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机电传动控制复习提纲第二章 机电传动系统的动力学基础2.1 知识要点2.1.1 基本内容1．机电传动系统的运动方程式机电传动系统是一个由电动机拖动，并通过传动机构带动生产机械运转的机电运动的动力学整体[如图2.1(a)所示]尽管电动机种类繁多、特性各异，生产机械的负载性质也可以各种各样，但从动力学的角度来分析时，则都应服从动力学的统一规律，即在同一传动轴上电动机转矩T M 、负载转矩T L 、转轴角速度ω三者之间符合下面的关系： T M －T L ＝Jdt d (2.1) 或用转速n 代替角速度ω，则为 T M －T L ＝dt dn GD 3752 (2.2)式(2.1)和式(2.2)称为机电传动系统的运动方程式。
机电传动系统的运动方程式是描述机电系统机械运动规律的最基本方程式，它决定着系统的运行状态，当动态转矩T d ＝T M －T L ＝0时，加速度a ＝dt dn ＝0 ，表示没有动态转矩，系统恒(匀)速运转，即系统处于稳态；当T d ≠0时，a ＝dt dn ≠0 ，表示系统处于动态，T d ＞0时，a ＝dt dn 为正，传动系统为加速运动；T d ＜0时，a ＝dt dn为负，系统为减速运动。
因式(2.1)和式(2.2)中的T M 、T L 既有大小还有方向(正负)，故确定传动系统的运行状态不仅取决于T M 和T L 的大小，还要取决于T M 和T L 的正负(方向)。
因此，列机电传动系统的运动方程式和电路平衡方程时，必须规定各电量的正方向，也必须规定各机械量的正方向。
对机电传动系统中各机械量的正方向约定[见图2.1(b)]如下：在确定了转速n 的正方向后，电动机转矩T M 取与n 相同的方向为正向，负载转矩T L 取与n 相反的方向为正向，因此，若T M 与n 符号相同，则表示T M 与n 的方向一致；若T L 与n 符号相同，则表示T L 与n 方向相反。
也可以由T M 、T L 的方向来确定T M 、T L 的正负。
第二章机电传动系统的动力学基础1. 引言在机械工程中，机电传动系统是指将电力或者其他形式的动力转化为机械运动的系统。
机电传动系统的设计与分析依赖于对动力学基础的理解。
本章将介绍机电传动系统的动力学基础，并探讨其在机械工程中的应用。
2. 动力学基础的概念2.1 动力学的基本概念动力学是研究物体在受力作用下运动规律的科学。
在机电传动系统中，动力学研究的重点是描述和分析物体受到力后的运动状态和运动规律。
2.2 机电传动系统的动力学模型机电传动系统可以用动力学模型来描述其运动规律。
动力学模型由四个基本要素组成：质点、力、力矩和功。
•质点：质点是物体的理想模型，具有质量但没有尺寸。
在机电传动系统中，质点被用来描述物体的运动状态。
•力：力是导致物体产生加速度的原因。
在机电传动系统中，力可以分为正向力和反向力，正向力使物体加速，而反向力使物体减速。
•力矩：力矩是力围绕某个轴产生转动的效果。
在机电传动系统中，力矩用来描述力对物体产生的转动效果。
•功：功是通过力对物体施加力学作用而产生的能量转移。
在机电传动系统中，功可以用来描述能量的转化和传递过程。
2.3 动力学基础的方程机电传动系统的动力学基础可以用一系列方程来描述。
其中，最基本的方程是牛顿第二定律和动能定理。
•牛顿第二定律：牛顿第二定律描述了力对物体产生加速度的关系。
其公式为 F = ma，其中 F 表示力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
•动能定理：动能定理描述了物体的动能与力对其做功之间的关系。
其公式为 K = 1/2 * mv^2，其中 K 表示物体的动能，m 表示物体的质量，v 表示物体的速度。
3. 机电传动系统的应用机电传动系统的动力学基础在机械工程中有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用场景：3.1 机械设计在机械设计中，动力学基础被用来分析和优化机械系统的运动性能。
通过对力、力矩和功的计算和分析，设计工程师可以确定合适的传动比例和功率需求，以实现理想的机械运动效果。
习题与试探题第二章机电传动系统的动力学基础说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩确实是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
从运动方程式如何看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速，T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
试列出以下几种情形下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，仍是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）T M TT M=T L T M< T LT M-T L>0说明系统处于加速。
T M-T L<0 说明系统处于减速T M T L T M T LT M> T L T M> T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速T M T L T T LT M= T L T M= T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速多轴拖动系统什么缘故要折算成单轴拖动系统？转矩折算什么缘故依据折算前后功率不变的原那么？转动惯量折算什么缘故依据折算前后动能不变的原那么？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一样具有较高的额定转速。
如此，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
因此为了列出系统运动方程，必需先将各转动部份的转矩和转动惯量或直线运动部份的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原那么是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原那么是能量守恒MV=ω2什么缘故低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
什么缘故机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
