Графоаналитический метод расчёта переходных процессов

При переменном статическом моменте и произвольной форме механической характеристики интегрирование уравнения дви­жения становится весьма затруднительным, а когда механиче­ская характеристика двигателя или статический момент не име­ют аналитического выражения, — вообще невозможным. В этом случае для интегрирования уравнения движения можно восполь­зоваться приближенным графоаналитическим методом.

Построение кривой разгона двигателя

Рассмотрим этот метод применительно к пуску асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Строим механические характеристики дви­гателя. Графически находим разность М - М_с=М_дин, которая харак­теризуется кривую динамического момента.

Далее, задаваясь последовательными приращениями скоро­сти Δω_i, разбиваем график на ряд участков. Чем больше число таких участков, тем выше точность по­строения.

Время разгона для каждого участка определяют по формуле:

Вычислив величины Δt для всех приращений скорости , строим кривую.

Лекция 25 Нагрузочные диаграммы электроприводов

Для учета разнообразных условий работы электроприводов строят нагрузочные диаграммы, которые представляют собой зависимость момента, тока или мощности от времени, пути, скорости или другого параметра (но главным образом от вре­мени)

М, Р, I=f (t)

Характер изменения статического момента для различных машин:

М=const	М= f(V)	М=f(l), l- путь	М≠ const
Конвейеры с постоянной массой груза; уравновешенные подъёмные машины.	Вентиляторы; центробежные насосы.	Поршневые насосы; компрессоры; электровозы.	Струги; комбайны; электросвёрла; рабочие механизмы экскаваторов.

Нагрузочная диаграмма необходима для выбора мощности двигателя данного механизма. Для расчета нагрузочной диаграммы задаются величинами ускорений и замедлений при переходных процес­сах, а по этим величинам определяют величину динамического момента. При ускорении динамический момент будет прибав­ляться к статическому, а при замедлении — вычитаться из него.

График моментов в механизме

Построение графика моментов обычно начинают с построе­ния графика скорости механизма. В момент t₁ механизм начинает движение, в течение времени t₁ - t₂ происходит ускорение и в момент t₂ наступает установившееся дви­жение с угловой скоростью ω₀.С этой скоростью механизм работает в течение времени t₂ — t₃, после чего скорость его снижается. В точке t₄ механизм останавливается и после паузы t₄ – t₅ вновь начинает движение, но в обратном направлении.

Если при движении статический момент постоянен, то график момента двигателя можно построить следующим образом.

На участке t₁— t₂ двигатель развивает момент

М_1-2=М_с+М_д.м+М_д.р,

М_д.р - динамический момент ротора дви­гателя.

На участке t₂ – t₃ динамические моменты равны нулю и М₂-₃=М_С.

На участке t₃ - t₄ динамические моменты отрицательны, так как движение привода замедляется

М_3-4=М_с-М_д.м-М_д.р.

На участке t₄ - t₅ двигатель работает вхолостую (механизм отключен от двигателя). Движение в обратном направлении происходит аналогично рассмотренному выше.