Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 10

Предположим, что ЭП имеет линейную механическую характеристику, причем верхняя (на рис. 27) соответствует максимально – достижимой в данном ЭП скорости. Отметим, что в данном случае регулирование скорости осуществляется только вниз от основной. Пусть в процессе регулирования скорости механическая характеристика перемещается вниз параллельно самой себе, что характерно для большинства современных электроприводов. Тогда на рис. 27 нижняя характеристика – это та предельная характеристика, которая обеспечивает требуемый максимальный вращающий момент двигателя.

Определим средний момент как

.

Учитывая уравнение механической характеристики двигателя

                                                  ,
определим максимальную среднюю скорость как

                                      .                           (2)

Запишем уравнение нижней механической характеристики (рис. 27) как

                                                 ,
где

                                                .

Тогда

                        .

Окончательно

                               .                                            (3)

Подставляя (2) и (3) в (1), получим

                                     .                                 (4)

Из (4) следует, что диапазон регулирования зависит от жесткости механической характеристики: чем больше жесткость, тем больше диапазон регулирования.

В зависимости от диапазона регулирования скорости электроприводы разделяют на:

1. Регулируемые ЭП с ограниченным диапазоном регулирования D = 2;

2. Регулируемые ЭП общего назначения с диапазоном регулирования D = 100;

3. Широкорегулируемые ЭП с диапазоном D = 1000;

4. Высокоточные ЭП D = 10000.

Плавность регулирования скорости. Этот показатель определяется перепадом скорости при переходе с одной искусственной характеристики на другую. Чем больше в заданном диапазоне регулирования скорости может быть получено искусственных характеристик, тем плавнее будет происходить регулирование скорости.

Плавность оценивается коэффициентом, который находится как отношение скоростей на двух ближайших характеристиках

                                   ,
где  и  - скорости на двух соседних характеристиках.

Наибольшая плавность достигается в замкнутых системах регулирования. Параметрическое регулирование, как правило, обеспечивает небольшую плавность.

20. Вопрос

Направление регулирования скорости. В зависимости от способа воздействия на двигатель, и, следовательно, вида получаемых искусственных характеристик его скорость может увеличиваться или уменьшаться по сравнению с работой на естественной характеристике при данном моменте нагрузки. В первом случае говорят о регулировании скорости вверх от основной, во втором – о регулировании скорости вниз от основной. Если используемый способ воздействия на двигатель обеспечивает расположение искусственных характеристик как выше, так и ниже естественной, то говорят о двухзонном регулировании скорости.

Допустимая нагрузка двигателя соответствует такому моменту нагрузки, при котором нагрев двигателя не превосходит допустимого (нормативного). При работе на естественной характеристике такой нагрузкой является номинальный момент, при котором по двигателю протекает номинальный ток и его нагрев равен нормативному. Поскольку нагрев двигателя определяется главным образом протекающим по нему током, то при работе на искусственных характеристиках допустимой будет такая нагрузка, при которой ток в двигателе равен номинальному. Следует отметить, что для двигателей с самовентиляцией при снижении скорости их охлаждение ухудшается и поэтому допустимый ток должен быть ниже номинального.

Экономичность регулирования скорости. Обычно сопоставление вариантов регулируемого ЭП производится по капитальным затратам и эксплуатационным расходам, которые должны окупаться повышением производительности, качества продукции и надежности работы технологического оборудования и экономичности функционирования самого ЭП. Если капитальные затраты на реализацию ЭП окупаются за счет сокращения расходов при его эксплуатации за заданный срок окупаемости, то такое техническое решение считается экономически обоснованным.