Hàm truyền đạt của tải cơ học

1.3..3 Các hệ thống truyền động điển hình

2.4. Hàm truyền đạt của tải cơ học

Theo cấu trúc Hình 2.1, mơ men sinh ra trên trục động cơ được truyền qua hệ thống truyền lực đến tải cơ học gây nên gia tốc quay cho hệ truyền động. Theo phương trình cơ bản của động lực học trên trục động cơ có:

R

M

L 1 Ru

M  M  J

ddc (2. 19)

dc c dc

dt

Hàm truyền đạt giữa tốc độ và mô men trên trục động cơ tương ứng: W (s)  dc (s)

 1 (2. 20)

Mdc (s) Jdcs Trong đó: W

dc : là hàm truyền đạt của tốc độ mô men động cơ; M dc : Mô men điện từ sinh ra trên trục động cơ;

Jdc : Mơ men qn tính động cơ; Mc: Mơ men cản trên trục động cơ khi máy hoạt động

Mô men cản trên trục động cơ là mô men đàn hồi của hệ thống truyền lực tác động vào trục động cơ. Mô men cản trên bánh xe công tác của tải cơ học được dẫn động tới trục động cơ thông qua hệ thống truyền lực (bánh răng, cáp, đai truyền…). Mô men cản này tỉ lệ với sai lệch góc quay và sai lệch tốc độ giữa trục bánh xe công tác và trục động cơ. Trong giới hạn đàn hồi, theo định luật Hooke các mơ men này có mối liên hệ như sau:

Mc  c12 (dc  t )  12 (dc  t ) ddc dt dt dt  dc  t (2.21)

Từ (2.21), hàm truyền đạt của liên kết đàn hồi được xác định bởi: W (s)  Mc (s)  12s  c12 (2. 22) đh Trong đó: dc(s) s

dc: Góc quay của trục động cơ; t: Góc quay của trục bánh xe cơng tác;

dc: tốc độ quay của trục động cơ; t: tốc độ quay của trục bánh xe công tác; c12: hệ số độ cứng của trục; β12: Hệ số giảm chấn bên trong của bộ truyền lực

Xét trên trục quay bánh xe cơng tác của tải, phương trình cơ bản của động lực học được biểu diễn như sau:

M  M

 J d  t (2. 23)

c t t

dt

Tương tự như với động cơ ta có hàm truyền đạt tốc độ mơ men trên bánh xe công tác của tải được xác định theo công thức:

W t (s)

 1 (2. 24)

Mt (s) Jts

Trong đó: Mdc: Mơ men điện từ sinh ra trên trục động cơ; Jdc: Mơ men qn tính động cơ; Mt: Mô men cản trên trục bánh xe công tác