第1章磁路動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

第1章磁路及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)電機(jī)是以磁場(chǎng)為媒介、利用電磁感覺和電磁作用實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互變換的電磁設(shè)施。一般來(lái)說(shuō)，每臺(tái)電機(jī)都一定擁有電路和磁路這兩個(gè)基本部分，兩者相互配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)-電能量的變換和傳達(dá)。所以研究電機(jī)中的電路、磁路及其依照的基本規(guī)律是剖析電機(jī)問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。其余，由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐中最寬泛采納的工作機(jī)構(gòu)。固然其構(gòu)造較為復(fù)雜，但我們能夠?qū)⑵洚?dāng)作一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的整體，從動(dòng)力學(xué)的角度研究它們所依照的同一規(guī)律。所以本章側(cè)重介紹磁路及動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。1.1磁路和磁路基本定律描繪磁場(chǎng)的基本物理量1．磁感覺強(qiáng)度磁感覺強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。它是一個(gè)空間矢量，其與電流（電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)）之間的方向關(guān)系可用右手螺旋定章來(lái)確立。假如磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度的大小相等，方向相同，這樣的磁場(chǎng)則稱為均勻磁場(chǎng)。2．磁通磁感覺強(qiáng)度（假如不是均勻磁場(chǎng)，則取B的均勻值）與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，稱為經(jīng)過(guò)該面積的磁通，即＝BS或BS（1-1）由式（1-1）中可見，磁感覺強(qiáng)度在數(shù)值上能夠當(dāng)作為與磁場(chǎng)方向相垂直的單位面積所經(jīng)過(guò)的磁場(chǎng)，故又稱為磁通密度,簡(jiǎn)稱磁密。磁通的國(guó)際單位是韋伯（Wb）；磁感覺強(qiáng)度的國(guó)際單位是特斯拉（T），1T＝1Wb/m2。3．磁導(dǎo)率通電線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與線圈四周的介質(zhì)相關(guān)。當(dāng)線圈以鐵磁性物質(zhì)作介質(zhì)時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)大為加強(qiáng)。表示介質(zhì)這種磁性質(zhì)的一個(gè)物理量叫做磁導(dǎo)率，用符號(hào)來(lái)表示。依據(jù)磁性質(zhì)的不一樣，能夠?qū)⑽镔|(zhì)分為三類：一類叫順磁性物質(zhì)。如空氣、鋁等，它的磁導(dǎo)率比真空磁導(dǎo)率略大；第二類叫逆磁性物質(zhì)，如氫、銅等，它的磁導(dǎo)率略小于真空；還有一類叫鐵磁物質(zhì)，如鐵、銅、鈷、鎳等，它們的磁導(dǎo)率是真空磁導(dǎo)率的幾百倍甚至幾千倍，并且與磁場(chǎng)強(qiáng)弱相關(guān)，不是一個(gè)常數(shù)。磁導(dǎo)率的國(guó)際單位是H／m，真空的磁導(dǎo)率0＝4π10－7H／m。4．磁場(chǎng)強(qiáng)度在任何介質(zhì)中，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度B與該點(diǎn)上的磁導(dǎo)率的比值，稱為該點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，用符號(hào)H表示，即HB（1-2）磁場(chǎng)內(nèi)某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度只與電流大小、線圈匝數(shù)、以及該點(diǎn)的幾何地點(diǎn)相關(guān)，而與磁場(chǎng)介質(zhì)的磁性沒(méi)關(guān)，就是說(shuō)在必定電流值下，同一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不因磁場(chǎng)介質(zhì)的不一樣而有異。但磁感覺強(qiáng)度是與磁場(chǎng)介質(zhì)的磁性相關(guān)。當(dāng)線圈內(nèi)的介質(zhì)不一樣時(shí)，則磁導(dǎo)率不一樣，在相同電流值下，同一點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度的大小就不一樣，線圈內(nèi)的磁通也就不一樣了。磁場(chǎng)強(qiáng)度H的國(guó)際單位是A／m。磁感覺定律電磁感覺定律是法拉第于1831年發(fā)現(xiàn)的。將一個(gè)匝數(shù)為N的線圈置于磁場(chǎng)中，若N匝線圈中經(jīng)過(guò)的磁通均為Φ，則：Ψ＝NΦ，稱Ψ為磁鏈，則無(wú)論什么原由（如線圈與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或磁場(chǎng)自己發(fā)生變化等等），只需Ψ發(fā)生了變化，線圈中就會(huì)產(chǎn)感覺出電動(dòng)勢(shì)。該電動(dòng)勢(shì)偏向于在線圈內(nèi)產(chǎn)生電流，以阻擋Ψ的變化。若規(guī)定感覺電動(dòng)勢(shì)的正方向與磁通的正方向切合右手螺旋關(guān)系，見圖1-1,則電磁感覺定律的數(shù)學(xué)描繪為：edΨ（1-3）dt式中負(fù)號(hào)表示感覺電動(dòng)勢(shì)將產(chǎn)生的電流所激勵(lì)的磁場(chǎng)老是偏向于阻擋線圈中磁鏈的變化。式（1-3）也可改寫為：NdΦdt

（1-4）dldlI1I2I3ll圖1-1右手螺旋法例圖1-2全電流定律全電流定律實(shí)考證明：在磁場(chǎng)中，沿著任何—條閉合回路l，磁場(chǎng)強(qiáng)度H的線積分，等于該閉合回路所包圍電流的代數(shù)和，這就是安培環(huán)路定律，又稱全電流定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為HdlIF（1-5）在式（1-5）中電流的符號(hào)由右手螺旋法例確立，即若電流方向與積分路徑的方向切合右手螺旋關(guān)系時(shí)，該電流取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。安培環(huán)路定律在電機(jī)中應(yīng)用很廣，它是電機(jī)磁路計(jì)算的基礎(chǔ)。磁路及磁路歐姆定律1．磁路電機(jī)中老是采納磁導(dǎo)率很大的鐵磁資料作死心，使大多半磁通集中在閉合或近似閉合的死心中經(jīng)過(guò)。好像把電流流過(guò)的路徑稱為電路相同，這種拘束在限制的死心范圍內(nèi)的磁場(chǎng)路徑叫磁路。從工程計(jì)算的角度來(lái)看，為了簡(jiǎn)單方便，將磁場(chǎng)的問(wèn)題簡(jiǎn)化成磁路來(lái)辦理，在大多半狀況下正確度已經(jīng)足夠了。進(jìn)行磁路計(jì)算時(shí)，常常要應(yīng)用下邊幾個(gè)定律。2．磁路歐姆定律圖1-3所示的是一個(gè)資料相同，截面積相等的無(wú)分支閉合磁路。依據(jù)全電流定律，則有：HdlHlINi（1-6）因?yàn)镠B/，BΦ/S，將此兩關(guān)系式帶入式（1-6）中，得ΦNIF（1-7）luSFΛmRm式中，l是磁路的均勻長(zhǎng)度；N是線圈的匝數(shù)；S是磁路的il截面積；FNI是磁動(dòng)勢(shì)，是產(chǎn)生磁通的本源，單位為A；NRml/S是磁阻，與磁路的長(zhǎng)度l成正比，與磁路的截面積S及磁導(dǎo)率成反比。因?yàn)殍F磁資料的磁導(dǎo)率不是一個(gè)常數(shù)，故鐵磁資料的磁阻是非線性的。Λ＝m1/Rm是磁導(dǎo)，磁阻的倒數(shù)。圖1-3磁路的歐姆定律磁路的基爾霍夫定律1．磁路的基爾霍夫第必定律在圖1-4中，假如在中間死心柱的線圈中通以電流，則產(chǎn)生磁通，其路徑如圖中虛線所示。如規(guī)定進(jìn)入閉合面A的磁通為負(fù)，穿出閉合面的磁通為正，則對(duì)閉合面A明顯有：－Φ＋Φ＋Φ＝0（1-8）123即Φ＝0（1-9）式(1-9)表示，穿出(或進(jìn)入)任一閉合面的總磁通量恒等于零(或許說(shuō)，進(jìn)入任一閉合面的磁通量恒等于穿出該閉合面的磁通量)，這就是磁通連續(xù)性定律。近似于電路中的基爾霍夫第一定律i0，該定律亦稱為磁路的基爾霍夫第必定律。A1l1H1ANiN1iA223H2l2圖1-4磁路的基爾霍夫第必定律圖1-5磁路的基爾霍夫第二定律2．磁路的基爾霍夫第二定律電機(jī)和變壓器的磁路老是由數(shù)段不一樣截面、不一樣鐵磁資料的死心構(gòu)成，并且還可能含有氣隙。在磁路計(jì)算中，老是把整個(gè)磁路分紅若干段，每段為同一資料、相同截面積，且段內(nèi)磁通密度到處相等，進(jìn)而磁場(chǎng)強(qiáng)度亦到處相等。比如，圖1-5所示磁路由鐵磁資料及空氣隙兩部分構(gòu)成，而鐵磁資料這部分的截面積又分為A1，A2，故整個(gè)磁路應(yīng)分為三段。依據(jù)安培環(huán)路定律及磁路歐姆定律，可得：NI＝

Hl

Hl11

Hl22

H

3

ΦR1m1

ΦR2m2

ΦRm

（1-10）式中，l1和l2分別為1、2兩段死心的長(zhǎng)度，其截面積各為A1，A2；為氣隙長(zhǎng)度；H1和H分別為1、2兩段磁路內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度；H為氣隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度；Φ和Φ為1、2兩段鐵212心內(nèi)的磁通；Φ為氣隙內(nèi)磁通；Rm1、Rm2為1、2兩段死心磁路的磁阻；Rm為氣隙磁阻。定義Hl為一段磁路上的磁壓降．Ni則是作用在磁路上的總磁動(dòng)勢(shì)，故式(1-10)表示：沿任何閉合磁路的總磁動(dòng)勢(shì)恒等于各段磁路磁壓降的代數(shù)和。近似于電路中的基爾霍夫第二定律，該定律就稱為磁路的基爾霍夫第二定律。不難看出，此定律其實(shí)是安培環(huán)路定律的另一種表達(dá)形式。表1-1將磁路與電路進(jìn)行了比較。表1-1磁路和電路比較磁路的基本物理量及公式電路的基本物理量及公式磁動(dòng)勢(shì)F電動(dòng)勢(shì)E磁通量Φ電流I磁阻Rm電阻R磁導(dǎo)Λ電導(dǎo)Gm歐姆定律ΦF/Rm歐姆定律IE/R基爾霍夫第必定律Φ＝0基爾霍夫第必定律i＝0基爾霍夫第二定律NI＝HlΦRm基爾霍夫第二定律e＝iRB值增添愈來(lái)愈慢，如需要指出，電路和磁路不過(guò)形式上的相像，實(shí)質(zhì)上是有區(qū)其余，在電路中有真實(shí)的帶電粒子在作定向運(yùn)動(dòng)，而在磁路中卻沒(méi)有什么東西沿著閉合回路流動(dòng)。對(duì)電來(lái)講，存在電的導(dǎo)體和絕緣體，能夠電流集中在導(dǎo)體中流過(guò)，但是對(duì)磁來(lái)講，不存在磁的導(dǎo)體和磁的絕緣體。1.2鐵磁資料及其特征鐵磁資料的高導(dǎo)磁性1．鐵磁物質(zhì)的磁化為了在必定的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)作用下能激勵(lì)出較強(qiáng)的磁場(chǎng)，電機(jī)和變壓器的死心常用磁導(dǎo)率較高的鐵磁資料制成。將鐵、鎳、鈷等鐵磁物質(zhì)放入磁場(chǎng)后，鐵磁物質(zhì)表現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，這種現(xiàn)象，稱為鐵磁物質(zhì)的磁化。鐵磁物質(zhì)能被磁化，是因?yàn)樵阼F磁物質(zhì)內(nèi)部存在著很多很小的天然磁化區(qū)，稱為磁疇。在圖中這些磁疇用一些小磁鐵來(lái)表示。在鐵磁物質(zhì)未放入磁場(chǎng)以前，這些磁疇凌亂無(wú)章地?cái)[列著，各磁疇的軸線方向不一致．磁效應(yīng)相互抵消，故對(duì)外不表現(xiàn)磁性，見圖1-6(a)。當(dāng)鐵磁物質(zhì)放入磁場(chǎng)后，在外磁場(chǎng)的作用下，磁疇的方向漸趨一致，形成一個(gè)附帶磁場(chǎng)，與外磁場(chǎng)相疊加，進(jìn)而使磁場(chǎng)大為加強(qiáng)，見圖1-6(b)。(a)未磁化(b)磁化圖1-6磁疇2．開端磁化曲線在非鐵磁資猜中，磁通密度B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間呈直線關(guān)系，直線的斜率就等于0。鐵磁資料的B與H之間則呈曲線關(guān)系。將一塊還沒(méi)有磁化的鐵磁資料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H由零漸漸增大時(shí)，磁通密度B也將隨之增大，曲線Bf(H)就稱為開端磁化曲線，其形狀如圖Bd1-7所示。開端磁化曲線基本上可分為四段：開始磁化時(shí)，外磁場(chǎng)較弱，磁通密度增添得不快，如圖l-7中0a段所示。跟著外磁場(chǎng)的加強(qiáng)，資料內(nèi)部大批磁疇開始轉(zhuǎn)向，有愈來(lái)愈多的磁疇趨勢(shì)于外磁場(chǎng)

cBf(H)bFef(H)方向，使此時(shí)B值增添得很快，如ab段所示。若外磁場(chǎng)持續(xù)增添，大多半磁疇已趨勢(shì)外磁場(chǎng)方向，可轉(zhuǎn)向的磁疇愈來(lái)愈少，bc段所示，這種現(xiàn)象稱為飽和。達(dá)到飽和此后，aB0H0磁化曲線基本上成為與非鐵磁資料的B0HH圖1-7鐵磁資料的開端磁化曲線和Fef(H)曲線特征相平行的直線，如從開端磁化曲線來(lái)看，不是常數(shù)，要隨外磁場(chǎng)

cd段所示。磁化曲線開始拐彎的點(diǎn)(圖1-7中的b點(diǎn))，稱為膝點(diǎn)。就鐵磁物質(zhì)的B和H的關(guān)系為非線性關(guān)系，并表示鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率H的變化而變化，如圖中Fe＝f(H)曲線。設(shè)計(jì)電機(jī)和變壓器時(shí)，為使主磁路內(nèi)獲得較大的磁通量而又可是分增大勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，往常把死心內(nèi)的工作磁通密度選擇在膝點(diǎn)鄰近。3．磁滯回線若將鐵磁資料進(jìn)行周期性磁化，B和H之間的變化關(guān)系就會(huì)變?yōu)槿鐖D1-8中曲線abcdefa所示。由圖可見，當(dāng)H開始從零增添到Hm時(shí)，B相應(yīng)地從零增添到Bm；此后如漸漸減小磁場(chǎng)強(qiáng)度H，B值將沿曲線ab降落。當(dāng)H＝0時(shí)，B值其實(shí)不等于零，而等于Br?；敬呕€BBaBbBHmc0fHH0HHcedBm圖1-8鐵磁資料的磁滯回線圖1-9基本磁化曲線這種去掉外磁場(chǎng)以后，鐵磁資料內(nèi)仍舊保存的磁通密度Br，稱為節(jié)余磁通密度，簡(jiǎn)稱剩磁。要使B值從Br減小到零，一定加上相應(yīng)的反向外磁場(chǎng)，此反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑力，用Hc表示。Br和Hc是鐵磁資料的兩個(gè)重要參數(shù)。鐵磁資料所擁有的這種磁通密度B的變化滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度H變化的現(xiàn)象，叫做磁滯。表現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的B-H閉合回線，稱為磁滯回線，如圖中abcdefa所示。磁滯現(xiàn)象是鐵磁資料的另一個(gè)特征。依照磁滯回線形狀的不一樣，鐵磁資料能夠分為軟磁資料與硬磁資料兩大類，磁滯回線窄、剩磁和矯頑力小的資料稱為軟磁資料，如鑄鐵、鑄鋼，硅鋼片等。軟磁資料的磁導(dǎo)率較高，可用以制造變壓器及電機(jī)的死心。磁滯回線寬、剩磁和矯頑力大的資料稱為硬磁資料，如鋁鎳鈷鐵的合金和稀土合金等。因?yàn)橛泊刨Y料的剩磁大，所以常用來(lái)制造永遠(yuǎn)磁鐵。磁滯與磁滯消耗鐵磁資料周期性的正反磁化會(huì)產(chǎn)生消耗，稱為磁滯消耗。這是因?yàn)樵谕獯艌?chǎng)的作用下．鐵磁物質(zhì)內(nèi)部的磁疇會(huì)依照外磁場(chǎng)方向次序擺列。假如外磁場(chǎng)是交變的，在外磁場(chǎng)的作用下．磁疇便會(huì)往返翻轉(zhuǎn)，相互之間產(chǎn)生摩擦而惹起的消耗，Bm值愈大．磁滯回線面積也愈大，則磁滯消耗愈大。試考證明：磁滯消耗ph與磁通的交變頻次f成正比，而與磁通密度幅值Bm的次方成正比，即phfBm（1-11）對(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm＝1.0～1.6T時(shí)，＝2。渦流與渦流消耗因?yàn)樗佬氖菍?dǎo)電的，故當(dāng)經(jīng)過(guò)死心的磁通隨時(shí)間變化時(shí)，依據(jù)電磁感覺定律，死心中將產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)，并惹起環(huán)流。這些環(huán)流在死心內(nèi)部環(huán)繞磁通作旋渦狀流動(dòng)，稱為渦流，如圖1-10所示。渦流在死心中惹起的消耗，稱為渦流消耗。渦流B(a)整塊鋼死心(2)薄鋼板疊成的死心圖1-10渦流路徑剖析表示，頻次越高，磁通密度越大，感覺電動(dòng)勢(shì)就愈大，渦流消耗亦越大；死心的電阻率越大，渦流所流過(guò)的路徑越長(zhǎng)，渦流消耗就越小。為了減少渦流的影響，能夠在鋼材中加入少許的硅以增添死心資料的電阻率；不采納整塊的死心，而采納相互絕緣的由很多薄硅鋼片疊起來(lái)的死心，以使渦流所流經(jīng)的路徑變長(zhǎng)，進(jìn)而大大減少渦流。所以變壓器及電機(jī)的死心都是采納厚度為0.35或0.5mm的硅鋼片來(lái)制造。死心中的磁滯消耗和渦流消耗合在一同，總稱為死心消耗，用pFe表示，它正比于磁通密度Bm的平方及磁通交變的頻次f的1.2～1.3次方。1.3電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式最簡(jiǎn)單的單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)直接相連，工作機(jī)構(gòu)是電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，這種簡(jiǎn)單的系統(tǒng)稱為單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，負(fù)載的轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。如圖1-11所示的為單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，圖中電動(dòng)機(jī)的U轉(zhuǎn)軸與拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載直接相連,作用在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩有電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T(N·m)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL(N·m)。電電動(dòng)機(jī)磁轉(zhuǎn)矩T的正方向與轉(zhuǎn)速n（r/min）的正方向相同，而負(fù)載Mn轉(zhuǎn)矩TL的正方向與轉(zhuǎn)速n的正方向相反，在上述正方向規(guī)定中，轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩都為正當(dāng)，那么電磁轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩屬制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。T依據(jù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的牛頓第二定律，可得轉(zhuǎn)動(dòng)方程式：TL負(fù)載JdTTL（1-12）圖1-11單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)dt式中，J為電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；為電動(dòng)機(jī)的角速度(rad／s)；在實(shí)質(zhì)工程計(jì)算中，常常用轉(zhuǎn)速n取代角速度來(lái)表示系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，用飛輪矩GD2取代轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J來(lái)表示系統(tǒng)的機(jī)械慣性，進(jìn)而有：＝2nJm2GD2GD260g44g式中，m為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，單位為kg；G為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部分的重力，單位為N；為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量半徑，單位為m；D為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量直徑，單位為m；g為重力加快度，可取g＝9.80m/s2。把上兩式代入轉(zhuǎn)動(dòng)方程式，可得電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程：TGD2dn（1-13）TLdt375式中，GD2為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部分的總飛輪矩，單位為N·m2；系數(shù)375是個(gè)擁有加快胸懷綱的系數(shù)，單位為m/min·s。從式(1-13)能夠看出，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由電動(dòng)機(jī)軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩T和TL來(lái)決定的。（1）T>TL時(shí)，dn>0，系統(tǒng)加快dt（2）T<TL時(shí)，dn<0，系統(tǒng)減速；dt（3）T＝TL時(shí)，dn＝0，系統(tǒng)恒速運(yùn)行（n常數(shù)）或處于靜止?fàn)顟B(tài)（n0）。dt所以，我們把（T-TL）稱為動(dòng)向轉(zhuǎn)矩或加快轉(zhuǎn)矩。多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩及飛輪矩的折算在生產(chǎn)實(shí)質(zhì)中，很多生產(chǎn)機(jī)械為了知足工作的需要，工作機(jī)構(gòu)的速度常常與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不一樣。所以在電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)之間需裝設(shè)變速機(jī)構(gòu)，如皮帶變速、齒輪變速和蝸輪蝸桿變速等。這時(shí)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)就稱為多軸的拖動(dòng)系統(tǒng)，如圖1-12(a)所示。電動(dòng)機(jī)Tm電動(dòng)機(jī)等效負(fù)載GDR22GD1工作機(jī)構(gòu)TGDeq2Teqj1GDm2T1mj2(a)多軸拖動(dòng)系統(tǒng)(b)等效的單軸系統(tǒng)圖1-12多軸拖動(dòng)系統(tǒng)折算成單軸拖動(dòng)系統(tǒng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要對(duì)每一根軸列寫運(yùn)動(dòng)方程式來(lái)聯(lián)立求解，即可得出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。明顯，關(guān)于上述方法是相當(dāng)?shù)穆闊┑摹榱撕?jiǎn)化多軸系統(tǒng)的剖析計(jì)算，往常把負(fù)載轉(zhuǎn)矩與系統(tǒng)飛輪矩折算到電動(dòng)機(jī)軸上來(lái)，將多軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閱屋S系統(tǒng)，列寫一個(gè)運(yùn)動(dòng)方程式進(jìn)行剖析計(jì)算，其結(jié)果與聯(lián)立求解多個(gè)運(yùn)動(dòng)方程式的結(jié)果是完整相同。折算的原則是：保持系統(tǒng)的功率傳達(dá)關(guān)系及系統(tǒng)的儲(chǔ)存動(dòng)能不變，即剖析計(jì)算該系統(tǒng)時(shí)，第一就要從已知的實(shí)質(zhì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩求出等效的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，稱為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算，從已知的各轉(zhuǎn)軸上的飛輪矩求出系統(tǒng)的總飛輪矩，稱為系統(tǒng)飛輪矩的折算。轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算將隨工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式的不一樣而不一樣，下邊分別加以議論。工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)狀況時(shí)，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算轉(zhuǎn)矩的折算工作機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的例子如圖1-12所示。若不考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗，折算前多軸系統(tǒng)中負(fù)載功率為Tmm，折算后等效單軸系統(tǒng)的功率為Teq。依據(jù)折算的原則：折算前后功率不變，有Tm

m＝Teq所以，負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算到電動(dòng)機(jī)軸上的折算值為TeqTmmTmnmTm（1-14）nj式中，m為工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的角速度；為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角速度；Tm為工作機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；Teq為工作機(jī)構(gòu)負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算到電動(dòng)機(jī)軸上的折算值；jmnnm為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總的速比，寫成一般形式為jj1j2j3...，等于各級(jí)速比乘積，在圖1-12所示的系統(tǒng)中j1j2。式（1-14）說(shuō)明，轉(zhuǎn)矩依照轉(zhuǎn)速的反比來(lái)計(jì)算。實(shí)質(zhì)上，任何一個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)在功率傳達(dá)時(shí)，因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有摩擦存在，所以要消耗一部分功率。在圖1-12的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，負(fù)載由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所以傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的消耗功率應(yīng)由電動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)，依據(jù)功率不變的原則，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算值還要加大，為TmTeq（1-15）jc式中，c為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總效率，等于各級(jí)傳動(dòng)效率乘積c123...，圖1-12所示的系統(tǒng)中c12。式（1-14）與（1-15）為工作機(jī)構(gòu)的折算關(guān)系式，兩式轉(zhuǎn)矩折算值之差為TTmTm，jcjT為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩消耗。當(dāng)功率由電動(dòng)機(jī)軸向生產(chǎn)機(jī)械傳達(dá)時(shí)，T由電動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)。飛輪矩折算在多軸拖動(dòng)系統(tǒng)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)機(jī)負(fù)載的一部分。所以，負(fù)載飛輪矩折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪矩包含有工作機(jī)構(gòu)部分的飛輪矩和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分的飛輪矩，而后再與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩相加就為等效單軸系統(tǒng)的總飛輪矩。負(fù)載飛輪矩折算的原則是折算前后的動(dòng)能不變。飛輪矩的大小是運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械慣性大小的表現(xiàn)。1J1GD2222n224g60以圖1-12所示的系統(tǒng)為例，負(fù)載飛輪矩折算的計(jì)算式為1GDeq22n21GD221GD22n21GD22n2＝R2n＋11＋mm24g6024g6024g6024g60化簡(jiǎn)得GDeq2GDR2GD12GDm2（1-16）j12(j1j2)2寫成一般形式為22GD12GD222＋GDm2GDeqGDR2(j1j2)j2j1往常，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各軸及工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速要比電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低，而飛輪矩的折算與速比平方成反比，所以各軸折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪矩的數(shù)值其實(shí)不大，故在系統(tǒng)總飛輪矩中占主要成分的是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子自己的飛輪矩。所以，在實(shí)質(zhì)工作中，為了減少折算的麻煩，可采納下式來(lái)估量系統(tǒng)的總飛輪矩：GDeq2(1)GDD2式中GDD2是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩。一般0.2~0.3，假如電動(dòng)機(jī)軸上還有其余飛輪矩部件，如機(jī)械抱閘的閘輪等，的數(shù)值需要加大。例1.1在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪變速的如圖l-12所示的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，已知工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩Tm＝240N·m，轉(zhuǎn)速nm＝128r/min，n983r/min，n1410r/min；傳動(dòng)效率1＝0.94，2＝0.92；飛輪矩GDR2222＝7.6N·m，GD12＝4N·m，GDm2＝27.8N·m；忽視電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩。求：(1)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq；（2）電動(dòng)機(jī)軸上系統(tǒng)總飛輪矩GDeq2。解：（1）折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq：總傳動(dòng)效率c120.940.920.8648n983各級(jí)速比j12.4n1410j2n14103.2nm128jj1j22.43.27.68負(fù)載轉(zhuǎn)矩TeqTm＝24036.14N·mjc0.86487.68（2）電動(dòng)機(jī)軸上系統(tǒng)總飛輪矩GDeq2：22GD12GDm2427.82GDeqGDRj12(j1j2)2＝7.62.427.6828.77N·m工作機(jī)構(gòu)為平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算轉(zhuǎn)矩的折算某些生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)作平移運(yùn)動(dòng)，如刨床的工作臺(tái)。刨床拖動(dòng)系統(tǒng)表示圖見圖1-13，經(jīng)過(guò)齒輪與齒條嚙合，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)的折算方法與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有所不一樣。vmFG2G112468357n圖1-13刨床拖動(dòng)系統(tǒng)表示圖切削時(shí)工件與工作臺(tái)的平移速度為vm（m/s），刨刀作用在工件上的力為Fm（N），傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率為c，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n（r/min），則切削時(shí)切削功率為PmFmvm電動(dòng)機(jī)軸上的切削功率為Teq。不考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗時(shí)，依照功率不變的原則，有TeqFmvmTeqFmvmFmvm9.55Fmvm（1-17）2nn60若考慮傳動(dòng)系統(tǒng)的消耗，則Teq9.55Fmvm（1-18）nc式（1-17）和（1-18）為工作機(jī)構(gòu)平移時(shí)轉(zhuǎn)矩的折算公式，Teq稱為折算值，兩式的差值T是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩消耗。刨床的T由電動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)。2)飛輪矩的折算設(shè)做平移運(yùn)動(dòng)部分的物體重量為Gm，質(zhì)量為m，其動(dòng)能為1mvm2＝1Gmvm222g做平移運(yùn)動(dòng)部分折算到電動(dòng)機(jī)軸上后的動(dòng)能為1GDeq22n224g60折算前后的動(dòng)能不變，所以1Gm2＝1GDeq22n22gvm24g60于是GDeq24Gmvm2365Gmvm22n2n260傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中其余軸上的GD2的折算，與前述相同。工作機(jī)構(gòu)做提高和下放重物運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算轉(zhuǎn)矩的折算某些生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)是作起落運(yùn)動(dòng)，如起重機(jī)、提高機(jī)和電梯等。固然起落運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)都屬于直線運(yùn)動(dòng)，但與重力相關(guān)，各有特色?，F(xiàn)以起重機(jī)為例，議論其折算方法。圖l-14為起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)表示圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪減速機(jī)帶動(dòng)一個(gè)卷筒，纏在卷筒上的鋼絲懸掛一重物，重物的重力Gmmg，速比為j，M重物提高時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率為，重物下放時(shí)傳動(dòng)cn機(jī)構(gòu)效率為c，重物提高或下放的速度都為vm，卷筒半徑為R。nm(1)提高重物時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算Gmvm圖1-14起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)表示圖提高重物時(shí)，重物對(duì)卷筒軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為GmR。不計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為GmRTeqj若考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗，當(dāng)重物提高時(shí)，這個(gè)消耗由電動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)，所以折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為GmRTeq提高重物時(shí)系統(tǒng)消耗的轉(zhuǎn)矩為

jcGmRGmR=GmR1T-(1)jcjjc下放重物時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算下放重物時(shí)，重物對(duì)卷筒軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為GmR。不計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為GmRTeqj若考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗，當(dāng)下放重物時(shí)，這個(gè)消耗由重物負(fù)擔(dān)，所以折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為TeqGmRjc下放重物時(shí)系統(tǒng)消耗的轉(zhuǎn)矩為TGmR-GmRc=GmR(1c)jjj傳動(dòng)機(jī)構(gòu)消耗轉(zhuǎn)矩是摩擦性的，提高重物與下放重物兩種狀況下，各轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以這個(gè)消耗轉(zhuǎn)矩的實(shí)質(zhì)方向也相反，大小以為近似不變，即TT，故GmR11)＝GmR)j((1ccj21（1-19）cc從式(1-19)可知，若提高重物時(shí)傳動(dòng)效率c小于0.5，下放時(shí)傳動(dòng)效率c將為負(fù)值。c為負(fù)值，說(shuō)明負(fù)載功率不足以戰(zhàn)勝傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的消耗．所以還需電動(dòng)機(jī)供給功率，即還需電動(dòng)機(jī)推進(jìn)，重物才能下放。明顯，假如沒(méi)有電動(dòng)機(jī)的推進(jìn)，重物是掉不下來(lái)的，這就是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的自鎖作用。關(guān)于像電梯這種波及人身安全的設(shè)施，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的自鎖作用尤其重要。要使c為負(fù)值，需采納低提高傳動(dòng)效率c的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如蝸輪蝸桿傳動(dòng)，其c約為0.3～0.5。飛輪矩的折算起落運(yùn)動(dòng)的飛輪矩折算與平移運(yùn)動(dòng)相同。故起落部分折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪矩為2365Gmvm2GDeqn2例1.2起重機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1-14所示。已知重物質(zhì)量m＝120Kg，卷筒半徑R＝0.35m，齒輪速比j6.4，提高重物時(shí)的效率C0.91，提高重物的速度vm0.86m／s，GDd257.82GD123.422電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩N·m，齒輪飛輪矩N·m，GD2215.6N·m，卷筒飛輪矩GDR240.22(1)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)N·m；忽視電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩。求：矩TL；(2)電動(dòng)機(jī)軸上系統(tǒng)總飛輪矩GD2。解（1）求折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：TLGmR1209.80.35j70.67N·mC6.40.912）求電動(dòng)機(jī)軸上系統(tǒng)總飛輪矩：提高重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n60vm600.86150.2r/minj6.40.352R2電動(dòng)機(jī)軸上的總飛輪矩GDeq2GDd2GD12GD22GDR2365Gmvm2j2n257.83.415.640.21209.80.86226.42365150.2276.63N·m電力拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特征電力拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特征是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，典型的負(fù)載特征可分紅三類。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特征恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特色是負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL恒定不變，與負(fù)載轉(zhuǎn)速nL沒(méi)關(guān)，即TL＝常數(shù)。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分抗?fàn)幮院戕D(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種?？?fàn)幮院戕D(zhuǎn)矩負(fù)載抗?fàn)幮院戕D(zhuǎn)矩負(fù)載的特色是負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向老是與運(yùn)動(dòng)的方向相反，即轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)是反抗運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，即：nL>0時(shí)，TL>0；nL<0時(shí)，TL<0，且TL的絕對(duì)值相等，其轉(zhuǎn)矩特征如圖1-15所示，位于第Ⅰ、Ⅲ象限內(nèi)。摩擦種類的負(fù)載都屬于這種負(fù)載特征，如機(jī)床刀架的平移運(yùn)動(dòng)、軋鋼機(jī)、地鐵列車等。nnTL0TLT0TLT圖1-15抗?fàn)幮院戕D(zhuǎn)矩負(fù)載特征圖1-16位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特征2)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特色是負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向固定不變，并與轉(zhuǎn)速的方向沒(méi)關(guān)。當(dāng)nL>0時(shí)，TL>0是阻擋運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩；nL<0時(shí)，TL>0是幫助運(yùn)動(dòng)的拖動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)矩特性如圖1-16所示，位于第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)。起重機(jī)提高或下放重物，包含電梯、提高機(jī)等都屬于這種性質(zhì)的負(fù)載。2.恒功率負(fù)載特征恒功率負(fù)載的特色是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比．即TLk/nL，此中k是比率系數(shù)。此時(shí)，負(fù)載的功率為2nLkPLTLLTL609.55常值（1-20）從式(1-20)能夠看出，轉(zhuǎn)速改變時(shí)，負(fù)載功率保持不變，故稱為恒功率負(fù)載特征，其特征曲線如圖1-17所示。屬于這種負(fù)載的如機(jī)床的切削加工，粗加工時(shí)切削量大，用低轉(zhuǎn)速；精加工時(shí)切削量小，用高轉(zhuǎn)速。所以，在高低轉(zhuǎn)

n速下的功率大概保持不變。3.風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載轉(zhuǎn)矩特征TL通風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的特色是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成02，此中k是比率系數(shù)。屬于這種負(fù)載TLknLT的生產(chǎn)機(jī)械有通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等，其負(fù)載特征曲線如圖1-17恒功率負(fù)載特征圖l-18所示。生產(chǎn)中實(shí)質(zhì)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特征可能是以上幾種典型特征的組合。比照實(shí)質(zhì)的通風(fēng)機(jī)，除擁有通風(fēng)機(jī)負(fù)載持性外，還有軸承的摩擦阻轉(zhuǎn)矩TL0，后者為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特征，所以，實(shí)質(zhì)通風(fēng)機(jī)負(fù)載特征為TLTL0kn2L，其負(fù)載特征曲線如圖1-l9所示。nnTLTL0T0T圖1-18通風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特征圖1-19實(shí)質(zhì)通風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特征電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征及電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)固運(yùn)行的條件以前面的剖析可知，關(guān)于多軸拖動(dòng)系統(tǒng)，可把工作機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合起來(lái)等效為一個(gè)負(fù)載，馬上多軸拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為等效的單軸拖動(dòng)系統(tǒng)。這樣，任何一個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng)都能夠簡(jiǎn)化為由電動(dòng)機(jī)與負(fù)載兩部分構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征，不一樣的電動(dòng)機(jī)擁有不一樣性質(zhì)的機(jī)械特征，能夠用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表示，也能夠畫成機(jī)械特征曲線。各樣機(jī)械特征曲線在此后的章節(jié)中論述，這里先假定電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征為已知，以議論電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)固運(yùn)行問(wèn)題。由電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式(1-14)可得，系統(tǒng)穩(wěn)固運(yùn)行的必需條件是動(dòng)向轉(zhuǎn)矩(T-TL)＝0，因此轉(zhuǎn)速恒定(n＝常數(shù))，即T＝TL式中T是電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩；TL是負(fù)載轉(zhuǎn)矩。n在剖析電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行能否穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，常常把電2動(dòng)機(jī)機(jī)械特征曲線與負(fù)載特征曲線畫在同向來(lái)角坐標(biāo)A系上，如圖1-20所示。圖中曲線l為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特BC性曲線；曲線2A為這兩為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特征曲線；A'1條特征曲線的交點(diǎn)。明顯，在交點(diǎn)A上：T＝TL，n1'＝常數(shù)，系統(tǒng)在A點(diǎn)穩(wěn)固運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征與負(fù)載特征的交點(diǎn)A稱為工作點(diǎn)。但是僅依據(jù)兩條機(jī)械特征有交點(diǎn)還不可以說(shuō)明系統(tǒng)就必定能穩(wěn)固運(yùn)行。因?yàn)椋瑢?shí)質(zhì)運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)一些小的擾亂，0TTTCTBL如負(fù)載轉(zhuǎn)矩或電源電壓發(fā)生顛簸等，若系統(tǒng)忽然出現(xiàn)圖1-20電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)固運(yùn)行剖析了擾亂后，該系統(tǒng)能否還可以穩(wěn)固運(yùn)行？當(dāng)擾亂消逝后，該系統(tǒng)能否還可以回到本來(lái)工作點(diǎn)上持續(xù)穩(wěn)固運(yùn)行?當(dāng)回答是必定的，則該系統(tǒng)能穩(wěn)固運(yùn)行，反之系統(tǒng)不可以穩(wěn)固運(yùn)行。下邊仍以圖1-20為例來(lái)議論這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在工作點(diǎn)A時(shí)，轉(zhuǎn)速為nA，轉(zhuǎn)矩為TA＝TL,若電動(dòng)機(jī)忽然出現(xiàn)了擾亂，如電源電壓忽然降落，致使電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征從曲線1變?yōu)榍€l′。自然這個(gè)變化因電感的存在是有個(gè)過(guò)程的，這一過(guò)程稱為電磁過(guò)渡過(guò)程。這個(gè)過(guò)程相關(guān)于機(jī)械過(guò)渡過(guò)程時(shí)間要短得多，所以在剖析電力拖動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)，往常只考慮機(jī)械過(guò)渡過(guò)程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征改變時(shí)，因?yàn)橄到y(tǒng)有機(jī)械慣性存在，轉(zhuǎn)速不可以突變，那么系統(tǒng)在A點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩均衡關(guān)系被損壞了，在轉(zhuǎn)速nA時(shí)，曲線l′的電磁轉(zhuǎn)矩為TB，它比TL小，所以系統(tǒng)要減速。在減速過(guò)程中，電磁轉(zhuǎn)矩漸漸增大，轉(zhuǎn)速向來(lái)減到nA'時(shí)，即對(duì)應(yīng)圖中曲線1′與曲線2的交點(diǎn)A'時(shí)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩關(guān)系達(dá)到了新的均衡，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，nnA'，系統(tǒng)進(jìn)入了新的