Неустановившееся движение электропривода

Неустановившееся движение ЭП имеет место, когда моменты дви­гателя и нагрузки отличаются друг от друга, т.е. М ≠M_с.В этом слу­чае динамический момент М_дин не равен нулю и происходит увеличе­ние или снижение скорости движения. Наиболее типичными приме­рами неустановившегося движения в ЭП являются пуск, торможение и реверс двигателя, его переходы с одной скорости на другую в про­цессе ее регулирования или изменения нагрузки на валу.

Неустановившееся движение возникает при переходе ЭП из ус­тановившегося движения с одними параметрами к установившемуся движению с другими параметрами (если, конечно, движение ус­тойчивое). По этой причине неустановившееся движение называют также переходным процессом или переходным режимом ЭП.

Занятие 5 (2 часа) Контрольная работа №1

Тема 3  Регулирование координат электропривода

Занятие 6 (2 часа) Регулирование скорости

Общие определения

Для обеспечения требуемых режимов работы производственных процессов  и самого электропривода, некоторые переменные величины, должны регулироваться. Такими пе­ременными величинами, часто называемыми в ЭП координатами, являются, например, скорость, ускорение, положение исполнительного органа или любого друго­го механического элемента привода, токи в электрических цепях двигателей, моменты на их валу и др.

Типичным примером необходимости регулирования координат может служить ЭП пассажирского лифта. При пуске и остановке кабины лифта для обеспечения комфортности пассажиров ускоре­ние и замедление ее движения ограничиваются. Перед остановкой скорость кабины должна снижаться, т.е. регулироваться. И, нако­нец, кабина с заданной точностью должна останавливаться на тре­буемом этаже. Такое управление движением кабины лифта обеспе­чивается за счет регулирования соответствующих координат (пере­менных) ЭП лифта.

 

Регулирование скорости

Регулирование скорости движения исполнительных органов тре­буется во многих рабочих машинах и механизмах - прокатных ста­нах, подъёмно - транспортных механизмах, горнодобывающих и бу­магоделательных машинах, металлообрабатывающих станках и др. С помощью электропривода обеспечиваются регулирование и стабилизация ско­рости движения их исполнительных органов. Кроме того, с помощью ЭП можно изменять скорость исполнительных органов в соотве­тствии с заранее заданной программой (программное движение), или в соответствии с произвольно изменяющимся задающим сигналом (режим слеже­ния) .

 Рассмотрим, каким образом с помощью ЭП можно обеспечивать регулирование скорости исполнительных органов рабочих машин.

Скорости двигате­ля и исполнительного органа свя­заны между собой соотношениями:

при вращательном движении

 

при поступательном движении

 

 

Где: ω_ИО – угловая скорость исполнительного органа

       ω - угловая скорость двигателя

       i – передаточное соотношение редуктора

       v_ИО  - линейная скорость исполнительного органа

       ρ - радиус приведения кинематической схемы

 

Анализ формул показывает, что регулировать скорость движения ИО можно воздействуя:

 

1. на механическую передачу,
2. на двигатель,
3. одновременно на механическую передачу и двигатель.

 

а) В первом случае воздействие заключается в изменении передаточ­ного числа или радиуса приведения р механической передачи при постоянной скорости двигателя, поэтому этот способ регулирова­ния получил название механического. Для его реализации ис­пользуются коробки передач (при ступенчатом регулировании), ва­риаторы и электромагнитные муфты (для плавного регулирования). Применяется механический способ ограниченно из-за сложности автоматизации таких технологических процессов, малого набора регулируемых механических передач указанного типа и их невысо­ких надежности и экономичности.

б) Способ регулирования скорости ИО предусматривающий воздействие на двигатель при неизменных параметрах механической передачи, получил название электрического. Этот способ на­шел широкое применение в современных ЭП вследствие его боль­ших регулировочных возможностей, простоты, удобства использо­вания в обшей схеме автоматизации технологических процессов и экономичности.

в) Комбинированный способ регулирования скорости ИО применяется ограниченно в основном в ЭП металлообрабатывающих станков.

 

Итак, управление движением исполнительных органов современных рабочих машин и механизмов в большинстве случаев достигается за счет целенаправленного воздействия на электродвигатель с помощью его системы управления с целью получения соответствующих искусственных характеристик.

 

Регулирование частоты вращения двигателей характеризуется следующими основны­ми показателями.

· Диапазон регулирования

· Плавность регулирования,

· Направление возможного изменения частоты вращения двигателя (зона регулирования).

· Экономичность регулирования

· Допустимая нагрузка двигателя

6.2.1. Диапазон регулированияD (предел изменения частоты вращения). Под этой величиной понимается отношение ма­ксимальной частоты вращения двигателя ω_max к его мини­мальной частоте вращении ω_min

6.2.2.Плавность регулирования,

характеризуется ми­нимальным скачком частоты вращения двигателя при пе­реходе с одной механической характеристики на другую.

6.2.3.Стабильность скорости, характеризуется изменением скорости при возможных колебаниях момента нагрузки на валу двигателя и определяемая жесткостью его механических характеристик. Чем больше жесткость механической характеристики двигателя, тем стабильнее скорость при изменениях момента нагрузки, и наоборот.

 

 

 

В рассматриваемом примере большая стабильность обеспечивается при жесткой характеристике (верхняя линия).

 

6.2.4.Направление возможного изменения частоты вращения двигателя (зона регулирования).

При номинальных усло­виях работы (напряжении и частоте питающей сети) дви­гатель имеет определенную механическую характери­стику, то есть зависимость момента двигателя от числа оборотов вала двигателя.

При регулировании частоты вращения соответствую­щие им характеристики будут отличаться  от первоначальной. Эти характеристики носят название искусственных (регулировочных) характеристик. С помощью одних мето­дов регулирования удается получить, например, только увеличение числа оборотов при сохранении заданного момента.  Другие методы обеспечивают регулирование частоты вра­щения как выше, так  и ниже естественной характеристики.

6.2.5.Экономичность регулирования

Определяется по допол­нительным капитальным затратам, необходимым при соз­дании регулировочных устройств, а также по потерям элек­троэнергии при регулировании.

При этом более рационально применение простых и дешевых способов регулирования частоты вращения дви­гателей, даже и неэкономичных с точки зрения потребления энергии.

 

6.2.6.Допустимая нагрузка двигателя при изменения частоты вращения .

Диапазон изменения скорости вращения вала двигателя может быть ограничен величиной  токов в статорной и роторных цепях. Эта нагрузка определяется допустимым нагревом двигателя и механическими характеристиками производствен­ных механизмов, моментом сопротивления на валу, момен­том инерции двигатели и механизма и т. д.

 

 

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1134; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

---

Мы поможем в написании ваших работ!