Вопросы для самопроверки

1.1. Назовите основные группы электроприводов по принципу распределения механической энергии. Выбрать наиболее полный правильный ответ.

Ответы	1) групповой, взаимосвязанный	2) групповой, индивидуальный
	3) групповой, индивидуальный, взаимосвязанный	4) индивидуальный, взаимосвязанный

Правильный ответ ____

1.2. Назовите основные недостатки группового электропривода. Выбрать наиболее полный правильный ответ.

Ответы	1) Громоздкость механических передач	2) Громоздкость механических передач, низкий КПД электропривода, невозможность автоматизации
	3) Невозможность автоматизации	4) Громоздкость механических передач, низкий КПД электропривода

Правильный ответ ____

1.3. Назовите основные достоинства индивидуального электропривода. Выбрать наиболее полный правильный ответ

Ответы	1) Упрощение механических передач, повышение КПД электропривода по сравнению с групповым, возможность автоматизации	2) Упрощение механических передач, повышение КПД электропривода по сравнению с групповым, невозможность автоматизации
	3) Упрощение механических передач, понижние КПД электропривода по сравнению с групповым, возможность автоматизации	4) Усложнение механических передач, повышение КПД электропривода по сравнению с групповым, возможность автоматизации

Правильный ответ ____

1.4. Назовите основные группы электроприводов по степени управляемости. Выбрать наиболее полный правильный ответ

Ответы	1) Нерегулируемый, следящий	2) регулируемый, следящий
	3) следящий, программно-управляемый	4) Нерегулируемый, регулируемый, следящий, программно-управляемый, адаптивный

Правильный ответ ____

1.5 Назовите основные группы электроприводов по уровню автоматизации. Выбрать наиболее полный правильный ответ

Ответы	1) Неавтоматизированный	2) автоматизированный
	3) Неавтоматизированный, автоматизированный, автоматический	4) Неавтоматизированный, автоматизированный

Лекция 2

Глава 2. Механика электропривода

2.1. Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции

Обычно двигатель приводит в действие производственный механизм через систему передач, отдельные элементы которой движутся с различными cкоростями. Примерная кинематическая схема электропривода с вращательным движением исполнительного механизма представлена на рис. 2.1.

Часто в рабочих механизмах один из элементов совершает вращательное движение, другие — поступательное, например в таких машинах, как подъемник (рис. 2.2), кран, строгальный станок и т. п.

Механическая часть электропривода может представлять собой сложную кинематическую цепь с большим числом движущихся элементов. Каждый из элементов реальной кинематической цепи обладает упругостью, т.е. деформируется под нагрузкой, а в соединениях элементов имеются воздушные зазоры. Если учитывать эти факторы, то расчетная схема механической части привода будет представлена многомассовой механической системой с упругими связями и зазорами, расчет которой составляет большие трудности.

Вбольшинстве практических случаев в инженерных расчетах при решении задач, не требующих большой точности, и для механических звеньев, обладающих небольшими зазорами и незначительной упругостью (большой жесткостью), можно пренебречь зазорами и упругостью, приняв механические связи абсолютно жесткими. При этом допущении движение одного элемента дает полную информацию о движении всех остальных элементов, поэтому движение электропривода можно рассматривать на валу двигателя.

Расчетную схему механической части привода можно свести к одному обобщенному жесткому механическому звену, имеющему эквивалентную массу с моментом инерции J, на которую воздействует момент двигателя и суммарный приведенный к валу двигателя момент сопротивления (статический момент) , включающий все механические потери в системе, в том числе механические потери в двигателе.

Момент сопротивления механизма (рис. 2.1), возникающий на валу рабочей машины, состоит из двух слагаемых, соответствующих полезной работе и работе трения. Работа трения, совершаемая в производственном механизме, обычно учитывается через КПД.

Моменты сопротивления можно разделить на две категории, а именно: 1) реактивные моментыи 2)активные или потенциальные моменты.

В первую категорию включаются моменты сопротивления препятствующие движению привода и изменяющие свой знак при изменении направления вращения.

Во вторую категорию входят моменты от силы тяжести, а также от растяжения, сжатия и скручивания упругих тел. Эти моменты могут быть названы потенциальными, поскольку они связаны с изменением потенциальной энергии отдельных элементов привода. Потенциальные моменты могут тормозить движение привода или, наоборот, способствовать его движению. Следует отметить, что в отличие от реактивного статического момента активный момент сохраняет свой знакпри изменении направления вращения привода.

Приведение моментов сопротивления от одной оси вращения к другой может быть произведено на основании энергетического баланса системы. При этом потери мощности в промежуточных передачах учитываются введением в расчеты соответствующего КПД — . На основании равенства мощностей получим

,

(2.1)

откуда

,

(2.2)

где — момент сопротивления производственного механизма (),— тот же момент сопротивления, приведенный к скорости вала двигателя,- угловая скорость вала двигателя,— угловая скорость вала производственного механизма, — передаточное число.

При наличии нескольких передач между двигателем и механизмом (см. рис. 2.1) с передаточными числами и соответствующими КПДмомент сопротивления, приведенный к скорости вала двигателя, определяется формулой

.

(2.3)

Приведение сил сопротивления производится аналогично приведению моментов. Если скорость поступательного движения . , а угловая скорость вала двигателя , рад/с, то

,

где — сила сопротивления производственного механизма ( ).

Отсюда приведенный к валу двигателя момент сопротивления равен

.

(2.4)

Приведение моментов инерции к одной оси вращения основано на том, что суммарный запас кинетической энергии движущихся частей привода, отнесенный к одной оси, остается неизменным. При наличии вращающихся частей, обладающих моментами инерции и угловыми скоростями(рис. 2.1), можно заменить их динамическое действие действием одного момента инерции, приведенного, например, к валу двигателя. В таком случае можно написать:

,

откуда результирующий или суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя:

,

(2.5)

где — момент инерции ротора двигателя и других элементов (муфты, шестерни и т. п.), установленных на валу двигателя.

Приведение масс, движущихся поступательно, осуществляется также на основании равенства запаса кинетической энергии

.

Отсюда момент инерции, приведенный к валу двигателя:

.

(2.6)