Механизмы с постоянной нагрузкой. Расчётные схемы механической части ЭП. Понятие многомассовой механической системы. Регулируемый ЭП с обратной связью по скорости и по току якоря. Силовые преобразователи переменного тока, страница 3

Консервативные- при воздействии на источник не происходит поглощение энергии колебания. Эти силы не зависят от скорости (сила тяжести). т.е работа которых за период колебаний =0.

Диссипативные- моменты при воздействии которых но источник происходит поглощение энергии колебаний(вязкое трение, у которого при измен знака скорости изменяется знак момента, а мех мощность при этом ΔPmax=ΔMc·ω сохранит положительный знак, что соответствует поглащению энергий колебаний.


8.Расчётные схемы механической части ЭП

Задача расчета и параметры движения мех. части

При введении в движение производств. м-мов и управления их движением для выполнения технологических операций – основная задача электропривода.

Расчет механической части предполагает: на основе (известно):

1)  кинематические схемы механизма

2)  технические данные механизма и информация о технологическом процессе

Определяются:

1)  расчетная (эквивалентная) схема мех. части

2)  рассчитываются параметры мех. части электропривода

3)  составляется мат. модель движения Э.П.

4)  рассчитываются частотные характеристики механических переходных процессов

Параметры механического движения:

Вращательное движение, момент, угол поворота (), угловая скорость (), угловое ускорение (), рывок ().

Оценка при поступательном движении:

Сила (F), путь (перемещение): X(м) – линейная скорость: ; ускорение a =(); рывок: r = .

Элементы Э.П., обладающие способностью накапливать энергию, различаются по виду накоплений энергии:

1)  накапливающие кинетическую энергию – характеризуются: вращательным движением момента инерции: I [кг×м²]; при поступательном массой [кг];

2)  механические элементы, накапливающие потенциальную энергию: упругие элементы, деформация которых подчиняется закону Гука, характеризуется: коэф. жесткостью (А); при вращательном движении (кручении) С = [],  - деформация; при поступательном движении (сжатие или растяжение): С = []

Обратная величина податливость: .

Пояснение жесткости: механическая часть Э.П. представляет собой систему связанных масс (тел), движущихся в динамике с различными скоростями, что затрудняет управление этим движением.

При нагружении такие элементы, как валы, клино-ременные передачи, зубчатые зацепления, канаты и т.д. деформируются, так как они не абсолютно жесткие.

Элементы кинематической схемы могут двигаться с различными скоростями что не позволяет сравнивать напрямую с: M, I, C. Для анализа условий движения составляют расчётную механическую систему в которой момент инерции М, I, C(вращательное движение), м, F(поступательное движение) замещается эквивалентными величинами приведенными к одной и той же V(обычно к V двигателя).

Условие составления расчётной схемы и реальной является выполнение законов сохранения энергии.

Для определения производительности машины и выбора мощности ЭД работающего с постоянной V достаточно знать статический момент Mc, созданный механизмом на валу ЭД и номинальную V его вращения.

Для механизмов с изменяющейся V направление вращения, частыми пусками остановами ЭД при определении мощности ЭД необходимо учитывать моменты инерции(J) всех движущихся масс ЭП приводя их к валу ЭД. Вращающийся и поступательно движущиеся части ЭП обладают кинетической энергией численно равной работе затраченной на ее создание. При увеличении ω движение механизма кинетическая энергия вращающихся масс увеличивается что затрачивается дополнительная работа. А при уменьшении ω запасённая кинетическая энергия отдаётся механизмам. С целью увеличения производительности эта энергия должна быть погашена за счёт трения (механический тормоз) либо возвращена источнику энергии(рекуперирована). На преодоление инерции вращающихся масс механизма необходимо затратить работу:

        

Если ЭП состоит из нескольких движущихся частей то общая работа А, затраченная на создание кинетической энергии равна сумме работ затраченных на создание кинетической энергии каждой её части: А= А1+А2+…+Аn. Пусть Аn имеет поступательное движение( подъём груза, передача винт-гайка), тогда