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1、,2.1 运动方程式 单轴机电传动系统如图所示：,2 动力学基础,生产机械,M,+TL,+,+TM,+TL,TM,传动系统图,转矩、转速的正方向,2.1.1 单轴拖动系统的运动方程式(2.1)或(2.2)式中：J转动惯量（）GD2飞轮惯量（飞轮转矩）g=9.81 m/s2,2.1.2 动态转矩Td或,注：当电动机转矩TM=负载转矩 TL时，动态转矩Td=0，系统处于静态或稳态，静态转矩TL也称为稳态转矩。,2.1.3 转矩方向的确定 1)TM与n方向一致 TM取“+”号（拖动转矩TM）TL与n方向相反 TL取“+”号（制动转矩TL）2)TM与n方向相反 TM取“-”号（制动转矩TM）TL与n方
2、向一致 TL取“-”号（拖动转矩TL）,2.1.4 举例（如提升机）,1)启动（加速，）2)制动（减速，直到停止）,2.2 多轴拖动系统的转矩折算,2.2.1 负载转矩折算（为静态转矩）根据静态时功率守恒原则，则,1)旋转运动 传动效率 故 折算到电动机轴上的负载转矩 为（速比）,2)直线运动 传动效率 而 故,注意：如果生产机械拖动电动机旋转（如卷扬机构下放重物时，电动机处于制动状态），则故,2.2.2 转动惯量和飞轮转矩折算 根据动能守恒原则，则,1)旋转运动 折算到电机轴上的等效转动惯量 为（，）(2.3)折算到电机轴上的等效飞轮转矩 为(2.4)式(2.3)改为：(当 较大时)式(2.
3、4)改为：(取1.11.25),2)直线运动,3)多轴拖动系统的运动方程式,注意：365,注意：375,2.3 生产机械的机械特性2.3.1 定义 同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系。,2.3.2 分类 恒转矩型机械特性（TL为常数）恒功率型机械特性（P为常数）离心式通风机型机械特性 直线型机械特性,1)恒转矩型机械特性（TL为常数）,(a)TL为反抗转矩（摩擦转矩）时，l 恒与运动方向相反，阻碍运动 l 符号总是正的 l 如：金属切削机床等（切削力）(b)TL为位能转矩时，l 作用方向恒定，与运动方向无关 l 符号有时为正，有时为负 l 如：卷扬机起吊重物等,2)恒功率型机械特性（P为常
4、数）,TL=C/n（C为常数）或 P=TL n=C如：车床加工 粗加工（切削量大）低速 精加工（切削量小）高速,3)离心式通风机型机械特性,如：离心式鼓风机、水泵等（离心力原理）TL=C n2实际上，TL=T0+C n2,4)直线型机械特性 如：他励直流电动机（模拟负载）TL=C n,5)其它机械特性 如：带曲柄连杆机构的生产机械TL随转角而变化；球磨机、碎石机等生产机械TL随时间作无规律的随机变化。,2.4 系统稳定运行条件2.4.1 基本要求 系统稳定运行，即电动机的机械特性与生产机械的机械特性配合好。,2.4.2 稳定运行的含义 1)系统匀速运转 2)在干扰消除后，系统恢复到原运行速度,2.4.3 稳定运行的条件，,1)必要条件 TM=TL，方向相反，两特性曲线有 交点a和b（即系统平衡点）。2)充分条件 系统有稳定平衡点（即a点）。,l n n a，TM TL，即n(干扰)，消除后TM-TL 0，加速,稳定工作点的判别,n,n,na,na,a,a,例如：异步电动机拖动直流他励发电机的工作状态。,b点是稳定平衡点。（n n b，TM TL）,n,n=f(TM),n=f(TL),n0,异步电动机拖动直流他励发电机工作时的特性,作业：P:13 2.15，2.711（在题2.8中，划去“以及折算飞轮惯量GDZ2）,
