Вопрос 9. Взаимосвязанный электропривод. Электропривод с механическим соединением валов.

Взаимосвязанный электропривод. Для приведения в движение исполнительных органов ряда ра­бочих машин используются не один, а два или более электродвига­телей, что позволяет получить некоторые специфические механи­ческие характеристики ЭП, снизить суммарный момент инерции системы по сравнению с однодвигательными приводами ЭП, созда­вать мощные ЭП на базе серийных двигателей относительно неболь­шой мощности, повысить надежность работы привода за счет ре­зервирования, а в ряде случаев - упростить механическую часть его и рабочих машин.

Если два или несколько двигателей работают на общий вал (ме­ханически связаны между собой), то такой взаимосвязанный ЭП называется многодвигательным. Взаимосвязанный ЭП, обеспечи­вающий совместную работу двух или нескольких двигателей, валы которых не имеют непосредственной механической связи, а их вза­имодействие обеспечивается электрической схемой, называется электрическим валом.

В качестве примеров можно назвать взаимосвязанные ЭП пово­ротных платформ мощных экскаваторов и крупных портальных кра­нов, шлюзовых затворов и аэродинамической трубы.

Электропривод с механическим соединением валов двигателей. При механическом соединении валов двигателей скорость их одинакова, а момент ЭП представляет собой алгебраическую сум­му моментов отдельных двигателей. Запишем суммарный момент двух двигателей, имеющих прямолинейные характеристики: М = М1 + М2=Мк1(w01-w)/w01+Мк2(w02-w)/w02, где Мк1, Мк2, w01, w02 - соответственно моменты короткого замыкания, скорости холостого хода, w - текущая скорость.

Механическая характеристика ЭП в этом случае имеет в два раза большую жесткость, а скорость его идеаль­ного холостого хода соответствует скорости холостого хода каж­дого двигателя. Нагрузка электродвигателей с идентичными харак­теристиками распределяется между ними равномерно.

В большинстве случаев механические характеристики двигателей не являются идентичными и они могут иметь различные скорости идеального холостого хода или жесткости. При совместной работе таких двигателей распределение нагрузки между ними происходит неравномерно.

Вопрос 10. Потери мощности и энергии в установившемся режиме работы электропривода.

Потери мощности ΔР в электродвигателе удобно представить суммой двух составляющих потерь - постоянных К и переменных V, т. е. ΔР = К+V. Под постоянными подразумеваются потери мощности, не зави­сящие от нагрузки двигателя. К ним относятся потери в стали магнитопровода, механические потери от трения в подшипниках и вен­тиляционные потери. Под переменными подразумеваются потери, выделяемые в об­мотках двигателей при протекании по ним токов, определяемых механической нагрузкой ЭП. Переменные потери мощности в дви­гателе могут быть в общем случае определены через электрические или механические переменные и параметры. В двигателях постоянного тока переменные потери мощности Потери мощности при работе двигателя в номинальном режиме определяются по его паспортным данным с помощью номинально­го КПД и номинальной мощности двигателя: ΔP_НОМ= P_НОМ(1-η_НОМ)/η_НОМ.

Потери энергии в двигателе. За время работы t_p двигателя с по­стоянной нагрузкой полные потери энергии, обусловленные К и V, ΔА=ΔPt_p

Потери мощности и энергии в преобразователе являются электри­ческими. При использова­нии для управления двигателями полупроводниковых преобразо­вателей потери в них складываются из потерь в вентилях, транс­форматорах, сглаживающих и уравнительных реакторах, фильт­рах и элементах устройств искусственной коммутации. Потери в полупроводниковых элементах преобразователей обычно относи­тельно малы (несколько процентов от номинальной мощности).

Потери мощности в маломощной системе управления обычно не превышают нескольких десятков ватт и принимаются во внимание только при выполнении точных энергетических расчетов.

Потери мощности в механической передаче определяются глав­ным образом трением в движущихся частях и существенно зависят от передаваемого момента. Потери в механической передаче обычно оцениваются с помо­щью КПД, значение которого для разных ее видов и нагрузок при­водятся в справочной литературе.