1.11. Потери энергии в переходных процессах электроприводов при линейном изменении скорости идеального холостого хода

В регулируемых электроприводах с формирование динамики переходного процесса осуществляется с помощью плавного задания управляющего воздействия. Таким управляющим воздействием для ДПТ НВ является подводимое к якорю напряжение, а для АД – частота изменения напряжения статора при данном законе частотного регулирования.В общем случае потери энергии в переходном процессе электропривода при плавном управляющем воздействии можно записать так:

, (6.155)

При линейном заданием скорости , (6.156)

где (6.157) - заданное угловое ускорение ротора электродвигателя, - время линейного изменения скорости идеального холостого хода, - начальное и конечное значения скорости идеального холостого хода.

Для получения наглядного представления о потерях энергии в переходном процессе примем допущения: 1)статический момент в переходном процессе остается постоянным ( ),2)рассматриваются соотношения между величинами скорости , электромагнитного момента и другими после затухания экспоненциальных составляющих (т.е. при , где - электромеханическая постоянная времени электропривода),3) соотношения между , и другими величинами при сохраняются на всем интервале переходного процесса,4) статическая скорость равна конечному значению скорости идеального холостого хода.

При этих допущениях имеем: (6.158), что позволяет электромагнитную энергию А₁, потребляемую за время переходного процесса, записать в виде (6.159)

,(6.160) где (6.161)

Полная механическая энергия А₂ за время переходного процесса электропривода

(6.162) где (6.163)

Потери энергии за время переходного процесса

, (6.164)

где , (6.165) , (6.166)

- падение скорости в переходном процессе, обусловленное статическим и динамическим моментами, - модуль жесткости статической механической характеристики электродвигателя.

В связи с тем, что динамический момент при разгоне положительный, а при торможении отрицательный, величина при разгоне и торможении будет разная, а следовательно, будут разными и потери энергии при пуске и торможении, если М_с=const. Величину можно рассматривать как суммарный эквивалентный момент инерции электропривода, обусловленный действием статического и динамического моментов. Тогда при принятых допущениях потери энергии при разгоне электропривода с М_с=const можно представить себе как потери энергии при разгоне электропривода вхолостую, но с увеличенным эквивалентным моментом инерции (Рис.6.18).

При торможении соответственно можно считать, что мы имеем потери торможения вхолостую, но с уменьшенным эквивалентным моментом инерции (Рис.6.19).

При торможении электропривода возможны случаи:а) Когда

тогда и потери энергии

б) Когда тогда и потери энергии

в) Когда и , что соответствует свободному выбегу.

При М_с=0 потери энергии при пуске и торможении электропривода с линейным заданием скорости определяются выражением (6.164) с учетом (6.150), (6.151) и (6.165): , (6.167) при этом динамическое падение скорости (6.168)