89. Приведите совместную механическую характеристику ад и вентилятора.

1-механическая характерис- тика вентилятора; 2-механи- ческая характеристика АД; 3-совместная механическая характеристика вентилятор- ного агрегата.

90. Дайте пояснение обобщенного управления движения эп.

Общий вид уравнения движения электропривода:

где М_Д-момент двигателя; М_С-момент сопротивления движения; J-момент инерции системы; ω-угловая скорость; α-угол поворота механизма.

91. Приведите условие статистического равновесия эп.

Статическая устойчивость электропривода, то есть устойчивость его в установившихся режимах работы зависит от взаимного расположения механических характеристик двигателя и рабочей машины, от величины коэффициентов жесткости β_Д и β_C этих характеристик.

Условием статической устойчивости электропривода является: β_Д-β_C<0 или β_Д<β_C, где β_Д и β_C – соответственно жесткости механических характеристик двигателя и исполнительного органа.

92. Докажите, что при соблюдении условия βc>βд в ЭП присутствует статическая устойчивость.

Рассмотрим работу механической части электропривода с позиций теории автоматического управления. Уравнение движения электропривода - это дифференциальное уравнение первого порядка: где р - оператор дифференцирования по времени. Из него следует, что:

Дифференцируя это соотношение по ω, получим:

Из этого выражения следует, что корень дифференциального уравнения будет отрицательным (р<0), то есть система электропривода будет устойчива лишь при условии, что β-β_C<0, то есть когда β<β^C.

93. Выполняется ли в точке «а» условие статической устойчивости, докажите результат.

При увеличении скорости (то есть при +Δω>0) ΔМ<ΔМ_С, ΔM_J<0, dω/dt<0, электропривод начинает замедляться, стремясь уменьшить скорость и вернуться в устойчивое состояние (точку A). При уменьшении скорости (то есть при -Δω<0) ΔМ>ΔМ_С, ΔM_J>0, dω/dt>0, электропривод будет ускоряться, стремясь увеличить скорость и вернуться в устойчивое состояние (точку A). Таким образом, сочетание характеристик ω=f(М) и М_С=f(ω), показанное на рисунке, соответствует состоянию статической устойчивости электропривода.

94. Дайте определение переходного процесса и при каком условии присутствует переходной процесс.

Переходный процесс – режим перехода электропривода из одного установившегося состояния в другое, в процессе которого происходит изменение соответствующих видов энергии. Переходные процессы возникают при пуске, торможении и изменении направления вращения электропривода, а также при изменении нагрузки и условий электропитания приводного электродвигателя. Возмущающим воздействием, вызывающим переходной процесс в электроприводе могут быть резкие изменения питающего напряжения механической нагрузки на валу электродвигателя или сопротивления в цепях.

95 Найдите время пуска электропривода при постоянных моментах инерции.

Время пуска электропривода определяется так:

где ωС – скорость привода, соответствующая моменту статической нагрузки МС

96 Как можно определить время пуска электропривода.

98 Приведите уравнение для определения потерь энергии при пуске АД.

Потери энергии при пуске АД

99 Докажите, что потери при пуске АД зависят от сопротивлении в цепи статора и ротора

101 Чему равняются потери при динамическом торможении?

102 Чему равны потери при торможении противовключением?

103 Перечислите способы уменьшения потерь при пуске, дайте пояснение.

потери при пуске состоят:

104 Приведите выражение и дайте пояснение составляющих потерь энергии при пуске АД.

105 Режимы работы ЭМ в приводе

Режимы работы электроприводов:

1. Продолжительно номинальный режим

2. Кратковременный номинальный режим

3. Повторно-кратковременный номинальный режим

4. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками

5. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением

6. Перемежающимся номинальным режимом

7. Перемежающимся номинальным режимом работы с частыми пусками

8. Перемежающимся номинальным режимом работы с двумя или более угловыми скоростями

106 0пределение режима S1.

107 Определение режима S2.

108 Определение режима S3.

Повторно-кратковременным номинальным режимом работы S3 называется режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры могли достигнуть установившихся значений

109 Подход к выбору ЭМ по мощности для режима S1 при постоянной нагрузке.

110 Подход к выбору ЭМ по мощности для режима S1 при переменной нагрузке. Ме­тод средних потерь.

(2)

(3)

Ме­тод средних потерь

Рассмотрим “далекий” цикл, в котором тепловые процессы в двигателе установились, т.е. температуры перегрева в начале и в конце цикла равны, а в течение цикла изменяется около среднего уровня  _ср. Равенство температур перегрева в начале и конце цикла свидетельствует о том, что количество тепла, запасенное в двигателе к началу цикла, не отличается от количества тепла, запасенного в двигателе в конце цикла, т.е. тепло в двигателе не запасается. Это значит, что все выделившееся за цикл тепло отводится в окружающую среду., т.е.

                                                                (11)

Уравнение (11), выражающее закон сохранения энергии в интегральной форме, можно записать в следующем виде:

             или, очевидно,        ,                    (12)

т.е. средняя за цикл мощность потерь пропорциональна средней температуре перегрева.

Для номинального режима, в соответствии с (6) имеем:

                                ,                                                 (13)

где          Р_н – номинальная мощность потерь;

                                

        Р_н – номинальная мощность двигателя;    _н – номинальный КПД двигателя;

 _н =  _доп - номинальная (допустимая) температура перегрева двигателя.

Сравнивая (12) и (13), легко прийти к формулировке метода средних потерь: если средняя за цикл мощность потерь не превосходит номинальную мощность потерь, т.е.

              , то средняя температура перегрева не превышает допустимую

                                .

Пусть нагрузочная диаграмма, построенная для предварительно выбранного двигателя, имеет вид, представленный на рис. 9. Для каждого уровня нагрузки двигателя (на каждом участке диаграммы) вычислим мощность P_i = M_i i по кривой  (Р/Р_н) определим значение КПД  _i , и найдем потери

                                

Рис. 9. Нагрузочная диаграмма и кривая  (t) для “далекого” цикла

Затем вычислим средние потери:

                                

(в примере n = 3) и сравним их с  Р_н. Если  Р_ср   Р_н, двигатель выбран правильно.

Если при сопоставлении средних потерь за цикл с номинальными потерями окажется, что  Р_ср >  Р_н, то двигатель будет перегреваться, что недопустимо. Наоборот, при  Р_ср   Р_н двигатель будет плохо использован по нагреву. В обоих случаях необходимо выбрать другой двигатель, перестроить нагрузочную диаграмму и вновь проверить двигатель по нагреву путем сопоставления средних потерь при переменном графике нагрузки с номинальными потерями при постоянной нагрузке.

Метод средних потерь позволяет оценивать среднюю температуру перегрева, не прибегая к построению  (t). Действительная температура отличается от средней, однако, если выполняется условие

                                T_ц << T_т.н,                                                 (14)

то эта разница будет весьма малой. Условие (14) является необходимым при использовании метода средних потерь.