合血工堂火学 第八章电力拖动系统的动力学基础 第一节电力把动系统的远动方程式 电力拖动装置可分 电源 为电动机、工作机构、 控制设备及电源等四个 组成部分 控制设备 电动机 工作机构 在许多情况下,电动机与工作机构并不同轴,而在二者之间有传动 机构,它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生 产机械的工作机构
第八章 电力拖动系统的动力学基础 第一节 电力拖动系统的运动方程式 电力拖动装置可分 为电动机、工作机构、 控制设备及电源等四个 组成部分 在许多情况下,电动机与工作机构并不同轴,而在二者之间有传动 机构,它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生 产机械的工作机构
运动方程式 dy 对于直线运动 F-F=m dt 对于旋转运动T-72=J dt 转动惯量J=mp GD2 单位为kgm g 式中m与G—旋转部分的质量(kg)与重量(N) p与D——惯性半径与直径(m) 2n T GD- dn 60 375dt 式中GD2称为飞轮惯量(N·m2),GD2=4gJ
2 一、运动方程式 对于直线运动 t v F Fz m d d − = 对于旋转运动 t T T J z d d − = 式中 m与G——旋转部分的质量(kg)与重量(N) ρ 与D——惯性半径与直径(m) 转动惯量 g GD J m 4 2 2 = = 单位为 2 kg m 60 2n = t GD n T Tz d d 375 2 − = 2 式中 GD2 称为飞轮惯量(N m ), GD 4gJ 2 =
1、当T=7.如n=0电动机静止或等速旋转,电力拖动 系统处于稳定运转状态下。 2、当7>7>0电力拖动系统处于加速状态 3、当7<7,如<0 dt 电力拖动系统处于减速状态 二、运动方程式中转矩的正负符号分析 运动方程式的一般形式±7-(±T)= GD2 dn 375dt 规定某个转动方向为正方向,则转矩T正向取正,反向取负;阻转 短7正向取负,反向取正
3 1、当 T = T z 0 d d = t n 电动机静止或等速旋转,电力拖动 系统处于稳定运转状态下。 2、当 T T z 0 d d t n 电力拖动系统处于加速状态 3、当 T T z 0 d d t n 电力拖动系统处于减速状态 二、运动方程式中转矩的正负符号分析 运动方程式的一般形式 t GD n T Tz d d 375 ( ) 2 − = 规定某个转动方向为正方向,则转矩T 正向取正,反向取负;阻转 矩Tz 正向取负,反向取正
M3 三、各种形状旋转体转动惯量的计算 M2 近年来,随着制造业自动化程度的提高, 各种各样的机器人越来越广泛地应用于生 产第一线。这一类生产机械的转动惯量是 机器人控制系统中的重要参数。 因此,需要计算各种形状旋转体的转动惯量 1.旋转轴通过该物体的重心时,转动惯量可以按以下公式计算: =∑ 式中,△m一该物体某个组成部分的质量; r一该部分^m的重心到旋转轴的距离。 对质量连续分布的物体用相应的定积分计算m
4 三、各种形状旋转体转动惯量的计算 近年来,随着制造业自动化程度的提高, 各种各样的机器人越来越广泛地应用于生 产第一线。这一类生产机械的转动惯量是 机器人控制系统中的重要参数。 因此,需要计算各种形状旋转体的转动惯量 1. 旋转轴通过该物体的重心时,转动惯量可以按以下公式计算: i i k i J = r m = 2 1 式中, mi —该物体某个组成部分的质量; i r —该部分 mi 的重心到旋转轴的距离。 对质量连续分布的物体用相应的定积分计算: 2 V J r dm =
2旋转轴为不通过该物体重心的任意轴时一 这时该旋转物体的转动惯量是它围绕着不( 通过其重心的任意转轴旋转的转动惯量与 它围绕穿过自身重心且平行于该任意轴线 旋转的转动惯量之和 J=J+ml 根据以上方法,可以推导出几种常见的旋转物体转动惯量的计 算方法如下: 1.以为半径,以为旋转轴线,质量为Q m的旋转小球(小球自身的半径与p相比 充分小)的转动惯量: 转轴 J=mp 5
5 2. 旋转轴为不通过该物体重心的任意轴时, 这时该旋转物体的转动惯量是它围绕着不 通过其重心的任意转轴旋转的转动惯量与 它围绕穿过自身重心且平行于该任意轴线 旋转的转动惯量之和 2 J = J + mL 根据以上方法,可以推导出几种常见的旋转物体转动惯量的计 算方法如下: 1.以ρ为半径,以O为旋转轴线,质量为 m的旋转小球(小球自身的半径与ρ相比 充分小)的转动惯量: 2 J = m