3.Способы уменьшения механических колебаний

1) ;

Из уравнений следует, что уменьшить колебания можно путем ↓ ε_ср, т.е.нужно ↓ М_пуск(двигатель должен иметь регулируемый пусковой момент), увеличить время пуска, уменьшить производительность.

2) Раскачивание груза можно предотвратить, если в момент времени π/ω₀со стороны двигателя приложить двойной М_пуск. Обратного отклонения не происходит, дальнейшее движение груза происходит с двойным начальным ускорением.

Для реализации этого нужно, чтобы дв-ль имел изменяемый М_пускс диапазономD= 2

3) Уменьшить амплитуду колебаний путем формирования определенного закона управления по времени динамического момента

М_дин.м– макс.момент;t₁ – время разгона до макс.момента

(1)

Запишем ур-е движения такой 2-хмассовой сист. Из схемы замещения запишем ур-е движения отн-но тела массой J₁

1 /J₁ (2)

Движение тела с массой J2 – 1 /J₂ (3)

– дифференцируем дважды (4)

Получим

(5);(6)

Ур-е (2) делим на J₁, (3) – наJ₂, (2)–(3) и в правую часть подставим (6):

М_динJ₂

(7)

– частота свободных колебаний 2–х массовой упругой системы

Корни ХУ 2го порядка: р_1,2= ±jΩ₀.

Общее решение ур-я (7) : .

Коэф. А, В из нач.условий (t= 0,M_н= 0): В = 0,

, А₁– при постепенном измен.дин.мом.; А₂– при скачкообразном

1) Чем ↑время нарастания момента t₁, тем ↓ амплитуда отклонений от средней при пуске

2)

3) Ограничение темпа нарастания момента ограничивает и первую производную от ускорения, что хорошо для переходных процессов.

4.Выбор зазоров в зубчатых передачах

Схема замещения

J₁– момент инерции двиг + жестко связанный с ним момент инерции тормоза и редуктора;_С– жесткость выходного вала редуктора

Δφ – привед. к валу двиг. зазор передачи

J₂– момент инерции поворотной платформы с грузом

Процесс выбора зазоров разделяется на 2 этапа:

1) Собственно процесс выбора. В период выбора мех.связь между J₁иJ₂отсутствует и под действием М происходит разгон массJ₁. Если М=cosnt, то. (1)

Т.к. основные инерц.массы J2 неподвижны, выбор зазора заканчивается ударом, т.е. вся кин.энергия вращающихся массJ1 со скоростью ω_0начпревращается в энергю упругих колебаний и частично рассеивается в деформируемых массахJ1 иJ2 (диссипативная составляющая колебаний)

2) Если совместить начало отсчета с временем t₁(t=t₁), когда маховые массы соприкоснутся, то получим:

1 /J₁ (2)

J2 – 1 /J₂ (3)

(4)

Считаем, М = constи Мс =const. Получим

(5);(6)

Ур-е (2) делим на J₁, (3) – наJ₂, (1)–(2) и в правую часть подставим (6):

; – среднее ускорение

Найдем М₁₂: ;

Получим

Для наглядности изобразим это на эпюрах.

Выбор зазора сопровождается многократным зазорообразованием (–ω₁; –М₁₂)

Динамический коэффициент

Значит Мmaxбудет при выборе зазоров как минимум в 2 раза больше среднего момента.

Преобразуем –

Отсюда следует, что единственный способ уменьшить перегрузки при выборе зазоров – воздействие на ↓ ε_1нач= М/J₁.

5.Электромеханические колебания резонансного характера

Свойственная зубчатой передаче неравномерность хода порождает периоды возмущения с частотой перехода с зуба на зуб. Если J₁>>J₂, то это не скажется на работе ЭП. ПриJ₂>>J₁возмущения в передаче оказывают существенное влияние на колебанияJ₁.

Рассмотрим условия возникновения колебаний на механизме поворота. Частота колебаний

,Zзв – число зубьев зубчатого венца.

Рассматриваемые мех-мы представим в виде 2-хмассовой системы, склонной к колебаниям с частотой Ω₀.

При таких условиях даже небольшие возмущения, но с частотой , могут вызвать значительные колебания мех.системы –резонанс.

Средствами ЭП можно уменьшить эти колебания:

1. Линейная связь между скоростью и моментом подобна вязкому трению, поэтому воздействовать на колебания резонансного характера можно регулированием наклона падающего участка мех.х-ки. Большее демпфирование при как можно меньше наклоне.

2. Lяц ↓ демпфирование:

а) ↓ действующее значение тока за счет ↑ индуктивного сопротивления;

б) сдвигает по фазе ток (момент) относительно колебаний скорости.

Однодвигательеый привод ↑ нагрузки до 40% М_пуск.

В многодвигательных ЭП повышается производительность механизмов, например мех-м поворота позволяет уменьшить нагрузку на зубчатый венец.

При последовательномсоединении двигателей они обтекаются одним током

е_г= е_д1+ е_д2+i_яR_∑

Однако в динамике при протекании ω₁и ω₂в противофазе не проявляется и динамические перегрузки превышают среднее значение в 2 и более раз (ω₁↓, ω₂↑ – измененияIне будет).

При параллельномсоединении даже при колебаниях ω₁и ω₂ в противофазе есть контур замыкания для каждого тока, т.е. демпфирование ЭП есть в любом случае.

Достоинства || соединения – динамические нагрузки можно уменьшить.

Т.к. динамические нагрузки больше статических, более эффективно || соед. двигателей.

Последовательное и параллельное соединение двигателей