Тема 2. Механика эп Основные величины, используемые при анализе эп

n - [об мин] – частота вращения;

w [рад/с] или [с^-1] - угловая частота вращения;

М[Н*м] - момент;

[кг м²] – момент инерции (GD²).

Механика эп

₁= m a Q = 0 F₁= -F₂

S→φ [рад] V→w Q→ε

М₁=-М₂

Механическая часть ЭП описывается уравнением движения:

Поскольку обычно рассматривается работа индивидуального ЭП, I= const, то уравнение движения имеет вид:

– момент, развивающий двигатель;

– системный момент нагрузки

Для двигательного режима знак «-»

Если двигатель работает с установленной скоростью, w=const, М_д=М_с (статический режим работы).

Если Мд>Мс >0 – ЭП разгоняется.

Если Мд<Мс <0 – ЭП затормаживается.

Переходные процессы в механической системе эп

Из уравнения движения при упрощении анализа переходного процесса можно рассчитать время, за которое скорость изменяется из одного в другое состояние.

М_д - М_{с → Δ}t=

_Δt₁= _Δt₃=

Рис.ХХ Тахограмма

Механические характеристики рабочих машин

Механической характеристикой рабочей машины называется зависимость момента сопротивления от угловой частоты вращения M_c=f(w)

Выражение в общем виде для описания большинства моментов сопротивления, создаваемых рабочими машинами, описывается уравнением:

Где: M_y – номинальный момент

М_о – момент ХХ

α – показатель степени, определяющий характер момента сопротивления;

1. α=0

М_с=М_н

0. 1 .1.Активная характеристика момента сопротивления создаётся весом груза в подъемном устройстве, при этом знак момента не зависит от знака скорости.

1. 1 .2.Реактивная характеристика момента сопротивления создается силой трения; знак момента зависит от знака скорости.

П ри активном характере момента вес груза направлен вниз и момент сопротивления всегда направлен в одну сторону. При подъеме груза М_с противодействует, а при спуске способствует.

При реактивном М_с всегда противодействует М_д

2. α=1 Генераторы систем Г-Д

3. α= -1 Характеристика с постоянной мощностью

Электрифицированный транспорт,

4. α>1 Турбомеханизмы

Вентиляторы α=2;

Насосы α=2,5-3;

Компрессоры α=4

5. Циклический характер момента сопротивления

Приведение моментов сопротивления к валу двигателя

w_∂>w_рм

Операция приведения осуществляется на базе баланса мощностей

- двигательный режим

- генераторный режим

Д.З. №1. Привести момент сопротивления к валу двигателя для кинематической схемы с параметрами:

m= 10 кг R_б=0,15 м V= 0,5 м/с i =φ η_n=0.38

Рис. --

М_д=М_сэ - ?

W_д - ?

Приведение момента инерции и масс к валу двигателя

Приведение момента инерции и масс осуществляется на базе баланса кинетической энергии в системе.

Пример: для рис. --

Уравнение приведения моментов инерции в общем виде:

1. P _д = М_д w_д

2. w_д

Эквивалентный момент инерции, который воспринимает двигатель как момент инерции всей системы, получается из приведенной системы:

Д.З.2.

Дано:

m=10 кг

R_б=0,15 м

V = 0,5 м/с

i = 4

ŋ_n = 0.98