Механическая часть электропривода представлена в виде жесткого приведенного звена

Рассмотрим некоторые переходные процессы пуска и торможения электропривода, отличающиеся друг от друга характером управляющего (момент двигателя) и возмущающегося (момента статического) воздействия.

Двигатель неподвижен (w_нач=0), и в момент времени t=0 к ротору (якорю) двигателя прикладывается электромагнитный момент (рис.1.16):

(1.45)

.

Уравнение движения электропривода:

(1.46)

,

где - ускорение двигателя.

Из (1.46)

(1.47)

.

Проинтегрируем (1.47) по времени:

(1.48)

,

где - начальное ускорение.

Из (1.48) получим:

(1.49)

.

Скорость нарастает от нуля до установившегося значения w_уст=e_начT за время t_ПП =(3¸4) T по экспоненциальному закону с уменьшающимся по мере разгона ускорением, так как действующий на систему момент М-М_С также уменьшается по экспоненциальному закону.

 

Постоянные моменты двигателя M=const и сопротивления M_С=const.

Проинтегрируем (1.47) по времени и получим:

(1.50)

,

(1.51)

.

Время переходного процесса t_ПП при изменении скорости от w_нач до w_кон определяется как:

(1.52)

.

Таким образом, при оговоренных условиях электропривод после приложения момента М переходит в режим равномерно ускоренного движения. Если оставить момент двигателя неизменным (M =const), этот режим будет продолжаться, а скорость будет неограниченно возрастать.

В действительности же при достижении необходимой скорости момент двигателя М уменьшается до величины М = М _С, и наступает установившийся режим при w=w_кон, как показано на рис.1.17,а.

Кроме величин моментов двигателя М и сопротивления М_С на протекание переходных процессов существенное влияние оказывает характер момента сопротивления.

На рис.1.17,б показан переходной процесс реверса электропривода от скорости w_нач до скорости w_кон другого направления под действием активного момента сопротивления M_C, при моменте на валу двигателя, равном нулю M =0. В этом случае ускорение постоянно, а уравнение движения:

(1.53)

.

Время торможения t_Т от w_нач до нуля составляет:

(1.54)

.

Время пуска в обратную сторону от нуля до w_кон:

(1.55)

.

В момент t=t_Т+t_П, момент двигателя увеличивается скачком до величины М=М_С, и наступает установившийся режим при w=w_кон.

На рис.1.17,в представлен процесс реверса электропривода при реактивном моменте сопротивления М_С от скорости w_нач до скорости w­_кон другого направления. В момент времени t =0, момент двигателя скачком изменяется от М=М_С до M=-M ₁, и происходит замедление системы с ускорением по закону:

(1.56)

.

Время торможения электропривода от w_нач до составляет:

(1.57)

.

При t>t_Т скорость двигателя под действием момента М=-М ₁ меняет свой знак, и соответственно меняется знак реактивной нагрузки М_С. Ускорение скачком уменьшается до величины , а уравнение движения имеет вид:

(1.58)

.

Время пуска до скорости минус w_кон:

(1.59)

.

Таким образом, рассмотренные выше переходные процессы позволяют сделать вывод о том, что при постоянстве статического момента закон изменения скорости электропривода в переходных процессах определяется законом изменения во времени момента двигателя.

Следовательно, формирование требуемых законов движения электропривода возможно производить формированием определенных законов изменения электромагнитного момента двигателя в переходных процессах.