北方工业大学：《电机与拖动基础》课程教学资源（PPT讲义课件）第二章 电力拖动系统的动力学 Dynamics of Electric Drive Systems

第二章 电丿拖勒系统的动力学 Dynamics of Electric Drive Systems

第二章 电力拖动系统的动力学 Dynamics of Electric Drive Systems

本章教学基本要求 1.了解电力拖动基本概念; 2熟悉电力拖动系统运动方程式 3掌握拖动转矩和负载转矩的概念 重点: 运动方程式和负载转矩

本章教学基本要求 1.了解电力拖动基本概念； 2.熟悉电力拖动系统运动方程式； 3.掌握拖动转矩和负载转矩的概念。 重点： 运动方程式和负载转矩

21典型生产机械的运动形式及转矩 211电力拖动系统的基本概念 1电力拖动 拖动:原动机带动生产机械运转叫拖动。 电力拖动:电动机作为原动机,生产机械是负 载,电动机带动生产机械运转的拖动方式称电 力拖动。 2.电力拖动系统:用电动机将电能转换成机械能,拖动 生产机械,并完成一定工艺要求的系统

2.1典型生产机械的运动形式及转矩 2.1.1电力拖动系统的基本概念 1.电力拖动 拖动：原动机带动生产机械运转叫拖动。 电力拖动：电动机作为原动机，生产机械是负 载，电动机带动生产机械运转的拖动方式称电 力拖动。 2.电力拖动系统：用电动机将电能转换成机械能，拖动 生产机械，并完成一定工艺要求的系统

2电力拖动系统组成 电源 控制系统 电动机 传动机构 生产机械 图21电力拖动系统

2.电力拖动系统组成 图2-1 电力拖动系统 控制系统 电动机 传动机构 生产机械 电源

采用电力拖动主要原因 现代化生产中,多数生产机械都采用电 力拖动,主要原因是: 1.电能的运输、分配、控制方便经济 2.电动机的种类和规格很多,它们具有各种 各样的特性,能很好的满足大多数生产机 械的不同要求。 3.电力拖动系统的操作和控制简便,可以实 现自动控制和远距离操作等等

采用电力拖动主要原因 现代化生产中，多数生产机械都采用电 力拖动，主要原因是 ： 1. 电能的运输、分配、控制方便经济。 2. 电动机的种类和规格很多，它们具有各种 各样的特性，能很好的满足大多数生产机 械的不同要求。 3. 电力拖动系统的操作和控制简便，可以实 现自动控制和远距离操作等等

21.2典型生产机械运动形式及转矩 ■电力拖动系统:单轴(重点介绍)、多轴(可 折算成单轴) ■运动形式:旋转、平移、升降。 ■机械转矩形式:摩擦力产生、重力产生。 电动机 负载 单轴电力拖动系统

2.1.2典型生产机械运动形式及转矩 ◼ 电力拖动系统：单轴（重点介绍）、多轴（可 折算成单轴）。 ◼ 运动形式：旋转、平移、升降。 ◼ 机械转矩形式：摩擦力产生、重力产生。 n T T2 M - 电动机 负载 单轴电力拖动系统

22单轴电力拖动系统运动方程式 ■单轴:生产机械与电动机同轴,即: 或O ■221单轴电力拖动系统运动方程式 由牛顿第二定律知作直线运动的物体存在: dv Fi-F2=m=ma

2.2单轴电力拖动系统运动方程式 ◼ 单轴：生产机械与电动机同轴，即: ◼ 2.2.1 单轴电力拖动系统运动方程式 由牛顿第二定律知作直线运动的物体存在： nM = nL 或M =L ma dt d v F1 − F2 = m =

转动方程式 同理,对于作旋转运动的物体: T-T=J (2-1) J为电动机轴上总转动惯量单位kgm2

转动方程式 同理，对于作旋转运动的物体： （2-1） J为电动机轴上总转动惯量单位kg·m2 dt d T T J L  − =

实用公式 ■将运动方程式中,转动惯量J用飞轮矩 GD2表示,角速度Ω用转速n表示,由于J 与GD的关系为 G/D GD ■J=m10 (2-2) g g ■所以 gd dn T-77 =T 375at g (2-3)

实用公式 ◼ 将运动方程式中，转动惯量 J 用飞轮矩 GD2表示，角速度Ω 用转速 n 表示，由于J 与GD2的关系为 ◼ （2-2） ◼ 所以 ◼ （2-3） g D GD g G J m 2 4 2 2 2  =      =  = L Tg dt GD dn T −T = = 375 2

说明 375=4g×60 单位:米 2兀 秒.分 ■GD2是一个整体,不是G与D的乘积, GD2由产品样本或机械手册上查出。GD2 中的D为回转直径,不是实际直径。关于 p或D的物理概念可参见课本第39页

说明 秒 分 单位 米   = : 2 4 60 375  g ◼ GD2是一个整体，不是G与D2的乘积， GD2 由产品样本或机械手册上查出。 GD2 中的 D 为回转直径，不是实际直径。关于 ρ 或 D 的物理概念可参见课本第39页