第7章电力拖动基础7.1电力拖动系统的组成与分类7.2电力拖动系统运动方程式7.3电力拖动系统的负载特性7.4电力拖动系统的稳定运行条件7.5电力拖动系统调速的基本概念
电机与拖动 1 第7章 电力拖动基础 7.1 电力拖动系统的组成与分类 7.3 电力拖动系统的负载特性 7.2 电力拖动系统运动方程式 7.4 电力拖动系统的稳定运行条件 7.5 电力拖动系统调速的基本概念
第7量电力地动基码7.1电力拖动系统的组成与分类拖动：原动机带动生产机械运动电力拖动：用电动机作为原动机的拖动方式一、电力拖动系统的组成电源电动机传动机构控制设备工作机构1.电力拖动系统的优点(1)电能易于生产、传输、分配。(2）电动机类型多、规格全，具有各种特性，能满足各种生产机械的不同要求
第7章 电力拖动基础 7.1 电力拖动系统的组成与分类 拖动：原动机带动生产机械运动。 电力拖动：用电动机作为原动机的拖动方式。 一、电力拖动系统的组成 控制设备 电动机 传动机构 工作机构 电源 1. 电力拖动系统的优点 (1) 电能易于生产、传输、分配。 (2) 电动机类型多、规格全，具有各种特性，能 满足各种生产机械的不同要求
第7量电力地动基础(3）电动机损耗小、效率高、具有较大的短时过载能力。（4）电力拖动系统容易控制、操作简单、便于实现自动化2.应用举例精密机床、重型铣床、初轧机、高速冷轧机、高速造纸机、风机、水泵
第7章 电力拖动基础 (3) 电动机损耗小、效率高、具有较大的短时 过载能力。 (4) 电力拖动系统容易控制、操作简单、 便于实现自动化。 2. 应用举例 精密机床、重型铣床、 初轧机、 高速冷轧机、高速造纸机、风机、水泵
第7量电力地动基础二、典型的电力拖动系统1.单轴旋转系统电动机、传动机构、工作机构等所有运动部件均以同一转速旋转。888中C工作机构2.多轴旋转系统s3工作机构
第7章 电力拖动基础 二、典型的电力拖动系统 1. 单轴旋转系统 电动机、传动机构、工作机构等所有运动部件 均以同一转速旋转。 2. 多轴旋转系统 工作机构 工作机构
第7量电力地动基础3.多轴旋转运动加平移运动系统工作机构4.多轴旋转运动加升降运动系统
第7章 电力拖动基础 3. 多轴旋转运动加平移运动系统 4. 多轴旋转运动加升降运动系统 工作机构 G
第7量电力地动基码7.2电力拖动系统的运动方程式一、单轴电力拖动系统的运动方程正方向dQTe- TL=dt※J-转动惯量（kg·m2）电动状态d2旋转角加速度（rad/s?）dtd2惯性转矩（N·m）dt制动状态下放重物※电动状态时，T。>0，n>0，TL>0。X节制动状态下放重物时，T。>0，n0
第7章 电力拖动基础 ※ J —— 转动惯量（kg·m2）； —— 旋转角加速度（rad/s2）； —— 惯性转矩（N·m）。 ※ 电动状态时， Te＞0，n＞0，TL＞0 。 ※ 制动状态下放重物时，Te＞0，n＜0，TL＞0 。 7.2 电力拖动系统的运动方程式 一、单轴电力拖动系统的运动方程 Te－TL= J d dt d dt J d dt 电动状态 Te TL 制动状态下放重物 Te TL 正方向
第7电力地动基础回转半径（m）回转直径（m）2因为J=mpGD?G(2旋转部分g4g飞轮矩的质量(kg)(N·m)GD?GD2d2元ndnT. - TLdt4gdt60375GD2dnT- TL375dt对于均匀实心圆柱体，p与几何半径R的关系为&Rp=J2
第7章 电力拖动基础 飞轮矩 (N·m2 ) 因为 J = m 2 G g = D 2 （ ） 2 GD2 4g 旋转部分 = 的质量(kg) 回转半径 (m) 2n 60 Te－TL = GD2 d 4g dt 回转直径 (m) = GD2 dn 375 dt GD2 dn 375 dt Te－TL = ※ 对于均匀实心圆柱体， 与几何半径 R 的关系为 R 2 =
第7量电力地砂基础GD2dnT- TL375dt动转矩dn·当T>T时>0→n个一→加速的暂态过程at0n=0dn?稳定运行。当T=T时n=常数dtdn<0 →n →减速的暂态过程当T<T时dt
第7章 电力拖动基础 当 Te＞TL 时， →n dn dt ＞0 →加速的暂态过程。 当 Te = TL 时，dn dt = 0 稳定运行。 当 Te＜TL 时， →n dn dt ＜0 →减速的暂态过程。 n = 0 n =常数 GD2 dn 375 dt Te－TL = 动转矩
第7量电力地动基础单轴电力拖动系统的功率平衡方程d2dCuo)T.2 - T2=J2dtdtd电磁功率负载吸P。- PL = JQ系统动能的功率dt(1)T.2 >0,即T.与2方向相同电动机输出机械功率电动状态。(2)T.Q<0,即T.与2方向相反电动机输入机械功率制动状态电动状态2制动状态2电动状态1制动状态1
第7章 电力拖动基础 负载吸收 的功率 (1) Te ＞0 ， 电动机输出机械功率 (2) Te ＜0 ， 电动机输入机械功率 单轴电力拖动系统的功率平衡方程 Te －TL = J d dt = （ ） d dt J 2 1 2 电磁功率 Pe－PL = J 系统动能 d dt 即 Te 与Ω 方向相同。 —— 电动状态。 即 Te 与Ω 方向相反。 —— 制动状态。 电动状态1 Te TL 制动状态1 Te TL 电动状态2 Te TL 制动状态2 Te TL
第7量电力地动基础(3)T2>0,即T与方向相反负载从电动机吸收机械功率(4)TQPL，Q个，加速状态，系统动能增加(6)P。<PL，Q，减速状态，系统动能减少d2Q和n不能突变，否则JQ0dt即系统不可能具有无穷大的功率电动状态2制动状态2电动状态1制动状态1
第7章 电力拖动基础 (3) TL ＞0， 负载从电动机吸收机械功率。 (4) TL ＜0， 负载释放机械功率给电动机（拖动系统）。 (5) Pe＞PL， (6) Pe＜PL， Ω 和 n 不能突变， 即系统不可能具有无穷大的功率。 即 TL 与Ω 方向相反。 即 TL与Ω 方向相同。 ，加速状态， ，减速状态， 否则 J →∞ d dt 电动状态1 T2 TL 制动状态1 T2 TL 电动状态2 T2 TL 制动状态2 T2 TL 系统动能增加。 系统动能减少