Презентация, доклад по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Статические и динамические нагрузки. Основное уравнение движения электропривода

уравнение движения электропривода»

или потребитель механической энергии. В механическую часть привода входит лишь вращающийся элемент двигателя – его ротор (или якорь в машинах постоянного тока), который обладает определенным моментом инерции (J), может вращаться с некоторой скоростью (ω) и развивать движущий или тормозящий момент (M). Механический преобразователь (МП) осуществляет преобразование движения в механической части электропривода. При помощи МП может увеличиваться или уменьшаться скорость, изменяться вид движения, например, осуществляться преобразование вращательного движения в поступательное и т. д. Механический преобразователь характеризуется коэффициентом передачи, представляющим собой от ношение скорости на входе к скорости на выходе, механической инерционностью и упругостью его элементов, зазорами и трением в зацеплениях и сочленениях преобразователя.

барабан с торсом;
Г – кривошипно-шатунный механизм;

– момент движения; Мс – момент сопротивления (статический момент нагрузки); Мдин – динамический момент.
Единица изменения моментов – ньютон умноженный на метр [Н∙м].
Данное уравнение в электроприводе получило название «основное уравнение движения».
Если Мдин>0, то электропривод ускоряется.
Если Мдин=0, то электропривод находится в состоянии покоя или равномерного установившегося движения (скорость вращения постоянна).
Если Мдин<0, то электропривод замедляется или тормозит.

электропривода:
Мдин=J∙dω/dt;
где J – момент инерции всех движущихся частей, кг∙м2;
dω/dt – угловое ускорение (замедление), рад/с2;
ω – угловая скорость, рад/с;
t – время, с.
При постоянном моменте инерции уравнение движения электропривода:

взаимодействия магнитного потока с током, протекающим по ротору или якорю электродвигателя. Момент на валу электродвигателя Мв отличается от электромагнитного момента М на величину момента потерь холостого хода М0, определяемого трением в подшипниках, щеток о коллектор или кольца, вентиляторными потерями и потерями в стали. Момент на валу электродвигателя зависит от режима работы электропривода. В двигательном режиме момент М0 уменьшает момент на валу, а в тормозном режиме увеличивает его. Поэтому
Мв = М ± М0.
Величина М0 составляет несколько процентов от номинального момента Мн на валу электродвигателя.

сторону движения рабочей машины, и отрицательным – если против движения (режим торможения).
Момент статического сопротивления Мс состоит из момента полезной работы (например, подъем груза) и момента трения Мтр, который учитывается коэффициентом полезного действия механизма.

и активные.
Реактивные моменты – это моменты, которые во всех случаях являются тормозящими, противодействующими движению. К ним относятся моменты резания, кручения, давления, сжатия неупругих тел и моменты трения. Реактивные моменты меняют свой знак при изменении направления вращения привода.
Активные (или потенциальные) моменты – это моменты от веса, сжатия, растяжения и скручивания упругих тел. В отличие от реактивных активные моменты сохраняют направление своего действия при изменении направления вращения привода. Они могут быть направлены как по направлению движения, так и против него. Активные моменты, препятствующие движению, принимаются со знаком «минус», а способствующие движению – со знаком «плюс».

в значительной степени определяет их производительность, влияет на выбор электродвигателя и т.д.
Для определения времени переходного процесса необходимо решить уравнение движения электропривода относительно времени:
 dt = J dω /(М – Мс),
откуда
t = ∫ J dω / (М – Мс).
Для решения данного уравнения необходимо знать зависимости момента двигателя М и момента сопротивления Мс от угловой скорости ω. Частные случаи этой задачи должны учитывать знаки мо-ментов и пределы интегрирования.

в значительной степени определяет их производительность, влияет на выбор электродвигателя и т.д.
Для определения времени переходного процесса необходимо решить уравнение движения электропривода относительно времени:
 dt = J dω /(М – Мс),
откуда
t = ∫ J dω / (М – Мс).
Для решения данного уравнения необходимо знать зависимости момента двигателя М и момента сопротивления Мс от угловой скорости ω. Частные случаи этой задачи должны учитывать знаки мо-ментов и пределы интегрирования.

нулю):


Мкз – пусковой момент (момент короткого замыкания); ω0 – скорость, до которой разгоняется электропривод.
Время торможения под действием нагрузки:



При торможении с использованием тормозного момента (механический тормоз).

торможения показывает, что одним из существенных факторов, определяющих длительность переходного процесса, является момент инерции электропривода. Поэтому в электроприводах с частыми пусками и торможениями применяют специальные электродвигатели с уменьшенным диаметром при соответствующем удлинении ротора (крановые электродвигатели). В электроприводах большой мощности вместо одного двигателя устанавливают два – каждый половинной мощности, что позволяет сократить время переходного режима в два раза.

кг∙м2, Mном=1028 Н∙м, mп=Mпуск/Мном=2,4, mк=Ммакс/Мном=2,9,
Момент инерции нагрузки: Jнагр=2,9 кг∙м2;
Момент сопротивления нагрузки: Мнаг=1600 Н∙м;
Коэффициент нагрузки




Частота сети: f=50 Гц.
Требуется рассчитать время пуска приводов лифта и вентилятора

в момент пуска приближенно можно определить по формуле:

Время пуска:

основании уравнения движения.
2. Какие элементы относятся к механической части электропривода?
3. Что такое динамический момент электропривода? Когда он возникает?
4. Как рассчитывается время разгона и торможения в электрическом приводе?
5. Какие двигатели используются в электроприводах с частыми разгонами и торможениями?