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1、第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.3生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性2.4機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式電動機(jī)(M)生產(chǎn)機(jī)械TLTMM+TLM圖2.1單軸拖動系統(tǒng)靜態(tài)(穩(wěn)態(tài))動態(tài)(加速或減速)第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式單軸機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式TM----電動機(jī)轉(zhuǎn)矩TL----負(fù)載轉(zhuǎn)矩GD2---飛輪矩n-----轉(zhuǎn)速t-----時(shí)間第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)
2、動方程式動態(tài)轉(zhuǎn)矩恒速(靜態(tài)轉(zhuǎn)矩)正值加速(動態(tài)轉(zhuǎn)矩)負(fù)值減速(動態(tài)轉(zhuǎn)矩)TM:與n同向?yàn)檎騎L:與n相反為正向啟動時(shí)制動時(shí)拖動矩(TM、n同向)制動矩(TM、n反向)第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式例2-11.列出系統(tǒng)的運(yùn)動方程式;2.說明系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)。解:加速運(yùn)行狀態(tài)減速減速拖動轉(zhuǎn)矩制動矩拖動轉(zhuǎn)矩制動矩第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.2.1負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算(FV,TW)依據(jù)系統(tǒng)傳遞功率不變的原則多軸
3、旋轉(zhuǎn)拖動系統(tǒng)(考慮傳動效率)速比傳動效率TL——折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算多軸直線運(yùn)動系統(tǒng)2.2.1負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算提升重物第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算多軸直線運(yùn)動系統(tǒng)2.2.1負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算下放重物第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.2.2轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算(動能守恒)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為電機(jī)軸、中間軸、負(fù)載軸上的轉(zhuǎn)動慣量;電動機(jī)軸與中間傳動軸之間的速比;電機(jī)軸與負(fù)載軸之間的速度
4、比;電機(jī)軸、中間軸、負(fù)載軸上的角速度中間軸、電機(jī)軸上的齒數(shù)。(旋轉(zhuǎn)型)第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.2.2轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算折算到電機(jī)軸上的總飛輪矩為電機(jī)軸、中間軸、生產(chǎn)機(jī)械軸上的飛輪轉(zhuǎn)矩。(旋轉(zhuǎn)型)經(jīng)驗(yàn)公式第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算直線運(yùn)動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量、飛輪矩為多軸系統(tǒng)的運(yùn)動方程式第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算例2-2Z2/Z1=3,Z4/Z3=5,解(1)第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)
5、2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算解(2)飛輪矩的折算近似計(jì)算第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.3生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性機(jī)械特性的概念2.3.1恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性nTLT-TLnTTL(a)反抗轉(zhuǎn)矩(b)位能轉(zhuǎn)矩(如摩擦轉(zhuǎn)矩)(如因重力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩)(T與n的方向相反)(T的方向恒定,與n無關(guān))第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.3生產(chǎn)機(jī)械的特性2.3.2離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性2.3.3直線型機(jī)械特性2.3.4恒功率型機(jī)械特性Tn0T0Tn0直線型機(jī)械特性離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性恒功率型機(jī)械特性Tn0第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.4
6、機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件SmTmax系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要充分條件(1)兩機(jī)械特性有交叉點(diǎn)(2)在平衡點(diǎn)處有一速度Δn↑時(shí),TMTLTM-TL>0a點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn),b點(diǎn)不是。第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.3生產(chǎn)機(jī)械的特性例2-3判斷下圖b點(diǎn)是否是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)?解系統(tǒng)中有交叉點(diǎn)b,當(dāng)△n↑時(shí)TM<TLTM-TL<0當(dāng)△n↓時(shí)TM>TTM-TL>0b點(diǎn)是平衡穩(wěn)定點(diǎn)△nn△n注意:1.兩機(jī)械特性曲線的區(qū)別,2.同時(shí)滿足二穩(wěn)定平衡條件。第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)小結(jié)基本要求1.掌握機(jī)電傳動
7、系統(tǒng)的運(yùn)行方程式,并學(xué)會用它來分析與判別機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);2.了解在多軸拖動系統(tǒng)中為了列出系統(tǒng)的運(yùn)動方程式,必須將轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行折算,掌握其折算的基本原則和方法;3.了解幾種典型生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性;4.掌握機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件,并學(xué)會用它來分析與判別系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)。第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)小結(jié)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)1.運(yùn)用運(yùn)動方程式分別判別機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。2.運(yùn)用穩(wěn)定運(yùn)行的條件來判別機(jī)電傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。難點(diǎn)1.根據(jù)機(jī)電傳動系統(tǒng)中的方向確定是拖動轉(zhuǎn)矩還是制動轉(zhuǎn)矩,從而判別出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),是處于加速、減速還
8、是勻速;2.在機(jī)械特性上判別系統(tǒng)穩(wěn)定工作點(diǎn)時(shí)、如何找出第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題與思考題2.11