Уравнение движения. Статические режимы

Вся поступающая к двигателю электрическая энергия W преобразовывается в нем в механическую и расходуется на энергию W c – которая идёт на преодоление сил сопротивления движению, и энергию Wj – которая идёт на изменение запаса кинетической энергии движущихся частей системы

W=W c +Wj Дж.

Энергия за единицу времени

P=P c +Pj Вт,

где Р=M w – мощность, развиваемая двигателем.

При вращении двигатель развивает электромагнитный момент М необходимый для преодоления статистического момента M _с, создаваемого рабочей машиной

М-М с= Мj Нм, где Мj = Jd w /dt.

Режимы работы электропривода:

· М>M c, Mj >0 - пуск (разгон) двигателя;

· М=М с, Мj =0 - статический (установившейся) режим;

· М<M _С, Mj <0 – торможение в двигательном режиме;

· М= 0, Mj <0 – торможение свободным выбегом;

· М <0, Mj <0 – электрический режим торможения.

Все электрические машины являются обратимыми, т.е. могут работать в двигательном, и в генераторном режимах. В первом случае электрическая машина является потребителем электроэнергии и создает вращающий момент, совпадающий по направлению со скоростью (Р=М w>0). Xарактеристики машины в двигательном режиме изображается в первом и третьем квадрантах. Во втором случае машина является источником электрической энергии, ее момент направлен встречно к направлению вращения (Р = М ω>0). Механические характеристики машины в тормозном режиме изображается во втором и четвёртом квадрантах.

Статический момент на валу двигателя создаётся силами полезных и вредных сопротивлений при работе машины. Полезными силами сопротивления являются силы, для преодоления которых предназначена машина.

Статические моменты, как правило, препятствуют движению, но при определённых условиях могут способствовать движению. Все статические моменты делятся на две группы:

· реактивные;

· активные.

Реактивные (пассивные) моменты создаются силами трения, резания, сжатия неупругих тел. Они всегда противодействуют движению. Их характерной особенностью является то, что они меняют знак при изменении направления движения.

Ко второй группе относятся статические моменты, действие которых связано с изменением потенциальной энергии отдельных элементов системы (подъем груза, сжатие упругих тел и т.д.). Поэтому их также называют потенциальными или активными моментами. Они сохраняют направление своего действия при изменении направления вращения.

Механической характеристикой электродвигателя называется зависисимость его угловой скорости от

вращающего момента

w=f (M).

Механической характеристикой механизма называется зависимость скорости двигателя от приведенного статического момента

w=f (M c).

Механическая характеристика двигателя при питании его от сети с номинальными значениями параметров и отсутствии добавочных сопротивлений в цепях обмоток двигателя называется естественной. На ней находятся точки, соответствующие паспортным данным двигателя. При изменении одного или нескольких параметров характеристики называются искусственными.

Основные показатели электропривода:

· жёсткость механических характеристик;

· перегрузочная способность – отношение максимального момента к номинальному;

· диапазон регулирования - отношение максимальной угловой скорости двигателя к минимальной при номинальном моменте;

· плавность регулирования - отношение скоростей двух соседних ступеней регулирования;

· регулирование с постоянным моментом или мощностью;

· устойчивость работы - способность восстанавливать установившийся режим работы при различных возмущениях;

· экономичность регулирования - оценка затрат при регулировании.

Дата добавления: 2014-01-15