5. Механические характеристики производственного механизма.

ЭД приводит в действие ПМ. Для нормальной работы всего привода механические характеристики двигателя должны соответствовать характеристикам ПМ. Механическая характеристика ПМ – это зависимость между приведенной к валу двигателя скоростью и моментом сопротивления механизма.

Различные ПМ обладают различными механическими характеристиками. Чтобы несколько унифицировать механические характеристики ПМ используют эмпирическую формулу для механической характеристики ПМ, которая позволяет сделать обобщенные выводы: ,где Мс – момент сопротивления ПМ при скорости ω; Мо – момент сопротивления трения в движущихся частях; Мсном – момент сопротивления при номинальной скорости ωном; γ – показатель степени, который характеризует изменение момента сопротивления при изменении скорости.

Мех хар ПМ можно классифицировать на следующие категории

1 - независимая от скорости мех. характеристика. Такой характеристикой обладают подъемные краны, лебёдки, механизмы подачи металлорежущих станков, поршневые насосы при постоянной высоте подачи, конвейеры, у которых масса постоянна, механизмы, основным моментом сопротивления где является момент трения. В этом случае γ=0.

2 – линейно возрастающая мех. характеристика. В этом случае показатель степени γ=1 и момент сопротивления линейно зависит от скорости ω, т.е. с ростом скорости Мс растет. Такой мех. характеристикой обладает привод генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

3 – нелинейно спадающая мех. характеристика. В этом случае коэффициент γ=1 и момент сопротивления механизма Мс изменяется обратно пропорционально скорости, а мощность, потребляемая механизмом остается постоянной. К таким механизмам относятся некоторые токарные, расточные, фрезеровочные и др. металлорежущие станки, а также некоторые механизмы металлургической промышленности.

4- нелинейно возрастающая (параболическая) мех. характеристика. В этом случае показатель степени γ= -1 и момент сопротивления зависит от квадрата скорости. Механизм с такой характеристикой называют механизмами с вентиляторным моментом, т.к. у вентиляторов Мс зависит от квадрата скорости. Сюда же относятся центробежные насосы, гребные винты

6. Система векторного управления асинхронным электродвигателем.

Оптимальное управление АД связано с изменением амплитуды, фазы и частоты векторов тока и потокосцепления для получения max динамического момента. Оптимальное расположение векторов тока и потокосцепления достигается в системе векторного управления АД. Применяя трехфазно-двухфазное преобразование короткозамкнутый АД приводится к обобщенной эл. машине. Согласно такому представлению системы векторного управления строятся аналогично системе подчиненного регулирования ДПТ. Существует несколько способов решения этой задачи. Один из них заключается в том, что в воздушном зазоре ЭД помещают датчики Холла, кот измеряют мгновенное значение магнитной индукции в точке установки. Вращающееся магнитное поле создает в цепи датчиков sin-ный сигнал. Если один датчик Холла установлен по оси обмотки фазы

А, а другой сдвинут в пространстве на π/2, то их вых U будут пропорциональны cos и sin угла поворота вектора основного потокосцепления. Для статора вектор тока определяется спец устройством. Измерение фазных токов статора производится с помощью трехфазного трансформатора тока включенного в цепь статора. Сигналы пропорциональные фазному току поступают в ДТ, в кот производится 3фазно-2фазное преобразование. Т.о. получается необходимая информация, позволяющая управлять магнитным потокосцеплением и электромагнитным моментом ЭД. На основе этой информации строится векторная система управления АД. В системе векторного управления имеется 2 вх. воздействия: канал управления скоростью и канал управления потокосцеплением ротора. В каждом канале имеется ПИ-регулятор скорости и ПИ-регулятор потока. В системе векторного управления возможно взаимное влияние каналов управления. Компенсация этого влияния, развязка канала осуществляется в спец блоке коррекции. На выходе блока коррекции вырабатываются управляющие сигналы, кот определяют величину фазных токов и необходимую частоту преобразователя частоты. Управляющие сигналы на выходе БК обрабатываются преобразователем координат. Система векторного управления отличается большой сложностью. На практике применяют упрощенные варианты этой системы: датчики потока не встраиваются, поэтому много усилий тратится на косвенное измерение этого вектора и для этих целей используют вычислительные устройства.