Механическая часть электропривода включает в себя якорь или ротор электрической машины, передаточное устройство и непосредственно рабочий механизм. Здесь и в дальнейшем пренебрегаем упругой деформацией и воздушными зазорами в соединительных механических звеньях. Каждый из перечисленных элементов обладает собственным моментом инерции. Поэтому при любых расчетах системы электропривода необходимо учитывать не только момент инерции электродвигателя, но и моменты инерции всех устройств, входящих в состав его механической части. Кроме того, кинематическая схема механической части элекропривода, как правило, представляет из себя достаточно сложную цепь с большим количеством элементов, движущихся с различными скоростями. Причем, в некоторых случаях передаточное устройство преобразует один вид движения в другой, например, вращательное движение электродвигателя в поступательное движение перемещаемого груза. Поэтому необходимо осуществить приведение всех характеристик (скорости, тормозные и движущие моменты, моменты инерции) системы к одному валу, то есть к любому, произвольно выбранному, валу системы, но в теории электропривода принято осуществлять приведение всех механических звеньев к валу электродвигателя.
Уравнения для расчета приведенных величин выводятся из баланса мощностей в механической части привода.
Приведенные к валу электродвигателя скорости определяются следующим образом:
- при вращательном движении механизма
w = w м i, (1.12)
- при поступательном
w = (V / 2p R) i, (1.13)
где i – передаточное число редуктора;
w м – угловая скорость движения механизма;
V – линейная скорость движения;
R – радиус вращательного элемента механизма.
Приведение к валу двигателя моментов инерции осуществляется по уравнениям:
- при вращательном движении механизма
J
Jп = Jд + S Ji (w i / w с) 2 + Jм (w м / w с) 2, (1.14)
1
где i – номер элемента редуктора;
j – общее количество элементов редуктора;
Ji, Jд, – моменты инерции i-того элемента редуктора и электродвигателя соответственно;
w i, w м, w с – угловые скорости i-того элемента редуктора, механизма и электродвигателя соответственно;
- при поступательном движении механизма
Jп = m V / w с, (1.15)
где m - масса движущихся частей.
Моменты статического сопротивления приводятся к валу двигателя по уравнениям:
- при вращательном движении механизма
Мс = Мм / i h р, (1.16)
где Мм – статический момент механизма;
h р – КПД редуктора.
- при поступательном движении механизма
Мс = G V / w с h р, (1.17)
где G – вес движущихся частей.
СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
