3.2 Анализ электромеханических переходных процессов
3.2.1 Нагрузочные диаграммы эп
Нагрузочными диаграммами называются
динамические характеристики,
или
которые
представляют собой зависимости величин
и характера изменения электромагнитного
момента
во
времени, механической мощности на валу
ЭД во времени и тока потребляемого ЭД
от времени. При этом в качестве исходных
данных для построения этих характеристик
используется динамическая характеристика
,
которая называется график движения
и включает в себя, кривую разгона,
движения с постоянной установившейся
скоростью, кривой торможения, паузы и
т.д. расчетные длительности переходных
процессов, длительности установившихся
режимов, длительности пауз и т.д.
При этом различают следующие типы нагрузочных диаграмм.
1) Непрерывные
а) с постоянной нагрузкой на валу
двигателя:
б) с переменной нагрузкой на валу
двигателя:
,
при этом нагрузка на валу двигателя
может быть знакопеременной.
2) дискретные, которые в отличие от непрерывных включают в себя паузы, т.е. промежутки времени в течении которых двигатель выключен.
Частным случаем дискретных нагрузочных диаграмм, является циклические нагрузочные диаграммы.
3.2.2 Расчет и построение нагрузочных диаграмм эп
Расчет производится с помощью уравнения
движения ЭП :
.
Рассмотрим пример расчёта и построения нагрузочных диаграмм, для ЭП шахтного подъёмника работающего в циклическом режиме с чередующимися режимами пуска – разгон от ω=0 до ω=ωуст:
- движения с установившейся номинальной
угловой скоростью
- торможение; пауза
.
После чего цикл повторяется с теми же длительностями.
;
Последовательность расчёта и построения следующая:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Рис.77 Нагрузочная диаграмма шахтного подъемника
Нагрузочная диаграмма строится с использованием классического уравнения движения по рассмотренной расчётной методике или экспериментальных результатов. В дальнейшем полученная нагрузочная диаграмма послужит для анализа тепловых переходных режимов ЭП с целью последующего выбора мощности ЭД для того или иного вида ЭП с учётом его технологического режима. При этом используется следующие виды анализа нагрузочных диаграмм.
3.2.3 Анализ нагрузочных диаграмм эп
Чаще в задачей анализа нагрузочных диаграмм является определение следующих величин:
1) средних (
);
2) средневзвешенных (
);
3) среднеквадратичных (
);
4) эквивалентных (
).
1) Среднее значение параметров
и
обычно
рассчитывается при анализе ступенчатых
нагрузочных диаграмм, при первоначальных
вспомогательных расчетах, с целью
определения диапазона величин в которой
производится расчёт:
-
число ступеней нагрузочных диаграмм.
Рис.78 Нагрузочная диаграмма при переменой мощности
2) Средневзвешенные параметры и рассчитываются для более точного анализа ступенчатых нагрузочных диаграмм и по сравнению с предыдущим расчётом учитывают длительность ступеней:
3) Среднеквадратичные параметры и обычно рассчитывают с целью точного анализа ступенчатых, продолжительных переходных процессов (без паузы):
4) Эквивалентные параметры рассчитываются с целью анализа ступенчатых нагрузочных диаграмм, в которых условия протекания тепловых процессов на каждом ступени могут существенно отличаться друг от друга:
Коэффициент
-
вводиться с целью учёта различных
условий теплоотдачи на каждой ступени
нагрузочной диаграммы.