1.Уравнение движения электропривода

Движение электропривода определяется действием двух моментов: момента, развиваемого двигателем и момента сопротивления. Различают Реактивный Мс (появляется вследствие движения – противодействующая реакция механич-го звена на движение) и Активный(создается посторонними источниками механической энергии).

F=ma Fд-Fс=mdυ/dt-З Ньютона для поступ.дв

Mд-Mс=Jdω/dt – основное ур-е привода

J – момент инерции

1)Mд> Mс, Mдин>0 – разгон ЭП

2) Mд< Mс, Mдин<0 – торможение ЭП

3) Mд= Mс, Mдин=0 – установившееся движение

2. Механические характеристики производственных механизмов

Mс=f(ω) Аналитического расчета этих хар-к нет. С помощью эмпирической формулы

Mс=Мо+(Мсн-Мо)(ω/ωн)^q

Можно рассчитать и приближенно построить хар-и для наиболее распр-ых произв-х механизмов.

Мо – момент статич.сопрот. при хол. ходе

Мсн – при номинальной скорости

ω – ω текущая, ωн – ω номинальная

1)q=0, Mс=const

2) q=2, Mс=kω²≡ ω²

Вентиляторная хар-ка, компрессоры, ЦБН, грибной винт парохода

3) q=-2, Mс=1/(kω²)≡ 1/ω²

Такую хар-ку имеют металлорежущие станки вращ-го движения–токарные,фрезерные, расточ-е. Эта х-ка получается при постоянстве мощности.

Аналитическое выражение Mд=f(ω)

Рассмотрим хар-ки ЭД по степени их жесткости

К-т жесткости β=∆M/∆ω=∂M/∂ω

β=(M1-М2)/(ω1- ω2)=ctgα

Хар-ка || оси ох считается абсолютно жесткая. В ЭП наиболее желательной является наиболее жесткая хар-ка, обеспеч-я более стабильную скорость при различных колебаниях момента.

Хар-ка || оси оу – абсолютно мягкая хар-ка.

1)абсолютно жесткая.Такая х-ка у синхронного Д

2)жесткая-имеет ДПТНВ при питании обмотки якоря от источника напряжения

3)ав рабочий участок х-ки считается жестким.Это х-ка АД с короткозамкнутым ротором.

4)рабоч. участок ав считается мягкой х-ой. Такую х-ку имеет ДПТПВ

5)абсолютно мягкая хар-ка. Имеет ДПТНВ, но при питании обмотки якоря от источника тока большой мощности, момент двигателя Мд=Iя*kф, где k – обмоточный к-т, ф – поток.

3.Механические характеристики дптнв

Двигатель вращается, создается Евращ навстречу приложенному напряжению

1)Uя=IяRя+Евращ – уравнение равновесия

Евращ=kфω=сω, где k – обмоточный к-т, ф – поток.

k=(p*N)/(2πa), где p – число пар полюсов, N – число полюсов, a – число витков

Если в уравнение 1 Евращ выразим через сω и разрешим это уравнение отн-но ω

2) ω=(U-IR)/c=(U/c)-(IR/c) I=f(ω) – уравнение скоростной характеристики

Если в 2) I выразим через Мд=I*kф= Iс, то

3) ω=(U/c)-(MR/c²)= ωo+∆ω M= f(ω) – ур-е механич. хар-ки двигателя

В ур-ии 2 и 3 переменные параметры находятся в 1 степени значит хар-ки будут линейными.Наклон хар-ки определяется R якоря, поэтому каждый конкретный двигатель с его Rя имеет единственную хар-ку, называемую естественной. Все остальные хар-ки при изменении парам-ов ур-ий 2 и 3 будут искусственными.

В ур-ях 2 и 3 1 член – скорость идеального х.х., 2 – просадка скорости.

Из анализа 2 и 3 следует, что:

1)при введении добавочного Rд в цепь якоря хар-ки будут мягче естественной

ω=(U/c)-(M(Rя+Rд)/c²)

2)при ослаблении потока ниже номинального хар-ки проходят выше естественной, сходясь в точке короткого замыкания (скоростные хар-ки) Точка опрокидования регулирования

3)при уменьшении U ниже Uном хар-ки проходят ниже основной и // ей

Основной хар-ка соответствует Uном

Тормозные режимы

1)Генераторный – осуществляется разгоном двигателя внешним источником вращения выше скорости ωo

U=IR+E Mд=CI E=Cω

2)торможение против включения

А)сменой полярности обмотки якоря и введением ограничивающего Rд. Ограничение необходимо во избежание возникновения кругового огня

Б)введен Rд такой величины, когда выполняется Мкз<Мн (А1)

3) режим динамического торм-я осущ-ся откл.обмотки якоря от сети и замыканием ее на ограничивающее Rд. Обмотка возбуждения не откл. В этом случае тормозной М возникает за счет тока динамического торможения, протекающего под действием ЭДС вращения, сохраняю-щейся за счет вращения по инерции якоря.