Установившееся движение электропривода

Для расчетной одномассовой схемы, приведенной на рис. 3,3. установившееся механическое движение электропривода будет определяться ра­венством моментов двигателя и нагрузки, т.е. условием М = М_с.

Проверка выполнения этого условия может производиться анали­тически или с помощью так называемых механических характерис­тик двигателя и исполнительного органа.

Механической характеристикой двигателя называется зависи­мость его скорости от развиваемого момента ω(М) (для враща­тельного движения) или усилия v(F) (для поступательного движе­ния). (см. рис.4.1.)

 

Различают естественную и искусственную характеристики двигателей.

Естественная характеристика двигателя (она у него единствен­ная) соответствует основной (паспортной) схеме его включения и номинальным параметрам питающего напряжения. Естественные механические характеристики двигателей вращательного движения приведены на рис. 4.1. На естественной характеристике располагается точка номинального (паспортного) режима работы двигателя с координатами ω_ном. и М_ном.

Если включение двигателя происходит не по основной схеме, или в его электрические цепи включены какие-либо дополнительные электротехнические элементы (резисторы, реакторы, конденсато­ры), или двигатель питается напряжением с неноминальными параметрами, то его характеристики будут называться искусственными.

 

Рис.4.1.Механические характеристики электродвигателей.

 

1 – механическая характеристика синхронного электродвигателя

2 - механическая характеристика электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением

3 - механическая характеристика асинхронного электродвигателя

4 - механическая характеристика электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

 

 

Механической характеристикой исполнительного органа называ­ется зависимость скорости его движения от усилия или момента на нем, т.е. ω_ИО(М_ИО) при вращательном движении и v_ИО(F_ИО) при по­ступательном движении.

 

В результате операции приведения эти ха­рактеристики преобразуются в зависимость вида ω(М_с). где ω - ско­рость двигателя, а М_с - приведенный к его валу момент нагрузки (сопротивления).

 

Механические характеристики некоторых испол­нительных органов приведены

на рис. 4.2.

 

5 - механические характеристики механизма главно­го движения металлообрабатывающего станка;

6- механические характеристики транспортера, механизма подачи станка;

7 - механические характеристики подъемного механизма;

8- механические характеристики вентиля­тора, дымососа, компрессора и центробежного насоса.

 

Рис.4.2. Механические характеристики испол­нительных органов

 

Введенное понятие механических характеристик позволяет гра­фически выполнить проверку условия установившегося движения и найти его параметры. Для этого в одном и том же квадранте со­вмещаются характеристики двигателя 1 и исполнительного органа 2, как это показано на рис. 4.3. Точка А пересечения этих характе­ристик, в которой моменты двигателя и исполнительного органа равны, и будет соответствовать установившемуся движению со ско­ростью ω _уст и моментом М_уст.

Рис.4.3.Определение установившегося движения с помощью графиков

Видом механических характеристик двигателя и исполнительно­го органа определяется устойчивость установившегося движения. Под устойчивостью понимается свойство системы «двигатель - исполнительный орган» поддерживать движение со скоростью или с минимально возможными отклонениями от нее.

Рассмотрим способ определения устойчивости движения с помощью механичес­ких характеристик (см. рис. 4.3).

Предположим, что по какой-то причине скорость ЭП повыси­лась до уровня ω _1. Выясним, что будет происходить со скоростью, если вызвавшая ее изменение причина исчезнет. Из характеристик двигателя и исполнительного органа видно, что при скорости ω ₁, момент нагрузки М_с1 больше момента двигателя М₁ т.е. М₁ < M_с1 . Тогда в системе «двигатель - исполнитель­ный орган» будет действовать отрицательный динамический мо­мент. Начнется процесс торможения, который закончит­ся при скорости ω_уст

Рассмотрим теперь положение, при котором кратковременное возмущение вызвало снижение скорости до уровня ω₂ < ω_уст.  В этом случае М₂ > M_с2 и под действием уже положительного динамичес­кого момента скорость начнет возрастать, пока не достигнет уров­ня ω_уст . Таким образом, система «двигатель - исполнительный орган» с приведенными на рис. 4.3 механическими характеристи­ками обладает свойством возвращаться к скорости установивше­гося движения при возможных отклонениях от нее. т.е. движение в такой системе является устойчивым.

 

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1148; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!