- •Пермский Государственный Технический Университет
- •Механика электромеханической системы Кинематическая схема эл.Привода. Силы и моменты, действующие в системе эл.Привода.
- •Механические характеристики производственных механизмов. Для теории и практики эл.Привода большое значение имеют понятия механической характеристики рабочей машины.
- •Расчетные схемы выглядят так:
- •Уравнение движения и режимы работы эл.Привода как динамической системы.
- •Передаточные функции, структурные схемы и частотные характеристики механической части электропривода как объекта управления.
- •Движение инерционных масс эл.Привода с учетом упругих связей движущихся масс.
- •Динамические нагрузки эл.Приводов.
- •В уравнении жесткого приведенного механического звена величина
- •Определение наивыгоднейшего передаточного отношения.
- •Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии.
- •Понятие о электромеханических и механических характеристиках электродвигателей, их жесткости и режимы работы эмп.
- •Координатные преобразования переменных обобщенной электрической машины.
- •Выбор скорости к координатных осей u,V.
- •Фазные преобразования переменных обобщенной машины.
- •Электромеханические свойства двигателей. Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока независимого возбуждения.
- •Естественные и искусственные эл.Механические и механические характеристики двигателя независимого возбуждения в именованных и относительных единицах.
- •Реверсирование двигателя независимого возбуждения и механические характеристики для прямого и обратного напрявления вращения.
- •Тормозные режимы двигателя независимого и параллельного возбуждения.
- •Генераторное торможение с рекуперацией (отдачей) энергии в сеть.
- •Торможение противовключением.
- •Электродинамическое торможение.
- •Расчет механических характеристик двигателя независимого возбуждения.
- •Расчет сопротивлений для якорной цепи днв.
- •Динамические свойства днв при питании от источника напряжения.
- •Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии в двигателе постоянного тока последовательного возбуждения (дпв)
- •Естественные и искусственные электромеханические и механические характеристики дпв
- •Тормозные режимы дпв
- •Расчет искусственных электромеханических и механических характеристик дпв.
- •Расчет пусковых сопротивлений для дпв.
- •Механические характеристики двигателя смешанного возбуждения (дсв) и его тормозные режимы.
- •Расчет тормозных сопротивлений для двигателей постоянного тока.
- •Математическое описание процессов преобразования энергии в асинхронном двигателе.
- •Естественные механическая и эл.Механическая характеристика ад. Формула Клосса.
- •Искусственные механические характеристики ад при изменении параметров цепей статора, ротора и питающей сети.
- •3. Введение добавочного активного сопротивления в цепь ротора.
- •4. Изменение частоты питающей сети.
- •Тормозные режимы асинхронного двигателя.
- •2) Торможение с самовозбуждением
- •Расчет естественной и искусственных статистических механических характеристик ад
- •Расчет сопротивлений для роторной цепи ад.
- •Динамические свойства асинхронного эмп при питании от источника напряжения
- •Математическое описание и электромеханические свойства синхронного двигателя
- •Обобщенная эл.Механическая система эл.Привода с линейной (линеаризованной) механической характеристикой двигателя.
- •Статический (установившийся) режим работы электропривода и статическая устойчивость электропривода
- •Переходные режимы электроприводов Общая характеристика переходных процессов электроприводов, их классификация и методы расчета
- •Графический метод интегрирования уравнения движения (метод пропорций)
- •Графоаналитический метод интегрирования уравнения движения (метод последовательных интервалов)
- •Электромагнитные переходные процессы в цепях возбуждения и форсирование процессов возбуждения
- •Переходный процесс электропривода с двигателем независимого возбуждения при изменении магнитного потока
- •Переходные процессы при пуске и торможении электропривода с короткозамкнутым асинхронным двигателем (ад)
- •Характер изменения свободных составляющих и их затухание определяются корнями p1 и p2характеристического уравнения
- •Корень определяет установившийся режим т.К. Относится к изображению напряжения. Если учесть, что , топоэтому
- •Регулирование координат электропривода Требования к координатам электропривода и формированию его статических и динамических характеристик
- •Основные показатели способов регулирования координат электропривода
- •Системы управляемый преобразователь – двигатель (уп – д).
- •Система генератор – двигатель (гд).
- •Расчет статических электромеханических и механических характеристик в системе гд
- •Система тиристорный преобразователь – двигатель (тп – д).
- •Торможение и реверсирование двигателя в системе тп-д и статические механические характеристики реверсивного вентильного электропривода
- •Расчет статических механических характеристик в системе тп-д
- •Коэффициент мощности и основные технико-экономические показатели вентильного электропривода
- •Частотное управление асинхронными двигателями
- •Законы частотного регулирования
- •Статические механические характеристики ад при частотном управлении.
- •Система пч-ад (преобразователь частоты - асинхронный двигатель)
- •Обобщенная линеаризованная система уп-д
- •Регулирование момента (тока) электропривода Задачи регулирования момента (тока) электропривода
- •Реостатное регулирование момента (тока) двигателей
- •Релейное автоматическое регулирование тока и момента ад изменением импульсным методом сопротивления в цепи выпрямленного тока ротора
Обобщенная эл.Механическая система эл.Привода с линейной (линеаризованной) механической характеристикой двигателя.
Выполненный ранее анализ свойств двигателей различного вида показывает, что при определенных условиях их динамические механические характеристики описываются идентичными уравнениями, что свидетельствует об аналогичности основных эл.механических свойств разнотипных двигателей и о возможности обобщенного изучения динамики электромеханических систем с разными двигателями. Возможность такого обобщения вытекает из сравнения уравнений динамической жесткости для различных двигателей. Так, для ДНВ
Для ДПВ и ДСВ при линеаризации механических характеристик в окрестности точки статического равновесия
Для АД при линеаризации рабочего участка характеристики и питании от источника напряжения
Распространив обозначение Тэ на двигатели постоянного тока, получим следующие обобщенные уравнения динамики электромеханической системы с линейной или линеаризованной механической характеристикой двигателя, динамическая жесткость которой дин описывается передаточной функцией апериодического звена с коэффициентом и постоянной времени Тэ
Этим уравнениям соответствует структурная схема
Приведенные уравнения и эта схема справедливы для любого электропривода, уравнение механической характеристики которого в рассматриваемом процессе может быть с достаточной точностью представлено первым уравнением системы, а механическую часть удовлетворительно представляет 2 –х массовая расчетная схема. Особенности применяемого двигателя при этом отражаются в конкретных значениях переменных и выражениях параметров. Так, для ДВН
; ;
Для АД при линеаризации рабочего участка характеристики в области S < S кр
; ;
Для анализа динамики эл.привода с СД при можно воспользоваться уравнением
и структурной схемой
Статический (установившийся) режим работы электропривода и статическая устойчивость электропривода
Установившемуся режиму работы соответствует движение всех элементов электромеханической системы с постоянной скоростью. Этот режим наступает после затухания свободных составляющих переходного процесса, вызванного или изменением управляющего воздействия или изменением, например нагрузки. В установившемся режиме М=Мс. Это следует непосредственно из уравнений движения электропривода, если положить в них . Так, для двухмассовой системы с упругой связью при р=0 получим
, откуда
В случае одномассовой механической системы уравнение движения при р=0 имеет вид
и
Значения и М в установившемся режиме электропривода определяются графически точкой пересечения механических характеристик двигателя и механизма , т.к. в этой точке М=Мс , что означает и=const .
Установившейся режим электропривода можно рассматривать как состояние равновесия системы относительно координаты . Он может быть устойчивым и неустойчивым. Критерием устойчивости механической системы с одной степенью свободы является условие возникновения динамического усилия (момента) , возвращающего систему в исходное положение при выведении ее из состояния равновесия. Другими словами , знак возникающего динамического усилия (момента) должен быть противоположным знаку приращения скорости, т.е.
или
Условие устойчивости можно записать и иначе. Т.к. в окрестности точки установившегося режима при малых приращениях механические характеристики могут быть приняты линейными,то и
Следовательно, условие устойчивости будет
или