機電傳動控制教案ppt課件.ppt

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1、第二章機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎掌握機電傳動系統(tǒng)的運動方程式及其含義；掌握多軸拖動系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方法；了解幾種典型的生產(chǎn)機械的負載特性；n=f(TL)掌握機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件，并學會用它來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點。9/20/2021機械工程學院2·1機電傳動系統(tǒng)的運動方程式9/20/2021機械工程學院一、單軸拖動系統(tǒng)9/20/2021機械工程學院系統(tǒng)的運動狀態(tài)1、靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）：TM=TL，n=常數(shù)，2、加速運動：TM>TL3、減速運動：TM

2、規(guī)定1、原則：以傳動方向n為參考來確定轉(zhuǎn)矩的正負。約定TM與n方向一致（＋）＋:拖動轉(zhuǎn)矩；－：制動轉(zhuǎn)矩2.TL與n方向相反（＋）＋：制動轉(zhuǎn)矩；－：拖動轉(zhuǎn)矩9/20/2021機械工程學院TM、TL符號的判別啟動時制動時9/20/2021機械工程學院2·2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算折算原則：功率守恒，能量守恒將轉(zhuǎn)矩折算為電動機軸上的等效轉(zhuǎn)矩9/20/2021機械工程學院多軸拖動系統(tǒng)9/20/2021機械工程學院利用功率守恒原則折算負載轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)運動直線運動電動機拖動生產(chǎn)機械生產(chǎn)機械拖動電動機9/20/202

3、1機械工程學院利用動能守恒原則折算飛輪轉(zhuǎn)矩總轉(zhuǎn)動慣量總飛輪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量的簡化折算9/20/2021機械工程學院2·3生產(chǎn)機械的機械特性同一轉(zhuǎn)軸(一般為電動機轉(zhuǎn)軸）上負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關系，稱為生產(chǎn)機械的機械特性。n=f(TL)不同類型的生產(chǎn)機械在運動中受阻力的性質(zhì)不同，其機械特性曲線的形狀也有所不同，9/20/2021機械工程學院恒轉(zhuǎn)矩型機械特性9/20/2021機械工程學院離心式通風機型機械特性虛線表示在有摩擦負載的實際情況9/20/2021機械工程學院直線型機械特性他勵直流發(fā)電機，當勵磁電流和電

4、樞電阻固定不變時，其電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成正比，即呈現(xiàn)直線型機械特性。9/20/2021機械工程學院恒功率型機械特性如在車床加工過程中，粗加工時，切削量大，負載阻力大，開低速；精加工時，切削量小，負載阻力小，開高速。但在不同轉(zhuǎn)速下，切削功率P＝TL×2πn/60基本不變。即呈現(xiàn)恒功率型機械特性9/20/2021機械工程學院2·4機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件機電傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行包含兩重含義：一是系統(tǒng)應能以一定速度勻速運轉(zhuǎn)，即TM與TL大小相等，方向相反，相互平衡，這是必要條件。二是系統(tǒng)受某種外部干擾作用（如電壓波

5、動、負載轉(zhuǎn)矩波動等）而使運行速度稍有變化時，應保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復到原來的運行速度，這是充分條件。9/20/2021機械工程學院穩(wěn)定工作點的判別9/20/2021機械工程學院穩(wěn)定工作點的判別(充要條件）1、電動機的機械特性曲線與生產(chǎn)機械的機械特性曲線有交點，該點為平衡點。2、當轉(zhuǎn)速大于平衡點所對應的轉(zhuǎn)速時，必須有TMTL9/20/2021機械工程學院穩(wěn)定工作點的判別9/20/2021機械工程學院穩(wěn)定工作點的判定負載特性曲線與電機特性曲線有交點（平衡點

6、）當有擾動使得負載轉(zhuǎn)矩增大時，此時轉(zhuǎn)速下降，電動機輸出轉(zhuǎn)矩降低，但負載轉(zhuǎn)矩下降的速度比電動機輸出轉(zhuǎn)矩快，所以總的動態(tài)轉(zhuǎn)矩還是隨轉(zhuǎn)速下降增大，使得系統(tǒng)返回平衡點，所以此點是穩(wěn)定的，為穩(wěn)定平衡點。9/20/2021機械工程學院