1. Механическая часть силового канала ЭП обобщенная электрическая машина . Динамические модели различных механических систем.
2. Математическое описание, статические и динамические характеристики электромеханических преобразователей. Электромеханические преобразователи, как объект управления. Динамические моделирование электромеханических преобразователей.
3. Переходные процессы в ЭП.
4. Регулирование координат ЭП.
5. Энергетические показатели ЭП.
6. Надежность ЭП.
Механическая часть силового канала эп. Математическое описание. Динамические моделирование механической части силового канала эп.
К основным составляющим элементам структурной схемы ЭП относится:
1. силовой канал, по которому осуществляется транспорт потока энергии.
2. информационный канал, по которому реализуется управление отдельными элементами силового канала и информации об их состоянии.
В свою очередь силовой канал ЭП состоит из 2-х частей;
- механическая часть силового канала ЭП.
- электрическая часть силового канала ЭП.
Связывающим элементом, одновременно входящим в эти части является электромеханический преобразователь (ЭМП) .
Механическая часть силового канала эп. Обобщенная графическая модель (совместная механичная характеристика эп).
Если в единой
системе координат, в одном из квадратов
декартовой плоскости построить
механическую характеристику ЭД (
)
и механическую характеристику механизма
(
)
и для одних из тех же значений
определить арифметическую
разность
,
то мы получим динамический ( избыточный)
момент. Полученная зависимость
-
совместная механическая характеристика
ЭП или обобщенная графическая модель
электрической машины.
1. Механическая характеристика механизма.
Статические 2. Механическая характеристика двигателя.
характеристики 3. Совместная механическая характеристика.
Рис.1
Каждая точка всех 3-х характеристик, взятых отдельно описывает статические режимы.
С помощью совместной механической характеристики:
1. Можно судить об устойчивости работы ЭП.
-
коэффициент устойчивости
-
устойчива
-
неустойчива
2.
Анализировать переходные процессы в
ЭП. (строить характеристики
).
Кроме того при
анализе механической части силового
канала ЭП зачастую приходится учитывать
упругость элементов механической части,
наличие передаточных звеньев, результатов
чего может являться неравенство скоростей
вращения вала двигателя и вала механизма
зачастую
для последующего анализа механики ЭП
приходиться использовать приведенные
моментов инерции, жесткостей отдельных
элементов к валу ЭД.
;
где
-
приведенный статический момент
сопротивления
-
передаточное число.
-
приведенный
момент инерции
-
приведенная
жесткость
Кроме того для анализа механической части силового канала ЭП используется различные механические модели, которые соответственно имеют различное математическое описание. Наиболее общей и полной моделью механической части силового канала – 2-х массовая механическая модель на которой основные элементы представлены в виде 2-х вращающихся масс (двигатель и механизм)
Рис.2
Рис.2
Представить систему
уравнений описывающее движение каждого
их трех звеньев в систему (1-я вращающаяся
масса с моментом инерции
,
2-я вращающаяся масса
,
и связь).Используем метод применяемый
в механике которая состоит в том, что
система расчленяется на отдельные
звенья и при этом реальные звенья
заменяются воздействием каждого звена
друг на друга. В качестве меры этого
воздействия используем момент упругости.
(
1)
(2)
(3)
Таким образом получили систему 3-х уравнений , которые представляют из себя уравнения движения 2-х массовой модели.
2-х массовая модель как объект управления