Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 5

Характеристика 4 близка к гиперболической зависимости скорости от момента сопротивления. Она характерна для механизмов различных наматывающих устройств, механизмов главного движения токарных и фрезерных станков.

Следует отметить, что реальные механические характеристики исполнительных органов более сложны по своему виду и обычно представляют собой сочетание приведенных на рис. 15 зависимостей.

Для определения величины скорости   установившегося движения (условие (2)) производят совмещение механических характеристик двигателя и исполнительного органа на одном графике – рис. 16.

Рис. 16

Тогда точка пересечения этих характеристик ( в которой вращающий момент двигателя и момент сопротивления исполнительного органа равны) и будет соответствовать движению с установившейся скоростью.

11. Вопрос

Устойчивым называется такое установившееся движение, которое, будучи выведенным из установившегося режима каким-то внешним возмущением, возвращается в этот режим после исчезновения возмущения. В остальных случаях движение будет неустойчивым.

Устойчивость движения может быть определена графически с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа или аналитически, с использованием понятия жесткости механических характеристик.

Оценим первым способом устойчивость движения ЭП с АД, приводящим в движение исполнительный орган с вентиляторной механической характеристикой (рис. 17).

Рис. 17

Установившемуся движению привода соответствует точка пересечения механических характеристик двигателя и исполнительного органа с координатами (, ). Пусть под действием внешнего кратковременного возмущения скорость уменьшилась до величины  (рабочая точка привода перемещается по механической характеристике АД до точки 1), после чего воздействие (возмущение) исчезло. Скорости АД  соответствует вращающий момент двигателя , и момент нагрузки исполнительного органа , причем . В результате динамический момент станет положительным

                
и скорость АД увеличится до прежнего значения .

Если возмущение вызовет увеличение скорости до значения  (точка 2 механической характеристики АД), то вращающий момент АД уменьшается до величины , динамический момент станет отрицательным

                
и привод начнет тормозиться до значения . Таким образом, рассматриваемое установившееся движение со скоростью  является устойчивым.

Оценку устойчивости движения также можно проводить аналитически, на основе понятия жесткости.

Почти все электродвигатели обладают тем свойством, что их скорость является убывающей функцией вращающего момента – рис.18.

Рис. 18

Однако степень изменения скорости с изменением момента у разных двигателей различна и характеризуется так называемой жесткостью механической характеристики

                                              .                                     (3)

Обычно на рабочих участках механические характеристики двигателей имеют отрицательную жесткость .

Механические характеристики двигателей можно разбить на следующие группы:
1. Абсолютно жесткая () - это характеристика, у которой скорость с изменением момента остается неизменной. Такой характеристикой обладают синхронные двигатели.
2. Жесткая – это характеристика, у которой скорость с увеличением момента хотя и уменьшается, но в малой степени. Жесткую характеристику имеют двигатели постоянного тока независимого возбуждения, а также асинхронные двигатели в пределах рабочего участка  (рис. 18) механической характеристики.

Отметим, что в целом характеристика асинхронного двигателя имеет переменную жесткость. Так, в области критического момента  жесткость равна нулю, а в области меньших моментов  она положительна.
3. Мягкая – это характеристика, у которой с изменением момента скорость значительно изменяется. Такой характеристикой обладают двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, особенно в зоне малых моментов.

12. Вопрос

Жесткость механической характеристики ДПТ НВ может быть определена аналитически из уравнения самой характеристики