2.8. Уравнение движения электропривола.

Как известно, согласно законам механики, всегда существует зависимость

между силами, вызывающими движение, и силами сопротивления, противодействующими этому движению.

Для вращательного движения этот закон имеет вид :

М - М с = М дин

Где : М - вращающий момент ЭД ;

М с - статический момент слпротивления механизма ;

М дин - динамический момент .

Подставив в эту формулу значение динамического момента, получим

Уравнение движения электропривода :

М - М с = J dω / dt

Анализ этого уравнения при М с - реактивном.

а) если М > М с , то и J dω / dt > 0 , а это режим пуска или ускорения;

б) если М < М с , то и J dω / dt < 0 , а это режим остановки или торможения.

в) если М = М с , то это установившийся режим с постоянной скоростью.

Вывод : В установившемся режиме вращающий момент электродвигателя равен

статическому моменту сопротивления механизма.

Контрольные вопросы для самопроверки :

1. Что такое статическая и динамическая нагрузка ?

2. Виды статических моментов и его формула.

3. Объясните направления моментов при подъёме груза.

4. Объясните направления моментов при опускании тяжелого груза.

5. Напишите уравнение движения электропривода.

Литература :

1. Учебник (1) , § 2-3

2. Конспект.

Лекция № 3

Тема : „ Механические характеристики электродвигателей и механизмов.

Устойчивость работы двигателя и механизма „ .

План лекции : 1. Механические характкристики электродвигателей.

2. Механические характеристики механизмов.

3. Устойчивость работы электропривода.

3.1. Механические характеристики электродвигателей.

Механической характеристикой Эл. двигателя называется зависимость угловой скорости двигателя ω от момента на валу М , т.е зависимость

ω = ƒ (М).

Здесь следует сделать важное замечание: в соответствии с уравнением моментов М = М , в установившемся режиме электромагнитный момент двигателя определяется величиной статического момента механизма. Это означает, что величина электромагнитного момента двигателя полностью зависит от момента механизма – чем больше тормозной момент механизма, тем больше вращающий момент двигателя, и наоборот. Иначе говоря, для любого двигателя входной величиной является момент механизма, а выходной – его скорость.

Различают естественные и искусственные механические характеристики ЭД.

Естественная механическая характеристика - это зависимость ω = ƒ ( М ), снятая при нормальных условиях работы двигателя, т.е. при номинальных параметрах питающей сети и отсутствии добавочных резисторов в цепях обмоток двигателей.

Характеристики, снятые при условиях, отличных от нормальных, называют искусственными.

Каждый электродвигатель имеет только одну естественную и множество искусственных характеристик. Число последних зависит от числа ступеней регулировочного реостата .

Искусственные механические характеристики применяются для получения таких режимов работы двигателя, как регулирование скорости, реверс, электрическое торможе

ние, и др.

Механические характеристики ЭД всех типов различаются по степени жесткости.

Жесткость - это наклон механической характеристики.

Рассмотрим естественные механические характеристики двигателей разных типов.

Естественная механическая характеристики синхронного двигателя;

Естественная механическая характеристика синхронного двигателя – абсолютно жесткая, потому что ее жесткость

β = ΔМ / Δω = ΔМ / 0 = ∞.

Область применения синхронных двигателей: на судах – в качестве гребных электродвигателей,вращаюих винты;

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения и асинхронного ЭД

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения и механическая характеристика асинхронного ЭД в его

рабочей части (участок ВД) - жесткие, потому что их жесткость

β = ΔМ / Δω ≤ 10%.

Это означает, что при изменении электромагнитного момента двигателя в широких пределах их скорость достаточна стабильна ( т.е. изменяется незначительно ).

Такие двигатели применяются там, где при изменении нагрузки механизма в широких пределах скорость двигателя не должна изменяться резко - в электроприводах насосов, вентиляторов и т.п.

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения – мягкая, потому что ее жесткость

β = ΔМ / Δω > 10%.

Это означает, что при изменении электромагнитного момента двигателя даже в небольших пределах его скорость изменяется значительно.

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Напомним две характерные особенности этого двигателя:

1. при уменьшении механической нагрузки на валу или ее отсутствии ( М = М )

скорость двигателя резко увеличивается, двигатель «идет вразнос». Поэтому этот двигатель нельзя оставлять без нагрузки на валу;

2. При пуске двигатель развивает пусковые моменты М гораздо большие, чем у двигателей других типов .

Эти двигатели не применяются на судах, но применяются на берегу, например, в электротранспорте, в частности, в троллейбусах, где они не остаются без нагрузки на валу и где нужны большие пусковые моменты ( при трогании троллейбуса с места ). На судах они применяются в качестве стартеров.