电机及拖动基础第08章

顾绳谷_第四版_机械工业出版社

第八电章拖力系动统的动力基础学

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章本提纲.1电力8动拖系统运动方的式程8 .2 工机构作矩、力、转轮飞矩力质量 工作机和转矩、构的折算 .84生产机 的负械转载矩性特

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.81力拖动系统电的动运程方 式电拖动力系统运动方程式的电力动：拖各种用型的式动电作机原为动， 机电拖力：用各种动型的式电机作为原动机，动生产使机 械行进作的拖工方式。 机械进行动工作拖动方的。式 力电拖动统系的成：组电 力拖动系的统组：成 电由源控、设备制、电机和工作机动四个构部组成。分 电由、源制设控、备电动机工作机和构四部个分组。

工作成构是生机产机执行械某任务一机的械部。分工作 构是机生机械产执行一任某务机的部分。 械控制备设由各种控制机电器、自电动化元及件计算机组成 。制设控备各由控种制电电机器、动化自元件计算机及成。组一

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运动方程式 对于直线运、动：对 于直运线：动对于旋转运 动： 于对转旋动运：

dvF FZ =m dt

GD 2 dnd = T T Z =J t d37 dt5其中转惯动量与飞力轮矩的关为系：其 中动惯转量与飞力矩的关轮为系 G: D2 J= ρ m2= g 4动机及电力拖电系动的统工作状态分为 电机动及统处系于止或静速恒转； 旋1)当 T T=Z 时 ，动机及系电统处静止或恒于速旋； 电转动机及统系于加处状态速 ；)当 T2> TZ 时 电，动及系机处于加速统态； 状电机动及系处统于速减态。状3) 当T <TZ时，电动机 系及处统于减速态状。

二

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运、动程方式转矩中正的符号规负 在定动机工电时，由于电动机的运作行状态的不同， 在电动机工时，作于由动机电运的行态状不的，电 同机动转上的轴拖转矩动及阻矩转的小大和方是向化变， 的动转轴机的上拖动转及阻转矩的大矩和方小向是化的，变所 ，以 以所，运动方式的程一形般为 T n式 GD 2n ±dT ( ±T Z =)3 57dt 物理量正各符负号规的定假定 速转拖动转矩和阻、转的参考矩正向方(1 )假转速、定拖转动和阻转矩矩参考的正向方通(常以 动电状态旋的转向方转为和速拖动矩的正转方， 动状态的旋转方向为转向速拖和动转的正矩方向，阻转矩 的正向相方反 当转)方向与速转正旋方相同向，时 的正方相反向)当转速。向与方旋正方向相转同时，转速 为；正 速为； 正拖动转矩向与方旋正方转向相同时，拖动矩转正； 2)为动拖矩方转向旋转与正向相同方时拖动转矩为，;正阻 转矩方与向旋正转方向反时相阻转，矩正为。 )3转矩方向与阻转旋正方向反相，阻转矩时正为。TZ

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8.2 工作构转机、矩力飞、力矩和轮工作机构 矩、 质转的折算实际量的力电动系统拖常多轴系统为 ，际

实的电力拖系动常为统多轴统系，各轴上有个各的自转动惯 和量旋转速。转对动电转轴， 转机动惯量旋转和速转对。电机动轴转可以，传动将和 作工机构简化为一个效的等工作构机 ，作构机化为简个一等效的工作构机使，实的多际轴系 统等效为轴单系统这个，等的过效程称折为。算 等为单效轴统系，个这效的等过称为程算。折T

动机

J电d T J 1 1 T1

J 222TT

ZJ Z TZ'J

T TZ

作机构

工T'Z折算原则的：折算的原则：保 持两系统传个的递率功以及存储的能动相 同。 相同。一、工

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机构作矩转的折 算设假略忽动传机的损构耗，假设 忽传略动机构的损，由耗系传递统的功率相原 同则有 ，TZ T'Z = T'Z = T'Z Z即 ZT =j Z 其中 转总比速各为转级比的乘积， 速中总其转比速为各级速比的乘转，即积

n j= = = 1 j j j2 3 Z n Z

二、工机作构线作用力直的折算 由统传递的系功率同相则， 原由统系递传的率功相同原，有则 F Z Z vTZ =F v ZZ 或 T = Z.95

n5

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三传动、机与构工作机构飞的力轮的矩算折将 级传动机构和工作各构的机动转量(惯飞力轮) 将矩各传级机构和动作机构的工转动惯(量飞轮力矩 折算)电到机动转轴上，用的个等效一的转惯量(动折算 到动机电转的上轴用一个，效等转的动惯(飞轮量力 代来替。算的折则是原系储统的动存能同相， 矩)来代替。折算的则原系统是存的动能相同，则有储11 1 11 2 22 J 2 J = + d 1 J + 1J 22+ + J Z 2 Z 22 2 2

2即J = dJ +(

J 1 1)2+

(J 2 2 2)

+ +

(JZ Z 2

)飞轮矩为力 22GD1 2 D2 GDZ GG =DGD + + + +22 (n) ( n )( n ) 21 n2n nZ2 2 d

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、工四作构机线直动质运量的算折在系统的工作 构机以一定速中度直线运作的动量，质 在统的工系机作构中以定一度作速线直动运质量，的可 以一个具用有一转动惯定量的旋体转等。效可 用以个具有一一定转惯动量的转旋体效。等效的原则等 为储的存能相同动 ，为存的储动能相同即，

1 '2 1 2 J Z = m Z vZ 2则2转动量惯为2 ZGv Z2 ( GD Z) = 365'n2

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8. 4产生械的机负载转特矩性产机生械负载的矩转性特阻转指(负矩转载矩 )产生机的械负载矩转特指阻转矩( 性载转矩)负与 转的关系速 与转速，关的系，即T Z = (f n) 、恒一矩转负特载 性恒矩转载特性指负负载矩的大转小转与无速，关 恒转矩载负特指性负载矩的转小大转与无速关， 保恒定的持常值。 关，数保恒定持的常数值。n ( n ( n 0>) C1.反抗性 转矩恒负载 ZT =( n 0) C< 转特矩的特性点： 矩转特性特点： 的T C 当Z转速为正

时， 当速为转正，时载负转0 C 为矩正常，数 为正矩数，方向常转与速 方向反相；转速为负时当， 相向反；转速为负时，转 当为负矩数，常 矩负为常，数方向转速与方 相向。反 相向。反

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( ∞ <n < ∞ ) .位能性2转矩负载恒 ZT C= n 转矩特的特性： 转矩特点的性特点：负载 矩的大转小方和向转与速 的小及大方向关，无 大小方向及无关，保持恒的大定小 与 方向。0 方向。位能 恒性转矩载主负是要重起备中 设的重。 的重物。物C

TZ、二通机泵风负类载特性 ZT= nK转矩 性特特点的 这负类载转的矩大基本与小转 的平速成正方比 的平。方正成比2

。

nTZ

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三恒、率负功载特 性PZ C =转特矩的性特 点这负类载矩的转小大基本转速 与的成比反。的 反比成T。Z P= C =Z 2πn = 9 .5560 C n n

类负这主载要有各种机床车、床。等这类负载主要有 各种机、车床床。等T

Z注：意注意： 实生际机产的械载负转矩性特以是以可三种典型 特性的上综合。 性的综特合。

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