1.3. Приведение характеристик механических звеньев электропривода к валу двигателя

Механическая часть электропривода включает в себя якорь или ротор электрической машины, передаточное устройство и непосредственно рабочий механизм. Здесь и в дальнейшем пренебрегаем упругой деформацией и воздушными зазорами в соединительных механических звеньях. Каждый из перечисленных элементов обладает собственным моментом инерции. Поэтому при любых расчетах системы электропривода необходимо учитывать не только момент инерции электродвигателя, но и моменты инерции всех устройств, входящих в состав его механической части. Кроме того, кинематическая схема механической части электропривода, как правило, представляет из себя достаточно сложную цепь с большим количеством элементов, движущихся с различными скоростями. Причем в некоторых случаях передаточное устройство преобразует один вид движения в другой, например, вращательное движение электродвигателя - в поступательное движение перемещаемого груза. Поэтому необходимо осуществить приведение всех характеристик (скорости, тормозные и движущие моменты, моменты инерции) системы к одному валу, то есть к любому, произвольно выбранному валу системы, но в теории электропривода принято осуществлять приведение всех механических звеньев к валу электродвигателя.

Уравнения для расчета приведенных величин выводятся из баланса мощностей в механической части привода при работе электрической машины в двигательном режиме [3,4].

Приведенные к валу электродвигателя скорости определяются следующим образом:

- при вращательном движении механизма

(1.12)

- при поступательном

(1.13)

где i – передаточное число редуктора;

– угловая скорость движения механизма;

V – линейная скорость движения ;

R – радиус вращательного элемента механизма.

Приведение к валу двигателя моментов инерции осуществляется по уравнениям:

- при вращательном движении механизма

(1.14)

где i – номер элемента редуктора;

j – общее количество элементов редуктора;

– моменты инерции i-того элемента редуктора и электродвигателя соответственно;

– угловые скорости i-того элемента редуктора, механизма и электродвигателя соответственно;

- при поступательном движении механизма

(1.15)

где m - масса движущихся частей.

Моменты статического сопротивления приводятся к валу двигателя по уравнениям:

- при вращательном движении механизма

(1.16)

где – статический момент механизма;

– КПД редуктора;

- при поступательном движении механизма

(1.17)

где G – вес движущихся частей.

Контрольные вопросы

1. Что является причиной возникновения динамического момента М_дин?

2. Известно, что динамический момент определяется уравнением . Что здесь является первичным, то есть динамический момент создает ускорение электропривода или ускорение создает динамический момент?

3. Какие механизмы нефтегазодобывающей промышленности обладают:

- реактивным статическим моментом;

- активным статическим моментом?

4. Есть ли различие между терминами «момент инерции электродвигателя» и «момент инерции привода»?