2转动惯量和飞轮转矩折算

转矩、转动懊量和飞轮转矩的折算上节所介绍的是单轴拖动系统的运动方程式,但实际的拖动系统一般是多轴拖动系统，如图2-20所示。

在这种情况下，为了列出这个系统的运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到某一根轴上,一般折算到电动机轴上,即折算成图2-18所示的最简单的典型单轴系统，折箅时的基本原则是折算前的多轴系统同折算后的单轴系统，在能量关系上或功率关系上保持不变。

下面介绍折算方法。

负载转矩是静态转矩，可根据静态时功率守恒原则进行折算。

对于旋转运动，如图2-20(0所示，当系统勾速运动时,生产机械的负载功率为』式中，71和"^生产机械的负载转矩和旋转角速度。

图2-20多轴抱动系统率的过程中有损耗，—输出功莾1=11^11 (？―的)，0^ 1^3式中，》为电动机拖动产生机械运动时的传动效率，）^"^/^为传动机构的速比。

对于直线运动，如图2-20(10所示的卷扬机构就是一例。

若生产机械直线运动部件的负载力为尸，运动速度为^则所需的机械功率为它反映在电动机轴上的机械功率为如果是电动机拖动生产机械旋转或移动，则传动机构中的损耗应由电动机承担,根据功率平銜关系就有丁,^^0〜。

将^》^,^!^""/^代人上式可得(^！^^-？. 551 "丄)』―"〉'―〉、1-11、式中，〜为电动机轴的转速。

如果是生产机械拖动电动机旋转，例如，卷扬机构下放重物时，本文章由轴承网站整理发布，转载请注明出处第2章机电传动分析的基础知识式中，八为生产机械拖动电动机运动时的传动效率。

1.转动惯最和飞轮转矩的折算由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统的动能有关，因此，可根据动能守恒原则进行折箅。

对于旋转运动,如图2-20(10所示的拖动系统,折算到电动机轴上的总转动惯量为式中,^丄、入为电动机轴、中间传动轴、生产机械轴上的转动惯量;为电动机轴与中间传动轴之间的速比&^^/^为电动机轴与生产机械轴之间的速比;咖、的、^分别为电动机轴，中间传动轴、生产机械轴上的角速度。

机电传动系统的动力学基础基本要求：①掌握机电传动系统的运行方程式，学会用它来分析与判别机电传动系统的运行状态；②了解在多轴拖动系统中，为了列出系统的运动方程式，必须将转矩等进行折算，掌握其折算的基本原则和方法；③了解几种典型生产机械的机械特性n ＝f (TL)；④掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会用它来分析与判别系统的稳定平衡点。

难点：根据机电传动系统中TM 、TL、n的方向，确定TM 、TL是拖动转矩还是制动转矩，从而判别出系统的运行状态，是处于加速、减速还是匀速；在机械特性上判别系统稳定工作点时，如何找出TM 、TL。

2.1 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。

2.1 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。

dn动态转矩T d ＝T M －T L ；加速度 a ＝dt＝0时，a＝0 ，表示系统处于稳态，系统为匀速运动。

当Td≠0时，a≠0 ，表示系统处于动态，当TdT＞0时，拖动转矩＞制动转矩，a为正，系统加速运动；dT＜0时，拖动转矩＜制动转矩，a为负，系统减速运动。

d2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算机电传动系统运动方程式中的转矩、转动惯量及飞轮转矩等，均分别为同一轴上的数值。

若运动系统为多轴系统，则必须将上述各量折算到同一转轴上才能列出整个系统的运动方程式。

由于一般均以传动系统的电动机轴为研究对象，因此，一般都是将它们折算到电动机轴上。

转矩折算应依据系统传递功率不变的原则。

转动惯量和飞轮转矩折算应依据系统贮存的动能 不变的原则。

2.2.1 负载转矩的折算依据系统传递功率不变的原则 实际负载功率=折算后的负载功率)7.2(cL L LM L L L M L L L j T T j T T T T T ηωωωω'='='=='多轴旋转拖动系统⋯=⋯=321321 传动效率)(/ 速比ηηηηωωc LM j j j j多轴直线运动系统（下放重物））8.2（55.9602Mc L Mc L M L n FvT n Fv T T Fv ηπωωηω====)9.2(55.9c ML n FvT η'=c c cc ηηηη<'-='122.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算（旋转型）依据动能守恒原则，折算到电机轴上的总转动惯量为数。

同步电动机的转动惯量和飞轮转矩冯大勇，杨国峰吉林石化公司炼油厂和乙烯厂，吉林吉林（132021）摘要介绍了同步电动机正确选择转动惯量和飞轮转矩的必要性，转动惯量和飞轮转矩物理概念，二者间的换算关系，同步电动机的转动惯量和飞轮转矩的计算及新方法的应用，驱动往复式压缩机类型机械设备的同步电动机转动惯量的选择。

关键词转动惯量；飞轮转矩；同步电动机；往复式压缩机中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1008-7281（2011）05-0017-03Inertia Moment and Flying Wheel Torque of Synchronous MotorFeng Dayong and Yang GuofengAbstract This paper introduces the necessity to correctly select the inertia moment and flying wheel torque of synchronous motor，and describes the physical concept，conversion rela-tionship and calculation methods of the two quantities．How to apply the new method and how to select the inertia moment of synchronous motor for driving machineries such as reciprocating compressor are also proposed．Key words Inertia moment；flying wheel torque；synchronous motor；reciprocating com-pressor0引言同步电动机主要用于驱动往复式压缩机，由于压缩机的自身特性，设计时必须保证压缩机曲轴的旋转角速度变化在合理范围内，以避免在运动机件连接处引起附加动载荷及在垂直于曲轴的平面内产生振动，影响机件的强度和降低机械效率。