多轴电力拖动系统的简化课件

3.2多轴电力拖动系统的简化多轴电力拖动系统的简化 实实际际的的电电力力拖拖动动系系统统，大大多多数数是是电电动动机机通通过过传传动动机机构构与与工工作作机机构构相相连连。因因为为在在实实际际应应用用中中，许许多多生生产产机机械械为为满满足足其其工工艺艺过过程程的的要要求求，需需要要较较低低的的速速度度，而而电电动动机机大大多多具具有有较较高高的的速速度度。生生产产机机械械和和电电动动机机之之间间必必须须装装设设减减速速机机构构，如如减减速速齿齿轮轮箱箱，蜗蜗轮轮蜗蜗杆杆或或皮皮带带等等传传动动装装置置，从而构成所谓的多从而构成所谓的多轴电力拖动系统。轴电力拖动系统。3.2多轴电力拖动系统的简化实际的电力拖动系统，1 为了简化多轴系统计算，我们力图用该系统中的某为了简化多轴系统计算，我们力图用该系统中的某一根轴的运动来代替整个拖动系统的运动，即把实际多一根轴的运动来代替整个拖动系统的运动，即把实际多轴系统等效为单轴系统。这样只要研究电动机轴即可解轴系统等效为单轴系统。这样只要研究电动机轴即可解决整个拖动系统的问题，使研究工作大为简化，但这时决整个拖动系统的问题，使研究工作大为简化，但这时电机轴上的参数已不再是其本身的参数，而是代表整个电机轴上的参数已不再是其本身的参数，而是代表整个系统的参数。系统的参数。为了简化多轴系统计算，我们力图用该系统中的某一根轴的运2 3.2.1工作机构为转动情况时，转矩与飞轮矩的折算工作机构为转动情况时，转矩与飞轮矩的折算1、负载转矩的折算负载转矩的折算 负载转矩折算的原则是，保持折算前后系统传递负载转矩折算的原则是，保持折算前后系统传递的功率不变。关于中间传动机构的传动损耗，将在传的功率不变。关于中间传动机构的传动损耗，将在传动效率动效率中考虑。中考虑。3.2.1工作机构为转动情况时，转矩与飞轮矩的折算13根据折算前后功率不变的原则有根据折算前后功率不变的原则有 根据折算前后功率不变的原则有4若若考考虑虑传传动动机机构构的的传传动动效效率率，根根据据功功率率不不变变的的原原则，负载转矩的折算值还要加大，为：则，负载转矩的折算值还要加大，为：若考虑传动机构的传动效率，根据功率不变的5上两式折合值之差为上两式折合值之差为：上两式折合值之差为：62、飞轮矩的折算飞轮矩的折算 飞飞轮轮矩矩的的大大小小是是运运动动物物体体机机械械惯惯性性大大小小的的体体现现。旋转物体的动能大小为旋转物体的动能大小为2、飞轮矩的折算7写成一般形式有写成一般形式有写成一般形式有8 般说来在总的般说来在总的GD2中，电动机转子本身的飞轮中，电动机转子本身的飞轮矩矩GDD2在系统总飞轮矩中占有主要的成分，其值可以在系统总飞轮矩中占有主要的成分，其值可以从产品目录中查到。传动机构各轴及工作机构转轴的从产品目录中查到。传动机构各轴及工作机构转轴的飞轮矩折算到电动机轴上后数值不大，是总飞轮矩中飞轮矩折算到电动机轴上后数值不大，是总飞轮矩中的次要部分。而各齿轮的飞轮矩又往往是不知道的，的次要部分。而各齿轮的飞轮矩又往往是不知道的，计算起来也很麻烦，因此可用下式估算系统总飞轮矩：计算起来也很麻烦，因此可用下式估算系统总飞轮矩：般说来在总的GD2中，电动机转子本身的飞轮矩G93.2.2工作机构为平移运动时，转矩与飞轮矩的折算工作机构为平移运动时，转矩与飞轮矩的折算1负载转矩的折算负载转矩的折算 刨刨床床切切削削时时工工件件与与工工作作台台一一起起以以速速度度v移移动动，刨刨刀刀不不动动，刨刨刀刀作作用用在在工工件件上上的的力力为为F，传传动动机机构构效效率率为为。折算前龙门刨床切削功率为折算前龙门刨床切削功率为P=Fv 3.2.2工作机构为平移运动时，转矩与飞轮矩的折算10 若若不不考考虑虑传传动动机机构构的的传传动动损损耗耗，根根据据折折算算前前后后功率不变的原则，有转矩折算公式功率不变的原则，有转矩折算公式Fv=TF若不考虑传动机构的传动损耗，根据折算前后功率不变的11若考虑传动机构的传动损耗，有转矩折算公式若考虑传动机构的传动损耗，有转矩折算公式 2、飞轮矩的折算飞轮矩的折算 作作平平移移运运动动部部件件的的质质量量为为mf,重重量量为为，其其自自身身具具有有的动能为：的动能为：若考虑传动机构的传动损耗，有转矩折算公式2、飞轮矩的12折算前后的动能不变，因此折算前后的动能不变，因此 折算前后的动能不变，因此133.2.3工作机构为升降运动时，转矩与飞轮矩的折算工作机构为升降运动时，转矩与飞轮矩的折算 起重机的提升机构、电梯等均做升降运动，升降起重机的提升机构、电梯等均做升降运动，升降运动属直线运动，但它与重力有关，与平移运动相比运动属直线运动，但它与重力有关，与平移运动相比还是有区别。还是有区别。3.2.3工作机构为升降运动时，转矩与飞轮矩的折算14 1 1、负载转矩折算、负载转矩折算（1）提升重物时折算提升重物时折算当当电电动动机机带带动动工工作作机机构构提提升升重重物物时时，电电动动机机处处于于电电动动状状态态，而而钢钢丝丝绳绳拉拉力力将将在在电电动动机机轴轴上上反反映映一一个个阻阻转转矩矩GR，不不计计传传动动机机构构中中的的损损耗耗，按按系系统统功功率率保保持持不不变变的原则，折算到电动机轴上的负载转矩为的原则，折算到电动机轴上的负载转矩为1、负载转矩折算15 考考虑虑到到传传动动机机构构中中的的损损耗耗后后，提提升升时时损损耗耗由由电电动动机负担，折算到电动机轴上的负载转矩为机负担，折算到电动机轴上的负载转矩为传动机构损耗的转矩为传动机构损耗的转矩为 考虑到传动机构中的损耗后，提升时损耗由电动机负担16 （2）下放重物时折算下放重物时折算 下下放放重重物物时时，重重物物对对卷卷筒筒轴轴的的负负载载转转矩矩大大小小仍仍为为GR，不不计计传传动动机机构构损损耗耗时时，折折算算到到电电动动机机轴轴上上的的负负载载转转矩仍旧为矩仍旧为GR/j，方向不变。方向不变。若考虑传动机构损耗，若考虑传动机构损耗，T由负载负担。由负载负担。（2）下放重物时折算17此时，传动机构的效率此时，传动机构的效率 此时，传动机构的效率18