- •Глава 1. Кинематические схемы механической части электропривода. Типовые нагрузки 5
- •Глава 1. Кинематические схемы механической части электропривода. Типовые нагрузки
- •Глава 2. Расчетные схемы механической части электропривода
- •Глава 3. Уравнения движения электропривода
- •Глава 4. Механическая часть электропривода как объект управления
- •Глава 5. Механические переходные процессы электропривода
- •5.1. Понятия о переходных процессах в электроприводе
- •5.2. Механические переходные процессы при ,
- •5.3. Определение времени пуска, торможения, свободного выбега и перемещения
- •5.4. Динамические режимы механической части электропривода при учете свойств двигателя
- •Библиографический список
Глава 5. Механические переходные процессы электропривода
5.1. Понятия о переходных процессах в электроприводе
Переходные процессы в электроприводе возникают при переходе из одного установившегося состояния к другому, когда изменяются скорость, момент, ток двигателя. Внешней причиной возникновения этих процессов являются управляющие и возмущающие воздействия: изменения питающего напряжения, его частоты, нагрузки на валу, момента инерции, магнитного потока, сопротивлений в целях двигателей и т. д.
Реакция привода на возмущающее или управляющее воздействия составляет суть переходных процессов. Внутренней причиной, обуславливающей переходные процессы, являются инерционности электропривода механическая и электромагнитная. Изменение запаса кинетической энергии и электромагнитной энергиив элементах его электрических цепей происходит во времени, что объясняет возникновение переходимых процессов даже при скачкообразном изменении управляющих и возмущающих воздействий.
В качестве простейших примеров рассмотрим ряд переходных процессов в механической части электропривода, представленной жестким механическим звеном (см. рис. 2.2,в).
5.2. Механические переходные процессы при ,
В соответствии с уравнением движения электропривода
в механической части электропривода действуют два момента: электромагнитный момент двигателя и момент статистических сопротивлений, приведенный к валу двигателя. Результатом их взаимодействия является динамический момент
.
Для определенности математического описания движения электропривода одно из двух возможных направлений вращения двигателя принимается за положительное. Тогда, если на рассматриваемом интервале времени направления момента и скорости двигателя совпадают, т. е. момент и скорость имеют одинаковые знаки, то работа совершается за счет двигателя (двигательный режим). В противном случае, когда знаки момента и скорости различны, то двигатель потребляет механическую энергию с вала (тормозной режим). Таким образом, в уравнении движения электропривода перед может стоять знак «+» или «–».
Момент статистических сопротивлений, как было отмечено в 1.1, имеют разную природу: реактивные моменты всегда противодействуют движению, активные моменты могут препятствовать или способствовать движению, т. е. перед может стоять знак «–» или «+». Тогда уравнение движения электропривода одномассовой системы с учетом знаков моментов может быть записано в виде
. (5.1)
Знак и величина динамического момента являются результатом взаимодействий и. В связи с чем различают следующие режимы работы электропривода
1) , т. е., что соответствует разгону двигателя прии торможению двигателя при;
2) , т. е. , что соответствует торможению при >0 и разгону при<0;
3) , т. е. , что соответствует установившемуся режиму при .
На рис. 5.1. приводятся ,,,на различных этапах движения механической части электропривода при реактивном(см. рис. 5.1, а) и активном(см. рис. 5.1, б),.
Рис. 5.1, а. Схема движения, идеализированные механические характеристикии кривые,при реактивном моменте статистического сопротивления
Рис. 5.1, б. Схема движения, идеализированные механические характеристики и кривые,при активном моменте статистического сопротивления
Как видно из приведенных графиков, на всех этапах переходных процессов ,тогда как динамические моменты при пуске и торможении различны.
Самостоятельно предлагается проанализировать движение механической части, когда на всех этапах движения (кроме установившегося, где ).