3 Режими роботи електропривода

Всі режими в електроприводі діляться на сталі (номінальний режим роботи) і перехідні (пуск, реверс, гальмування).

Сталий режим роботи електроприводу визначається з умови рівності нулю динамічного моменту. Цей режим характеризується роботою двигуна з незмінною кутовою швидкістю, постійними в часі і рівними за величиною моментом двигуна і моментом опору. Так як момент, що розвивається двигуном в усталеному режимі, є функція швидкості, то рівність М = Мс можливо тільки за умови, що момент опору - постійна величина або функція швидкості. Якщо М _С є функція, наприклад, шляхи (кута повороту), то навіть при постійній кутовий швидкості момент опору змінюється в часі і сталий режим неможливий.

Сталий режим описується статичними характеристиками.

Перехідним режимом електроприводу називають режим роботи при переході від одного сталого стану до іншого, коли змінюються швидкість, момент і струм.

Причинами виникнення перехідних режимів в електроприводах є або зміна навантаження, пов'язане з виробничим процесом, або вплив на електропривод при управлінні ним, тобто пуск, гальмування, зміна напрямку обертання і т. п. Перехідні режими в електроприводах можуть виникнути також у результаті аварій або порушення нормальних умов електропостачання (наприклад, зміни напруги або частотимережі, несиметрія напруження і т. п.).

Характер перехідного режиму електропривода залежить від властивостей робочої машини, типу застосованого двигуна і механічної передачі, принципу дії та властивостей апаратури управління, а також від режиму роботи двигуна (пуск, гальмування, прийом і скидання навантаження і т. д.).

Перехідні режими описуються динамічними характеристиками.

4 Рівняння руху електроприводу

_{Електродвигуни, що перетворюють електричну енергію в механічну, створюють обертальний рух; значна частина машин-знарядь також має обертові робочі органи; тому представляється доцільним виведення рівняння руху зробити спочатку для випадку обертального руху.}

_{У відповідності з основним законом динаміки для обертового тіла векторна сума моментів, що діють відносно осі обертання, дорівнює похідної моменту кількості руху:}

 (4.1)

_{У системах електроприводу основним режимом роботи електричної машини є руховий. При цьому момент опору має гальмуючийхарактер по відношенню до руху ротора і діє назустріч моменту двигуна. Тому позитивний напрямок моменту опору приймають протилежним позитивному напрямку моменту двигуна, в результаті чого рівняння (4.1) записується у вигляді:}

 (4.2)

Рівняння руху привода (4.2) показує, що розвиває двигун обертає момент   врівноважується моментом опору   на його валу і інерційним або динамічним моментом   . У цьому рівнянні прийнято, що момент інерції приводу   є постійним, що справедливо для значного числа виробничих механізмів. Тут моменти є алгебраїчними, а не векторними величинами, оскільки обидва моменти   і   діють стосовно однієї і тієї ж осі обертання.

Праву частину рівняння (4-2) називають інерційним (динамічним) моментом (   ), Тобто

 (4.3)

_{Цей момент виявляється тільки під час перехідних режимів, коли змінюється швидкість приводу. З (4.3) випливає, що напрямок динамічного моменту завжди збігається з напрямком прискорення електроприводу.}

_{У залежності від знаку динамічного моменту розрізняють такі режими роботи електроприводу:}

1)   , Тобто   , Має місце прискорення приводу при   , І гальмування приводу при   .

2)   , Тобто   , Має місце уповільнення приводу при   , І прискорення при   .

3)   , Тобто   , В даному випадку привід працює в сталому режимі, тобто   .

_{У загальному вигляді рівняння руху привода може бути записано таким чином:}

_{Вибір знаків перед значеннями моментів залежить від режиму роботи двигуна і характеру моментів опору.}

Поряд із системами, що мають тільки елементи, що знаходяться в обертовому русі, іноді доводиться зустрічатися з системами, щорухаються поступально. У цьому випадку замість рівняння моментів необхідно розглядати рівняння сил, що діють на систему.

При поступальному русі рушійна сила   завжди врівноважується силою опору машини   і інерційної силою   , Що виникає при змінах швидкості. Якщо маса тіла   виражена в кілограмах, а швидкість   - У метрах в секунду, то сила інерції, як і інші сили, діючі в робочій машині, вимірюються в ньютонах (   ).

Відповідно до викладеного рівняння рівноваги сил при поступальному русі записується так:

 . (4.4)

У (4.4) прийнято, що маса тіла   є постійною, що справедливо для значного числа виробничих механізмів.

Сказане вище про класифікацію та знаках моментів повністю справедливо і для сил, що діють на систему.