Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 4

Уравнению (1) соответствует структурная схема на рис. 9.

Рис. 9

7. Вопрос

Двухмассовая расчетная схема.

 Уравнения движения.

Если в реальном механизме в процессе приведения к расчетной схеме учитывается только один упругий элемент (связь), а в самой кинематической цепи отсутствуют зазоры, то расчетная схема называется двухмассовой.

Двухмассовая схема состоит из двух дискретных инерционных элементов, соединенных упругой связью – рис. 10.

Рис. 10

Обычно первый дискретный элемент образуют ротор двигателя и элементы между двигателем и упругим элементом, а второй дискретный элемент – исполнительный орган и элементы между ним и упругим элементом.

Движение двухмассовой системы, как правило, имеет колебательный характер, который определяется процессом обмена энергией между массами через упругий элемент; при этом  , . Система уравнений двухмассовой системы имеет вид

                                                   (1)

Структурная схема, соответствующая уравнениям (1), имеет вид – рис.11 .

Рис. 11

Воспользовавшись известными правилами преобразования структурных схем, получим

Рис. 12

Графики , полученные для постоянной величины вращающего момента двигателя , приведены на рис. 13.

10. Вопрос

Установившееся движение электропривода. Устойчивость механического движения.

В общем случае движение электропривода может происходить в двух режимах – установившемся, при котором скорость движения постоянна , и переходном (динамическом), характеризующемся изменением скорости.

Для одномассовой расчетной схемы установившееся движение ЭП соответствует равенству вращающего момента двигателя и моменту нагрузки, т.е.

                                                 .                                           (2)

Проверка выполнения этого условия может выполняться аналитически или графически с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа.

Механической характеристикой двигателя называется зависимость его угловой скорости от развиваемого момента . Различают естественную и искусственную характеристики двигателей.

Естественная характеристика двигателя соответствует основной (паспортной) схеме его включения и номинальным параметрам питающего напряжения. На естественной характеристике располагается точка номинального (паспортного) режима двигателя с координатами , .  Примеры естественных механических характеристик синхронного, асинхронного, двигателей постоянного тока независимого и последовательного возбуждения приведены на рис. 14.

Рис. 14

Если двигатель включен не по паспортной схеме, или в его электрические цепи включены какие-либо дополнительные элементы – резисторы, реакторы, конденсаторы, или же параметры питающего напряжения отличаются от номинальных, то в этом случае механическая характеристика называется искусственной. Таких характеристик у двигателя может быть сколь угодно много. Поскольку эти характеристики получают с целью регулирования координат (переменных) двигателя – тока, момента, скорости, положения, то они также называются регулировочными.

Механической характеристикой исполнительного органа называется зависимость скорости его движения от момента нагрузки (сопротивления) . На рис.15 приведены механические характеристики некоторых исполнительных органов.

Рис. 15

Характеристика 1 соответствует различным подъемным механизмам – подъемные краны, лебедки. Особенностью этой характеристики является неизменность направления момента сопротивления (активный момент).

Характеристика 2 относится к исполнительным органам, сопротивление движению которых в основном создается силам трения (характеристика сухого трения) – горизонтальные конвейеры и транспортеры, механизмы передвижения подъемных кранов, механизмы подач станков и т.д.  Момент нагрузки этого вида всегда направлен навстречу движению и называется реактивным моментом.

Характеристика 3 пропорциональна квадрату скорости механизма и называется вентиляторной. Такой момент создается дымососами, вентиляторами, центробежными компрессорами.