6.2. Функциональная схема системы электропривода

Рис. 1. Функциональная схема системы электропривода

РМ - рабочая машина;

ПУ – передаточное устройство;

М – электродвигатель;

(РМ+ПУ+М)=МЧ – механическая часть системы ЭП;

СП - силовой преобразователь.

РТ – регулятор тока;

РС – регулятор скорости;

РП – регулятор положения;

ДТ – датчик тока;

ДС – датчик скорости;

ДП – датчик положения.

Глава 7. Математические модели механической части систем электропривода

7.1. Понятие о механической части систем электропривода

Механическая часть (МЧ) системы электропривода – это совокупность рабочей машины, передаточного устройства и вращающейся части электродвигателя.

Рис. 1. Механическая часть системы электропривода

Типы механической части систем электропривода (СЭП):

1. Одномассовая механическая часть СЭП с постоянным моментом инерции и активным моментом нагрузки;

2. Одномассовая механическая часть СЭП с постоянным моментом инерции и активным моментом нагрузки;

3. Одномассовая механическая часть СЭП с переменным моментом инерции;

4. Многомассовая механическая часть СЭП;

5. Механическая часть взаимосвязанного ЭП.

7.2. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции

Проведем анализ основного уравнения движения электропривода.

(1)

где М – момент электрического двигателя (ЭД);

Мс – момент нагрузки;

J=const – приведенный к валу ЭД момент инерции электропривода (ЭП);

- угловая скорость.

(2)

Мдин - динамический момент.

Рассмотрим три варианта при анализе основного уравнения движения электропривода.

1.М = Мс; Мдин=0; .

Если производная скорости равна нулю, то это означает, что

=Const, т.е. имеет место равномерное движение механической части СЭП.

2. М>Мс; М дин>0;

Если производная скорости больше нуля, то это означает, что увеличивается, т.е. имеет место ускоренное движение механической части СЭП.

3. М<Мс; М дин<0;

Если производная скорости меньше нуля, то это означает, что уменьшается, т.е. имеет место заторможенное движение механической части СЭП.

7.3. Математическая модель одномассовой механической части сэп с переменным моментом инерции

Основное уравнение движения электропривода для переменного момента инерции J=var.

,

где М – момент ЭД;

Мс – момент нагрузки;

J=var - момент инерции (переменный момент инерции);

- угловая скорость.

7.4. Математическая модель многомассовой механической части сэп

Многомассовая механическая часть СЭП включает двигатель (первая масса), вал с передаточным устройством (вторая масса), вал и рабочая машина (третья масса) и т.д. Для многомассовой механической части СЭП применяется основное уравнение движения электропривода для каждой массы.

Для двухмассовой механической части СЭП уравнения выглядят следующим образом. Уравнение для массы, приведенной к валу двигателя, в качестве момента нагрузки содержит момент упругости вала, соединяющего двигатель и передаточное устройство. Приведенный к валу двигателя момент инерции учитывает массу двигателя и массу передаточного устройства.

, (3)

где - угловая скорость вала двигателя;

- приведенный к валу двигателя момент инерции;

- момент упругости вала, соединяющего двигатель и передаточное устройство.