- •1. Основные сведения об электро-
- •1.2. Краткий исторический обзор развития
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Уравнение движения
- •2.2. Приведенное механическое звено
- •2.3. Совместная работа электродвигателя и
- •2.3.1. Механические характеристики рабочего
- •2.3.2. Механические характеристики электродвига-
- •2.4. Установившийся режим работы электро-
- •3. Механические и электромеханичес-
- •3.1. Электромеханическое преобразование электрической энергии в механическую
- •3.2. Механические и электромеханические характе
- •3.2.1. Построение механических и электромеха-
- •3.2.2. Механическая и электромеханическая характеристики в относительных единицах
- •3.2.3. Искусственные электромеханические и
- •3.2.3.1. Реостатные характеристики
- •3.2.3.2. Изменение магнитного потока
- •3.2.3.3. Изменение питающего напряжения
- •3.2.4. Режимы работы электродвигателя и
- •3.2.4.1. Двигательный режим работы
- •3.2.4.2. Режимы торможения двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •3.2.5. Режим пуска дпт нв
- •3.3. Механические и электромеханические харак
- •3.3.1 Искусственные характеристики дпт пв
- •3.3.2. Тормозные режимы электродвигателя постоян-
- •3.3.3 Режим реостатного пуска дпт пв
- •3.4. Электромеханические и механические
- •3.5. Электромеханические и механические
- •3.5.1. Общие сведения
- •3.5.2. Электромеханические и механические характеристики асинхронного двигателя
- •3.5.3. Построение механических и электромехани-
- •3.5.4. Искусственные характеристики
- •3.5.4.1 Реостатные характеристики
- •3.5.4.2.Изменение напряжения питания
- •3.5.4.3.Изменение числа пар полюсов
- •3.5.4.4 Изменение частоты питающей сети
- •3.5.5. Механические характеристики асинхрон-
- •3.5.5.1 Рекуперативное торможение
- •3.5.5.2. Торможение противовключением
- •3.5.5.3. Динамическое торможение
- •3.5.6. Реостатный пуск асинхронного двигателя
- •3.6. Механическая и угловая характеристики
- •3.5.1. Электромеханическое преобразование энергии
- •3.5.2. Пуск синхронного двигателя
- •3.5.3. Режимы торможения сд
- •3.5.4. Компенсация реактивной мощности
- •3.7 Механические характеристики
- •3.7.1. Многодвигательные электроприводы с
- •3.7.2. Многодвигательные электроприводы с
- •4. Переходные процессы в электро-
- •4.1. Общие сведения о переходных процессах
- •4.1.1. Время ускорения и замедления привода
- •4.1.2 Графическое и графо – аналитическое ре-
- •4.2. Механические переходные процессы
- •4.2.1. Механические переходные процессы при линей-
- •4.2.2. Механические переходные процессы в ре-
- •4.2.3. Механические переходные процессы в режиме
- •4.2.4. Переходные процессы при реостатном пуске
- •4.2.5. Переходные процессы при линейном изменении
- •4.2.5.1. Пуск на холостом ходу
- •4.2.5.2. Пуск двигателя при реактивном стати-
- •4.2.5.3. Переходные процессы при торможении
- •4.2.6. Механические переходные процессы при не-
- •4.3. Электромагнитные переходные процессы
- •4.3.1. Форсирование эпп в обмотке возбуждения
- •4.4. Электромеханические переходные
- •4.4.1. Электромеханические переходные процессы при
- •4.4.2. Переходные процессы при изменении магнитно-
- •4.4.3. Переходные процессы при экспоненциальном
- •4.5. Тепловые переходные процессы
- •5. Выбор мощности
- •5.1. Режимы работы электроприводов
- •5.1.1. Длительный режим работы (s1)
- •5.1.2. Кратковременный режим работы (s2)
- •5.1.3. Повторно-кратковременный режим
- •5.2. Нагрузочные диаграммы электроприводов
- •5.3. Выбор мощности электродвигателя для
- •5.3.1. Метод средних потерь
- •5.3.2. Методы эквивалентных величин
- •5.4. Выбор мощности электродвигателя
- •5.5. Выбор мощности электродвигателя для
- •3.7. Механические характеристики многодвигатель-
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14.
2.2. Приведенное механическое звено
Если рабочий орган машины непосредственно связан с валом электродвигателя, то для анализа движения электромеха-нической системы: двигатель – рабочий орган можно пользо-
ваться уравнением (1.1). Такая кинематическая схема характер-
на, например, для вентиляторов, насосов и ряда других машин. Однако во многих случаях рабочий орган машины связан с валом электродвигателя через систему передач: зубчатых, канатных, тексропных и других. В этом случае непосредственное использование уравнения (1) невозможно, т.к. моменты М и Мс приложены к разным валам, а инерционные массы вращаются с разными скоростями.
Для возможности использования уравнения движения возникает задача приведения всех моментов сопротивления и моментов инерции отдельных кинематических звеньев к одному валу, обычно к валу электродвигателя. Такое приведение является только расчетной операцией.
Принцип приведения моментов заключается в сохранении равенства мощностей. Приведение моментов инерции производится на основе принципа сохранения кинетической энергии.
Для рабочего механизма с вращательным движением мощность на валу электродвигателя
Рдв= ωдвМ = ωдвМс
17
равняется ( с учетом потерь мощности в передаточном устройстве, которые учитыватся к.п.д. η передаточного устройства) мощности на валу рабочего механизма
Ррм = ωрмМрм
т.е. ωдвМс η = ωрмМрм,
откуда Мс = = , (2.2)
где i = – передаточное число.
При приведении активного момента, если его направление совпадает с направлением электромагнитного момента электродвигателя, формула (1.2) изменяется:
Мс = .
Приведение сил сопротивления при поступательном дви-жении производится аналогично (например, для барабана лебедки), т.е
Мс = = = (2.3)
где Rбар – радиус приведения поступательного движения к вращательному; в дальнейшем этот радиус приведения будет обозначен как ρ.
Для приведения момента инерции рабочего механизма Jрм к валу двигателя нужно соблюсти равенство кинетических энергий
Следовательно, приведенный к валу двигателя момент инерции рабочего механизма находится по формуле
18
(2.4)
В результате приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя вместо реальной кинематической схемы получаем расчетную, на основании которой можно пользоваться уравнением движения электропривода.
М - Мс =(Jдв + Jрм.пр) =J∑ ,
где Jдв – момент инерции ротора двигателя. .
Для нахождения суммарного момента инерции механичес-кой системы, в которой присутствует рабочий механизм с поступательным движением (например для барабана лебедки), воспользуемся формулой (1.4) для приведения вращающих- ся масс и принципом равенства кинетических энергий для
приведения поступательно движущейся массы mрм.
.
Так как Vрм =ωрмRрм, то .
В результате приведения суммарный приведенный к валу двигателя момент рассматриваемой системы будет:
J∑ = Jдв +
В дальнейшем уравнение движения будем рассматривать в виде
М - Мс = J , (2.5)
подразумевая, что все моменты и силы сопротивления рабочего механизма, а также инерционные массы и моменты инерции пересчитаны (приведены) к валу электрического двигателя. Правую часть уравнения (1.5) называют динамическим моментом, т.е.
19
Мдин = J . (2.6)