恭喜,你发布的帖子
发布于 2016-04-03 09:16:16
39楼
今天是假期,所以有时间在此玩一玩。以楼主提出的问题,如何通过trace曲线(注意,一定要是空载加减速的录波曲线),来确定系统的转动惯量。这里要用到一些受力分析来求解。
第一,本内容是抛砖引玉的引子;
第二,因为楼主没有提供录波的数值表,只提供了trace曲线,所以还是做一个定性的分析。不是定量的计算。但解析问题的基本方法亦如此。
看图示:
由图示可知,
1.空载运行是三段,即匀加速,匀速,匀减速;
2.匀加速和匀减速的时间是相同的。即t加速 = t减速;
3.三段运行分别获得了三个转矩;Ma;Mb;Mc;
根据旋转机械的动态转矩平衡方程式:
M(旋转轴驱动转矩) = m(旋转机械基准质量) * a(旋转机械角加速度)
空载运行中的受力分析:
电机加速时驱动转矩除了要平衡 ma 由惯性产生的动转矩外,还要克服旋转轴系机械摩擦阻力矩。而阻力矩恰恰通过空载的匀速运行获得的Mb就是。因为此时系统加速度为零,所以动转矩为零,电机的驱动转矩与负载阻力所平衡。所以系统阻力矩等于Mb。即
Ma - Mb = m(轴系当量质量)* a(旋转角加速度)--(1式);
同理,电机的空载制动过程,电机制动转矩加上系统阻力矩与惯性产生的制动转矩平衡。所以
Mc + Mb = m(轴系当量质量) * a(旋转角减速度)--(2式);
前面已经说了a(加速) = a(减速),所以将(1式)与(2式)相加,即可把系统阻力矩消掉。这样做的目的就是尽量减少误差环节。有:
Ma + Mc = 2ma --(3式)
整理(3式):m(系统当量质量) = (Ma + Mc) / 2a;
a = (n2 - n1) / t(加速或减速的时间)。
上述计算其实所得的系统当量质量还是有一定误差的。原因是:
1.Ma或Mc是变频器的计算转矩(电磁转矩),不是真实的轴转矩(真实的轴转矩要扣除电机的内部损耗);所以起码有5%(甚至更多)以内的误差;
2.Ma和Mc由图可知,是一个变化的曲线,所以求平均值仍然存在计算误差。
不管怎么说,上述计算,在工程上所获取的数据还是比较接近实际值的,是可以参考使用的工程数据。
精华帖版主置评:分析的很仔细。-yming
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