- •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.
3. Механические и электромеханичес-
КИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Электромеханическое преобразование электрической энергии в механическую
Все электрические машины представляют собой электромеханический преобразователь для преобразования
электрической энергии в механическую и обратно в элек-трическую, хотя и могут конструктивно отличаться друг от друга. Все дело в том, что они подчиняются одним законам электромеханического преобразования энергии.
Сформулируем три таких закона [8,9]:
1). Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляться с КПД, равным 100 %.
2).Все электромеханические преобразователи (ЭМП) обратимы, то есть могут работать как в двигательном, так и в генера-
торном режимах.
Одним из следствий первого и второго законов является определение ЭМП как концентраторов энергии. В индуктивных электрических машинах электромагнитная энергия концентрируется в воздушном зазоре между статором и ротором. Например, в асинхронных двигателях мощность воздушного зазора составляет примерно 0,5 Вт на куб. мм.
3). Электромеханическое преобразование энергии осуще-
25
ствляется полями, неподвижными друг относительно друга.
Третий закон облегчает анализ процессов преобразова-
ния в ЭМП, на его основе производится запись уравнений электромеханического преобразования энергии.
Общие законы электромеханического преобразо-вания энергии позволяют подходить к математическому описанию происходящих физических процессов с общих позиций электромеханики, например, рассматривая, электромеханичес- кий преобразователь энергии (ЭМПЭ) в качестве электроме-
ханического многополюсника, на вход которого поступают управляющие воздействия в виде напряжений по числу обмоток, а на выходе получают электромагнитный момент M, вращающий ротор со скоростью (рис. 3.1).
Представление электродвигателя в виде электромеханического преобразователя удобно тем, что дает возможность увязать в единое целое параметры механической части через M и и электрическую систему управления через напряжения U1, U2, , Un, изучая их совместное
Рис. 3.1. Электромеханическое преобразование
энергии
влияние на работу электропривода. Обмен между электрической и механической энергией посредством энергии, запасенной в магнитном поле, есть непосредственное проявление процесса преобразования энергии.
Из теории электрических машин известно, что:
1) для непрерывного преобразования энергии необдимо, чтобы
при по всем или части обмоток машины протекали переменные токи, которые могут быть получены от источников
26
переменного тока, а для двигателей постоянного тока (ДПТ) за счет коллектора или вентильного коммутатора;
2) электромеханическая связь в электродвигателе проявляется в наличии результирующей электродвижущей силы (ЭДС), наведенной в обмотках машины, вследствие вращения
ротора;
3) процесс преобразования энергии в электрической
машине математически описывается совокупностью уравнений электрического равновесия обмоток машины и уравнением электромагнитного момента.