電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)(2)-資料下載頁
2025-04-30 01:42本頁面
【正文】 GRjGRjGRTjGRTF)12()(??12 ???jGRTF ?重物下放時傳動機構(gòu)效率為： ? 電機軸上電磁轉(zhuǎn)矩 為 T 、折算后負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 、 傳動機構(gòu)損耗為 。 ? 忽略空載轉(zhuǎn)矩，三者關(guān)系有 ： T?jGRTjGRTF ???提升重物時電機負(fù)擔(dān) ，則 T?提升重物 ? 電機軸上電磁轉(zhuǎn)矩 為 T 、折算后負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 、 ? 傳動機構(gòu)損耗為 。 ? 忽略空載轉(zhuǎn)矩，三者關(guān)系有 ： T?jGR重物下放時負(fù)載負(fù)擔(dān) ，則 ： TjGRT F ???T?下放重物 負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性與電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 生產(chǎn)機械運行常用 負(fù)載轉(zhuǎn)矩標(biāo)志其負(fù)載的大小。 不同的生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律不同，用負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性來表征，即生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)速 n與負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL之間的關(guān)系 。 各種生產(chǎn)機械特性大致可歸納為以下 3類。 L()n f T?一、恒 轉(zhuǎn)矩負(fù)載 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：指生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL的大小 不隨 轉(zhuǎn)速 n而變的負(fù)載。按負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL與轉(zhuǎn)速 n的關(guān)系可分 反抗性 負(fù)載和 位能性 負(fù)載兩種。 1. 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點是 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL的大小不變，但 方向始終與生產(chǎn)機械運動的方向相反 ， 總是阻礙電動機的運轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機的旋轉(zhuǎn)方向改變時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變，其 特性在第一和第三象限 圖 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 圖 位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 2. 位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 這種負(fù)載的特點是不論生產(chǎn)機械運動的方向變化與否， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小和方向始終不變 。例如起重設(shè)備提升或下放重物時，由于重力所產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小和方向均不改變。其負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性在 第一和第四象限 。 二、恒功率負(fù)載 恒功率負(fù)載的特點是 當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時，負(fù)載從電動機吸收的功率為恒定值 ， 即 L L L L226 0 6 0nP T T T n???? ? ? ??? 常 數(shù) 即 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL與轉(zhuǎn)速 n成反比。 如機床切削加工，車床粗加工時，切削量大 (TL大 )，阻力大，轉(zhuǎn)速低；精加工時，切削量小 (TL小 )，轉(zhuǎn)速高。 圖 恒功率負(fù)載特性曲線 三、通風(fēng)機類負(fù)載 通風(fēng)機型負(fù)載的特點是 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速 n的平方成正比 ，即 式中 K—— 比例常數(shù)。 如風(fēng)機、水泵、油泵等。 2LT K n?圖 通風(fēng)機負(fù)載特性曲線 應(yīng)當(dāng)指出，以上 3類是典型的負(fù)載特性，實際生產(chǎn)機械的負(fù)載特性常為幾種類型負(fù)載的相近或綜合。 例如 起重機提升重物時，電動機所受到的除位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩外，還要克服系統(tǒng)機械摩擦所造成的反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩，所以電動機軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)是上述兩個轉(zhuǎn)矩之和。 電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件 ? 電力拖動系統(tǒng)受外界某種短時 擾動離開 原平衡狀態(tài)，當(dāng)外界 擾動消失 ，系統(tǒng)恢復(fù)到原轉(zhuǎn)速， 或 在新條件下達(dá)到 新平衡狀態(tài) ，電力拖動就稱該系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，否則就稱為不穩(wěn)定運行。 ? 為使系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，電動機的機械特性和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須配合得當(dāng)，這就是電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件。 （ 充分條件 ） 則系統(tǒng)能穩(wěn)定運行 ， 上式即為穩(wěn)定運行條件 。 對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 , 則 ， 即 電磁轉(zhuǎn)矩的變化與轉(zhuǎn)速的變化要 異號 ,圖示則為電動機的機械特性曲線應(yīng)是往下傾斜的 。 結(jié)論：若兩條特性曲線有交點（ 必要條件 ），且在工作點上滿足 在 處 Ld T d Td n d n?0d/d ?nT em0d/d ?nT LLTT?擾動變化： 圖 系統(tǒng)穩(wěn)定運行工作點 為了分析電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的問題，將電動機的機械特性和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性曲線畫在同一張坐標(biāo)圖上，如圖所示。圖（ a）和圖（ b）表示了電動機的兩種不同的機械特性。 （ a）穩(wěn)定運行 （ b）不穩(wěn)定運行 電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 根據(jù)運動方程式，當(dāng)電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 等于總負(fù)載轉(zhuǎn)矩 時， 即 ?為一恒定值，說明系統(tǒng)在一個轉(zhuǎn)速（勻速）下穩(wěn)定運行。 TLT 0d/d ?t?分析 系統(tǒng)原工作在平衡點 A，這時電網(wǎng)電壓向下波動，從 UN 降到 U’，在此瞬間由于機械慣性，轉(zhuǎn)速來不及變化，從 A點過渡到 B點。負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL 沒變，則 UN↓→ Ia↓→ T↓→ TTL 破壞了原來的平衡狀態(tài)。這時系統(tǒng)要減速，系統(tǒng)沿 BA’特性減速，n↓→ Ea↓→ Ia↑→ T↑→ 到 A’點 , TA’=TL達(dá)到新的平衡狀態(tài) n T 0 T L A ? n n = f ( T ) n = f ( T L ) ? T L ? T 探討穩(wěn)定運行條件的示意圖 A’ B C 2 1TA TB 圖2.13 電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行 O0n?ACA’ 圖 電力拖動他穩(wěn)定運行分析 泵類負(fù)載在電源突然降低情況下的運行情況：
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