2.2 多軸電機拖動系統(tǒng)

在實際應用的機電系統(tǒng)中，機械運動的周期一般為幾分之一秒到數(shù)分鐘，甚至數(shù)小時，而作為機械運動動力源的電動機的轉速一般為每分鐘數(shù)百轉至數(shù)千轉。因此，電動機不能與系統(tǒng)運動機構直接相連，而是要通過機械減速裝置，如齒輪減速箱、帶輪傳動裝置、蝸輪蝸桿等，從而構成多軸拖動系統(tǒng)。根據(jù)負載運動方式的不同，多軸拖動系統(tǒng)模型可用圖2-5和圖2-6來表示。

圖2-5 負載作旋轉運動的多軸電機拖動系統(tǒng)

圖2-6 負載作直線運動的多軸電機拖動系統(tǒng)

由于系統(tǒng)中存在著多根軸，不同軸上具有不同的轉動慣量和轉速，因而就不可能用一個方程式來描述系統(tǒng)。如果對于每一根軸都列寫一個方程式，必然給系統(tǒng)的分析研究和設計計算帶來許多麻煩。在這種情況下，最好的解決辦法是把多軸系統(tǒng)等效成單軸電機拖動系統(tǒng)來進行分析處理。

把多軸系統(tǒng)等效成單軸系統(tǒng)實質就是把各軸上的相關量折算到一根軸上去，但為了保證折算前后系統(tǒng)等效，要求折算后的系統(tǒng)與折算前的系統(tǒng)在能量關系和動力學性能方面等效，即必須保證折算前后系統(tǒng)所傳遞的功率及系統(tǒng)的動能相同。為了列出這個系統(tǒng)的運動方程，必須先將各轉動部分的轉矩和轉動慣量或直線運動部分的質量都折算到某一根軸上，工程應用中一般折算到電動機軸上，即折算成圖2-2所示的最簡單的典型單軸系統(tǒng)。