第2章动力学基础(2节课).ppt

第二章机电传动系统的动力学基础
机电传动系统的运动方程式
转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
生产机械的机械特性
机电传动系统稳定运行的条件
第二章机电传动系统的动力学基础
机电传动系统是一个由电动机拖动,并通过传动
机构带动生产机械运转的机电运动的动力学整体。
电动机
电动机的驱动对象
连接件
系统结构图
转距方向
单轴拖动系统
尽管电动机种类繁多、特性各异,生产机械的负载性质也可以各种各样,但从动力学的角度来分析时,都服从动力学的统一规律。
TM-TL=J
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机电传动系统的运动方程式
是描述机电系统机械运动规律的最基本方程式,
它决定着系统的运行状态。
当Td=0时,a=0 ,表示系统处于稳态,系统为匀速运动。
当Td≠0时,a≠0 ,表示系统处于动态,
Td>0时,拖动转矩>制动转矩,a为正,系统加速运动;
Td<0时,拖动转矩<制动转矩,a为负,系统减速运动。
动态转矩 Td = TM - TL ;加速度 a =
第二章机电传动系统的动力学基础
第二章机电传动系统的动力学基础
正方向约定:
电动机转矩 TM 取与 n 相同的方向为正向;
负载转矩 TL 取与 n 相反的方向为正向。
若 TM 或 TL 与 n 方向相同,
则 TM 或 TL 为拖动转矩;
若 TM 或 TL 与 n 方向相反,
则 TM 或 TL 为制动转矩。
若TM与n符号相同,则TM为拖动转矩;
若TM与n符号相反,则TM为制动转矩。
若TL 与n符号相同,则TL 为制动转矩;
若TL 与n符号相反,则TL 为拖动转矩。
根据上述约定,
判定TM和TL的
性质
无方向约定:
按照矢量分析
判定TM和TL的
性质
第二章机电传动系统的动力学基础
综合上述内容,主要有如下三部分:
①判定TM和TL的方向,列写机电传动系统的运动方程式
TM 取与 n 相同的方向为正向;
TL 取与 n 相反的方向为正向。
②判定TM和TL的性质
若 TM 或 TL 与 n 方向相同,则 TM 或 TL 为拖动转矩;
若 TM 或 TL 与 n 方向相反,则 TM 或 TL 为制动转矩。
③判定机电传动系统的运行状态
拖动转矩=制动转矩,系统匀速运动;
拖动转矩>制动转矩,系统加速运动;
拖动转矩<制动转矩,系统减速运动。
TM-TL=J
第二章机电传动系统的动力学基础
第二章机电传动系统的动力学基础
转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
机电传动系统运动方程式中的转矩、转动惯量
及飞轮转矩等,均分别为同一轴上的数值。
若运动系统为多轴系统,则必须将上述各量折算
到同一转轴上才能列出整个系统的运动方程式。
由于一般均以传动系统的电动机轴为研究对象,
因此,一般都是将它们折算到电动机轴上。
转矩折算应依据系统传递功率不变的原则。
转动惯量和飞轮转矩折算应依据系统贮存的动能
不变的原则。
为了对多轴拖动系统进行运行状态的分析,一般是将多轴拖动系统等效折算为单轴系统,再用单轴系统的分析方法分析多轴系统。
一、多轴拖动系统的组成
电动机通过减速机与生产机械相连。
旋转运动
直线运动