通過上述分析可知,不同性質(zhì)的負(fù)載具有不同的特性,而電動(dòng)機(jī)也有其自身的特性:為了使系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定的運(yùn)行,合理選配電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性是至關(guān)重要的。 為了分析方便,習(xí)慣上將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線n=f(TM)和生產(chǎn)機(jī)械特性曲線n=f(TL)畫在同一個(gè).T-n坐標(biāo)平面上,如圖2.9所示,

圖中曲線1為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性.曲線2為負(fù)載機(jī)械特性(恒轉(zhuǎn)矩型)。穩(wěn)態(tài)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài).此時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩,TM和折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL大小相等,方向相反.相互平衡。從T-_n坐標(biāo)平面上來看,這意味著電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線和生產(chǎn)機(jī)械特性曲線必然有交點(diǎn),此交點(diǎn)即為拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡點(diǎn).如圖2.9中的交點(diǎn)a和b。
交點(diǎn)a和b是否都是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)呢?先來分析交點(diǎn)a的情況。實(shí)際的系統(tǒng)在運(yùn)行中總會(huì)出現(xiàn)干擾,如電源的波動(dòng)或負(fù)載的變化.現(xiàn)假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加了△TL,則TL變?yōu)門′L,這時(shí)電動(dòng)機(jī)來不及反應(yīng),轉(zhuǎn)速仍工作在原來的a點(diǎn),其轉(zhuǎn)矩為TM,于是TMTL迫使電機(jī)加速.轉(zhuǎn)速n上升,系統(tǒng)重新回到原來的運(yùn)行點(diǎn)a穩(wěn)定運(yùn)行;反之,若TL突然減小,n上升,當(dāng)干擾消除后,也能回到a點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,所以a點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定工作點(diǎn),F(xiàn)在再來分析b點(diǎn)的情況,在b點(diǎn)運(yùn)行時(shí),若TL突然增加,n要下降,隨著n的下降TM要進(jìn)一步減小,直至n等于0,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn);反之,若TL突然減小,n上升,隨著n的上升TM要進(jìn)一步增大,促使n進(jìn)一步上升,直至超過B點(diǎn)進(jìn)入AtB段的a點(diǎn)工作。所以,b點(diǎn)不是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)。由此可見,對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,電動(dòng)機(jī)的n增加時(shí),必須具有向下傾斜的機(jī)械特性,系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行,若特性上翹,便不能穩(wěn)定運(yùn)行。 從以上分析可以得到機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件: (1)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線和生產(chǎn)機(jī)械的特性曲線有交點(diǎn)(即拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡點(diǎn))。 (2)當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí),應(yīng)有TM<TL;而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點(diǎn)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí),TM>TL。 只有滿足上面兩個(gè)條件的平衡點(diǎn),才是拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn),即只有這樣的特性配合,系統(tǒng)在受外界干擾后,才具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力而進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行。
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