Приведение характеристик механических звеньев электропривода к валу двигателя

 

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