Основное уравнение движения эл. привода Онищенко, Г.Б Электрический привод : учеб. для вузов /. – М.: РАСХН. - 2003.-320 с: ил. - презентация

1

2 Основное уравнение движения эл. привода Онищенко, Г.Б Электрический привод : учеб. для вузов /. – М.: РАСХН с: ил.

3 1. Что такое «потери энергии в меди» 2. Объясните термин «потери энергии в стали» 3. Что такое «постоянные потери энергии» 4. Объясните термин «переменные потери энергии» 5. Чем определяется электромагнитный момент асинхронной машины Потери энергии связанные с выделением тепла при протекании тока в активном сопротивлении Потери энергии вызванные перемагничивание ферромагнитных материалов Потери энергии практически не изменяющиеся при изменении режима работы машины (например потери энергии в стали трансформатора ) Потери энергии значительно изменяющиеся при изменении режима работы машины (например потери энергии в меди якоря машины )

4 6. Какие методы используют для изменения частоты вращения асинхронного двигателя 7. Объясните термин «Критическим момент» асинхронной машины 8. Что такое «Номинальная мощность» эл. машины 9. Чем отличается кратковременный режим работы (S2) от длительного (S1) 10. Сформулируйте второй закон Ньютона Максимальный момент асинхронной машины который соответствует перелому механической характеристике (смена знака жесткости ) Номинальная мощность электродвигателя, указанная в паспорте машины Длительность приложения нагрузки в режиме S1 значительно больше постоянной времени нагрева машины (Δtр >> T), а при S2 – значительно меньше (Δtр

5 Основное уравнение движения электропривода Векторная сумма сил действующих на жесткое тело равна произведению ускорению движения тела (относительно инерциальной системы отсчёта) на массу тела: ΣF= a m Эл Машина Р эл Мд Мд Раб. Орган Мс Мс ω = ? Мс – приведённый к валу машины момент сопротивления механизма, (возникающий на валу рабочей машины РО и передающийся на вал приводного электродвигателя по средством элементов трансмиссии) J Σ – приведённый к валу машины момент инерции движущихся частей (способность движущихся частей накапливать кинетическую энергию)

6 Диск или цилиндр вращающийся вокруг центральной оси Момент инерции стержня при вращении относительно оси, проходящей через его конец Момент инерции стержня при вращении относительно оси, проходящей через его центр Момент инерции шара при вращении относительно оси, проходящей через его центр Момент инерции тела есть сумма моментов инерции материальных точек, составляющих это тело.

7 Определение установившейся частоты вращения Если момент М д, развиваемый двигателем, равен моменту сопротивления М с М д = М с - следовательно частота вращения электропривода - не изменяется - ω= const Что соответствует статическому режиму работы Моменты сопротивления механизмов можно разделить на две категории: реактивные моменты – моменты сопротивления от сжатия, резания, моменты трения и т. п., препятствующие движению привода в любом направлении и изменяющие свои знак при изменении направления вращения активные или потенциальные моменты –связаны с изменением потенциальной энергии отдельных элементов привода. Потенциальные моменты могут тормозить движение привода или, наоборот, способствовать его движению. Зависимость между приведенными к валу двигателя скоростью и моментом сопротивления механизма ω=f(Mc) называют статической механической характеристикой производственного механизма.

8 ω I a (M э ) R доп =0 R доп =var Если момент сопротивления не равен нулю Изменяется (при изменении R доп ) и частота вращения

9 Понятие устойчивость электромеханических систем Механические характеристики двигателя и нагрузки позволяют определить, будет ли статически устойчив установившийся режим, т.е. вернется ли система после действия любого случайного возмущения к исходному статическому состоянию

10 Понятие устойчивость Электромеханических систем Эл Машина Рэл Рэл Мд Мд Раб. Орган Мс Мс М ω2ω2 МДМД Мс Мс ω у 1 ω у 2 Для точки 2 ( ω у 2 ) при случайном увеличении момента: Мс - ( Мс> M Д ) частота вращения уменьшается М Д М с = M Д Для точки 2 ( ω у 2 ) при случайном уменьшении момента: Мс - ( Мс < M Д ) частота вращения возрастает М Д М с = M Д Для точки 1 ( ω у 1 ) при случайном уменьшении момента: Мс - ( Мс > M Д ) частота вращения уменьшается М Д М с >> M Д Точка 1 – точка неустойчивого движения Точка 2 - устойчивого В точке 1 – жесткость статических механических характеристик – β д - βс >0 В точке 2 – β Д - βс 0 β - βс

11 Под динамическим понимают режим работы в случае если: Исходя из основного уравнения движения эл. привода: происходит при: Время ускорения (либо замедления) определим как: Для конечных приращений частоты вращения получим:

12 Пример расчета времени ускорения ЭП асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приводит во вращение вал исполнительного механизма. Номинальная мощность двигателя Pн =22 к Вт; синхронная частота вращения двигателя n 0 =3000 об/мин; номинальный момент Максимальный момент: Пусковой момент: Номинальное скольжение: Критическое скольжение:

13 Используем формулу Клосса: МДМД ω2ω2 s ω1ω ω кр s кр 93, нМ n 2 Об/мин ,12

14 МДМД ω2ω2 Тогда моменту сопротивления М 1 М1М1 Соответствует частота вращения ω уст ω уст Разделим диапазон от ω=0 до ω уст на промежутки И для каждого промежутка изменения частоты вращения найдём время ускорения: ωiωi ω i+1 M Д - Мс Время ускорения привода от нулевой частоты вращения до установившейся определится как сумма всех Δ t k Matcad