Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќсновы механики электропривода




 

¬ насто€щее врем€ более 60% вырабатываемой электроэнергии по≠требл€етс€ различными электрическими приводами. Ёлектрический при≠вод (электропривод) Ц это управл€ема€ электромеханическа€ система, котора€ преобразует электрическую энергию в механическую и обратно, а также управл€ет этом процессом. ќсновой электропривода €вл€етс€ электромеханический преобразователь энергии (электрическа€ машина), св€занный с системой электроснабжени€, механической частью и систе≠мой управлени€. »зменени€ в сопр€женных системах непосредственно сказываютс€ на работе электрической машины и на ее характеристиках. ¬ли€ние системы электроснабжени€ св€зано с режимами ее работы. ƒей≠ствие системы управлени€ зависит от настроек ее параметров или задан≠ной программы. »зменени€ в электрической части привода (регулирова≠ние величин напр€жени€ питани€, его частоты, тока возбуждени€ и т.д.) позвол€ют сформировать семейства характеристик электрической ма≠шины, которые в силу конструктивных особенностей и принципа действи€ имеют различные количественные и качественные показатели. ¬оздействи€ на электрические машины возмущающих факторов со стороны механиче≠ского агрегата в целом про€вл€етс€ одинаково и зависит от назначени€ механизма. Ёлектри≠ческие машины с вращающимис€ част€ми, на базе которых строитс€ большинство электроприводов обладают цел€м р€дом преимуществ по отношению к машинам с другими видами движени€ рабочих органов [20].

„тобы оценить свойства конкретного электропривода требу≠етс€ описать его уравнение движени€. ƒл€ этой цели рассмотрим самую простую меха≠ническую систему, представленную на рис. 3.1. ќна состоит из ротора двигател€ и непосредственно св€занной с ним нагрузки Ц рабочего органа машины. “ака€ система отражает реальную механическую часть многих промышленных механизмов. ѕри рассмотрении режимов работы привода удобно относить все моменты к валу электрической машины. —осто€ние приводного агрегата зависит от действи€ вращающего момента машины , возникающего в результате действи€ электромагнитных сил, и статиче≠ского момента , который характеризует противодействие меха≠низма (нагрузки), а также потери в механической части на трение. ќбычно между электрической машиной и нагрузкой находитс€ кака€-либо механическа€ передача, т.е. имеетс€ несколько различных валов со своими моментами и скорост€ми. ƒл€ сведени€ любой реальной системы к модели рис. 3.1 следует выполнить приведение моментов механизма к валу электрической машины, заменить реальную механическую систему на эквивалентную ей [20].

 аждый из моментов и может быть как движущим, так и тормоз€щим. Ќапример, при вращении вентил€тора или движении конвейера Ц движущий, Ц тормоз€щий; при опускании краном груза при генераторном режиме Ц тормоз€щий, Ц движущий; при силовом спуске груза оба момента €вл€≠ютс€ движущими; при электрическом торможение прокатного стана оба момента Ц тормоз€щие. ƒвигательный режим электрической машины характеризуетс€ тем, что вращение привода происходит в направлении действи€ ее момента . ¬ генераторном режиме электрической машины ее момент направлен против вращени€. ¬ результате изложенного можно прийти к выводу, что уравнение движени€ системы рис. 3.1 имеет вид:

 

, (3.1)

 

где Ц углова€ скорость вращени€, с-1; Ц суммарный момент инерции привода, приведенный к валу электрической машины, кг м2.

ѕрава€ часть уравнени€ (3.1) представл€ет собой динамический мо≠мент . ќн возникает, когда алгебраическа€ сумма моментов и отлична от нул€. «нак и значение динамического мо≠мента определ€ют ускорение (замедление) электропривода. –ежим работы с неизменной скоростью вращени€, при котором моменты машины и на≠грузки равны и противоположно направлены (), называют устано≠вившимс€ или статическим. –ежим, при котором , называетс€ пере≠ходным или динамическим (разгон, торможение, смена нагрузки и т.д.) [21].

ћоменты и могут зависеть от времени, от параметров электри≠ческой машины или механизма, от скорости. «ависимости момен≠тов от скорости представл€ют собой механические характеристики, кото≠рые достаточно удобны при анализе статических и динамических режи≠мов электроприводов. ћоменты и скорости могут иметь различные знаки, механические характеристики располагаютс€ в четырех квадрантах сис≠темы координат .  вадранты номеруют римскими цифрами I Ц IV [22].

«наки величин определ€ют, принима€ одно из направлений за поло≠жительное, например, по часовой стрелке или вверх, или вправо и т.п. ћоменты, направленные по движению (движущие), имеют знак, совпа≠дающий со знаком скорости. ћоменты, направленные против движени€ (тормоз€щие) имеют знак, противоположный знаку скорости. «наки в уравнении движени€ (3.1) с учетом этих правил можно записывать сле≠дующим образом [22]:

- при совпадении направлени€ и ставитс€ знак Ђ+ї;

- при встречном направлении и ставитс€ знак Ђї.

ћоменты рабочих механизмов, представленные на рис. 3.2, прин€то делить на активные и реактивные. јктивные (потенциальные) статические моменты действуют неизменно в одном направлении, независимо от на≠правлени€ движени€ механизма (рис. 3.2, а). “акой момент остаетс€ неизменным даже при неподвижном механизме, так как он вызываетс€ посто€нно действую≠щими внешними силами (момент сопротивлени€ подъемного механизма типа Ђлебед
каї, создаваемый грузом, подвешенным на тросе).

–еактивные статические моменты действуют только в движущихс€ механизмах. ќни направлены всегда противоположно этому движению, т.е. противоположно вращающему моменту двигател€. ѕри изменении направлени€ движени€ также изменитс€ направление реактивного статического момента. Ќа рис. 3.2, б представлена механическа€ характеристика реактивного статического момента сопротивлени€, вызванного силами трени€, резани€, пластической деформации в движущихс€ част€х любого механизма [21].

–еактивные статические моменты большинства производственных механизмов завис€т не только от направлени€, но и от скорости движени€. ћеханические характеристики реактивных статических моментов могут иметь разную форму. Ќапример, у центробежных вентил€торов, насосов и других аналогичных механизмов статический момент сопротивлени€ пропорционален квадрату частоты вращени€ (). ћеханическа€ характеристика таких механизмов показана на рис. 3.2,в.

–ассмотренные механические характеристики механизмов имеют приближенный вид. ’арактеристики реальных механизмов с учетом особенностей их конструкции и условий эксплуатации имеют более разнообразную форму [22].

”становившийс€ режим электрической машины и рабочего механизма характеризуетс€ их совместной работой при неизменных значени€х частоты вращени€ и электромагнитного момента. Ётому режиму соответствует точка на механической характеристики, дл€ определени€ координат которой следует воспользоватьс€ механическими характеристиками электрической машины и рабочего механизма, построив их в одних ос€х координат, но в разных квадрантах, как показано на рис. 3.3, а. ƒл€ упрощени€ построений обе характеристики изображают в первом квадранте, т.е. вместо характеристики в первом квадранте стро€т ее зеркальное изображение . “очка пересечени€ этой характеристики с механической характеристикой машины (точка ј) с координатами и будет точкой установившегос€ режима [22].

’арактеристику оценивают по ее жесткости [20] (рис. 3.3, б):

 

. (3.2)

 

ƒл€ пр€молинейной механической характеристики жесткость определ€етс€ тангенсом угла наклона характеристики к оси ординат. ѕри криволинейной механической характеристике ее жесткость определ€етс€ в рабочей точке, как тангенс угла наклона касательной, проведенной в этой точке, к оси ординат. „ем больше угол , тем жестче характеристика. ѕри механическа€ характеристика расположена параллельно оси абсцисс и называетс€ абсолютно жесткой. ¬ случае механическа€ характеристика расположена параллельно оси ординат. ќна называетс€ абсолютно м€гкой характеристикой.

Ёлектрическа€ машина в режимах двигател€ и генератора должна обладать устойчивостью, т.е. автоматически поддерживать заданную частоту вращени€ при воздействии каких-либо возмущающих факторов со стороны сети или приводных механизмов [2].

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1511 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—амообман может довести до саморазрушени€. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

782 - | 634 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.