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礦用提升機鋼絲繩換繩車同步齒輪特性分析（2）(圖文)

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2 換繩機構馬達輸出轉矩分析
換繩機構采用雙液壓馬達驅動，以帶動同步帶輪和鏈輪轉動，進行送繩，其能量傳遞過程如圖3所示。在整個能量傳遞中，受排量、效率、液壓等因素的影響，液壓馬達輸出轉矩會產生波動。因此，需要通過公式推導得出輸出轉矩的波動函數。
 

液壓系統在角速度 ω0 附近發生微小波動，其轉矩輸出



式中：Tm0 為輸出轉矩，N·m；Tm 為穩定輸出轉矩，N·m；Km0 為剛度系數；λ 為波動系數。


式中：np 為電動機的極對數；Vm 為液壓馬達的排量；ωs 為電網供電頻率；Ls、Lr、Lm 分別為定子電感、轉子電感以及定子與轉子之間的互感；Us 為端電壓。
初步選定系統性能參數如下：選取三相異步電動機(380 V，50 H z，4極，Δ 連接，額定功率為75kW，額定轉速為1490 r/min)，定子電感 LS=0.075H，轉子電感 Lr=0.075H，互感 Lm=0.075H，電動機轉軸的阻尼系數 fd=0.01，轉子電阻 Rr=0.0779Ω；選取型號相同的液壓泵(排量 Vb=2034mL/r，容積效率 ηbv=0.95，機械效率 ηb=0.95)，以及其型號相同的液壓馬達。馬達角速度 ωm0=1.26r ad/min，穩定輸出轉矩 Tm=6000 N·m，由此可得：



當波動系數 λ=1000 t 時，t 為0～0.3s，此時波動輸出轉矩


當波動系數 λ=300 sin 32t 時，此時波動輸出轉矩


當波動系數 λ=20 e10 t 時，此時波動輸出轉矩


以上3種波動函數如圖4所示。