第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)

第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)第1頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)典型生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式及轉(zhuǎn)矩一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本概念電力拖動(dòng)是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以完成一定的生產(chǎn)任務(wù)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成第2頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、負(fù)載轉(zhuǎn)矩生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)矩分為：摩擦阻力產(chǎn)生的和重力作用產(chǎn)生的。摩擦阻力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為反抗性轉(zhuǎn)矩，其作用方向與n相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。重力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩，其作用方向與n無(wú)關(guān)，提升時(shí)為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；下放時(shí)為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第3頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程一.單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程研究運(yùn)動(dòng)方程,以電動(dòng)機(jī)的軸為研究對(duì)象，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的軸受力如圖示。電力拖動(dòng)系統(tǒng)正方向的規(guī)定：先規(guī)定轉(zhuǎn)速n的正方向，然后規(guī)定電磁轉(zhuǎn)矩的正方向與n的正方向相同，規(guī)定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的正方向與n的正方向相反。第4頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的軸受力如圖示，由力學(xué)定律可知,其必須遵守下列方程式:T：電磁轉(zhuǎn)矩；TL：負(fù)載轉(zhuǎn)矩,N.mJ：電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg.m2

：電動(dòng)機(jī)角速度,rad/s在工程計(jì)算中,常用n代替

表示系統(tǒng)速度,用飛輪力矩GD2代替J表示系統(tǒng)機(jī)械慣性。第5頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

=2

n/60J=m

2=(G/g)

(D2)/4=GD2/4gM：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量，KgG：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，N

：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，mD：系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)直徑，mg：重力加速度=9.8m/s2第6頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩的折算多軸系統(tǒng)需等效為單軸系統(tǒng)。等效指系統(tǒng)傳遞的功率不變。第8頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)負(fù)載的機(jī)械特性負(fù)載的機(jī)械特性指：n=f(TL)關(guān)系一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性：負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性，就是負(fù)載的機(jī)械特性，簡(jiǎn)稱負(fù)載特性。1、反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩由摩擦力產(chǎn)生，其特點(diǎn)：大小恒定（與n無(wú)關(guān)）；作用方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。第9頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩由重力產(chǎn)生其特點(diǎn)：絕對(duì)值大小恒定；作用方向與n無(wú)關(guān)，不變提升時(shí)：n>0,Tf>0阻轉(zhuǎn)矩下放時(shí)：n<0,Tf>0拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩第11頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、風(fēng)機(jī)負(fù)載機(jī)械特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系TF=kn2。第12頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、恒功率負(fù)載機(jī)械特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系TF=k/n第13頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件

處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開(kāi)原來(lái)的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來(lái)的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。BCA第14頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開(kāi)原來(lái)的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來(lái)的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。電源電壓下降變成曲線1，因?yàn)檗D(zhuǎn)子電路有電感，這個(gè)過(guò)程有過(guò)程，稱為電磁過(guò)渡過(guò)程因系統(tǒng)有機(jī)械慣性即飛輪轉(zhuǎn)矩存在，轉(zhuǎn)速變化也是有過(guò)程的，稱為機(jī)械慣性過(guò)程，即轉(zhuǎn)速不能突變。BCA第15頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件BA/AA-B由于機(jī)械過(guò)程，轉(zhuǎn)速不能突變B-C由于，轉(zhuǎn)速減速C點(diǎn)到達(dá)平衡點(diǎn)D第16頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件