程dwwwwT-T=J´´´w´www得出功率平衡方程emLdtdwwwwdTwwww-Twwww=Jwwww2)emLdt=dt(1/2Jwwww生产机械吸收电动机产生(Temwww>0)拖动系统动能(Twww>0)或吸收的机械功率L的变化或释放的机械功率（Twww<0)em(Twww<0)