第十三章机械的调速和平衡

第十三章 机械的调速和平衡
第一节 机械运转速度波动的调节 第二节 机械的平衡
第一节 机械运转速度波动的调节
一、机械的运动过程 二、周期性速度波动的调节 三、非周期性速度波动的调节
一、机械的运转过程
1、机械运动方程式 当机械运转时,能量守恒定律,在任意间隔时间内 ,各外力对机械所做功等于机械所具有机械能的增 量。动能表达方程:
单自由度机械系统,建立机械系统的等效动力学模 型。选系统内某一构件为等效构件,该构件具有等 效转动惯量(质量),作用有等效驱动力矩和阻力 矩(等效驱动力和等效阻力)
等效构件 如图
w
Je
Fe
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
定轴转动构件为等效构件 往复移动构件为等效构件
2、机械运动三阶段
三个阶段:启动、稳定运转、停车。 稳定运转阶段(工作阶段)的状况有: ①匀速稳定运转:ω=常数 ②周期变速稳定运转:ω(t)=ω(t+Tp) ③非周期变速稳定运转 匀速稳定运转时,速度不需要调节。
由于机器经历一个周期回到初始状态,其动能增减为零,所 以该向量图的首尾封闭。
图中最高点d和最低点a就是最大动能和最小动能处,对应于 ωmax和ωmin , a、 d二位置动能之差(即这两点之间各矢量 线段的矢量和的绝对值,也是这两点之间M′—φ和M″—φ两 曲线间所包围的各块面积代数和的绝对值)就是其最大盈亏 功A max。
1、求各盈亏功:两曲线交点a,b,c,d应是速度增加或减
少的转折点,两曲线所包围的面积S1、S2、S3、S4、S5代表 两点之间的盈功或亏功Aoa、 Aab、 Abc、 Acd和Ado 。 2、确定机械最大动能和最小动能出现的位置,即ωmax 和ωmin的位置。动能变化可用能量指示图来表示
按一定比例从o点出发,用矢量线段依次表示相应的盈 亏功Aoa、 Aab、 Abc、 Acd和Ado
Amax Emax Emin Emax Aab Abc Acd S2 S3 S4 M
将A max代入式(13-8)可求出飞轮转动惯量J 。
飞轮结构尺寸的设计
求出转动惯量,确定飞轮直径、宽度。轮缘厚度
飞轮不一定是外加构件,也可以增大带轮或齿轮的齿轮 和质量,兼起飞轮作用
例题求解
盈功转化为动能,促使机械动能增加。亏功需动能补偿,导致机 械动能减小。 速度波动产生的不良后果: ①在运动副中引起附加动压力,加剧磨损,使工作可靠性降低。
②引起弹性振动,消耗能量,使机械效率降低。
③影响机械的工艺过程,使产品质量下降。
④载荷突然减小或增大时,发生飞车或停车事故。 为了减小这些不良影响,就必须对速度波动范围进行调节。
调节方法:
没有自调性的机械系统(如采用蒸汽机、 汽轮机或内燃机为原动机的机械系统), 安装一种专门的调节装置——调速器。
机械式离心调速器
第二节 机械的平衡
一、机械平衡的目的和分类 二、刚性回转件平衡计算 三、回转件的平衡试验
采取措施把机械运转速度波动控制在容许范围之内,以减小其产 生的不良影响,称为机械速度波动的调节。
二.周期性速度波动的调节
1、周期性速度波动的描述
平均速度 m
工程中通常用计算式 名义转速(额定转速) 实际机械标牌上标出的转速。
(13-5)
速度不均匀系数
反映速度波动不 均匀程度
许用值
(13-6)
飞轮设计的转动惯量计算
基本要求 确定飞轮的转动惯量J,使机械的 δ < [δ] 基本原理 假定:运动系统中,其他构件的动能与飞轮相比,可忽略不计。
当飞轮处于ωmax时,具有动能的最大值Emax; 当飞轮处于ωmin时,具有动能的最小值Emin。 机械的最大盈亏功:一个周期内动能的最大变化量
结论
当 Wmax 和 ωm 一定时,J与δ为等边双 曲线关系,过分要求δ 很小, 势必造成 J 很大,使飞轮质量很大,导致尺寸加 大。
机械速度波动原因 驱动力所作的功是机械的输入功,阻力所作的功是机 械的输出功。 输入功-输出功=机械动能的增减
任意瞬时
驱动力所做的功=阻力所做的
功
W d Wr
机械匀速转动
驱动力所做的功>阻力所做的功
W d Wr
出现盈功,机械动能增加, 转速增高。
驱动力所做的功<阻力所做的功
W d Wr
出现亏功,机械动能减少, 转速下降。
已知某机械在一个运动周期内阻力矩Mr=Mr(φ)如 图。驱动力矩为常数,主动额定转速n=800r/min,运 动不均匀系数δ=0.05,求所需飞轮的转动惯量.
Mr
解
M
Md
70
=900ΔWmax/ π2n2 δ
π/2 π 2π
10 求ΔWmax
求驱动力矩Md
φ 能量守恒,动能不变
Md=(10*3π/2+70* π/2)/2 π
当 J 和 ωm 一定时, Wmax 与 δ 成正比。
当 Wmax 与 δ 一定时, J 和 ωm 成反比。 应将飞 轮装在系统的高 速轴上,可减小飞轮的尺寸。
最大盈亏功求法
(13-8)
确定飞轮转动惯量的关键是求最大盈亏功Wmax
图所示为一个周期循环中驱 动力矩曲线M′—φ和阻力矩曲 线M″—φ 。各自与横坐标轴 所包围的面积分别表示一个周 期循环中驱动力矩和阻力矩所 作的功,显然二者是相等的。
若巳知m和δ,则由式(13-6)和(13-5)可得
max
m
1
2
min
m
1
2
(7 4) (7 5)
2、周期性速度波动的调节原理
根本原因 盈亏功呈周期性变化,速度波动也呈周期性变化。
周期可以是 一周(机床主轴、冲床等) 二周(四冲程内燃机) 数周(轧钢机)
后果 波动过大,影响机械系统正常工作。 调节方法 加转动惯量大的飞轮。增加机械系统的转动惯量。当出现 盈功时,将盈功变为动能储存起来,减少增速幅度;当出现亏功能, 将动能释放出来补偿亏功,使得减速幅度小
=25
求各盈亏功W1=(25-10)π/2=7.5 π , W2=(-70+25 ) π/2=-22.5 π, W3= (25-10)π=15π 最大动能处
作能量指示图
Mr
M
- 70
+
+
π/2 π 2π
ΔWmax=
25
22.5 π
10 φ
最小动能处
三、非周期性速度波动
原因 盈亏功变化无规律,速度波动无规律。 后果 一段时间内总出现盈功,速度越来越快,造成飞 车; 总出现亏功,速度会越来越慢,甚至停车。
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理论力学 第十三章达朗贝尔原理

理论力学 第十三章达朗贝尔原理
二、质点系的达朗贝尔原理
设有一质点系由n个质点组成 第i个质点Mi,质量mi,受主动力 F, i 约束反力 FNi 作用,加速度为 ai ,对每一个质点,有: G G Fi mi ai Fi FNi Fi 0 (i 1, 2,, n)
表示为力系形式: G G G (F1,, Fi ,, Fn , FN1,, FNi ,, FNn , F 1 ,, F i ,, F n )0
G rC为刚体质心相对于质心 的矢径, rC 0MC 0
结论:刚体作平动时,惯性力系对质心C的主矩为零。
19
mi ri aC mrC aC
§13–2 刚体惯性力系的简化
三、刚体作定轴转动
讨论具有质量对称平面且转轴垂直于质量对称平面 的情况。(刚体的空间惯性力系投影在对称平面内 的平面力系,再将此平面力系向O点简化,O点为质 量对称平面与转轴Z的交点。) 空间惯性力系 平面惯性力系 (质量对称面) 直线 i : 平动, 过Mi点,惯性力系 G 为
将质点系受力按内力、外力划分:
(内力是大小相等,方向相反成 对出现,所以内力主矢和对任意点 的主矩分别恒为零)
e e e G G G (F1 ,, Fi ,, Fn , F1 ,, Fi ,, Fn ) 0 e G Fi Fi 0 e G M O ( Fi ) M O ( Fi ) 0
1
第十三章
达朗贝尔原理
§13–1 达朗贝尔原理 §13–2 刚体惯性力系的简化
§13–3 绕定轴转动刚体的动约束力
静平衡和动平衡的概念
2
第十三章
达朗贝尔原理
法国科学家达朗贝尔(J.le Rond d’Alembert)将适 用于自由质点的牛顿定律(第二定律)推广至受约束质 点,并于1743年提出了受约束质点动力学问题的一个原 理—达朗贝尔原理。 达朗贝尔原理为非自由质点系动力学的发展奠定了 基础。该原理提出一百多年后,后人引入了惯性力的概 念,并应用达朗贝尔原理中包含的用静力学中研究平衡 的方法研究动力学中不平衡问题的思想,将这一原理发 展成求解非自由质点系动力学问题的普遍而有效的方法, 称为动静法。 由于动静法简单有效,易于掌握,因此在工程技 术中得到了广泛应用。

机械的运转及其速度波动的调节讲课文档

机械的运转及其速度波动的调节讲课文档
为了研究单自由度机械系统的真实运动, 可将机械系统等效转化为只有一个独立运 动的等效构件,等效构件的运动与机构中 相应构件的运动一致。
现在九页,总共三十一页。
等效转化的原则是:
等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械 系统的总动能;
等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机 械系统所有外力产生的瞬时功率之和。
Fei n1Ficoisvvi M i vi
现在十六页,总共三十一页。
三、举例
图示曲柄滑块机构,已知构件1转动惯量J1,构件 2质量 m2,质心S2,转动惯量Jc2,构件3质量m3, 构件1上有驱动力矩M1,构件3有阻力F3,求等效
构件的等效参数。
现在十七页,总共三十一页。
(1) 以构件1为等效构件时,等
图a
现.等效质量和等效转动惯量
等效质量和等效转动惯量可以根据等效原则——等 效构件所具有的动能等于原机械系统的总动能来确 定。
对于具有i个活动构件的机械系统,构件i上的质 量为mi,相对质心Ci的转动惯量为JCi,质心Ci的速 度为vCi,构件的角速度为ωi,则系统所具有的总
掌握通过建立动力学模型建立力与运动参数之间的运动微分方 程来研究真实运动规律的方法。
第二,研究机械运转速度波动产生的原因及其调节方法。 现在二页,总共三十一页。
二、机械运动过程的三个阶段
机械运转过程一般经历三个阶段:起动、稳定运转和停 车阶段。
1、起动阶段: 外力对系统做正功 (Wd-Wr>0),系统的动 能增加(E=Wd-Wr),机械
当外力对系统作亏功时,它又释放储存 的能量,使机械速度下降的幅度减小。
现在三十页,总共三十一页。
二、非周期性速度波动的调节

第十三章-电力系统的有功功率平衡和频率调整

第十三章-电力系统的有功功率平衡和频率调整

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5
P
第一种
第二种
第三种
t
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6
§13-2 电力系统的频率特性
一 系统负荷的有功功率-频率静态特性
有功负荷随频率的变化特性称为负 荷的频率特性,稳态下称静态频率特性。
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7
综合负荷与频率的关系:
2
3
P D a 0P D N a 1 P DfN fN a 2P D N ffN a 3P D N ffN
12
1. 调速系统的工作原理 2. (离心式机械液压调速系统)
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13
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14
摆转速变慢,弹簧拉紧,B点下降到B点(A
点不动),o下降到 o E
E
动F
F
通,油动机活塞上移,进汽(水)阀门开大,
发电机转速增加,A
A o o点,
由于A
A
B
B点,
B
来的值。
这就是频率的一次调整,为有差调节, 频率不能回到原来的值。
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为使转速仍能维持原来转速,在外 界信号的作用下,同步器动作,令D点上 移,这时由于E点不动,使得F点下降, 错油门打开,油动机动作,再次抬高活 塞,开大进汽门,可使转速回到初始值。 这就是频率的二次调整。
编辑版pppt
16
2. 发电机组的有功功率-频率静态特性
由以上分析可见,PD↑, P↑G,f↓低于 初始值,反之 ↓P,D ↓,PG f↑高于初始值。
i
i
所以 n 台机组的等值单位调节功率为
KG
i
KGi
i
KGi*
PGiN fN
KG*

电力系统的有功功率平衡和频率调整

电力系统的有功功率平衡和频率调整

PG ( f )
发电机两者的调节效应.考虑一台 P2 ΔPD0 ΔPD
发电机和一个负荷的情况.
ΔPG P1
P’D ( f ) PD ( f )
假定系统的负荷增加ΔPD0
负荷的实际增量:
PGPD0PD
o
f2 f1
f
< 负荷的实际增量应与发电机组的功率输出的增量相等 >
13.2 电力系统的频率特性
三.电力系统的 P–f 静态特性
13-3 电力系统的频率调整
系统调频
➢负荷变化时通常首先由主调频电厂进行 二次调频力图恢复系统频率. ➢若仍有功率缺额则由配置了调速器的机 组进行一次调频.
13.3 电力系统的频率调整
1. 频率的一次调整
发电机组的调速器,根据系统频率的偏移,改变机组的出力,使有 功功率重新达到平衡,这就是频率的一次调整.
13.3 电力系统的频率调整
5. 互联系统的频率调整
二 功负次 率荷调 增增频 量量
频率调整可能引起网络潮流的重新分布
A
B
PDAPABPGAKAf PDBPABPGBKBf
ΔPDA ΔPGA
KA
ΔPAB
ΔPDB ΔPGB
KB
f P D A P D B P G A P G B P D P G= 0, 则: △f = 0
说的频率调整
同步器平行移动发电机 的功频静特性来调节频率和 分配机组间的有功功率
P3 ΔPD0
P2
P1
o
PG ( f ) ΔPD ΔPG
P’D ( f ) PD ( f )
f2 f1
f
13.3 电力系统的频率调整
3. 发电机的分类
有可调容量的机组均参加频率的一次调整 只有一台或少数几个机组参加频率的二次调整 主调频机组:参与二次调频的机组,条件:有足够大的调频容量和 调节范围,出力调整速度应满足系统负荷变化速度的要求等. 辅助调频机组:只有在系统频率超过某一规定的偏移范围时才参 与频率调整 非调频机组:按调度中心预先给定的负荷曲线运行,不参与频率的 二次调整

《电机学》课程教学大纲

《电机学》课程教学大纲

《电机学》课程教学大纲Electric Machinery适用专业:电气工程及其自动化执笔者:武惠芳刘慧娟编写日期:2002年3月14日一、课程的性质和目的课程性质:《电机学》是电气工程及其自动化专业的专业基础课。

主要任务:使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题,为后续专业课的学习打好必要的基础。

电机实验是本课程的重要教学环节,使学生掌握电机基本实验的原理和方法,初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力。

二、课程教学内容《电机学》(I)必修课课程编号:学时:64 学分:4讲课学时:56 实验学时:8绪论(讲课2学时)绪论是学习一门课程的重要环节。

通过绪论的学习,首先要了解课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用,明确《电机学》课程在电气工程及其自动化专业中的地位,从而明确学习目的;其次要了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法,克服畏难思想,转变学习方法;最后要对电机常用的电磁定律进行复习,并要求学生熟练掌握。

重点:本课程的性质、任务、特点和一般分析方法难点:常用的电磁定律在电机中的应用第一篇变压器(讲课18学时,实验4学时)第一章变压器的基本知识及结构(讲课2学时)本课程的特点之一是所研究的对象是一个实物,因此电机的理论分析的第一步除了分析电机的基本知识之外,同时要分析电机的结构。

通过本章学习,首先要掌握变压器的基本变压原理和熟悉变压器主要结构部件的名称、作用及材料;其次要熟悉变压器的铭牌并掌握额定值的含义和它们之间的关系。

重点:变压器的基本变压原理难点:三相变压器额定值的含义和关系关键:搞清楚三相变压器两种连接方式相、线电压和相、线电流的关系第二章变压器的基本原理(讲课10学时,实验2学时)本章是电机理论分析的第二步。

它通过对变压器运行时的电磁物理过程分析,找出各物理量的之间的关系,然后抽象为数学模型(方程式)、物理模型(等效电路)和相量模型(相量图)——方程式、等效电路和相量图是对同一物理过程的不同的表达形式,最后用这些模型去研究变压器的运行性能。

机械的运转及其速度波动的调节

机械的运转及其速度波动的调节

机械的运转及其速度波动的调节机械的运转速度对于整个生产过程至关重要,而速度的波动会对生产效率和产品质量产生影响。

因此,调节机械的运转速度以及控制速度波动是非常重要的。

首先,要确保机械的运转速度稳定。

在调试机械设备时,需要确保各个部件都处于良好状态,特别是动力源和传动部件。

一旦发现问题,需要及时进行维修和更换,以确保机械的稳定运转。

其次,对于一些需要频繁调整速度的机械设备,可以采用自动控制系统来进行调节。

通过监控传感器或者电子设备,可以实时地调节机械的运转速度,以满足生产需求。

另外,对于一些特殊的生产工艺,可能需要更精准的速度控制。

这时,可以采用先进的调速设备,如变频器或者伺服电机,来实现精准的速度调节,以适应生产过程的需求。

在实际生产中,往往还会出现速度波动的情况,这可能是由于负载变化、传动部件磨损等原因导致的。

为了应对这种情况,可以采用一些控制策略,如PID调节器,来对速度波动进行补偿,以保持机械设备的稳定运转。

总的来说,机械设备的速度调节是一个复杂而又重要的问题,需要综合考虑机械设备本身的特点、生产过程的需求以及控制技术的应用。

只有合理地调节和控制机械的运转速度,才能保证生产过程的稳定、高效,同时也能提高产品的质量和降低能源消耗。

由于机械的运转速度对于生产过程至关重要,因而速度的波动会对整个生产过程产生重要的影响。

控制机械的运行速度以及调节速度波动是非常关键的,而这些都与机械设备的性能、控制系统和调节手段有密切关系。

首先,我们需要详细了解机械设备的性能特点,包括其工作原理、动力源、传动部件以及负载特性等。

不同类型的机械设备有着不同的运转特点,一些设备可能对速度波动非常敏感,而另一些设备则需要更大的速度范围。

因此,必须全面了解机械设备的工作原理,才能够采取有效的控制措施。

其次,控制系统在调节机械的运转速度中扮演着非常重要的角色。

传感器、执行器、控制器等部件构成了控制系统,可以实时地监测机械设备的运转状态,并且提供及时的反馈和控制。

电力系统分析第13章


第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整
13.1 概述
2,电力系统有功功率控制的必要性 B 提高电力系统运行的经济性 当系统频率在额定值附近时, 当系统频率在额定值附近时,虽然频率 满足要求, 满足要求 , 但没有说明哪些机组参与并联 运行, 运行 , 并联运行的机组各应该发多少有功 功率. 功率 . 电力系统有功功率控制的任务之一 就是要解决这个问题. 这就是电力系统经 就是要解决这个问题 . 济调度问题. 济调度问题.
第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整
13.1 概述
3,本章的主要内容 ① 为什么P和f联系起来 ② 有功功率平衡 ③ 调频原理 ④ 调频方法和措施
第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整
13.2 有功功率和频率
1,基本概念 电力系统的频率由发电机的转速 决定,相联系统只有一个频率, 决定,相联系统只有一个频率, 是一个全局问题,与电压不同. 是一个全局问题,与电压不同.
G1 L1
c
L2 G2
O
Pபைடு நூலகம்1
PL2 PL3
P
第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整
13.4 电力系统频率调整
1,电力系统频率的一次调整
当系统负荷增加, 当系统负荷增加,综合负荷 特性为L2时 特性为 时,发电机调速 系统的设定值不变, 系统的设定值不变,等效发 电机特性仍然为G1, 系统运 电机特性仍然为 行在b点 系统频率为f2. 行在 点,系统频率为 . 这种由发电机特性和负荷调 节效应共同承担系统负荷变 化使系统运行在另一频率的 频率调整称为频率的一次调 整. f a f1 f2 b
PG2
PG
第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整

机械设计(基础)课程教学大纲

《机械设计》课程教学大纲一、课程名称:机械设计Machine Design课程负责人:龙振宇二、学时与学分:60学时3学分三、适用专业:机械设计制造及自动化专业四、课程教材:龙振宇主编,机械设计,机械工业出版社,2002年8月五、参考教材:濮良贵纪名刚主编,机械设计(第七版),高等教育出版社,2001年6月邱宣怀主编,机械设计(第四版),高等教育出版社,1998年2月余俊等主编,机械设计(第二版),高等教育出版社,1986年六、开课单位:机械工程学院七、课程的目的、性质和任务《机械设计》是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。

在机械类各专业教学计划中,它是主要课程。

本课程在教学内容方面应着重基本知识,基本理论,基本方法和创新思维,在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。

本课程的目的及主要任务是培养学生:1.掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律;突出创新意识和创新能力的培养,具有机械系统综合设计能力。

2.树立正确的设计思维,了解国家当前的有关技术经济政策。

3.具有应用计算机技术的能力。

4.具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

5.掌握典型机械零件的实验方法,获得实验技能的基本训练。

6.对机械设计的新发展有所了解。

八、课程的主要内容1.教学基本内容机械设计总论:机械设计的一般程序,机械系统总体方案设计,技术设计的主要内容,机器设计的基本原则,标准化等。

机械零件设计基础:机械零件的失效,机械零件的工作能力和计算准则,摩擦、磨损和润滑,寿命和可靠性概述,机械零件常用材料和选用原则,机械零件的工艺性等。

联接件设计:螺纹联接,键、花键联接,过盈配合联接等。

传动件设计:带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动,螺旋传动等。

轴系零、部件设计:轴,滑动轴承,滚动轴承,联轴器,离合器等。

其它零部件设计:弹簧,机架零件,减速器,无级变速器等。

创新设计:创新设计重要性、基本原则及基本方法,实例分析。

理论力学(机械工业出版社)第十三章达朗伯原理习题解答

习 题13-1 如图13-16所示,一飞机以匀加速度a 沿与水平线成仰角b 的方向作直线运动。

已知装在飞机上的单摆的悬线与铅垂线所成的偏角为f ,摆锤的质量为m 。

试求此时飞机的加速度a 和悬线中的张力F T 。

图13-16ma F =I 0cos sin 0I T =-=∑βϕF F F xϕβsin cos IT F F =0sin cos 0I T =--=∑mg F F F y βϕ0sin cos sin cos I I =--mg F F βϕϕβ0sin )cos(I=-+mg F ϕβϕ mgma=+ϕβϕsin )cos()cos(sin βϕϕ+=g amg maF F )cos(cos sin cos sin cos I T βϕβϕβϕβ+===13-2 球磨机的简图如图13-17所示,滚筒作匀速转动,内装钢球及被粉碎的原料,当钢球随滚筒转到某一角度f 时,将脱离筒壁作抛射运动,由于钢球的撞击,从而破碎与研磨原料。

已知钢球脱离筒壁的最佳位置'4054︒=ϕ,滚筒半径R =0.6m 。

试求使钢球在'4054︒=ϕ处脱离滚筒的滚筒转速。

图13-172n I ωmR ma F == 0cos 0I N n =-+=∑F mg F F ϕ)cos (cos cos 22I N ϕωϕωϕg R m mg mR mg F F -=-=-=令0N =F0cos 2=-ϕωg RR g ϕωcos =min r/35.296.00454cos 8.9π30cos π30π30='︒⨯===R g n ϕω13-3 一质量为m 的物块A 放在匀速转动的水平转台上,如图13-18所示。

已知物块的重心距转轴的距离为r ,物块与台面之间的静摩擦因数为s μ。

试求物块不致因转台旋转而滑出时水平转台的最大转速。

图13-182n I ωmr ma F == 00N =-=∑mg F F ymg F =N00I =-=∑F F F x0N s 2=-F mr μω 0s 2=-mg mr μωrgs μω=rgn s max π30π30μω==13-4 离心调速器的主轴以匀角速度w 转动,如图13-19所示。

第十三章 电力系统的有功功率平衡和频率调整

离心式机械液压调速系统由四个部分组成,其结构原理如图 13-3所示,下面简要介绍调速系统的作用原理。
转速测量元件由离心飞摆、弹簧和套简组成,与原动机转轴相联接,直接反映原 动机转速的变化。当原动机有某一恒定转速时,飞摆处于某一定位置时达到平 衡,套简位于B点。杠杆AOB和DEF处在某种平衡位置,错油门的活塞将两个油 孔堵塞,使高压油不能进入油动机(接力器),油动机活塞上、下两侧的油压相 等,活塞不移动,从而使进汽(水)阀门的开度也固定不变。 负荷增加时,发电机的有功功率输出随之增加,原动机的转速(频率)降低,飞摆 的离心力减小。在弹簧力和重力的作用下,飞摆靠拢到新的位置才能重新达到各 力的平衡。于是套筒从B点下移到B’ 点。此时油动机还未动作,杠杆AOB中的A 点仍在原处不动,整个杠杆便以A点为支点转动,使O点下降到O’点。杠杆DEF 的D点是固定的,F点下移,错油门2的活塞随之向下移动,打开通向油动机3的 油孔,压力油便进入油动机活塞的下部,将活塞向上推,增大调节汽门(或导水 翼)的开度,增加进汽(水)量,使原动机的输入功率增加,结果机组的转速(频 率)便开始回升。随着转速的上升,套简从B’点开始回升,与此同时油动机活塞 上移,使杠杆AOB的A端也跟着上升,于是整个杠杆AOB便向上移动,并带动杠 杆DEF以D点为支点向逆时针方向转动。当点O以及DEF恢复到原来位置时,错 油门活塞重新堵住两个油孔,油动机活塞的上、下两侧油压又互相平衡,在新的 位置稳定下来,调整过程便告结束。 杠杆AOB的A端由于汽门已开大而略有上升,到达A’点的位置,而O点仍保持原 来位置,相应地B端将略有下降,到达B”的位置,与这个位置相对应的转速,将 略低于原来的数值。
PD*
= a0
+ a1 f
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