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第二章机电传动系统的动力学基础,2.1机电传动系统的运动方程式2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算2.3生产机械的机械特性2.4机电传动系统稳定运行的条件,第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式,电动机（M）,,,,,生产机械,,,,,,,,,,TL,TM,,,M,TL,M,,图2.1单轴拖动系统,静态（稳态）动态（加速或减速）,第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式,单轴机电传动系统的运动方程式,,,,,,TM----电动机转矩TL----负载转矩GD2---飞轮矩n-----转速t-----时间,第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式,动态转矩,恒速（静态转矩）正值加速（动态转矩）负值减速（动态转矩）,,TM与n同向为正向TL与n相反为正向,启动时,制动时,拖动矩（TM、n同向）,制动矩（TM、n反向）,第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式,第二章机电传动系统的动力学基础2.1机电传动系统的运动方程式,例2-1,1.列出系统的运动方程式；2.说明系统运行的状态。,解,加速运行状态减速减速,拖动转矩,制动矩,拖动转矩,制动矩,,,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,2.2.1负载转矩的折算（FV,TW依据系统传递功率不变的原则,多轴旋转拖动系统,,,,,（考虑传动效率）,速比传动效率,TL折算到电机轴上的负载转矩,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,多轴直线运动系统,2.2.1负载转矩的折算,提升重物,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,多轴直线运动系统,2.2.1负载转矩的折算,下放重物,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算（动能守恒）折算到电机轴上的总转动惯量为,电机轴、中间轴、负载轴上的转动惯量；电动机轴与中间传动轴之间的速比；电机轴与负载轴之间的速度比；电机轴、中间轴、负载轴上的角速度中间轴、电机轴上的齿数。,（旋转型）,,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算折算到电机轴上的总飞轮矩为,电机轴、中间轴、生产机械轴上的飞轮转矩。,（旋转型）,经验公式,,,,,,,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,直线运动系统折算到电机轴上的总转动惯量、飞轮矩为,多轴系统的运动方程式,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,例2-2Z2/Z13，Z4/Z35，,解（1）,第二章机电传动系统的动力学基础2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算,,解（2）飞轮矩的折算,近似计算,第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的机械特性,机械特性的概念2.3.1恒转矩型机械特性,,,,,,n,TL,T,-TL,,,,,n,T,TL,（a）反抗转矩,（b）位能转矩,（如摩擦转矩）（如因重力产生的转矩）（T与n的方向相反）（T的方向恒定，与n无关）,第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的特性,2.3.2离心式通风机型机械特性2.3.3直线型机械特性2.3.4恒功率型机械特性,,,,,T,n,0T0,,,,T,n,0,直线型机械特性,离心式通风机型机械特性,,,,恒功率型机械特性,T,n,0,第二章机电传动系统的动力学基础2.4机电传动系统稳定运行的条件,,Sm,,,Tmax,,,,系统稳定运行的必要充分条件（1）两机械特性有交叉点（2）在平衡点处有一速度Δn↑时，TMTLTM-TL0a点是稳定平衡点，b点不是。,,,第二章机电传动系统的动力学基础2.3生产机械的特性,例2-3判断下图b点是否是系统的稳定平衡点解系统中有交叉点ｂ，当△ｎ↑时ＴM0b点是平衡稳定点,,,,,,,,,,,△ｎｎ△ｎ,注意1.两机械特性曲线的区别，2.同时满足二稳定平衡条件。,第二章机电传动系统的动力学基础小结,基本要求1.掌握机电传动系统的运行方程式，并学会用它来分析与判别机电传动系统的运行状态；2.了解在多轴拖动系统中为了列出系统的运动方程式，必须将转矩等进行折算，掌握其折算的基本原则和方法；3.了解几种典型生产机械的机械特性；4.掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会用它来分析与判别系统的稳定平衡点。,第二章机电传动系统的动力学基础小结,重点与难点重点1.运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态。2.运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定运行点。难点1.根据机电传动系统中的方向确定是拖动转矩还是制动转矩，从而判别出系统的运行状态，是处于加速、减速还是匀速；2.在机械特性上判别系统稳定工作点时、如何找出,,第二章机电传动系统的动力学基础习题与思考题,2.11,
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