01第八章电力拖动系统的动力学基础.ppt

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1、第八章第八章 电力拖动系统的动力学基础电力拖动系统的动力学基础朱代祥2021/9/211第八章第八章 电力拖动系统的动力学基础电力拖动系统的动力学基础1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算3、电动机和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性2021/9/2121 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成电力拖动装置可分为电动机

2、、工作机构、控制设备及电源等四个组成部分在许多情况下，电动机与工作机构并不同轴，而在二者之间有传动机构，它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法

3、算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/2131 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式运动方程式运动方程式单位为kg m2对于对于旋转运动旋转运动转动惯量转动惯量式中 m旋转部分的质量（kg）；G 旋转部分的重量（N）；r 惯性半径（m）；D 惯性直径（m）。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩

4、和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性对于对于直线运动直线运动2021/9/2141 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式将式中：GD2=4gJ 称为飞轮惯量飞轮惯量（N m2）。代入得：和T=TZ时，dn/dt=0,电动机静止或等速旋转；TTZ时，dn/dt0,电动机处于加速状态；TTZ时，dn/dt0,电动机处于减速状态。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动

5、方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/2151 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号运动方程式的一般形式规定某一转动方向为参考（正）方向，电磁转矩T：与参考方向一致取正，反之取负；阻转

6、矩Tz：与参考方向一致取负，反之取正。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/2161 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式各

7、种形状旋转体转动惯量的计算各种形状旋转体转动惯量的计算1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性两种情况：旋转体通过物体重心；旋 转体不通过物体重心旋转体通过物

8、体中心：旋转体通过物体中心：式中该物体某个组成部分的质量的中心到旋转该部分轴的距离注：对于连续分布的物体：2021/9/2171 1、电力拖动系统的运动方程式、电力拖动系统的运动方程式旋转体不通过物体中心：旋转体不通过物体中心：1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式1.1 电力拖动装置的组成电力拖动装置的组成1.2 运动方程式运动方程式1.3 运动方程式中转矩的符号运动方程式中转矩的符号1.4各各种种形形状状旋旋转转体体转转动动惯惯量量的的计算计算2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系

9、统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性其转动惯量是它围绕着不通过其中心的任意轴旋转的转动惯量与它围绕穿过自身中心且平行于该任意轴线旋转的转动惯量之和。如：转动惯量：L两个平行转轴间的距离m该部分的质量式中：2021/9/2182 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算以电动机轴为折算对象，需要折算的参量为：工作机构转矩，系统中各轴（除电动机轴外）的转动惯量。对于某些作直线运动的工作机构，还必须把进行直线运动的质量及运动所需克服的阻力折算到电动机轴上去1.电力拖动系统运动方程式电力拖动

10、系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量量的折算的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系系统统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性等效折算图传动图2021/9/2192 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞

11、轮矩和质量的折算工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算折算的原则是系统的传送功率不变 式中，j电动机轴与工作机构轴间的转速比，即如果传动机构为多级齿轮或带轮变速，则总的速比应为各级速比的乘积，即1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比

12、可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21102 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算工作机构直线作用力的折算工作机构直线作用力的折算根据传送功率不变1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线

13、运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21112 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算传动机构与工作机构飞轮惯量折算传动机构与工作机构飞轮惯量折算1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直

14、线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21122 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算工作机构直线运动质量的折算工作机构直线运动质量的折算折算的原则是转动惯量JZ中及质量mZ 中储存的动能相等，即1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机

15、机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/2113例：刨床传动系统如图所示。若电动机M 的转速为n=420r/min，其转子（或电枢）的飞 轮 惯 量 GDd

16、2=110.5Nm2，工 作 台 重G1=12050N，工件重G2=17650N。各齿轮齿数 及 飞 轮 惯 量 见 表。齿 轮 8的 节 距t8=25.13mm。求刨床拖动系统在电动机轴上总的飞轮惯量。2 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折

17、算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/2114例：刨床传动系统如图所示。若电动机M 的转速为n=420r/min，其转子（或 电 枢）的 飞 轮 惯 量GDd2=110.5Nm2，工 作 台 重G1=12050N，工件重G2=17650N。各齿轮齿数及飞轮惯量见表。齿轮8的节距t8=25.13mm。求刨床拖动系统在电动机轴上总的飞轮惯量。2 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞

18、轮矩和质量的折算解：1）旋转部分齿轮号12345678齿数Z2055306430783066飞轮惯量4.1220.19.8128.418.641.224.563.752021/9/2115例：刨床传动系统如图所示。若电动机M 的转速为n=420r/min，其转子（或 电 枢）的 飞 轮 惯 量GDd2=110.5Nm2，工 作 台 重G1=12050N，工件重G2=17650N。各齿轮齿数及飞轮惯量见表。齿轮8的节距t8=25.13mm。求刨床拖动系统在电动机轴上总的飞轮惯量。2 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算 2）直线运动部分齿轮8转速工作台速

19、度2021/9/21162 2、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算、工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算 3）刨床拖动系统在电机轴上总的飞轮惯量1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和和质质量的折算量的折算2.1 工作机构转矩工作机构转矩TZ的折算的折算2.2 工作机构直线作用力折算工作机构直线作用力折算2.3 传动与工作机构飞轮惯量的折算传动与工作机构飞轮惯量的折算2.4 工作机构直线运动质量折算工作机构直线运动质量折算2.5 例题例题3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变变的的系统系统4.考虑传动机构损耗时的折算方

20、法考虑传动机构损耗时的折算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21173.3.电动机和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统曲柄机构运动示意图：1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩和质量的折算矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可变的系统可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算方法算方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性静阻力反映在电动机轴上阻转矩为：式中：作用在电动机轴上的阻转矩速比，大小可变2021/9/21183.3.电动机

21、和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统mZ在电动机轴上的加速（动态）转矩TaZ：1.电电力力拖拖动动系系统统运运动动方方程程式式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮矩和质量的折算轮矩和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比可变的系统比可变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折算方法折算方法5.生生产产机机械械的的负负载载转转矩矩特特性性令：JZ质量mz在电动机轴上反映的转动惯量，其值可变求导2021/9/21193.3.电动机和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统考虑变换机构有速比不变的传动机构，折算到电动机轴上全部

22、加速（动态）转矩为：J折算到电机轴上的总转动惯量（因上式前两项为常量）将上两式代入得：因此，对于速比可变系统，其运动方程式为：或速比不变系统，J=常量，上式为：2021/9/21203.3.电动机和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统曲柄机构运动示意图：将折算到电动机轴上的阻转矩为：式中：曲柄轴的阻转矩曲柄轴速比与工作机构直线速度间速比曲柄角速度j电动机轴到曲柄轴间角速度比由，则上式变为：2021/9/21213.3.电动机和工作机构间速比可变的系统电动机和工作机构间速比可变的系统即曲柄机构电动机轴上的运动方程式为：1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作

23、作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21224 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗的简化方法考虑传动机构损耗的简化方法工作机构转工作机构转矩矩TZ 的简化折算的简化折算电动机工作在电动状态1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作

24、机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考虑传动机构损耗简化方法考虑传动机构损耗简化方法4.2考虑传动机构损耗准确方法考虑传动机构损耗准确方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性电动机工作在发电制动状态使用多级传动时2021/9/21234 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法工作机构直线作用力的简化折算工作机构直线作用力的简化折算电动机工作在电动状态电动机工作在发电制动状态在提升与下放时传动损耗相等的条件下，下放传动效率与提升传动效率之间有下列关系1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动

25、方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21244 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法考虑传动机构损耗的较准确方法考虑传动机构损耗的较准确方法电力拖动系统处于稳定运转状态电力拖动系统处于稳定运转状态 折算到电动机轴上的阻转矩Tz0不

26、考虑传动损耗时折算到电动机轴上的阻转矩（负载转矩）T 由于传动机构的摩擦所引起的附加转矩1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21254 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法提升时下放时其中

27、T0：空载时的 摩 擦 转矩；DT0：负载转 矩 TZ0引起 的 附 加摩擦转矩；c:摩擦系数。DTN：额定负载下传动机构总摩擦附加转矩；1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21264 4、考虑传动机构损耗时的折算

28、方法、考虑传动机构损耗时的折算方法电力拖动系统处于加速运转状态电力拖动系统处于加速运转状态电力拖动系统处于加速运转状态时，附加摩擦转矩DT0不能认为与TZ0成正比，因为此时通过传动机构除了TZ0外，还有惯性转矩。惯性转矩从系统的一个区段传送到另一个区段时，要发生变化。在加速运转状态下，计算附加摩擦转矩时，除考虑阻转矩外，还必须考虑传动机构的惯性转矩。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法

29、方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21274 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法以下图的等效拖动系统为例Ti 第i个部件的总摩擦转矩 T0i 第i个部件的空载摩擦转矩 Ti 进入第i个传动机构的转矩1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的

30、的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21284 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法第i个部件的总摩擦转矩传送到第i+1个部件的转矩1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗

31、简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21294 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法第一个部件的转矩第一个部件的转矩（即为电动机转矩）传送到第二个部件上的转矩传送到第二个部件上的转矩1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化

32、化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21304 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法传送到第三个部件上的转矩传送到第三个部件上的转矩1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确

33、方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21314 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法传送到第四个部件上的转矩传送到第四个部件上的转矩 1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特

34、性2021/9/21324 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法传送到最后传送到最后第（第（m1）个部件上的个部件上的转矩为转矩为 1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21334 4、考虑

35、传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损耗时的折算方法工作轴的转矩为工作轴的转矩为可整理成如下的形式可整理成如下的形式1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21344 4、考虑传动机构损耗时的折算方法、考虑传动机构损

36、耗时的折算方法与以下电动机轴上的转矩式相比较与以下电动机轴上的转矩式相比较其中其中1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法4.1考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗简简化化方方法法4.2考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗准准确确方方法法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性2021/9/21355 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性定义：定义：在运动方程式中，阻转矩

37、（或称负载转矩）Tz 与转速n 的关系Tz=f(n)即为生产机械的负载转矩特性。分类分类大多数生产机械的负载转矩特性可归纳为三种类型：恒转矩负载、风机负载、恒功率负载。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21365

38、 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性电机顺时针旋转时，n为正。转矩TZ与旋转方向相反，应取正；电机逆时针旋转时，n为负。转矩TZ与旋转方向相反，应取负。恒转矩负载特性恒转矩负载特性反反抗抗性性恒恒转转矩矩负负载载：负载转矩方向总是与旋转方向相反。假设顺时针为参考方向1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载

39、特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21375 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性恒转矩负载特性恒转矩负载特性位能性恒转矩负载位能性恒转矩负载：负载转矩方向固定。电机顺时针旋转时，n为正。转矩TZ与旋转方向相反，应取正；电机逆时针旋转时，n为负。转矩TZ与旋转方向相同，应取正。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折

40、折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21385 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性通风机负载特性通风机负载特性通风机负载的转矩与转速大小有关，基本上与转速的平方成正比，为反抗性负载。属于通风机负载的生产机械有离心式通风机、水泵、油泵等，其中空气、水、油等介质对机器叶片的阻力基本上和转速的平方成正比。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动

41、机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21395 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性恒功率负载特性恒功率负载特性负载转矩基本上与转速成反比，切削功率基本不变。功率恒定时，n与Tz成反比；如车床，切削量大时，开低速；切削量小时，开高速；以保证电机输出功率恒定。1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、

42、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21405 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性实际生产机械的负载转矩特性可能是以上几种典型特性的综合。实际通风机除了主要是通风机负载特性外，由于其轴承上还有一定的摩擦转矩，因而实际通风机负载特性应为 1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运

43、动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/21415 5、生产机械的负载转矩特性、生产机械的负载转矩特性机床刀架等机构在平移时，负载性质基本上是恒转矩负载，但从静止状态起动或转速还很低时，摩擦系数比较大，摩擦阻力较大；另外当转速升高时，油或风的阻力带有一些风机负载特性，导致转速较高时，负载转矩Tz会略微增大。Bye！1.电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式2.工工作作机机构构转转矩矩、力力、飞飞轮轮矩矩和质量的折算和质量的折算3.3.电电动动机机和和工工作作机机构构间间速速比比可可变的系统变的系统4.考考虑虑传传动动机机构构损损耗耗时时的的折折算算方法方法5.生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性5.1 恒转矩负载特性恒转矩负载特性5.2 风机负载特性风机负载特性 5.3 恒功率负载特性恒功率负载特性 2021/9/2142