- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000, Г.Тюмень, ул.Володарского,38
- •625039, Г.Тюмень, ул.Киевская, 52 введение
- •Электродвигательное устройство – это электрическая машина, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую.
- •1. Основные закономерности функционирования электромеханической системы
- •1.1. Уравнение движения электропривода
- •1.2. Описание типов и величин статических моментов
- •1.3. Приведение характеристик механических звеньев электропривода к валу двигателя
- •2.1. Механические и скоростные характеристики электродвигателей
- •Статические режимы работы электроприводов
- •Механические и скоростные характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Подставим в (2.10) вместо тока якоря его значение из (2.11) и получим уравнение механической характеристики электродвигателя:
- •Точка пересечения каждой характеристики с осью ординат при
- •2.3. Режимы работы электропривода с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения с точки зрения преобразования и распределения энергии
- •2.4. Скоростные и механические характеристики двигателей последовательного и смешанного возбуждения
- •2.5. Скоростные и механические характеристики асинхронного двигателя
- •2.6. Энергетические показатели работы асинхронной машины
- •2.7. Характеристики синхронных электродвигателей
- •Где х d, Хq – индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям соответственно.
- •2.8. Регулирование скорости электроприводов
- •Частотном регулировании скорости при вентиляторном моменте
- •2.9. Система «Генератор – двигатель» (г-д)
- •2.10. Система «Управляемый тиристорный преобразователь – двигатель»
- •Падение напряжения за счет коммутации вентилей
- •2.11. Преобразователи частоты, применяемые в электроприводе
- •Условные обозначения элементов в инверторах пч
- •3. Выбор мощности электродвигателей
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Основные положения теории нагрева электрических машин
- •3.3. Метод средних потерь
- •3.4. Методы эквивалентных тока, момента и мощности
- •Особенности проверки электродвигателя по нагреву при различных режимах его работы
- •3.6. Порядок выбора двигателя по мощности
- •4. Динамические режимы работы электроприводов
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Электромеханические переходные процессы в электроприводах с динамическим моментом, зависящим от скорости электродвигателя линейно
- •4.3. Переходные процессы в электроприводах с динамическим моментом, зависящим от скорости нелинейно
- •4.4. Электромагнитные переходные процессы
- •4.4.3. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном двигателе
- •4.5. Переходные процессы в системе тиристорный преобразователь напряжения – двигатель независимого возбуждения (тп-д)
- •4.6. Переходные процессы в разомкнутой системе преобразователь частоты – аснхронный двигатель (пч-ад)
- •Список использованных источников
1. Основные закономерности функционирования электромеханической системы
1.1. Уравнение движения электропривода
Как указывалось выше, система электропривода является электромеханической системой, которая, на основании основного закона динамики для вращающегося тела, относительно оси вращения (вала) электродвигателя описывается следующим образом:
_
n d (J )
Мi = , (1.1)
i=1 dt
где Мi – сумма моментов, действующих на вал электродвигателя, Нм;
J - момент инерции электропривода, кгм2;
- угловая частота (скорость ) вращения электродвигателя, 1/с;
t - текущее значение времени с.
Суммарный момент, приложенный к якорю (ротору) электродвигателя, представляет из себя векторную сумму момента двигателя и момента статического сопротивления (момента статического), обусловленного нагрузкой на электродвигатель со стороны рабочего механизма. Если электрическая машина работает в двигательном режиме, то момент сопротивления является тормозным и действует встречно электромагнитному моменту двигателя, то есть (1.1) в алгебраической форме можно представить в виде:
d
М – Мс = J , (1.2)
dt
где М – электромагнитный момент электродвигателя;
Мс - момент сопротивления (момент статический).
Величина, стоящая в правой части (1.2) называется динамическим моментом Мдин:
d
Мдин = J . (1.3)
dt
Тогда (1.2) можно представить в виде
М – Мс = Мдин
или М = Мс + Мдин . (1.4)
Из (1.2) следует, что динамический момент электропривода обусловлен наличием разности между моментами электродвигателя и статическим. Величина и знак динамического момента определяют режим работы электропривода, а именно:
при М – Мс = 0 момент динамический, а значит и ускорение электропривода равны нулю, то есть
М = Мс. (1.5)
Такой режим работы электроприводов называется статическим или установившимся.
При М - Мс 0 момент динамический и ускорение отличны от нуля и система электропривода работает в режиме, называемом динамическим.
Рассмотрим физический смысл величин, входящих в (1.2).