1、1電力拖動基礎(chǔ) 第一章第一章電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2 本章主要介紹電力拖動系統(tǒng)的構(gòu)成、本章主要介紹電力拖動系統(tǒng)的構(gòu)成、電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式、生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式、生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性以及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性以及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件。的條件。3 .電力拖動系統(tǒng)的組成電力拖動系統(tǒng)的組成電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)，是指以電動機(jī)作為原動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械完是指以電動機(jī)作為原動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械完成一定工藝要求的系統(tǒng)。電力拖動系統(tǒng)通常由電動機(jī)、傳成一定工藝要求的系統(tǒng)。電力拖動系統(tǒng)通常由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)機(jī)械、控制設(shè)備和電源等動機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)機(jī)械、控制

2、設(shè)備和電源等5 5部分組成。部分組成。 圖1-1電力拖動系統(tǒng)組成框圖在許多情況下，電動機(jī)與工作機(jī)構(gòu)并不同軸，而在二者之間有傳在許多情況下，電動機(jī)與工作機(jī)構(gòu)并不同軸，而在二者之間有傳動機(jī)構(gòu)，它把電動機(jī)的運(yùn)動經(jīng)過中間變速或變換運(yùn)動方式后再傳動機(jī)構(gòu)，它把電動機(jī)的運(yùn)動經(jīng)過中間變速或變換運(yùn)動方式后再傳給生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)給生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu) 41.2 電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式2.1.1 2.1.1 單軸系統(tǒng)的運(yùn)動方程式單軸系統(tǒng)的運(yùn)動方程式 圖1-2單軸電力拖動系統(tǒng) 圖中：圖中：eT為電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 n為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 LT為負(fù)載轉(zhuǎn)矩為負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (

3、(注意注意: :20LTTT) )5224GDJmg 根據(jù)剛體轉(zhuǎn)動定律根據(jù)剛體轉(zhuǎn)動定律 ，可寫出單軸系統(tǒng)的運(yùn)動方程式：，可寫出單軸系統(tǒng)的運(yùn)動方程式：dtdJTTLe 式中式中: :J J _轉(zhuǎn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量 , (, (包括電動機(jī)的轉(zhuǎn)包括電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量和生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動慣量，單位為動慣量和生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動慣量，單位為kg.mkg.m2 2 ) ) _為電動機(jī)的機(jī)械角速度為電動機(jī)的機(jī)械角速度(單位為單位為rad/s)。 2GD在工程中，系統(tǒng)的慣性作用常用飛輪矩在工程中，系統(tǒng)的慣性作用常用飛輪矩 來表示來表示為電動機(jī)轉(zhuǎn)子與生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)動部分的飛輪矩之和為電動機(jī)轉(zhuǎn)子與生產(chǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)動部分

4、的飛輪矩之和 （單位：（單位：Nm2) )2GD6(2)如果從產(chǎn)品目錄中查出的飛輪矩的單位是如果從產(chǎn)品目錄中查出的飛輪矩的單位是2kgm,則需乘以則需乘以9.89.8。260n 又因?yàn)橛忠驗(yàn)樗运? 單軸系統(tǒng)運(yùn)動方程式的實(shí)用形式：單軸系統(tǒng)運(yùn)動方程式的實(shí)用形式：dtdnGDTTLe3752注意：注意：(1)GD(1)GD2 2是表征轉(zhuǎn)動系統(tǒng)慣性的完整概念，不能簡單地理是表征轉(zhuǎn)動系統(tǒng)慣性的完整概念，不能簡單地理解為兩者的乘積。解為兩者的乘積。7由運(yùn)動方程式可知，系統(tǒng)有的由運(yùn)動方程式可知，系統(tǒng)有的三種運(yùn)行狀態(tài)三種運(yùn)行狀態(tài)1)1)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 時(shí)時(shí), ,系統(tǒng)處于系統(tǒng)處于靜止靜止或或恒轉(zhuǎn)速恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)

5、，即處運(yùn)行狀態(tài)，即處于穩(wěn)態(tài)。于穩(wěn)態(tài)。0dtdnLeTT 2) 2)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 時(shí)時(shí), ,系統(tǒng)處于系統(tǒng)處于加速加速運(yùn)行狀態(tài)，即處于暫態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)，即處于暫態(tài)。0dtdnLeTT 3)3)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 時(shí)時(shí), ,系統(tǒng)處于系統(tǒng)處于減速減速運(yùn)行狀態(tài)，即處于暫態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)，即處于暫態(tài)。0dtdnLeTT 電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式描述了系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)，而系統(tǒng)的電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式描述了系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)，而系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)取決于作用在原動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。運(yùn)動狀態(tài)取決于作用在原動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。8注意：注意：運(yùn)動方程式針對的是單軸拖動系統(tǒng)，對于運(yùn)動方程式針對的是單軸拖動系統(tǒng)，對于多軸拖動系統(tǒng)，多軸拖動系統(tǒng)，

6、要將多軸系統(tǒng)等效為一單軸系統(tǒng)要將多軸系統(tǒng)等效為一單軸系統(tǒng) 。運(yùn)動方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號的規(guī)定運(yùn)動方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號的規(guī)定 首先確定電動機(jī)某一電動狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速的方向?yàn)橄到y(tǒng)旋轉(zhuǎn)正首先確定電動機(jī)某一電動狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速的方向?yàn)橄到y(tǒng)旋轉(zhuǎn)正方向，然后規(guī)定：方向，然后規(guī)定：（1 1）電磁轉(zhuǎn)矩）電磁轉(zhuǎn)矩 與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速 的正方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。的正方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。neT（2 2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩）負(fù)載轉(zhuǎn)矩 與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速 的正方向相同時(shí)為負(fù)，相反時(shí)為正。的正方向相同時(shí)為負(fù)，相反時(shí)為正。nLT92.1.2 2.1.2 多軸電力拖動系統(tǒng)的等效多軸電力拖動系統(tǒng)的等效 圖1-3多軸電力拖動系統(tǒng) 10折算原則：折算原

7、則：折算前后系統(tǒng)所傳送的功率及所儲存的動能不折算前后系統(tǒng)所傳送的功率及所儲存的動能不變。變。折算包括：折算包括：負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算和飛輪矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算和飛輪矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算是從系統(tǒng)已知的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算是從系統(tǒng)已知的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算出折算到電動機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩。折算到電動機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩。飛輪矩的折算是從已知的各傳動軸上的飛輪矩計(jì)算飛輪矩的折算是從已知的各傳動軸上的飛輪矩計(jì)算出折算到電動軸上的總飛輪矩。出折算到電動軸上的總飛輪矩。由于這兩種折算隨生產(chǎn)機(jī)械工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式的不由于這兩種折算隨生產(chǎn)機(jī)械工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式的不同而不同，下面分三種情況來進(jìn)行討論。同而不同

8、，下面分三種情況來進(jìn)行討論。11 (1)(1)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算1. .工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算 Ln，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為 設(shè)圖設(shè)圖1-3a)1-3a)中工作機(jī)構(gòu)中工作機(jī)構(gòu)的實(shí)的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩為際負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 LT相應(yīng)的角速度相應(yīng)的角速度 2/60LLn ，則工作機(jī)構(gòu)的功率則工作機(jī)構(gòu)的功率LPLLLPT (1-5) 設(shè)折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為設(shè)折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 LT，電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)速為電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)速為 n，相應(yīng)的角速度為，相應(yīng)的角速度為，則折算到電動機(jī)軸上的功率為則折算到電動機(jī)軸上的功率為 PL為為LLPT(1-6) 12若忽略傳

9、動機(jī)構(gòu)的功率損耗，按照折算前、后功率不若忽略傳動機(jī)構(gòu)的功率損耗，按照折算前、后功率不變的原則，于是有變的原則，于是有 (1-8) LLLLLPTPT (1-7) 則折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩則折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩LT為：為： LLLLLLnTTTTnj式中，式中， /LLjn n ，為傳動機(jī)構(gòu)的總轉(zhuǎn)速比。，為傳動機(jī)構(gòu)的總轉(zhuǎn)速比。 在多級傳動機(jī)構(gòu)中，它等于各級傳動軸轉(zhuǎn)速比的乘積，即在多級傳動機(jī)構(gòu)中，它等于各級傳動軸轉(zhuǎn)速比的乘積，即 12njjjj13實(shí)際上，在機(jī)械功率的傳遞過程中，傳動機(jī)構(gòu)存在著功實(shí)際上，在機(jī)械功率的傳遞過程中，傳動機(jī)構(gòu)存在著功率損耗，稱為傳動損耗。率損耗，稱為傳動損耗。傳動損耗可以用傳動機(jī)構(gòu)

10、的效率傳動損耗可以用傳動機(jī)構(gòu)的效率來描述。來描述。 傳動損耗到底是由電動機(jī)承擔(dān)還是由生產(chǎn)機(jī)械承擔(dān)，取決于傳動損耗到底是由電動機(jī)承擔(dān)還是由生產(chǎn)機(jī)械承擔(dān)，取決于功率傳遞的方向。功率傳遞的方向。當(dāng)電動機(jī)工作在電動狀態(tài)時(shí)當(dāng)電動機(jī)工作在電動狀態(tài)時(shí)，功率傳遞方向是從電動機(jī)流向，功率傳遞方向是從電動機(jī)流向生產(chǎn)機(jī)械，傳動損耗由電動機(jī)承擔(dān)。此時(shí)，按照折算前、后傳遞生產(chǎn)機(jī)械，傳動損耗由電動機(jī)承擔(dān)。此時(shí)，按照折算前、后傳遞功率不變的原則，折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：功率不變的原則，折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：LLLLTTTj(1-10)(1-10) 14當(dāng)電動機(jī)工作在發(fā)電制動狀態(tài)時(shí)當(dāng)電動機(jī)工作在發(fā)電制動狀態(tài)時(shí)，功率傳遞方向是由生產(chǎn)

11、機(jī)，功率傳遞方向是由生產(chǎn)機(jī)械流向電動機(jī)，此時(shí)傳動損耗由生產(chǎn)機(jī)械承擔(dān)。按照折算前、后械流向電動機(jī)，此時(shí)傳動損耗由生產(chǎn)機(jī)械承擔(dān)。按照折算前、后傳遞功率不變的原則，折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：傳遞功率不變的原則，折算后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：(1-12)(1-12) LLLLTTTj注意，式注意，式(1-10) (1-10) 和式和式(1-12)(1-12)中，中，為傳動機(jī)構(gòu)的總效率。為傳動機(jī)構(gòu)的總效率。 15 （2）飛輪矩的折算 設(shè)圖設(shè)圖1-3a)1-3a)中電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為中電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為 dJ第二根軸的轉(zhuǎn)動慣量為第二根軸的轉(zhuǎn)動慣量為 1J工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為的轉(zhuǎn)動慣量為 LJ折算到

12、電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為 J按照折算前后系統(tǒng)儲存動能不變的原則，有：按照折算前后系統(tǒng)儲存動能不變的原則，有： 22221111112222dLLJJJJ 所以，折算后的等效轉(zhuǎn)動慣量所以，折算后的等效轉(zhuǎn)動慣量J為：為：12211 2()LdJJJJjj j16式中，式中，代入上式，可得到等效的單軸飛輪矩代入上式，可得到等效的單軸飛輪矩GD2 為：為：將將24G DJg222212211 2()LdGDGDGDGDjj j (1-16) 是電動機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩與裝在該軸上的齒輪飛輪矩之和；是電動機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩與裝在該軸上的齒輪飛輪矩之和； 2dGD21GD為第二根軸

13、上兩個(gè)齒輪飛輪矩之和；為第二根軸上兩個(gè)齒輪飛輪矩之和； 2LGD為第三根軸上工作機(jī)構(gòu)飛輪矩與該軸齒輪飛輪矩之和。為第三根軸上工作機(jī)構(gòu)飛輪矩與該軸齒輪飛輪矩之和。 由式由式(1-16)(1-16)可知，各級飛輪矩折算到電動機(jī)軸上時(shí)，應(yīng)可知，各級飛輪矩折算到電動機(jī)軸上時(shí)，應(yīng)除以電動機(jī)與該級之間轉(zhuǎn)速比的平方。因此，飛輪矩折算的除以電動機(jī)與該級之間轉(zhuǎn)速比的平方。因此，飛輪矩折算的一般形式為：一般形式為：222222123222211 21 23()()LdGDGDGDGDGDGDjj jj j jj172.工作機(jī)構(gòu)平移運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算圖圖1-4 龍門刨床傳動機(jī)構(gòu)示意圖龍門刨床傳動機(jī)構(gòu)示意圖 1

14、8 (1)(1)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算設(shè)切削時(shí)圖設(shè)切削時(shí)圖1-41-4中工作臺與工件的平移速度為中工作臺與工件的平移速度為v( (單位為單位為m/s) ,) ,工作機(jī)構(gòu)做平移運(yùn)動時(shí)受到的阻力（切削力）工作機(jī)構(gòu)做平移運(yùn)動時(shí)受到的阻力（切削力）F F為為( (單位為單位為N)N)，則切削功率，則切削功率( (單位為單位為W)W)為為 PFv依據(jù)折算前、后功率不變的原則，若不考慮傳動損耗，則有：依據(jù)折算前、后功率不變的原則，若不考慮傳動損耗，則有：LFvT 于是，于是，9.552/60LFvFvFvTnn當(dāng)考慮傳動損耗時(shí)當(dāng)考慮傳動損耗時(shí), , 9.55LFvTn19 (2)(2)飛輪矩的折算飛

15、輪矩的折算 設(shè)平移物體折算至電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為設(shè)平移物體折算至電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量為 于是，平移物體折算到電動機(jī)軸上的飛輪矩為：于是，平移物體折算到電動機(jī)軸上的飛輪矩為： 設(shè)設(shè)作平移運(yùn)動的物體總質(zhì)量為作平移運(yùn)動的物體總質(zhì)量為Lm，其重量，其重量 LLGm g，所產(chǎn)生的動能為，所產(chǎn)生的動能為 221122LLGm vvgLJ，則：，則： 221122LLm vJ222365LLG vGDn203.工作機(jī)構(gòu)做升降運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算工作機(jī)構(gòu)做升降運(yùn)動時(shí)轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算 圖圖1-5 起重機(jī)電力拖動示意圖起重機(jī)電力拖動示意圖21 (1)(1)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算與功

16、率傳遞方向密切相關(guān)，因由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算與功率傳遞方向密切相關(guān)，因此，提升重物和下放重物時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算值不同，需此，提升重物和下放重物時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算值不同，需分別進(jìn)行分析。分別進(jìn)行分析。 假設(shè)重物的重量為假設(shè)重物的重量為G=mg，提升重物和下放重物時(shí)的速，提升重物和下放重物時(shí)的速度均為度均為v，卷筒半徑為，卷筒半徑為R，總轉(zhuǎn)速比為，總轉(zhuǎn)速比為j。當(dāng)考慮傳動損耗時(shí)當(dāng)考慮傳動損耗時(shí), , 提升重物提升重物 提升重物時(shí)，作用在卷筒軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為提升重物時(shí)，作用在卷筒軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為GR,若不計(jì)傳動若不計(jì)傳動機(jī)構(gòu)損耗機(jī)構(gòu)損耗,則折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩則折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為：為：L

17、GRTjccLnGvjGRT55. 922當(dāng)考慮傳動損耗時(shí)當(dāng)考慮傳動損耗時(shí), , 下放重物下放重物 下放重物時(shí)，作用在卷筒軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為下放重物時(shí)，作用在卷筒軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為GR，若不計(jì)傳動若不計(jì)傳動機(jī)構(gòu)損耗，則折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩機(jī)構(gòu)損耗，則折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL仍為：仍為：LGRTjccLnGvjGRT55. 9cc12當(dāng)對同一重物提升和下放時(shí)，可認(rèn)為傳動機(jī)構(gòu)的損耗相等，則當(dāng)對同一重物提升和下放時(shí)，可認(rèn)為傳動機(jī)構(gòu)的損耗相等，則 23 (2)(2)飛輪矩的折算飛輪矩的折算由于升降運(yùn)動和平移運(yùn)動都屬于直線運(yùn)動，所以其飛輪矩的由于升降運(yùn)動和平移運(yùn)動都屬于直線運(yùn)動，所以其飛輪矩

18、的折算方法與平移運(yùn)動相同。折算方法與平移運(yùn)動相同。 例例1-21-2 由電動機(jī)與卷揚(yáng)機(jī)組成的拖動系統(tǒng)如圖由電動機(jī)與卷揚(yáng)機(jī)組成的拖動系統(tǒng)如圖1-51-5所示。設(shè)重物所示。設(shè)重物G=5000NG=5000N，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000 / minnr時(shí)，重物的上升速度時(shí)，重物的上升速度為為 2/vm s，電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為，電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為 224 .78mNGDd， 卷筒直徑卷筒直徑 0.5FDm， 卷筒的轉(zhuǎn)動慣量卷筒的轉(zhuǎn)動慣量 2248.74mNGDF， 減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量和鋼繩質(zhì)量可以忽略不計(jì)，傳動機(jī)構(gòu)的效率減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量和鋼繩質(zhì)量可以忽略不計(jì)，傳動機(jī)構(gòu)的效率

19、c0.95。試求：。試求： (1)(1)使重物勻速上升時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；使重物勻速上升時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；(2)(2)整個(gè)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)折算到電動機(jī)軸上的總飛輪矩；折算到電動機(jī)軸上的總飛輪矩；(3) (3) 使重物以使重物以m/s2的加速度上升的加速度上升時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。 24解：解：(1) (1) 當(dāng)重物勻速上升時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩與折當(dāng)重物勻速上升時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩與折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等。按照功率傳遞方向，于是有算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等。按照功率傳遞方向，于是有500029.559.55100.5100

20、00.95LcGvTNmn(2) (2) 根據(jù)題意，卷筒的轉(zhuǎn)速為根據(jù)題意，卷筒的轉(zhuǎn)速為6060276.43 / min0.5FFvnrD由于傳動機(jī)構(gòu)的總轉(zhuǎn)速比由于傳動機(jī)構(gòu)的總轉(zhuǎn)速比j為為084.1343.761000Fnnj25所以折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的總飛輪矩為：所以折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的總飛輪矩為：222222222236574.485000278.436513.084100086.135FdGDGvGDGDjnNm(3) (3) 考慮到電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與提升重物速度之間的關(guān)系考慮到電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與提升重物速度之間的關(guān)系60FFvnn jjD于是電動機(jī)的加速度與提升重物時(shí)的加速度之間的關(guān)系為于是

21、電動機(jī)的加速度與提升重物時(shí)的加速度之間的關(guān)系為 60LFdnjadtD26 因此，當(dāng)重物以因此，當(dāng)重物以m/s2的加速度上升時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的加速度上升時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩為：軸上的輸出轉(zhuǎn)矩為： 226037537586.13560100.513.084 13750.5215.35LLLFGD dnGDTTTjadtDNm27 1.3 負(fù)載的機(jī)械特性負(fù)載的機(jī)械特性 n = f (TL) 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的參考方向：轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的參考方向： OTLn+TLTL1. 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性(1) 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 nTe TL由摩擦力產(chǎn)生的。由摩擦力產(chǎn)生的。當(dāng)當(dāng) n0， TL0。

22、當(dāng)當(dāng) n 0，TL0。 如機(jī)床平移機(jī)構(gòu)、如機(jī)床平移機(jī)構(gòu)、 壓延設(shè)備等。壓延設(shè)備等。28OTLnOTLn(2) 位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 由重力作用產(chǎn)生的。由重力作用產(chǎn)生的。 當(dāng)當(dāng) n0， TL0。 當(dāng)當(dāng) n 0，TL0。 如起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)如起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu) 和礦井卷揚(yáng)機(jī)等。和礦井卷揚(yáng)機(jī)等。2. 恒功率負(fù)載特性恒功率負(fù)載特性 TL n = 常數(shù)。常數(shù)。 如機(jī)床的主軸系統(tǒng)等。如機(jī)床的主軸系統(tǒng)等。 TL1n293. 通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性 OTLn TLn2 TL 的方向始終與的方向始終與 n 的方向相反。的方向相反。 如通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等。如通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等。實(shí)際的通風(fēng)機(jī)負(fù)載實(shí)際的通風(fēng)機(jī)負(fù)載OTLnT0TL = T0k n2實(shí)際的機(jī)床平移機(jī)構(gòu)實(shí)際的機(jī)床平移機(jī)構(gòu)OTLn301.4 電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件工作點(diǎn)：工作點(diǎn)： 在電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載在電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)上。的機(jī)械特性的交點(diǎn)上。穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行:即：即：TeTL = 0運(yùn)動方程運(yùn)動方程:TeTL= J d d tTeTL 0加速加速TeTL 0減速減速n = 常數(shù)常數(shù)過渡過程過渡過程:31n0TnOTLab 干擾使干擾使 TL a 點(diǎn)點(diǎn):Te TL n Te a a點(diǎn)。點(diǎn)。 a 點(diǎn)。點(diǎn)。 n Te 干擾過后干擾過后