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成套电气设备
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1、电机与机械负载的传动方程:
T-TL=JdΩ/dt (1)
式中,T为电机电磁转矩,TL是电机的负载转矩,单位为N*m;J为电机的轴上总转动惯量,单位kg*m2;Ω为电机的角速度,单位为rad/s。
在工程计算中,通常用转速n,代替角速度Ω;用飞轮力矩GD2代替转动惯量J。n与Ω的关系为
Ω=2π/60*n
J与GD2的关系:
J=GD2/4g
G为系统转动部分的重力,单位N;D转动部分的回转直径,单位m;g为重力加速度,值为9.8m/s2。则式*1可以写成:
T-TL=GD2/375*dn/dt (2)
375=4g*60/2π具有加速度的纲量的系数。式2表明电机拖动系统的速度变化(即加速度)由动态转矩Td=T-TL决定。动态转矩Td=0时,系统恒速运行或者静止不动;Td>0时,系统加速运行;Td<0时,系统减速运行。
2、功率平衡方程
把式1两边同时乘以角速度Ω,就得到单轴拖动系统的功率平衡方程:
TΩ-TLΩ=JΩdΩ/dt =d/dt(1/2 JΩ2) (3)
TΩ为电机产生的功率,TLΩ为负载吸收或产生的功率,d/dt(1/2 JΩ2)为拖动系统动态功率,由TΩ和TLΩ决定。当电磁转矩与转速方向一致时,电机输出功率,这时如果Ω增加,电机功率TΩ一部分被生产机械吸收,另一部分使拖动系统动能增加;而当Ω减小时,电机功率和系统释放的动态功率一起被生产机械吸收。
此外,拖动系统的速度Ω是不能突变的,否则dΩ/dt=∞,电机必须具有无限大的功率,这显然是无法实现的。
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