Раздел 1 Механика электропривода

Тема 1.1 Структура механической части электропривода

Механические звенья электропривода. Расчётные схемы механической части электропривода. Статические моменты сопротивления. Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу. Понятие механической характеристики электродвигателя и исполнительного органа рабочей машины.

Литература: [1] стр.12, [3] стр.26.

Методические указания

Прежде, чем начинать изучение темы, следует повторить вопросы из дисциплины «Основы технической механики», касающиеся поступательного и вращательного движения твёрдого тела, вспомнить, что такое момент инерции, запас кинетической энергии, передаточное отношение.

Механическая часть электропривода может представлять собой сложную кинематическую цепь с большим числом движущихся элементов. При определённых допущениях движение одного элемента даёт полную информацию о движении всех остальных элементов, поэтому движение электропривода можно рассматривать на каком-либо одном механическом

элементе. Обычно в качестве такого элемента принимают вал двигателя. Расчётную схему механической части привода можно свести к одному обобщенному жёсткому механическому звену, имеющему эквивалентную массу с моментом инерции J, на которую воздействует электромагнитный

момент двигателя М и суммарный приведённый к валу момент сопротивления Мс. Моменты сопротивления можно разделить на 2

категории:

1. реактивные моменты;

2. активные или потенциальные.

Приведение моментов сопротивления к одной оси вращения может быть произведено на основании энергетического баланса системы.

Приведение моментов инерции к одной оси вращения основано на том, что суммарный запас кинетической энергии остаётся неизменным.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие бывают статические моменты сопротивления, чем характеризуется каждый из них?

2. Каково соотношение между моментом инерции и маховым моментом?

3. Каковы условия приведения к валу двигателя статических моментов?

4. Как определяется общий приведённый момент, если система электропривода с производственной машиной имеет вращающиеся и поступательно движущиеся звенья?

5. Как определяется общее передаточное отношение передачи?

6. Как приближённо производится приведение маховых моментов к валу двигателя?

7. Какой знак имеет динамический момент при ускорении электропривода, при замедлении?

8. Как определяется общий КПД передачи, если известно КПД отдельных звеньев?

Тема 1.2 Неустановившееся механическое движение электропривода

Управление движением электропривода. Неустановившееся движение при постоянных моментах двигателя и нагрузки. Определение времени переходного процесса при пуске двигателя. Неустановившееся движение при линейных механических характеристиках двигателя и нагрузки.

Литература: [1] стр. 23, [2] стр. 90, [3] стр.33.

Неустановившееся движение возникает в случае, когда моменты двигателя и нагрузки не равны, т.е. М ≠ Мс. В таком случае динамический момент не равен 0 и происходит увеличение или снижение скорости. Примерами неустановившегося движения в ЭП являются пуск, торможение и реверс двигателя, переход с одной скорости на другую при изменении нагрузки. При переходе ЭП от одного установившегося состояния к другому возникает также неустановившееся движение.

Целью расчёта неустановившегося движения является определение зависимостей моментов, скорости и угла поворота от времени, а также определение времени неустановившегося движения.

Вопросы для самоконтроля:

1. В каком случае возникает неустановившееся движение ЭП?

2. Какова цель рассмотрения неустановившегося движения?

3. Какие уравнения описывает такое движение?

4. От чего в общем случае может зависеть динамический момент ЭП?

5. Поясните физический смысл электромеханической постоянной времени.