- •Часть 1: Теория электропривода
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел 1. Общие свойства и механика электропривода
- •1.1 Определение электропривода
- •Классификация
- •1.2 Механика электропривода.
- •1.3 Уравнение движения эп. Механические переходные процессы
- •1.4 Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя. Время пуска и торможения Приведение движения элементов эп к валу двигателя
- •Приведение моментов и моментов инерции к валу двигателя
- •1.5 Понятие о механических и электромеханических характеристиках.
- •Показатели качества для разомкнутого эп
- •Показатели качества для замкнутого эп
- •Раздел 2. Электромеханические свойства дпт
- •2.1 Естественные электромеханические и механические характеристики двигателя с параллельным и независимым возбуждением
- •Влияние параметров эд и сети на механические характеристики
- •2.2 Пуск двигателя с параллельным возбуждением постоянного тока и расчет сопротивлений ступеней пускового реостата
- •2.3 Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением
- •2.4 Торможение и реверсирование дпт с параллельным возбуждением
- •2.5 Естественные электромеханические и механические характеристики двигателя с последовательным возбуждением
- •Пуск, регулирование скорости и тормозные режимы дпт со последовательным возбуждением
- •2.7 Электромеханические и механические характеристики двигателя со смешанным возбуждением
- •2.8 Импульсное управление дпт
- •2.9 Система «генератор-двигатель»
- •Раздел 3. Электромеханические свойства ад и сд
- •3.1 Естественная механическая характеристика ад
- •3.2 Пуск асинхронных двигателей в ход
- •Пуск ад с повышенным скольжением
- •3.3 Регулирование скорости ад
- •3.4 Торможение ад
- •3.5 Пуск, регулирование скорости и торможение синхронного двигателя
- •3.6 Скалярное управление электродвигателем
- •3.7 Векторное управление электродвигателем
- •Раздел 4. Переходные процессы и выбор электропривода
- •4.1 Процесс пуска дпт с независимым возбуждением и переходные процессы при торможении
- •4.2 Переходные процессы в ад и сд
- •4.3 Классификация режимов работы эд. Нагрузочные диаграммы
- •4.4 Выбор эд
- •4.5 Устойчивость электродвигателя
- •Список рекомендуемой литературы
- •Судовые электроприводы
- •Часть 1: Теория электропривода
- •298309 Г. Керчь, Орджоникидзе, 82.
Классификация
По распределению механической энергии:
- групповые, в которых движение от одного ЭД передается через трансмиссионные передачи нескольким рабочим машинам (в настоящее время практически не используется);
- одиночные или индивидуальные, в которых каждая рабочая машина приводится в движение отдельным ЭД (иногда ЭД сливается с исполнительным механизмом в одно целое - например, вентиляторы);
- многодвигательные, в которых различные рабочие органы агрегата приводятся в движение отдельным ЭД (кран).
По способу управления:
- неавтоматизированные, в котором управление осуществляется вручную;
- автоматизированные, в котором персонал участвует только в осуществлении начального управляющего воздействия;
- автоматические, в котором персонал осуществляет лишь надзор за работой ЭП.
По роду передаточного устройства:
- редукторный, в котором ЭД передает вращательное движение передающему устройству, содержащему редуктор;
- безредукторный, в котором осуществляется движения от ЭД непосредственно рабочему органу.
По степени управляемости:
- нерегулируемый - для приведения в действие исполнительного органа рабочей машины с одной рабочей скоростью, параметры привода изменяются только в результате возмущающих воздействий;
- регулируемый - для сообщения изменяемой или неизменяемой скорости исполнительному органу машины, параметры привода могут изменяться под воздействием управляющего устройства;
- программно-управляемый - управляемый в соответствии с заданной программой;
- следящий - автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа рабочей машины с определенной точностью в соответствии с произвольно меняющимся задающим сигналом;
- адаптивный - автоматически избирающий структуру или параметры системы управления при изменении условий работы машины с целью выработки оптимального режима.
По виду движения:
- вращательное однонаправленное;
- вращательное реверсивное;
- поступательное реверсивное.
Вопросы для самоконтроля.
Дайте определение электропривода.
Перечислите преимущества и недостатки ЭП
Назовите примеры многодвигательного электропривода
Почему групповой электродвигатель не применяется в современном производстве?
Литература [1-5]
1.2 Механика электропривода.
К валу ЭД, работающего в ЭП, приложены электромагнитный момент ЭД и статический момент исполнительного механизма. Как тот, так и другой момент может быть движущим или тормозным.
Движущим (вращающим) называется момент. действующий в направлении движения (положительный).
Тормозным называется момент, направленный навстречу движению и противодействующий ему (отрицательный).
Статические моменты делятся на реактивные, активные и демпфирующие.
Реактивный момент всегда является тормозным. При изменении направления движения он изменяет свое направление. Такой момент создают силы трения.
Активный момент всегда действует в одну сторону, независимо от направления движения и может быть как тормозным, так и движущим. Например, сила тяжести, растяжение и сжатие.
Демпферный момент, его называют также моментом вязкого трения – это момент от перемещения тела в среде жидкости. Он пропорционален скорости вращения или линейного перемещения и изменяет свой знак при изменении направления движения.
Действующий на вал двигателя статический момент представляет собой алгебраическую сумму моментов, создаваемых рабочим органом машины и силами трения.
Двигатель, работающий на подъем груза (рисунок 1.2 а) развивает положительный движущий момент "М". Моменты груза Мгр и сил трения Мтр являются тормозными и в сумме создают нагрузку на ЭД. Если Мтр>Мгр, то для опускания последнего необходимо, чтобы ЭД создавал направленный в сторону спуска движущий момент, который вместе с моментом груза преодолел бы Мтр (рисунок 1.2 б). Такой спуск называется силовым (спуск гака крана).
При опускании тяжелого груза (рисунок 1.2 в) момент груза является движущим. ЭД, включенный на подъем вместе с Мтр создают тормозной момент и ограничивает скорость спуска. В случае равенства движущих и противодействующих им тормозных моментов система будет находиться в состоянии покоя. С изменением моментов двигателя или нагрузки равновесие моментов нарушается, появляется разностный или динамический момент, который вызывает разгон или затормаживание системы привода.
При пуске ЭД, его торможении, изменении нагрузки и др. режимах (><U) изменяется скорость привода, что влечет за собой изменение запаса кинетической энергии системы. Для вращательного движения запас кинетической энергии
(1.1)
где
-
угловая скорость, рад/с;
- момент инерции, кг м2.
Рисунок1.2 - Взаимодействие моментов в системе привода
а - при подъеме груза; б – при силовом спуске; в – при тормозном спуске
Момент инерции
(1.2)
где m – масса вращающегося тела, кг; r – приведенный радиус инерции, м (расстояние от оси вращения до точки центра массы).
Вопросы для самоконтроля.
Перечислите силы и моменты, действующие в системе ЭП.
Чем отличаются активный и реактивные моменты?
Расскажите о моментах, действующих в системе ЭД на примере лебедки.
Литература [1-5]
