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1、电力拖动系统运动方程电力拖动系统运动方程图 1 为一单轴电力拖动系统,电动机在电力拖动系统中作旋转运动时,必须遵循下列基本的运动方程式。图 1 单轴电力拖动系统旋转运动的方程式为(1)式中,为电动机产生的拖动转矩();为负载转矩();为惯性转矩(或称动转矩),为转动惯量可用下式表示(2)式中,.分别为旋转部分的质量()与重量();.分别为转动惯性半径与直径();为重力加速度,;的单位为。需要说明的是,式(1)中忽略了电动机本身的损耗转矩,认为电动机产生的电磁转矩全部用来拖动负载。 这一点将在以后的内容详细介绍。在实际计算中常用式(1)的另一种形式。即将角速度(的单位为,的单位为)代入式(1)得
2、运动方程式实用形式:(3)式中,为飞轮矩(), ;系数是具有加速度量纲的系数。电动机的转子及其他转动部件的飞轮矩的数值可由相应的产品目录1中查到,但是应注意将单位化成国际单位制(乘以) 。电动机的工作状态可由运动方程式表示出来。分析式(3)可见(1)当, ,则常值,电力拖动系统处于稳定运转状态;(2)当, ,电力拖动系统处于加速过渡过程状态中;(3)当, ,电力拖动系统处于减速过渡过程状态中。运动方程式中转矩的符号分析应用运动方程式,通常以电动机轴为研究对象。 由于电动机运转状态的不同以及生产机械负载类型的不同, 电动机轴上的拖动转矩及负载转矩不仅大小不同,方向也是变化的。运动方程式可写成下列一般形式:(4)式(4)中拖动转矩及负载转矩前均带有正负符号,并作如下规定:如设定电力拖动系统的正方向, 则拖动转矩的方向如果与所设定的正方向相同,前带正号,相反时带负号。在式(4)中,由于负载转矩前已带有负号,因此其正负号的规定恰与拖动转矩的规定相反。 即当负载转矩的方向与设定的旋转正方向相同时, 负载转矩前取负号,相反时则取正号。本书的计算中,均规定电力拖动系统的正向电动机转向为系统的正方向。上面的规定也可归纳为:拖动转矩与规定正向相同取正,相反取负;2负载转矩与规定正向相同取负,相反取正。惯性转矩的大小及正负符号由拖动转矩及负载转矩的代数和来决定。3