1、倾动机械阻力起动扭振力矩计算推算的倾动机械二质量弹性系统如图 4-1-70 所示,在起动之前,Ji 被冶金备件制动器闸住,在 J 上作用着静力矩此静力矩即为倾动力矩) ,弹性元件产生初始变形 Mo/C,此系统处于静平衡状态。当电机起动时,在主动质量 J突然施加一个冶金备件 电机起动力矩 Md,由于 MdM。 ,故 Md成为激振力矩,破坏了原来系统的静平衡状态,于是系统开始加速起动,在起动过程中,在时间为 t 时,土和 J2 分别转动了 91 和 0,若分别对 L 和 J2 取分离体,根据牛顿定律得:图 4-1-70 推算的二质量弹性系统 Ji!=Md-C(!-!2)&2(-2=C(!-!,)-
2、Moj 将上二式分别除以 Ji 和 J,,然后相减,并用 Acp=p-cp,表示,则有:C(Ji+J2)A(Ji+】2)Mo0Mj“p+ffTT,TJiJ2 J1J2J1上式中 MfMd-Mo 称加速力矩。公式(4-1-60) 为阻力起动运动微分方程。若电机为等起动力矩起动,即 Md 为定值,又由于炉子转速很低,在起动的很短时间内,炉子转角很小,故 M。也可视为定值,那么该方程便为二阶常系数线性非齐次式微分方程。该方程的解 Acp 便是弹性系统在外扰力矩Md 作用下的响应。其通解为:Ap=Asinpt+Bcospt+D上式中 D 为特解 :A 、B 为积分常数,由初始条件决定。在起动之前由于主
3、动质量被制动器闸住,工作质量上作用着静力矩 M。 ,故产生初始转角 Mo/c,当 t=0 时Acp=Mo/dAp=0,由此解得:为振动的圆频率:将 A、B 和 D 代入式(4- 1-61)则有:?=V6l?/(rad/s)M0J2 J2AP=C+C(J1+J2)M-C(J1+J2)Mc0Spt(4-1-62)扭振力矩 M 为:M(M 0+MJ1+J2jJ1+J2Mjcospt(N*m)或者 M=Mo+aMj(1-cospt)(N.m)cospt=-1 时,扭振力矩出现最大值:MmaE=Mo+2aM5(N.m)式中!=称质量分配系数。最大扭振力矩与静力矩之比称动荷系数,用 Kd 表示。影响阻力起
4、动最大扭振力矩的因素有两点:首先是质量分配系数!的影响。!大则扭振力矩大,反之!小则扭振力矩亦小。!为工作质量 J2 所占的比重,是由机构系统设计决定的。对转炉而言,炉体本身虽是一个庞然大物,其质量有几百吨甚至几千吨,但由于倾动机械速比很大,故!一般是不大的,多在0.150.35 之间。例如 50t 转炉!=0.225,120t 转炉炉役前期为 0.21,炉役后期为0.18。近来由于采用多点啮合和低速电机,有增大趋势,如我国.001 转炉! 高达 0.54。其次是加速力矩 Mj 的影响。它对最大扭振力矩的影响也是正比关系,由于 MfM-Mo, 对于具有等起动力矩的电机而言,若在小的力矩区间(倾动力矩比较小的位置上)仍用大的起动力矩进行起动,对倾动机械是十分不利的。为了改善倾动机械受载状态,降低扭振力矩值,近年来在转炉上采用了等加速力矩起动的方式,通过电气控制,使起动时间内加速度具有等值,这样不论在任何静力矩区间起动,都可以把最大扭振力矩降到最低水平。例如我国 300t 转炉就是采用这种方式起动,由于加速力矩为常量,起动时间自然也为常量(控制在 4.5 秒) 。http:/