會計學1第八電力拖動系統的動力學基礎21、當電動機靜止或等速旋轉，電力拖動系統處于穩定運轉狀態下。2、當電力拖動系統處于加速狀態3、當電力拖動系統處于減速狀態

二、運動方程式中轉矩的正負符號分析運動方程式的一般形式

規定某個轉動方向為正方向，則轉矩T正向取正，反向取負；阻轉矩Tz

正向取負，反向取正。第1頁/共25頁3三、各種形狀旋轉體轉動慣量的計算

近年來，隨著制造業自動化程度的提高，各種各樣的機器人越來越廣泛地應用于生產第一線。這一類生產機械的轉動慣量是機器人控制系統中的重要參數。因此，需要計算各種形狀旋轉體的轉動慣量1.旋轉軸通過該物體的重心時，轉動慣量可以按以下公式計算：式中，—該物體某個組成部分的質量；

—該部分的重心到旋轉軸的距離。

對質量連續分布的物體用相應的定積分計算:第2頁/共25頁42.旋轉軸為不通過該物體重心的任意軸時，這時該旋轉物體的轉動慣量是它圍繞著不通過其重心的任意轉軸旋轉的轉動慣量與它圍繞穿過自身重心且平行于該任意軸線旋轉的轉動慣量之和

根據以上方法，可以推導出幾種常見的旋轉物體轉動慣量的計算方法如下：1．以ρ為半徑，以O為旋轉軸線，質量為m的旋轉小球（小球自身的半徑與ρ相比充分小）的轉動慣量：第3頁/共25頁52，圓環柱體3，圓柱體自身的中軸線O為旋轉軸線第4頁/共25頁64，長度為L，寬度為d，質量為m的長方體如果寬度d與長度L相比充分小,則為

5.長方體的質量為m，以O為旋轉軸線第5頁/共25頁76.旋轉圓錐體7.圓柱體（圓桿），轉軸垂直于圓桿的軸線且穿過它的重心第6頁/共25頁88.圓柱體（圓桿），轉軸垂直于圓桿的軸線且距離圓桿一端的距離為d

第7頁/共25頁9第二節工作機構轉矩、力、飛輪慣量和質量的折算

以電動機軸為折算對象，需要折算的參量為：工作機構轉矩，系統中各軸（除電動機軸外）的轉動慣量。對于某些作直線運動的工作機構，還必須把進行直線運動的質量及運動所需克服的阻力折算到電動機軸上去等效折算圖傳動圖第8頁/共25頁10一、工作機構轉矩的折算

折算的原則是系統的傳送功率不變式中，j——電動機軸與工作機構軸間的轉速比如果傳動機構為多級齒輪或帶輪變速，則總的速比應為各級速比的乘積。第9頁/共25頁11二、工作機構直線作用力的折算

根據傳送功率不變

三、傳動機構與工作機構飛輪慣量的折算

第10頁/共25頁12四、工作機構直線運動質量的折算折算的原則是轉動慣量中及質量中儲存的動能相等，即有（因為，，，）[例8-1]刨床傳動系統如圖所示。若電動機M

的轉速為n=420r/min，其轉子（或電樞）的飛輪慣量工作臺重工件重

各齒輪齒數及飛輪慣量見表。齒輪8的節距t8=25.13mm

。求刨床拖動系統在電動機軸上總的飛輪慣量。第11頁/共25頁13齒輪號12345678齒數Z2055306430783066飛輪慣量4.1220.109.8128.4018.6041.2024.5063.75

解1）旋轉部分第12頁/共25頁14齒輪8轉速2）直線運動部分工作臺速度3）刨床拖動系統在電機軸上總的飛輪慣量第13頁/共25頁15第三節考慮傳動機構損耗時的折算方法一、考慮傳動機構損耗的簡化方法（一）工作機構轉矩的簡化折算1．電動機工作在電動狀態2．電動機工作在發電制動狀態第14頁/共25頁16使用多級傳動時（二）工作機構直線作用力的簡化折算1．電動機工作在電動狀態2．電動機工作在發電制動狀態在提升與下放時傳動損耗相等的條件下，下放傳動效率與提升傳動效率之間有下列關系。第15頁/共25頁17二、考慮傳動機構損耗的較準確方法（一）電力拖動系統處于穩定運轉狀態下折算到電動機軸上的阻轉矩Tz0——不考慮傳動損耗時折算到電動機軸上的阻轉矩ΔT——由于傳動機構的摩擦所引起的附加轉矩下放時第16頁/共25頁18（二）電力拖動系統處于加速運轉狀態下在這種情況下，附加摩擦轉矩ΔT0不能認為與Tz0成正比，因為此時傳送通過傳動機構，除了Tz0外，還有慣性轉矩。慣性轉矩從系統的一個區段傳送到另一個區段時，要發生變化。等效拖動系統及系統中傳送轉矩的變化圖ΔTi第i個部件的總摩擦轉矩

T0i第i個部件的空載摩擦轉矩

進入第i個傳動機構的轉矩

第17頁/共25頁19第一個部件的轉矩

（即為電動機轉矩）傳送到第二個部件上的轉矩

傳送到第三個部件上的轉矩第18頁/共25頁20可得傳送到第四個部件上的轉矩

傳送到最后第（m＋1）個部件上的轉矩為

第19頁/共25頁21工作軸的轉矩為可整理成如下的形式

與以下電動機軸上的轉矩式相比較可見第20頁/共25頁22第四節生產機械的負載轉矩特性

在運動方程式中，阻轉矩（或稱負載轉矩）Tz

與轉速n的關系Tz=f

(n)

即為生產機械的負載轉矩特性。一、恒轉矩負載特性

反抗性恒轉矩負載特性位能性恒轉矩負載特性第21頁/共25頁23二、通風機負載特性

通風機負載的轉矩與轉速大小有關，基本上與轉速的平方成正比。為反抗性負載。通風機負載特性

屬于通風機負載的生產機械有離心式通風機、水泵、油泵等，其中空氣、水、油等介質對機器葉片的阻力基本上和轉速的平方成正比。恒功率負載特性負載轉矩基本上與轉速成反比，切削功率基本不變。三、恒功率負載特性

第22頁/共25頁24實際通風機