電機(jī)與拖動(dòng)輔導(dǎo)資料十一主 題：電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)的輔導(dǎo)文章一一電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成與分類、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速的基本概念學(xué)習(xí)時(shí)間:2016年12月12日--12月18日內(nèi)容：我們這周主要學(xué)習(xí)課件第7章電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)的相關(guān)內(nèi)容。希望通過下面的內(nèi)容能使同學(xué)們加深對(duì)電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)的理解。注意：請(qǐng)同學(xué)根據(jù)老師標(biāo)注的側(cè)重點(diǎn)選擇性學(xué)習(xí)。一,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成與分類（掌握相關(guān)基本內(nèi)容即可）電力拖動(dòng)系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備以及電源五部分組成，如圖1所示。圖1按照電源和電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力系統(tǒng)分為交流電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)和直流電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩類。簡(jiǎn)單的生產(chǎn)機(jī)械，如風(fēng)機(jī)、水泵等，只需一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。而大型復(fù)雜的生產(chǎn)機(jī)械，如各種大型機(jī)床，需要多臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別拖動(dòng)它們的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。因此，電力拖動(dòng)還可分為單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)和多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)還有單軸系統(tǒng)和多軸系統(tǒng)之分。圖2單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)MM工作抗榆圖3多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)二?電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程(要求會(huì)利用公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算)電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)于簡(jiǎn)單的單軸系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)方程式為：d。T-T=J/式中，t為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，其正方向與轉(zhuǎn)速〃的正方向相同；tl為負(fù)載轉(zhuǎn)矩(其中包括電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩T)，其正方向與轉(zhuǎn)速n的正方向相反；J為拖動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg-m2)；。為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械角速度(rad/s)。在工程計(jì)算中，常將角速度□(rad/s)同電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)來代替，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J(kg-m2)用旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的飛輪距GD2(N-m2)替代，即, GD2J=mp2= 4g因此，電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的實(shí)用表達(dá)式為GD2dnT—T= eL375dt對(duì)于實(shí)際的多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，通常把傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)看作一個(gè)整體，且等效為一個(gè)負(fù)載，把負(fù)載轉(zhuǎn)矩和系統(tǒng)的飛輪距折算到電動(dòng)機(jī)軸上來，這樣，就可把多軸系統(tǒng)折算為單軸系統(tǒng)。折算的原則是保持傳遞的功率不變和系統(tǒng)儲(chǔ)存的動(dòng)能不變。三，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性（需要掌握的內(nèi)容）生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速〃的關(guān)系定義為生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，簡(jiǎn)L稱負(fù)載特性。根據(jù)負(fù)載性質(zhì)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的生產(chǎn)機(jī)械可大致分成恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和通風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載三類。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n無關(guān)，為一恒定值，即T廣C。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向是否一致，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又可分為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。恒功率負(fù)載是指不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速成反比，負(fù)載功率基本為常數(shù)，即t=k，其中k為比例系數(shù)。其負(fù)載特性是一條雙Ln曲線。通風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的共同特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件（需要掌握的內(nèi)容）電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是:T=Tl且%<%圖4電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件五、 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速（需要掌握的內(nèi)容）電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的許多生產(chǎn)機(jī)械都有調(diào)速的要求，電動(dòng)機(jī)調(diào)速是指電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，人為地或自動(dòng)地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿足工作機(jī)械對(duì)不同轉(zhuǎn)速的要求。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一般有以下幾種分類方法：無級(jí)調(diào)速和有級(jí)調(diào)速無級(jí)調(diào)速是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以平滑地調(diào)節(jié)。異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)、直流發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、晶閘管整流器-直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等，都屬于無級(jí)調(diào)速。有級(jí)調(diào)速是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只有有限的幾種，如雙速、三速、四速等。異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)電樞電路串電阻調(diào)速等，都屬于有級(jí)調(diào)速。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速向上調(diào)速和向下調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)包括調(diào)速范圍、靜差率、調(diào)速平滑性、調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性等。六、 典型例題解析1.從運(yùn)動(dòng)方程式怎樣看出系統(tǒng)處于加速、減速、穩(wěn)定、靜止各種工作狀態(tài)？答：根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程式T-T=舟可見，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)eLdt載轉(zhuǎn)矩共同決定。當(dāng)T=TL時(shí)，系統(tǒng)處于穩(wěn)定或靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)T＞孔時(shí)，系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；當(dāng)T＜孔時(shí)，系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載起動(dòng)，已知電機(jī)的額定功率Pn=7.5kW,額定轉(zhuǎn)速nN=1435尸/min，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)與=1.6，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=120kg?m2，求起動(dòng)瞬間的加速度。解：額定轉(zhuǎn)矩為T=^^=9.55P=9.55x7.5、100°N?m=49.91N?mn2兀nn 143560N N起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為T=kT=1?6x49.91n?m=79.86n?m起動(dòng)瞬間的加速度為四=1(T-T)=—x(79.86-49.91)sd/s2=0.25rad/s2dtJstL1203.什么是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的拍？單拍制和雙拍制有什么區(qū)別？(第十周思考題答案)答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)稱為一拍，每一拍轉(zhuǎn)子所