Механика электропривода

Здесь рассматриваются вопросы статики и динамики движения рабочего органа (углового перемещения входного вала) исполнительного механизма, которое регламентируется технологическим процессом. Основные закономерности этого движения определяются с помощью модели электропривода с присоединенным исполнительным механизмом, показанной на рис. 15.2, в которой в целях упрощения предполагается, что ЭД непосредственно соединен с входным валом механизма М и имеет равную с ним угловую скорость. Предполагается также, что линия вала жесткая.

Модель для описания механических процессов электропривода

Рис. 15.2. Модель для описания механических процессов электропривода

ЭД, будучи включенным в сеть с напряжением U и частотой /, под воздействием электромагнитных сил развивает на выходной части вала момент М, определяющий угловую скорость электропривода Q:

Механизм на входном участке своего вала, жестко соединенном с валом ЭД, создает механический момент Ми, который в общем случае функционально связан с угловой скоростью Г2:

В нормальных рабочих режимах, когда имеет место преобразование ЭЭ из сети в механическую энергию электропривода и исполнительного механизма, знаки моментов Ми Мм противоположны, что позволяет записать

где J —сумма моментов инерции ЭД J3, передачи Jп и механизма Jи .

Уравнение (15.3) описывает как динамические (переходные) режимы электропривода, когда угловая скорость Г2 изменяется во времени, так и статические (установившиеся) режимы, характеризуемые ее постоянством. В последнем случае уравнение (15.3) упрощается:

Расчеты вращательного движения электропривода по формулам (15.3) и (15.4) необходимы при определении типа и мощности ЭД, обеспечивающего требуемые законы изменения О. в статических и динамических режимах.

Механические характеристики ЭД

Рис. 15.3. Механические характеристики ЭД: асинхронных (1); синхронных (2); постоянного тока параллельного (3) и последовательного (4) возбуждения

Механические характеристики Q = f(M) ЭД различных типов (рис. 15.3) пригодны для расчетов установившихся режимов согласно (15.4). В переходных режимах электропривода, описываемых уравнением (15.3), механические характеристики (15.1) и (15.2) зависят от возникающих при этом электромагнитных переходных процессов в обмотках ЭД. Последние затухают значительно быстрее, чем электромеханические, что позволяет в оценочных расчетах по уравнению (15.3) с допустимой потерей точности использовать механические характеристики ЭД в статических режимах (рис. 15.3).

Типичные механические характеристики

Рис. 15.4. Типичные механические характеристики;

1 — грузоподъемных устройств, 2 — центробежных насосов, 3 — гребных винтов при постоянной скорости движения судна, 4 — гребных винтов при реверсе

Механические характеристики исполнительных механизмов Q = JAM ц) определяются их типом и режимом работы во времени. Определяемые технологическим процессом изменения во времени нагрузки исполнительного механизма (сил сопротивления движению его рабочего органа) приводят к изменениям момента М и и угловой скорости Q.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >