Механика ЭП

При проектировании ЭП осуществляется приведение моментов и усилий к валу ЭД, это необходимо для силового расчета и правильного выбора двигателя (по P и υ)

Приведение моментов и сил осуществляется из уравнения баланса мощностей на валах механизма.

η – кпд каждого из узлов механизма

ι к – коэффициент передачи

Мс – момент статической нагрузки на валу ЭД

Мсм - момент статической нагрузки на валу исполнительного механизма

ι =ω 2/ω 1 – коэф – нт передачи редуктора

V/ω =Р – радиус приведения

Fc – стат. Усилия на валу двигателя

Fсм – стат. Усилия на валу механизма

Эти формулы справедливы для приведения моментов (статических) и сил.

привеДЕНИЕ динамических моментов

Запишем выражение, равносильное предыдущему:

in – коэф-нт передачи мех-ма (передат-ое число)

- момент инерции двигателя (из справочника)

Маковый момент двигателя

G – вес ротора

Д – диаметр

Коэф-нт жесткости элемента схемы опред-ся отношением изменения угла момента к изменению угла закручивания:

= Mдвиг + Mсопр

Для жесткости С имеется ф-ла приведения:

Суммарная (жес) привед-ая С системы равна

Механические характеристики ЭД

Мех. хар-ка это зависимость w = f(M)

1. хар-ка синхронного двигателя

2. хар-ка дв. постоянного I независимого возбуждения

3. хар-ка дв. постоянного I последовательного возбуждения

4. хар-ка дв. постоянного I независимого возбуждения при питании от источника тока

5. хар-ка асинхронного дв.

Для описания хар-ки входит понятие жесткости:

- для линейных хар-к

- для нелинейных хар-к

Жесткость это коэф-нт наклона прямой(отношение катетов )

Электромеханические св-ва двигателя.

Статические хар-ки ДПТНВ

Запишем систему уравнений:

Uя = Rяiя+iя +e

Mя = kФiя

Rя – актив.сопр.обмотки якоря

Rя = Rяд + Rдп + Rко

Lд = Lяд + Lдп + Lко – для индуктивности

e = kФ*ω;

kФ – конструктивный коэф-нт

ω – угловая ск-ть

е – эдс якоря

Для перехода к статическому режиму(установившемуся), т.е. берем производные

= = 0

- эл. мех. хар-ка

- мех. хар-ка

Хар-ки отличаются коэф-том пропорциональности kФ = 1, 12 – 1, 18

M = kФIя – переход от одной хар-ки к другой.

- коэф-нт жесткости для мех. хар-ки

M = β (ω 0 - ω) – для мех. хар-ки

Естественные статические хар-ки для ДПТНВ

Под естественной хар-ми понимают хар-ки двигателя соответствующие номинальному режиму работы:

Uя = Uяном; Rдоб = 0

Iя = Iяном; Rяц = Rя нач. условия

Ф = Фном;

Запишем урав. для мех. и эл. мех. хар-к

Эл мех

мех

Iк.з. =

Δ ω – разница скоростей, яв. ошибкой системы или статизмом(Δ ω = ω 0 - ω)

Искусственные статические характеристики ДПТНВ

1 Случай:

Uя = var

Rдоб = 0

где RΣ = Rя + Rдоб = 0

при замене полярности Uя < 0

для построения Rдоб2

Прямая хар-ка без Rдоб;

Наклон за счет Rдоб,

меняем жескость

2 случай:

Uя = const

Rдоб = var

RΣ = Rя + Rдоб

Запишем выражения:

При введении Rдоб. В цепь якоря жескость хар-ки уменьшается.

3 случай

Ф = var

Rдоб = const

Uя = const

RΣ = Rя + Rдоб = const

w – ск-ть х.х.

Режим работы ДПТНВ

1 Если ск-ть дв начинает возрастать и превышать ск-ть х.х., то двигатель переходит в генераторный режим. И дв. Начинает отдавать энергию в сеть.

2 Режим динамического торможения:

Ставим динам. торможение и дв. работает как генератор(работает на нагрузку)

3 Если в цепь якоря ввести достаточно большое сопротивление, при этом пусковой момент дв. станет меньше момента статической нагрузки и под действием раб. машины дв. начнет вращаться в обратном направлении – режим противовключения, с точки зрения темп. раб. данный режим самый тяжелый для Дв.

Применяют как отдельные виды торможения, так и в совокупности.

Обмотка возб. наводит магн. поток в Дв., в котором вращается якорь, при этом, ЭДС якоря сохраняется и при её воздействии через Rдт, через неё начинает протекать ток. Поток якоря будет взаимодействовать с обмоткой возбуждения будет возникать тормозной момент.

Изменяя Rдт можно менять хар-ки