2.3.2. Механические характеристики электродвига-

телей

Механические характеристики электродвигателей можно разделить на четыре основные категории:

1. Абсолютно жесткая механическая характеристика

(β = ) – это характеристика, при которой скорость с изменением момента остается неизменной (прямая 1 на рис.2.2.). Такой характеристикой обладает синхронный двигатель;

2. Жесткая механическая характеристика – это характеристика, при которой скорость с изменением момента хотя и уменьшается, но в малой степени (кривая 2 на рис.2.2.) - характерна для двигателей постоянного тока с независимым воз-буждением и асинхронным двигателям в пределах рабочей части механической характеристики.

22

ω 4 3. Мягкая механическая

1 характеристика – это характе-

ристика, при которой с изме-

нением момента скорость зна-

2 чительно изменяется (кривая 3

на рис.2.2.).Такой характеристи

3 кой обладают двигатели посто-

янного тока с последовательным

М возбуждением.

Рис.2.2.Механические харак- 4. Абсолютно мягкая ме-

теристики двигателей ханическая характеристика(β=0)

– это характеристика, при которой момент двигателя с изменением угловой скорости остается неизменным ( прямая 4 на рис.2.2.).

2.4. Установившийся режим работы электро-

привода

Как было указано выше, работе электродвигателя и производственного механизма в установившемся режиме соответст-

вует равновесие момента сопротивления и момента двигателя при определенной скорости, т.е. М = М_с.

А это значит, что механическая характеристика двигателя и механическая характеристика производственного механизма имеют общую точку. Для нахождения этой точки совместим в одном и том же квадранте эти характеристики, например, механическую характеристику производственного механизма при Х = 1 ( рис.2.1 ) и механическую характеристику, свойственную асинхронному двигателю ( прямая 2 на рис.2.2 ). Факт

пересечения этих характеристик говорит о возможности совместной работы двигателя и рабочего механизма, а точки их пересечения являются точками установившегося движения, так как в этих точках М = М_с и М_дин = 0. Дополнительным условием существования установившегося режима является статическая устойчивость.

23

ω Под статической устой-

чивостью понимается та-

кое состояние установив-

шегося режима работы

ω_{у ст1} В 1 привода, когда при случай-

-∆ω но возникшем отклоне-

-А С нии скорости от устано-

ω_{у ст2} 2 вившегоя значения при-

-∆ω А вод возвратится в точ-

М_с М ку установившегося ре-

Рис.2.3. Определенте устойчивос- жима, т.е.в системе воз-

ти установившегося режима рабо- никает динамический мо-

ты электропривода мент, который приводит.

скорость к прежнему ус-

тановившемуся значению.

Имеются две скорости, при которых М = М_с (рис.2.3)

Рассмотрим работу в т.1. Если под воздействием крат-ковременного возмуще­ния скорость привода уменьшилась на некоторую величину (- ∆ω), то момент двигателя увеличится. По­скольку статический момент остается постоянным, возникает положительный динамический момент, вследствии чего скорость двигателя увеличивается до ω_уст1 и равенство М =М_с восстанавливается.

Рассмотрим работу в точке 2. Если скорость по случайной причине отклоняется от величины ω_уст2, например уменьшается, то момент двигателя также уменьшается, появится отрицательный динамический момент, благодаря которому скорость двигателя будет уменьшаться до тех пор, пока скорость не достигнет величины, равной нулю, т.е. привод остановится.

Проведенный анализ позволяет определить, что необходимым и достаточным условием устойчивости установивше-гося движения является противоположность знаков приращения скорости и возникающего при этом динамическо момента, т. е.

М_дин / ∆ω < 0. (2.11)

24

Устойчивость или неустойчивость движения может бы определена и аналитически с помощью понятия жесткости механических характеристик электродвигателя и производственного механизма β и β_с. Без вывода приведем условие устойчивой работ электропривода в конечном виде

β<β_с. (2.12)

Для рассматриваемого примера β_с = 0, поэтому устойчивость определяется знаком жесткости характеристик АД β: для точки 1 β = -А/В <0 и движение устойчиво, а для точки 2

β = А/В >0 и движение неустойчиво.