Όταν η ροπή που αναπτύσσεται από τον κινητήρα είναι ίση με τη ροπή αντίστασης του ενεργοποιητή, η ταχύτητα κίνησης είναι σταθερή.

Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις ο κινητήρας επιταχύνει ή επιβραδύνει, π.χ. λειτουργεί σε μεταβατική λειτουργία.

ΜεταβατικόςΟ τρόπος λειτουργίας ηλεκτρικής κίνησης είναι ο τρόπος λειτουργίας κατά τη μετάβαση από τη μια σταθερή κατάσταση στην άλλη, όταν αλλάζουν η ταχύτητα, η ροπή και το ρεύμα.

Οι λόγοι για την εμφάνιση μεταβατικών τρόπων λειτουργίας στους ηλεκτροκινητήρες είναι οι αλλαγές στο φορτίο που σχετίζεται με τη διαδικασία παραγωγής ή η επίδραση στην ηλεκτρική κίνηση κατά τον έλεγχό της, δηλ. εκκίνηση, πέδηση, αλλαγή φοράς περιστροφής κ.λπ., καθώς και διακοπή του συστήματος τροφοδοσίας.

Η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης πρέπει να λαμβάνει υπόψη όλες τις ροπές που δρουν σε μεταβατικές καταστάσεις.

Γενικά, η εξίσωση κίνησης της ηλεκτροκίνησης μπορεί να γραφτεί ως εξής:

Σε θετική ταχύτητα, η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης έχει τη μορφή

Η εξίσωση (2.10) δείχνει ότι η ροπή που αναπτύσσεται από τον κινητήρα εξισορροπείται από τη ροπή αντίστασης και τη δυναμική ροπή. Στις εξισώσεις (2.9) και (2.10), θεωρείται ότι η ροπή αδράνειας της μετάδοσης κίνησης είναι σταθερή, κάτι που ισχύει για σημαντικό αριθμό ενεργοποιητών.

Από την ανάλυση της εξίσωσης (2.10) είναι σαφές:

1) για > , , δηλ. λαμβάνει χώρα επιτάχυνση κίνησης.

2) πότε< , , т.е. имеет место замедление привода (очевидно, замедление привода может быть и при отрицательном значении момента двигателя);

3) όταν = , ; σε αυτήν την περίπτωση ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί σε σταθερή κατάσταση.

Δυναμική στιγμή(η δεξιά πλευρά της εξίσωσης ροπής) εμφανίζεται μόνο κατά τις μεταβατικές λειτουργίες όταν αλλάζει η ταχύτητα κίνησης. Όταν η κίνηση επιταχύνεται, αυτή η ροπή στρέφεται ενάντια στην κίνηση και κατά το φρενάρισμα υποστηρίζει την κίνηση.

3. Η έννοια της στατικής ευστάθειας του ηλεκτροκινητήρα.

Η στατική σταθερότητα, γενικά, νοείται ως η ικανότητα ενός συστήματος να επαναφέρει ανεξάρτητα τον αρχικό του τρόπο λειτουργίας με μια μικρή διαταραχή. Η στατική ευστάθεια είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ύπαρξη ενός τρόπου λειτουργίας σταθερής κατάστασης του συστήματος, αλλά δεν προκαθορίζει καθόλου την ικανότητα του συστήματος να συνεχίσει να λειτουργεί σε περίπτωση ξαφνικών διαταραχών, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια βραχυκυκλωμάτων.

Εικ3.1 – Αλλαγή ισχύος με αυξήσεις γωνίας.

Άρα, περίοδος ΕΝΑκαι, οποιοδήποτε άλλο σημείο στο αυξανόμενο τμήμα του χαρακτηριστικού ημιτονοειδούς ισχύος αντιστοιχεί σε στατικά σταθερούς τρόπους λειτουργίας και, αντιστρόφως, όλα τα σημεία του πτωτικού τμήματος του χαρακτηριστικού αντιστοιχούν σε στατικά ασταθείς τρόπους λειτουργίας. Αυτό συνεπάγεται το ακόλουθο επίσημο σημάδι στατικής σταθερότητας του απλούστερου συστήματος που λαμβάνεται υπόψη: αυξήσεις της γωνίας και της ισχύος της γεννήτριας Rπρέπει να έχει το ίδιο πρόσημο, δηλ. ή, περνώντας στο όριο:

Είναι θετικό όταν< 90° (рис. 3.3). В этой области и возможны устойчивые установившиеся режимы работы системы. Критическим с точки зрения устойчивости в рассматриваемых условиях (при чисто индуктивной связи генератора с шинами приемной системы) является значение угла = 90°, когда достигается максимум характеристики мощности.

Το μηχανικό μέρος της ηλεκτρικής κίνησης είναι ένα σύστημα στερεών σωμάτων, η κίνηση των οποίων καθορίζεται από μηχανικές συνδέσεις μεταξύ των σωμάτων. Εάν προσδιορίζονται οι σχέσεις μεταξύ των ταχυτήτων των μεμονωμένων στοιχείων, τότε η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης έχει διαφορική μορφή. Η πιο γενική μορφή γραφής των εξισώσεων κίνησης είναι οι εξισώσεις κίνησης σε γενικευμένες συντεταγμένες (εξισώσεις Lagrange):

Εβ– απόθεμα κινητικής ενέργειας του συστήματος, εκφρασμένο σε γενικευμένες συντεταγμένες τσικαι γενικευμένες ταχύτητες?

Q i– γενικευμένη δύναμη που καθορίζεται από το άθροισμα του έργου δ A iόλες οι ενεργούσες δυνάμεις σε πιθανή μετατόπιση.

Η εξίσωση Lagrange μπορεί να αναπαρασταθεί με μια άλλη μορφή:

(2.20)

Εδώ μεγάλο– Συνάρτηση Lagrange, η οποία είναι η διαφορά μεταξύ της κινητικής και της δυνητικής ενέργειας του συστήματος:

μεγάλο= Εβ – Wn.

Ο αριθμός των εξισώσεων είναι ίσος με τον αριθμό των βαθμών ελευθερίας του συστήματος και καθορίζεται από τον αριθμό των μεταβλητών - γενικευμένων συντεταγμένων που καθορίζουν τη θέση του συστήματος.

Ας γράψουμε τις εξισώσεις Lagrange για το ελαστικό σύστημα (Εικ. 2.9).

Ρύζι. 2.9. Διάγραμμα σχεδίασης μηχανικού τμήματος δύο μαζών.

Η συνάρτηση Lagrange σε αυτή την περίπτωση έχει τη μορφή

Για να προσδιοριστεί η γενικευμένη δύναμη, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το στοιχειώδες έργο όλων των ροπών που μειώνονται στην πρώτη μάζα σε μια πιθανή μετατόπιση:

Επομένως, αφού η γενικευμένη δύναμη καθορίζεται από το άθροισμα των στοιχειωδών έργων δ ΕΝΑ 1 στην περιοχή δφ 1 , τότε για να προσδιορίσουμε την τιμή παίρνουμε:

Ομοίως, για ορισμό έχουμε:

Αντικαθιστώντας την έκφραση για τη συνάρτηση Lagrange σε (2.20), λαμβάνουμε:

Έχοντας ορίσει , παίρνουμε:

(2.21)

Ας υποθέσουμε ότι η μηχανική σύνδεση μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης μάζας είναι απολύτως άκαμπτη, δηλ. (Εικ. 2.10).

Ρύζι. 2.10. Άκαμπτο μηχανικό σύστημα διπλής μάζας.

Τότε η δεύτερη εξίσωση του συστήματος θα πάρει τη μορφή:

Αντικαθιστώντας το στην πρώτη εξίσωση του συστήματος, παίρνουμε:

(2.22)

Αυτή η εξίσωση ονομάζεται μερικές φορές η βασική εξίσωση κίνησης για μια ηλεκτρική κίνηση. Χρησιμοποιώντας το, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη γνωστή ηλεκτρομαγνητική ροπή του κινητήρα Μ,Χρησιμοποιώντας τη στιγμή αντίστασης και τη συνολική ροπή αδράνειας, υπολογίστε τη μέση τιμή επιτάχυνσης της ηλεκτροκίνησης, υπολογίστε το χρόνο κατά τον οποίο ο κινητήρας θα φτάσει σε μια δεδομένη ταχύτητα και λύστε άλλα προβλήματα εάν η επίδραση των ελαστικών συνδέσεων στο μηχανικό σύστημα είναι σημαντικός.

Ας εξετάσουμε ένα μηχανικό σύστημα με μη γραμμικές κινηματικές συνδέσεις όπως μανιβέλα, ρολό και άλλους παρόμοιους μηχανισμούς (Εικ. 2.11). Η ακτίνα μείωσης σε αυτά είναι μεταβλητή τιμή ανάλογα με τη θέση του μηχανισμού: .

Ρύζι. 2.11. Μηχανικό σύστημα με μη γραμμικές κινηματικές συνδέσεις

Ας φανταστούμε το υπό εξέταση σύστημα ως σύστημα δύο μαζών, η πρώτη μάζα περιστρέφεται με ταχύτητα ω και έχει ροπή αδράνειας και η δεύτερη κινείται με γραμμική ταχύτητα Vκαι αντιπροσωπεύει τη συνολική μάζα Μστοιχεία άκαμπτα και γραμμικά συνδεδεμένα με το σώμα εργασίας του μηχανισμού.

Σχέση μεταξύ γραμμικών ταχυτήτων ω και Vμη γραμμικό και . Για να λάβουμε την εξίσωση κίνησης ενός τέτοιου συστήματος χωρίς να λάβουμε υπόψη τις ελαστικές συνδέσεις, χρησιμοποιούμε την εξίσωση Lagrange (2.19), λαμβάνοντας τη γωνία φ ως γενικευμένη συντεταγμένη. Ας ορίσουμε τη γενικευμένη δύναμη:

Η συνολική ροπή αντίστασης από τις δυνάμεις που ασκούνται στις μάζες που συνδέονται γραμμικά με τον κινητήρα. οδηγείται στον άξονα του κινητήρα.

F C– το αποτέλεσμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα εργασίας του μηχανισμού και των στοιχείων που συνδέονται γραμμικά με αυτό·

– πιθανή απειροελάχιστη κίνηση μάζας Μ.

Δεν είναι δύσκολο να το δεις αυτό

Ακτίνα χύτευσης.

Η ροπή στατικού φορτίου του μηχανισμού περιέχει μια συνιστώσα παλμικού φορτίου που μεταβάλλεται ως συνάρτηση της γωνίας περιστροφής φ:

Απόθεμα κινητικής ενέργειας συστήματος:

Εδώ είναι η συνολική ροπή αδράνειας του συστήματος που μειώνεται στον άξονα του κινητήρα.

Η αριστερή πλευρά της εξίσωσης Lagrange (2.19) μπορεί να γραφτεί ως:

Έτσι, η εξίσωση κίνησης ενός άκαμπτου μειωμένου συνδέσμου έχει τη μορφή:

(2.23)

Είναι μη γραμμικό με μεταβλητούς συντελεστές.

Για μια άκαμπτη γραμμική μηχανική ζεύξη, η εξίσωση για τον στατικό τρόπο λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα αντιστοιχεί και έχει τη μορφή:

Αν κατά τη μετακίνηση τότε είτε λαμβάνει χώρα μια δυναμική μεταβατική διαδικασία, είτε μια αναγκαστική κίνηση του συστήματος με περιοδικά μεταβαλλόμενη ταχύτητα.

Σε μηχανικά συστήματα με μη γραμμικές κινηματικές συνδέσεις, δεν υπάρχουν στατικοί τρόποι λειτουργίας. Αν ω=const, σε τέτοια συστήματα υπάρχει μια δυναμική διαδικασία κίνησης σε σταθερή κατάσταση. Οφείλεται στο γεγονός ότι οι μάζες που κινούνται γραμμικά εκτελούν παλινδρομική κίνηση και οι ταχύτητες και οι επιταχύνσεις τους είναι μεταβλητά μεγέθη.

Από ενεργειακή άποψη, γίνεται διάκριση μεταξύ των τρόπων λειτουργίας κινητήρα και πέδησης μιας ηλεκτρικής κίνησης. Η λειτουργία κινητήρα αντιστοιχεί στην άμεση κατεύθυνση μετάδοσης της μηχανικής ενέργειας στο σώμα εργασίας του μηχανισμού. Σε ηλεκτρικούς κινητήρες με ενεργό φορτίο, καθώς και σε μεταβατικές διεργασίες σε ηλεκτρική κίνηση, όταν η κίνηση του μηχανικού συστήματος επιβραδύνεται, η μηχανική ενέργεια μεταφέρεται πίσω από το σώμα εργασίας του μηχανισμού στον κινητήρα.

Το μηχανικό μέρος μιας ηλεκτρικής κίνησης είναι ένα σύστημα στερεών σωμάτων, η κίνηση των οποίων υπόκειται σε περιορισμούς που καθορίζονται από μηχανικές συνδέσεις Οι εξισώσεις των μηχανικών συνδέσεων καθορίζουν σχέσεις μεταξύ των κινήσεων στο σύστημα και σε περιπτώσεις όπου σχέσεις μεταξύ των ταχυτήτων των στοιχείων του. καθορίζονται, οι αντίστοιχες εξισώσεις των συνδέσεων είναι συνήθως ολοκληρωμένες Στη μηχανική, τέτοιες συνδέσεις ονομάζονται ολονομικές συνδέσεις, ο αριθμός των ανεξάρτητων μεταβλητών - γενικευμένων συντεταγμένων που καθορίζουν τη θέση του συστήματος - είναι ίσος με τον αριθμό των μοιρών. της ελευθερίας του συστήματος Είναι γνωστό ότι η πιο γενική μορφή γραφής των διαφορικών εξισώσεων κίνησης τέτοιων συστημάτων είναι οι εξισώσεις κίνησης σε γενικευμένες συντεταγμένες (εξισώσεις Lagrange).

όπου W K είναι το απόθεμα της κινητικής ενέργειας του συστήματος, που εκφράζεται μέσω γενικευμένων συντεταγμένων q i και γενικευμένων ταχυτήτων i. Q i =dA i /dq i - γενικευμένη δύναμη που προσδιορίζεται από το άθροισμα του στοιχειώδους έργου dA 1 όλων των ενεργών δυνάμεων σε μια πιθανή μετατόπιση dq i, ή

όπου L είναι η συνάρτηση Lagrange, Q "i είναι η γενικευμένη δύναμη που καθορίζεται από το άθροισμα του στοιχειώδους έργου dA, όλων των εξωτερικών δυνάμεων στην πιθανή μετατόπιση dq i. Η συνάρτηση Lagrange είναι η διαφορά μεταξύ της κινητικής W K και της δυνητικής ενέργειας W p του σύστημα, που εκφράζεται μέσω γενικευμένων συντεταγμένων q i και γενικευμένων ταχυτήτων i, δηλ.:

Οι εξισώσεις Lagrange παρέχουν μια ενοποιημένη και αρκετά απλή μέθοδο για τη μαθηματική περιγραφή των δυναμικών διεργασιών στο μηχανικό μέρος του ηλεκτροκινητήρα. ο αριθμός τους καθορίζεται μόνο από τον αριθμό των βαθμών ελευθερίας του συστήματος.

Τόσο οι διάφορες γωνιακές όσο και οι γραμμικές κινήσεις στο σύστημα μπορούν να ληφθούν ως γενικευμένες συντεταγμένες. Επομένως, όταν περιγράφεται μαθηματικά η δυναμική του μηχανικού τμήματος της μετάδοσης κίνησης χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις Lagrange, δεν απαιτείται προκαταρκτική αναγωγή των στοιχείων του στην ίδια ταχύτητα. Ωστόσο, όπως σημειώθηκε, πριν από την εκτέλεση της λειτουργίας μείωσης, στις περισσότερες περιπτώσεις είναι αδύνατο να συγκριθούν ποσοτικά οι διάφορες μάζες του συστήματος και η ακαμψία των συνδέσεων μεταξύ τους, επομένως είναι αδύνατο να προσδιοριστούν οι κύριες μάζες και οι κύριες ελαστικές συνδέσεις που καθορίζουν τον ελάχιστο αριθμό βαθμών ελευθερίας του συστήματος που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον σχεδιασμό. Επομένως, η σύνταξη των παραπάνω διαγραμμάτων μηχανικής σχεδίασης και η πιθανή απλοποίησή τους είναι το πρώτο σημαντικό στάδιο στον υπολογισμό σύνθετων ηλεκτρομηχανικών ηλεκτρικών συστημάτων κίνησης, ανεξάρτητα από τη μέθοδο απόκτησης της μαθηματικής περιγραφής τους.

Ας λάβουμε τις εξισώσεις κίνησης που αντιστοιχούν στα μηχανικά κυκλώματα γενικευμένης σχεδίασης της ηλεκτρικής κίνησης που παρουσιάζονται στο Σχ. 1.2. Σε ένα ελαστικό σύστημα τριών μαζών, οι γενικευμένες συντεταγμένες είναι οι γωνιακές μετατοπίσεις των μαζών f 1,--f 2,--f 3, και αντιστοιχούν στις γενικευμένες ταχύτητες w 1, w 2 και w 3. Η συνάρτηση Lagrange έχει τη μορφή:

Για να προσδιοριστεί η γενικευμένη δύναμη Q" 1 είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το στοιχειώδες έργο όλων των ροπών που εφαρμόζονται στην πρώτη μάζα σε μια πιθανή μετατόπιση

Ως εκ τούτου,

Δύο άλλες γενικευμένες δυνάμεις ορίζονται παρόμοια:

Αντικαθιστώντας το (1.34) σε (1.32) και λαμβάνοντας υπόψη (1.35) και (1.36), παίρνουμε

το ακόλουθο σύστημα εξισώσεων κίνησης:

Σε (1,37), ροπές ανάλογες με τις παραμορφώσεις των ελαστικών δεσμών

είναι οι ροπές ελαστικής αλληλεπίδρασης μεταξύ των κινούμενων μαζών του συστήματος:

Λαμβάνοντας υπόψη το (1.38), το σύστημα εξισώσεων κίνησης μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή

Λαμβάνοντας υπόψη το (1.39), μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι εξισώσεις κίνησης των μειωμένων μαζών της ηλεκτρικής κίνησης είναι του ίδιου τύπου. Αντικατοπτρίζουν έναν φυσικό νόμο (δεύτερος νόμος του Νεύτωνα), σύμφωνα με τον οποίο η επιτάχυνση ενός άκαμπτου σώματος είναι ανάλογη με το άθροισμα όλων των ροπών (ή δυνάμεων) που εφαρμόζονται σε αυτό, συμπεριλαμβανομένων των ροπών και των δυνάμεων που προκαλούνται από την ελαστική αλληλεπίδραση με άλλα άκαμπτα σώματα του Σύστημα.

Προφανώς, δεν χρειάζεται να επαναλάβουμε ξανά την παραγωγή των εξισώσεων κίνησης, προχωρώντας στην εξέταση ενός ελαστικού συστήματος δύο μαζών. Η κίνηση ενός συστήματος δύο μαζών περιγράφεται από το σύστημα (1.39) με J 3 =0 και M 23 =0

Για μεγαλύτερη σαφήνεια της φυσικής του ουσίας, είναι χρήσιμο να πραγματοποιηθεί η μετάβαση από ένα ελαστικό σύστημα δύο μαζών σε έναν ισοδύναμο άκαμπτο μειωμένο μηχανικό σύνδεσμο σε δύο στάδια. Πρώτον, ας υποθέσουμε ότι η μηχανική σύνδεση μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης μάζας (βλ. Εικ. 1.2,β) είναι απολύτως άκαμπτη (με 12 =Ґ). Λαμβάνουμε ένα άκαμπτο σύστημα δύο μαζών, το διάγραμμα σχεδιασμού του οποίου φαίνεται στο Σχ. 1.9. Η διαφορά του από το διάγραμμα του Σχ. 1.2,b είναι η ισότητα των ταχυτήτων μάζας w 1 =w 2 =w i , ενώ σύμφωνα με τη δεύτερη εξίσωση του συστήματος (1.40)

Η εξίσωση (1.41) χαρακτηρίζει το φορτίο μιας άκαμπτης μηχανικής σύνδεσης κατά τη λειτουργία της ηλεκτρικής κίνησης. Αντικαθιστώντας αυτή την έκφραση στην πρώτη εξίσωση του συστήματος (1.40), λαμβάνουμε

Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη τη σημειογραφία στο Σχ. 1.2, στο М С = М С1 + М с2 ; J S =J 1 +J 2 Η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης έχει τη μορφή

Αυτή η εξίσωση ονομάζεται μερικές φορές η βασική εξίσωση κίνησης για μια ηλεκτρική κίνηση. Πράγματι, η σημασία του για την ανάλυση των φυσικών διεργασιών σε μια ηλεκτρική κίνηση είναι εξαιρετικά μεγάλη. Όπως θα φανεί παρακάτω, περιγράφει σωστά τη μέση κίνηση του μηχανικού τμήματος της ηλεκτρικής κίνησης. Επομένως, με τη βοήθειά του, είναι δυνατό, με βάση τη γνωστή ηλεκτρομαγνητική ροπή του κινητήρα και τις τιμές των Mc και J S, να εκτιμηθεί η μέση τιμή της επιτάχυνσης της ηλεκτρικής κίνησης, να προβλεφθεί ο χρόνος κατά τον οποίο ο κινητήρας θα φτάσει σε μια δεδομένη ταχύτητα και θα λύσει πολλά άλλα πρακτικά ζητήματα, ακόμη και σε περιπτώσεις όπου η επίδραση των ελαστικών συνδέσεων στο σύστημα είναι σημαντική.

Όπως σημειώθηκε, οι μεταδόσεις μιας σειράς ηλεκτρικών μηχανισμών κίνησης περιέχουν μη γραμμικές κινηματικές συνδέσεις, όπως μανιβέλα, ρολό και άλλους παρόμοιους μηχανισμούς. Για τέτοιους μηχανισμούς, η ακτίνα μείωσης είναι μια μεταβλητή τιμή ανάλογα με τη θέση του μηχανισμού και κατά τη λήψη μιας μαθηματικής περιγραφής, αυτή η περίσταση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη. Ειδικότερα, για το διάγραμμα του μηχανισμού στροφάλου που φαίνεται στο Σχ. 1.10

όπου R k είναι η ακτίνα του στρόφαλου.

Έχοντας κατά νου μηχανισμούς παρόμοιους με αυτούς που φαίνονται στο Σχ. 1.10, εξετάστε ένα σύστημα δύο μαζών, η πρώτη μάζα του οποίου περιστρέφεται στις στροφές του κινητήρα w και αντιπροσωπεύει τη συνολική ροπή αδράνειας όλων των άκαμπτα και γραμμικά συνδεδεμένων περιστρεφόμενων στοιχείων J 1 μειωμένη στο άξονας κινητήρα, και η δεύτερη μάζα κινείται με γραμμική ταχύτητα v και αντιπροσωπεύει τη συνολική μάζα m των στοιχείων που συνδέονται άκαμπτα και γραμμικά με το σώμα εργασίας του μηχανισμού. Η σχέση μεταξύ των ταχυτήτων w και v είναι μη γραμμική, με r--=--r(f). Για να λάβουμε την εξίσωση κίνησης ενός τέτοιου συστήματος χωρίς να λάβουμε υπόψη τις ελαστικές συνδέσεις, χρησιμοποιούμε την εξίσωση Lagrange (1.31), λαμβάνοντας τη γωνία φ ως γενικευμένη συντεταγμένη. Αρχικά ορίζουμε τη γενικευμένη δύναμη:

όπου M c " είναι η συνολική ροπή αντίστασης από τις δυνάμεις που ασκούνται στη μάζα γραμμικά συνδεδεμένη με τον κινητήρα, μειωμένη στον άξονα του κινητήρα· F c είναι το αποτέλεσμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα εργασίας του μηχανισμού και των στοιχείων που συνδέονται γραμμικά με dS είναι η πιθανή απειροελάχιστη κίνηση της μάζας t.

όπου r(f)=dS/df - ακτίνα μείωσης

Με την παρουσία μιας μη γραμμικής μηχανικής σύνδεσης του υπό εξέταση τύπου, η ροπή στατικού φορτίου του μηχανισμού περιέχει μια συνιστώσα παλμικού φορτίου που μεταβάλλεται ως συνάρτηση της γωνίας περιστροφής f:

Απόθεμα κινητικής ενέργειας συστήματος

εδώ J S (f)=J 1 +mr 2 (f) είναι η συνολική ροπή αδράνειας του συστήματος που μειώνεται στον άξονα του κινητήρα.

Όταν εφαρμόζεται σε αυτήν την περίπτωση, η αριστερή πλευρά της εξίσωσης (1.31) γράφεται ως εξής:

Έτσι, στην υπό εξέταση περίπτωση, η εξίσωση κίνησης του άκαμπτου ανηγμένου συνδέσμου έχει τη μορφή

Λαμβάνοντας υπόψη το (1.45), είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι παρουσία μη γραμμικών μηχανικών συνδέσεων, η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης γίνεται σημαντικά πιο περίπλοκη, αφού γίνεται μη γραμμική, περιέχει μεταβλητούς συντελεστές ανάλογα με τη γωνιακή κίνηση του ρότορα κινητήρα, και η ροπή φορτίου, η οποία είναι μια περιοδική συνάρτηση της γωνίας περιστροφής. Συγκρίνοντας αυτήν την εξίσωση με τη βασική εξίσωση κίνησης (1.42), μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι η χρήση της βασικής εξίσωσης κίνησης μιας ηλεκτρικής κίνησης είναι επιτρεπτή μόνο εάν η ροπή αδράνειας είναι σταθερή J S =const.

Σε περιπτώσεις όπου η ροπή αδράνειας κατά τη λειτουργία της ηλεκτρικής κίνησης αλλάζει λόγω εξωτερικών επιρροών, ανεξάρτητα από τη δική της κίνηση, η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης παίρνει ελαφρώς διαφορετική μορφή Τέτοιες συνθήκες προκύπτουν κατά τη λειτουργία των μηχανών η κίνηση του στοιχείου εργασίας κατά μήκος των χωρικών τροχιών πραγματοποιείται από πολλές μεμονωμένες ηλεκτρικές κινήσεις που παρέχονται για κάθε συντεταγμένη κίνησης (εκσκαφείς, γερανοί, ρομπότ κ.λπ.). Για παράδειγμα, η ροπή αδράνειας της ηλεκτρικής κίνησης για την περιστροφή ενός ρομπότ εξαρτάται από την απόσταση της λαβής σε σχέση με τον άξονα περιστροφής. Οι αλλαγές στην εμβέλεια της λαβής δεν εξαρτώνται από τη λειτουργία της ηλεκτρικής κίνησης αιώρησης, καθορίζονται από την κίνηση της ηλεκτρικής κίνησης για την αλλαγή της απόστασης. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μειωμένη ροπή αδράνειας του ηλεκτροκινητήρα στροφής θα πρέπει να θεωρηθεί ως ανεξάρτητη συνάρτηση του χρόνου J S (t). Αντίστοιχα, η αριστερή πλευρά της εξίσωσης (1.31) θα γραφεί ως εξής:

και η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης θα έχει τη μορφή:

Οι συναρτήσεις J S (t) και M c (t) πρέπει να προσδιορίζονται αναλύοντας την κίνηση της ηλεκτρικής κίνησης, προκαλώντας αλλαγές στη ροπή αδράνειας και στο φορτίο στο υπό εξέταση παράδειγμα, αυτή είναι η ηλεκτρική κίνηση του μηχανισμού αλλαγής το εύρος της λαβής.

Οι λαμβανόμενες μαθηματικές περιγραφές των δυναμικών διεργασιών στο μηχανικό μέρος της ηλεκτρικής κίνησης, που αντιπροσωπεύονται από γενικευμένα διαγράμματα, καθιστούν δυνατή την ανάλυση των πιθανών τρόπων κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης. Η συνθήκη για μια δυναμική διεργασία στο σύστημα που περιγράφεται από το (1.42) είναι dw/dt№0, δηλ. παρουσία αλλαγών στην ταχύτητα της ηλεκτρικής κίνησης. Για την ανάλυση των στατικών τρόπων λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα, είναι απαραίτητο να ορίσετε dw/dt=0. Αντίστοιχα, η εξίσωση για τον στατικό τρόπο λειτουργίας μιας ηλεκτρικής κίνησης με άκαμπτες και γραμμικές μηχανικές συνδέσεις έχει τη μορφή

Εάν κατά τη διάρκεια της κίνησης του МНМ с, dw/dt№0, τότε λαμβάνει χώρα είτε μια δυναμική μεταβατική διαδικασία είτε μια δυναμική διαδικασία σταθερής κατάστασης. Το τελευταίο αντιστοιχεί στην περίπτωση που οι ροπές που εφαρμόζονται στο σύστημα περιέχουν μια περιοδική συνιστώσα, η οποία μετά τη διαδικασία μετάβασης καθορίζει την εξαναγκασμένη κίνηση του συστήματος με περιοδικά μεταβαλλόμενη ταχύτητα.

Σε μηχανικά συστήματα με μη γραμμικές κινηματικές συνδέσεις (Εικ. 1.10), σύμφωνα με το (1.45), δεν υπάρχουν στατικοί τρόποι λειτουργίας. Αν dw/dt=0 και w=const, σε τέτοια συστήματα υπάρχει μια δυναμική διαδικασία κίνησης σε σταθερή κατάσταση. Οφείλεται στο γεγονός ότι οι μάζες που κινούνται γραμμικά υφίστανται εξαναγκασμένη παλινδρομική κίνηση και η ταχύτητα και η επιτάχυνσή τους είναι μεταβλητά μεγέθη.

Από ενεργειακή άποψη, οι τρόποι λειτουργίας μιας ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης χωρίζονται σε κινητήρα και πέδηση, οι οποίοι διαφέρουν ως προς την κατεύθυνση της ροής ενέργειας μέσω των μηχανικών μεταδόσεων της μετάδοσης κίνησης (βλ. §1.2). Η λειτουργία κινητήρα αντιστοιχεί στην άμεση κατεύθυνση μετάδοσης της μηχανικής ενέργειας που παράγεται από τον κινητήρα στο σώμα εργασίας του μηχανισμού. Αυτή η λειτουργία είναι συνήθως η κύρια για το σχεδιασμό μηχανολογικού εξοπλισμού, ιδιαίτερα κιβωτίων ταχυτήτων. Ωστόσο, κατά τη λειτουργία μιας ηλεκτρικής κίνησης, συχνά προκύπτουν συνθήκες για την αντίστροφη μεταφορά της μηχανικής ενέργειας από το τμήμα εργασίας του μηχανισμού στον κινητήρα, ο οποίος πρέπει να λειτουργεί σε λειτουργία πέδησης. Ειδικότερα, για ηλεκτροκινητήρες με ενεργά φορτία, οι τρόποι λειτουργίας κινητήρα και πέδησης είναι σχεδόν εξίσου πιθανοί. Οι τρόποι λειτουργίας πέδησης μιας ηλεκτρικής κίνησης προκύπτουν επίσης σε παροδικές διαδικασίες επιβράδυνσης του συστήματος, στις οποίες η απελευθερωμένη κινητική ενέργεια μπορεί να ρέει από τις αντίστοιχες μάζες στον κινητήρα.

Οι αναφερόμενες διατάξεις καθιστούν δυνατή τη διαμόρφωση ενός κανόνα για τα σημάδια της ροπής του κινητήρα, ο οποίος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη χρήση των εξισώσεων κίνησης που προκύπτουν. Στην προς τα εμπρός κατεύθυνση της μηχανικής μετάδοσης ισχύος P = Mw, το πρόσημο είναι θετικό, επομένως, οι ροπές οδήγησης του κινητήρα πρέπει να έχουν πρόσημο που ταιριάζει με το πρόσημο της ταχύτητας. Στη λειτουργία πέδησης P<О, поэтому тормозные моменты двигателя должны иметь знак, противоположный знаку скорости.

Κατά τη συγγραφή των εξισώσεων κίνησης, λήφθηκαν υπόψη οι κατευθύνσεις των ροπών που φαίνονται στα γενικευμένα διαγράμματα σχεδιασμού, ιδίως στο Σχ. 1.2, γ. Επομένως, ο κανόνας των πινακίδων για τις ροπές στατικού φορτίου είναι διαφορετικός: οι ροπές φορτίου πέδησης πρέπει να έχουν πρόσημο που συμπίπτει με το πρόσημο της ταχύτητας και η οδήγηση ενεργών φορτίων πρέπει να έχει αντίθετο από το πρόσημο της ταχύτητας.

Εάν όλα τα στοιχεία ενός μηχανικού συστήματος σε όλες τις κινήσεις έχουν ίση ή ανάλογη ταχύτητα (περιστροφή ή γραμμική), τότε ένα τέτοιο μηχανικό σύστημα μπορεί να θεωρηθεί ως άκαμπτο, το οποίο μπορεί να αναχθεί σε άκαμπτο μηχανικό σύνδεσμο με συνολική μειωμένη ροπή αδράνειας Β όπως μονομάζαςσύστημα, οι ακόλουθες στιγμές δρουν σε ένα περιστρεφόμενο σώμα, για παράδειγμα, στον ρότορα ενός ηλεκτροκινητήρα:

• ? Μ -ηλεκτρομαγνητική ροπή που δημιουργείται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα.
• ? Κυρία -η ροπή αντίστασης στην κίνηση είναι ενεργή, εφαρμόζεται στο RO του μηχανήματος. Αυτή η στιγμή δημιουργείται από δυνάμεις βαρύτητας (για παράδειγμα, σε ηλεκτρικές κινήσεις ανυψωτικών βαρούλκων, ανελκυστήρες κ.λπ.), δυνάμεις ανέμου (για παράδειγμα, ηλεκτρική κίνηση για περιστροφή γερανών πύργου), πίεση πεπιεσμένου αέρα (ηλεκτρική κίνηση για συμπιεστές) κ.λπ. Στιγμές ενεργητικής αντίστασης στην κίνηση μπορούν είτε να εμποδίσουν την κίνηση είτε να δημιουργήσουν κίνηση.
• ? Κυρία- αντιδραστικές ροπές αντίστασης στην κίνηση που εφαρμόζονται στο RO του μηχανήματος. Αυτές οι ροπές προκύπτουν ως αντίδραση στην κίνηση του RO και εμποδίζουν πάντα την κίνηση (για παράδειγμα, τη στιγμή από τις δυνάμεις κοπής στους κινητήρες της κύριας κίνησης των μηχανών κοπής μετάλλων, τη στιγμή από τις αεροδυναμικές δυνάμεις σε ηλεκτρικούς ανεμιστήρες κ.λπ. ), με συν = Ο M g _ = 0. Οι αντιδραστικές ροπές περιλαμβάνουν

ροπή από δυνάμεις τριβής σε ρουλεμάν και άλλα στοιχεία της κινηματικής αλυσίδας της μηχανής εργασίας. Η ροπή τριβής αποτρέπει πάντα την κίνηση M trυπάρχει επίσης σε ταχύτητα ίση με μηδέν. Εξάλλου, Μσε ηρεμία, συνήθως υπερβαίνει σημαντικά τη ροπή τριβής κατά την κίνηση.

Ολική στιγμή αντίστασης στην κίνηση s (ονομάζεται επίσης στατική στιγμή)ίσο με το άθροισμα των ενεργών και ενεργών ροπών αντίστασης:

Τα σημάδια όλων των στιγμών καθορίζονται από το πρόσημο της ταχύτητας περιστροφής: αν η ροπή προωθεί την κίνηση, είναι θετική, αν εμποδίζει, είναι αρνητική. Το πρόσημο του p είναι πάντα αρνητικό, το πρόσημο του ca μπορεί να είναι αρνητικό εάν η ενεργή ροπή εμποδίζει την κίνηση (για παράδειγμα, ανύψωση φορτίου) ή θετικό εάν η ροπή προωθεί την κίνηση (για παράδειγμα, χαμήλωμα φορτίου). Το αλγεβρικό άθροισμα όλων των ροπών καθορίζει τη ροπή αντίστασης που προκύπτει Μ, εφαρμόζεται στον άξονα του κινητήρα.

Ας εξετάσουμε την κίνηση ενός ηλεκτροκινητήρα στον άξονα του οποίου εφαρμόζεται: η ηλεκτρομαγνητική ροπή που αναπτύσσεται από τον ηλεκτροκινητήρα Μ,και η στιγμή της αντίστασης στην κίνηση γ. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα (2.3):

όπου το M din είναι η δυναμική στιγμή. - συνολική ροπή αδράνειας.

Καλείται η εξίσωση (2.5). εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης.Σημειώστε ότι σε αυτήν την εξίσωση όλες οι ροπές εφαρμόζονται στον άξονα του κινητήρα και η ροπή αδράνειας αντανακλά την αδράνεια όλων των μαζών που σχετίζονται με τον άξονα του ηλεκτροκινητήρα και την εκτέλεση μηχανικής κίνησης με αυτόν.

Για τη μεταφορική κίνηση, η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης έχει αντίστοιχα τη μορφή:

Οπου φά- δύναμη που αναπτύσσεται από τον κινητήρα. ΦΑ-δύναμη αντίστασης στην κίνηση στη ράβδο αυτού του κινητήρα. Τ- μάζες κινούμενων στοιχείων που σχετίζονται με τη ράβδο του κινητήρα. v είναι η γραμμική ταχύτητα της ράβδου του κινητήρα.

Στιγμή Μ,που αναπτύσσεται από τον κινητήρα εξαρτάται από την ταχύτητά του. Η σχέση μεταξύ της ροπής που αναπτύσσεται από τον κινητήρα και της ταχύτητας = (co) καθορίζει τα μηχανικά χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής κίνησης (ηλεκτρικός κινητήρας).

Η κύρια παράμετρος που καθορίζει τον τύπο του μηχανικού χαρακτηριστικού είναι ακαμψία(Εικ. 2.4)

όπου D είναι η αύξηση της ροπής. Dso - αύξηση ταχύτητας.

Η ακαμψία P χαρακτηρίζει την ικανότητα του κινητήρα να αντιλαμβάνεται την εφαρμογή φορτίου - ροπής c στον άξονά του. Δεδομένου ότι η ταχύτητα συνήθως μειώνεται με την αύξηση της ροπής φορτίου, η ακαμψία P είναι μια αρνητική τιμή. Εάν, κατά την εφαρμογή ενός φορτίου D, η ταχύτητα Dso μειωθεί ελαφρώς, τότε λαμβάνεται υπόψη το μηχανικό χαρακτηριστικό σκληρός.Εάν, στην ίδια τιμή της εφαρμοζόμενης ροπής αντίστασης, η ταχύτητα αλλάξει σημαντικά, τότε ένα τέτοιο χαρακτηριστικό ονομάζεται μαλακός.

Η ακαμψία P των μηχανικών χαρακτηριστικών ενός ηλεκτροκινητήρα (κινητήρας) είναι μια σημαντική τιμή που χαρακτηρίζει τα στατικά και δυναμικά χαρακτηριστικά του ηλεκτροκινητήρα. Εάν το μηχανικό χαρακτηριστικό είναι γραμμικό - 1 στο Σχ. 2.4, τότε η ακαμψία του είναι σταθερή, ίση με την εφαπτομένη της γωνίας κλίσης του χαρακτηριστικού στον άξονα των τεταγμένων. Εάν το μηχανικό χαρακτηριστικό είναι καμπυλόγραμμο - 2 στο Σχ. 2.4, τότε η ακαμψία σε κάθε σημείο του χαρακτηριστικού είναι μεταβλητή και καθορίζεται από την εφαπτομένη της γωνίας κλίσης της εφαπτομένης σε ένα δεδομένο σημείο του χαρακτηριστικού.

Ρύζι. 2.4.

1 - ευθεία? 2 - κυρτό

Ρύζι. 2.5.

Στο Σχ. Το σχήμα 2.5 δείχνει τα φυσικά μηχανικά χαρακτηριστικά των κύριων τύπων ηλεκτρικών κινητήρων: 1 - κινητήρας συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης, το μηχανικό χαρακτηριστικό είναι γραμμικό, έχει σταθερή υψηλή ακαμψία. 2 - κινητήρας συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς, το χαρακτηριστικό είναι καμπυλόγραμμο, η ακαμψία του είναι χαμηλή σε χαμηλά φορτία και αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ροπή. 3 - ασύγχρονος κινητήρας, το μηχανικό χαρακτηριστικό έχει δύο μέρη - ένα τμήμα εργασίας με υψηλή σταθερή αρνητική ακαμψία και ένα καμπύλο μέρος με μεταβλητή θετική ακαμψία. 4 - ο σύγχρονος κινητήρας έχει ένα απολύτως άκαμπτο μηχανικό χαρακτηριστικό, στο οποίο η ταχύτητα δεν εξαρτάται από το φορτίο.

Εμφανίζεται στο Σχ. 2.5 ονομάζονται μηχανικά χαρακτηριστικά των κινητήρων φυσικός,δεδομένου ότι αντιστοιχούν στο τυπικό κύκλωμα σύνδεσης του κινητήρα, στην ονομαστική τάση και συχνότητα τροφοδοσίας και στην απουσία πρόσθετης αντίστασης στα κυκλώματα περιέλιξης του κινητήρα.

Τεχνητός(ή ρύθμιση) τα μηχανικά χαρακτηριστικά αποκτώνται όταν, για την εκκίνηση του κινητήρα ή τη ρύθμιση της ταχύτητάς του, αλλάζουν οι παράμετροι της τάσης τροφοδοσίας ή εισάγονται πρόσθετα στοιχεία στο κύκλωμα των περιελίξεων του κινητήρα.

Ρύζι. 2.V.Εξάρτηση των ροπών αντίστασης στην κίνηση από την ταχύτητα για ορισμένες μηχανές εργασίας

Η ροπή αντίστασης στην κίνηση c που δημιουργείται στο RO του μηχανήματος μπορεί επίσης να εξαρτάται από την ταχύτητα. Αυτή η εξάρτηση είναι μηχανικά χαρακτηριστικά της μηχανής εργασίας (makhantma) c = (co) - άτομο για διαφορετικούς τύπους τεχνολογικών μηχανών. Στο Σχ. Το σχήμα 2.6 δείχνει τυπικά χαρακτηριστικά για τους κύριους τύπους μηχανών εργασίας: 1 - μηχανές με κοπτικό στοιχείο εργασίας, εάν το πάχος του στρώματος που αφαιρείται από το στοιχείο κοπής είναι σταθερό, τότε η στιγμή αντίστασης δεν εξαρτάται από την ταχύτητα. 2 - μηχανές για τις οποίες η ροπή αντίστασης καθορίζεται κυρίως από δυνάμεις τριβής (για παράδειγμα, μεταφορείς), η ροπή αντίστασης είναι σταθερή, αλλά κατά την εκκίνηση, οι δυνάμεις στατικής τριβής μπορούν να υπερβούν τις δυνάμεις τριβής κατά την κίνηση. 3 - μηχανισμοί ανύψωσης, η στατική ροπή είναι ενεργή στη φύση και δεν εξαρτάται από την ταχύτητα, χαρακτηριστικό αυτού του χαρακτηριστικού είναι ότι η στιγμή κατά την ανύψωση του φορτίου είναι ελαφρώς υψηλότερη από τη στιγμή αντίστασης κατά το χαμήλωμα του φορτίου, η οποία οφείλεται στη λήψη λαμβάνοντας υπόψη τις μηχανικές απώλειες στα γρανάζια. 4 - μηχανισμοί turbo (φυγόκεντροι και αξονικοί ανεμιστήρες και αντλίες), η στιγμή αντίστασης αυτών των μηχανών εξαρτάται σημαντικά από την ταχύτητα, για τους ανεμιστήρες είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας M s = ko); 5 - συσκευές περιέλιξης και άλλες μηχανές για τις οποίες η λειτουργία με σταθερή ισχύ είναι τεχνολογικά απαραίτητη.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι ροπές στον άξονα της μηχανής εργασίας, που καθορίζονται από τα μηχανικά χαρακτηριστικά της, δεν λαμβάνουν υπόψη τη δυναμική συνιστώσα της στιγμής, η οποία συμβαίνει όταν αλλάζει η ταχύτητα.

Όταν η ροπή που αναπτύσσει ο κινητήρας είναι ίση με τη στιγμή αντίστασης στην κίνηση, τότε από το (2,5) προκύπτει ότι M = M s, M tsh =Και

εκείνοι. ένα άκαμπτο μηχανικό σύστημα θα λειτουργεί με σταθερή ταχύτητα. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας είναι καθιερωμένος.Η ροπή αντίστασης στην κίνηση ονομάζεται στατική στιγμή, αφού χαρακτηρίζει τη σταθερή κατάσταση λειτουργίας της ηλεκτροκίνησης.

Ρύζι. 2.7.

Γραφικά, η κατάσταση της λειτουργίας σε σταθερή κατάσταση (2.8) καθορίζεται από το σημείο τομής του μηχανικού χαρακτηριστικού του κινητήρα o) = () με το μηχανικό χαρακτηριστικό του μηχανισμού

c = (co) (Εικ. 2.7). Η εκπλήρωση αυτής της προϋπόθεσης είναι υποχρεωτική για μια σταθερή κατάσταση, αλλά είναι απαραίτητο να ελέγξετε τη σταθερότητα αυτής της λειτουργίας.

Ας εξετάσουμε τα μηχανικά χαρακτηριστικά ενός ασύγχρονου κινητήρα (βλ. Εικ. 2.7). Στιγμή αντίστασης στην κίνηση - στατική στιγμή Κυρίαδεν εξαρτάται από την ταχύτητα - η ακαμψία αυτού του χαρακτηριστικού (З с = . Τα χαρακτηριστικά του κινητήρα και η στατική ροπή τέμνονται σε δύο σημεία ΕΝΑΚαι ΣΕ.Εάν όταν εργάζεστε σε ένα σημείο ΕΝΑΗ ταχύτητα για οποιονδήποτε λόγο αυξάνεται, θα γίνει μικρότερη c, dyne A. Εάν η ταχύτητα κατά την εργασία στο σημείο Α μειωθεί, τότε η ροπή του κινητήρα θα γίνει μεγαλύτερη c και η ταχύτητα θα επιστρέψει στο σημείο ΕΝΑ.Λειτουργία σε σταθερή κατάσταση σε ένα σημείο ΕΝΑθα είναι βιώσιμη.

Όταν εργάζεστε σε ένα σημείο ΣΕη εικόνα είναι αντίθετη. Εάν η ταχύτητα αλλάξει προς τα πάνω, τότε η ροπή του κινητήρα θα είναι μεγαλύτερη c και η επιτάχυνση θα συνεχιστεί. Εάν η ταχύτητα αποκλίνει προς τη μείωση, η ροπή του κινητήρα θα γίνει μικρότερη από c και ο κινητήρας θα σταματήσει. Σταθερή κατάσταση σε ένα σημείο ΣΕασταθής. Η συνθήκη σταθερότητας για μια σταθερή κατάσταση μπορεί να διατυπωθεί ως p Και αυτή η συνθήκη ικανοποιείται στο σημείο ΣΕδεν εκτελείται.

Θερμικοί τρόποι λειτουργίας της ηλεκτροκίνησης. Υπολογισμός και επιλογή ισχύος ηλεκτροκινητήρα για βραχυπρόθεσμη λειτουργία.

Υπολογισμός διαγραμμάτων φορτίου και ταχογραμμάτων.

Μέθοδοι ελέγχου κινητήρων για θέρμανση και ικανότητα υπερφόρτωσης, μετατροπή της ισχύος κινητήρα σε τυπικό pv.

Υπολογισμός και επιλογή ισχύος κινητήρα για μακροχρόνια λειτουργία

Διάρκεια ενεργοποίησης (pw). Μετατροπή ισχύος κινητήρα σε τυπικό pv. Έλεγχος του κινητήρα για θέρμανση και ικανότητα υπερφόρτωσης.

Μηχανικά χαρακτηριστικά κινητήρων συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς.

Μέθοδοι πέδησης κινητήρων συνεχούς ρεύματος διέγερσης σειράς.

Μέθοδοι ρύθμισης της ταχύτητας κινητήρων συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης.

Μέθοδοι ρύθμισης της ταχύτητας κινητήρων συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης.

Βασικοί δείκτες ελέγχου ταχύτητας ηλεκτροκινητήρων. Μέθοδοι ρύθμισης της ταχύτητας ηλεκτρικών κινητήρων συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς.

Υπολογισμός αντιστάσεων πέδησης κινητήρα συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης (rdt, rp).

Υπολογισμός αντιστάσεων εκκίνησης σε ηλεκτροκινητήρες με κινητήρες συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς.

Υπολογισμός αντιστάσεων εκκίνησης σε ηλεκτροκινητήρες με κινητήρες συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης.

Ρύθμιση ταχύτητας κινητήρων συνεχούς ρεύματος ανεξάρτητης διέγερσης όταν παρακάμπτεται η περιέλιξη του οπλισμού και ενεργοποιείται μια αντίσταση σειράς.

Κυκλώματα καταρράκτη για ενεργοποίηση της κόλασης. Ρύθμιση ταχύτητας ασύγχρονων κινητήρων στο αυτόματο σύστημα ελέγχου.

Υπολογισμός του αντίθετου σταδίου για έναν ασύγχρονο κινητήρα.

Φρενάρισμα ασύγχρονου κινητήρα με back-on.

Ρύθμιση ταχύτητας ασύγχρονων κινητήρων.

Υπολογισμός αντίστασης εκκίνησης ασύγχρονων κινητήρων.

Ρύθμιση της ταχύτητας των ηλεκτροκινητήρων στο σύστημα g-d. Μηχανικά χαρακτηριστικά του συστήματος ζ. Εύρος ρύθμισης.

Δυναμική πέδηση κινητήρων DC και AC. Υπολογισμός μηχανικών χαρακτηριστικών.

Ρύθμιση ταχύτητας με διακοπή της περιέλιξης του οπλισμού.

Υπολογισμός και επιλογή του κύριου ηλεκτρικού εξοπλισμού ενός ηλεκτροκινητήρα βαλβίδας.

Μηχανικά χαρακτηριστικά ηλεκτρικής κίνησης βαλβίδας.

Κύρια χαρακτηριστικά μιας ηλεκτρικής κίνησης βαλβίδας. Υπολογισμός χαρακτηριστικών από άκρο σε άκρο (ρυθμιστικά) μετατροπέων θυρίστορ.

Τρόπος λειτουργίας ανορθωτή και μετατροπέα ηλεκτρικής κίνησης με θυρίστορ DC.

Έλεγχος ανορθωμένης τάσης στο σύστημα tp-d.

Ρύθμιση της ταχύτητας των κινητήρων στο σύστημα tp-d. Υπολογισμός μηχανικών χαρακτηριστικών.

Ρύθμιση της ανορθωμένης τάσης στο σύστημα TP-D.

Ενεργειακά χαρακτηριστικά του συστήματος tp-d

Συστήματα TFC-AD

Ρύθμιση ταχύτητας στο σύστημα TFC-AD

Ρύθμιση ταχύτητας στο σύστημα TFC-SD.

Παροδικές διεργασίες κατά την εκκίνηση του κινητήρα

Μηχανικά χαρακτηριστικά σύγχρονων κινητήρων. Εκκίνηση και πέδηση σύγχρονων κινητήρων.

Χαρακτηριστικά εκκίνησης σύγχρονων κινητήρων. Ποικιλίες σχημάτων εκκίνησης για σύγχρονους κινητήρες.

Βιβλιογραφία

1. Βασική εξίσωση κίνησης ηλεκτρικής κίνησης.

Για ένα ηλεκτρομηχανικό σύστημα, η συνθήκη ισορροπίας ισχύος πρέπει να ικανοποιείται ανά πάσα στιγμή:

Οπου
- ισχύς που παρέχεται από τον κινητήρα στον άξονα.

- ισχύς δυνάμεων στατικής αντίστασης.

- δυναμική ισχύς, πηγαίνει στην αλλαγή της κινητικής ενέργειας
σε διαδικασίες όπου αλλάζει η ταχύτητα του κινητήρα.

Με τη σειρά της, η εξίσωση για την κινητική ενέργεια θα γραφεί:

Ή για δυναμική ισχύ:

Αν Και αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου, παίρνουμε:

Εξισώνοντας τις τιμές ισχύος, παίρνουμε:

Αυτή η εξάρτηση είναι η εξίσωση κίνησης της ηλεκτρικής κίνησης. Για τους περισσότερους μηχανισμούς
. Τότε η εξίσωση θα πάρει τη μορφή:

Ας αναλύσουμε αυτήν την εξίσωση:

Η βασική εξίσωση κίνησης μιας ηλεκτρικής κίνησης είναι η βάση όλων των μηχανικών υπολογισμών. Στη βάση του, γίνονται υπολογισμοί, για παράδειγμα, ενός διαγράμματος κινητήρα, επιλέγεται ένας κινητήρας, υπολογίζονται οι ροπές και τα ρεύματα εκκίνησης και αξιολογείται η δυναμική της ηλεκτρικής κίνησης.

1. Βασικές έννοιες σχετικά με την ευστάθεια ηλεκτροκίνησης.

Η σταθερότητα της ηλεκτρικής κίνησης προσδιορίζεται συγκρίνοντας τα μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα και τα μηχανικά χαρακτηριστικά του ενεργοποιητή (
Και
). Ας δούμε το παράδειγμα της αρτηριακής πίεσης.

Ας εξετάσουμε τρία μηχανικά χαρακτηριστικά των ενεργοποιητών:

Σε αυτή τη λειτουργία, ο κινητήρας ξεπερνά τη ροπή φορτίου και τη ροπή μηχανικής απώλειας. Ο τρόπος λειτουργίας είναι σταθερός.

Σε αυτή τη λειτουργία έχουμε δύο σημεία τομής (2 και 3). Η ταχύτητα είναι βιώσιμη . Επειδή μια μικρή απόκλιση στην ταχύτητα αντισταθμίζεται από μια αλλαγή στη ροπή του αντίθετου πρόσημου (wMiliwM).

Για το σημείο 3 wM.

1. Προσδιορισμός χρόνου εκκίνησης και επιβράδυνσης ηλεκτροκίνησης

Ο χρόνος εκκίνησης μπορεί να προσδιοριστεί με βάση τη βασική εξίσωση κίνησης της ηλεκτροκίνησης:

.

Ας απομονώσουμε τη συνιστώσα του χρόνου από αυτήν την εξίσωση:

;

Ενσωματώνοντας αυτήν την έκφραση παίρνουμε:

.

Αυτή η εξίσωση καθορίζει το χρόνο ανόδου της ταχύτητας από το 0 στην τελική (σταθερή) ταχύτητα.

Ο χρόνος πέδησης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

1. Θερμικοί τρόποι λειτουργίας της ηλεκτροκίνησης. Χαρακτηριστικά υπολογισμού και επιλογής ισχύος ηλεκτροκινητήρα σε διάφορες θερμικές συνθήκες.

Ο τρόπος λειτουργίας μιας ηλεκτρικής μηχανής είναι η καθιερωμένη σειρά εναλλασσόμενων περιόδων, που χαρακτηρίζεται από το μέγεθος και τη διάρκεια του φορτίου, τις διακοπές λειτουργίας, την πέδηση, την εκκίνηση και την αναστροφή κατά τη λειτουργία της.

1. Long modeμικρό1 – όταν βρίσκεται σε σταθερό ονομαστικό φορτίο
ο κινητήρας λειτουργεί για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα που η θερμοκρασία υπερθέρμανσης όλων των μερών του καταφέρνει να φτάσει σε τιμές σταθερής κατάστασης
. Υπάρχουν συνεχείς λειτουργίες σταθερό φορτίο(Εικόνα 1) και με αλλαγή φορτίου(Σχήμα 2).

2. Βραχυπρόθεσμη λειτουργίαμικρό2 – όταν περίοδοι σταθερού ονομαστικού φορτίου εναλλάσσονται με περιόδους διακοπής λειτουργίας του κινητήρα (Εικόνα 3). Σε αυτή την περίπτωση, οι περίοδοι λειτουργίας του κινητήρα τόσο σύντομες που οι θερμοκρασίες θέρμανσης όλων των τμημάτων του κινητήρα δεν φτάνουν σε τιμές σταθερής κατάστασης και οι περίοδοι διακοπής λειτουργίας του κινητήρα είναι τόσο μεγάλες που όλα τα μέρη του κινητήρα έχουν χρόνο να κρυώσουν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Το πρότυπο ορίζει τη διάρκεια των περιόδων φόρτωσης ως 10, 30, 60 και 90 λεπτά. Το σύμβολο για βραχυπρόθεσμη λειτουργία υποδεικνύει τη διάρκεια της περιόδου φόρτωσης, για παράδειγμα S2 - 30 λεπτά.

3. Διακοπτόμενη λειτουργία S3 – όταν υπάρχουν μικρές περίοδοι λειτουργίας του κινητήρα εναλλάσσονται με περιόδους διακοπής λειτουργίας του κινητήρα , και κατά την περίοδο εργασίας η αύξηση της θερμοκρασίας δεν έχει χρόνο να φτάσει σε τιμές σταθερής κατάστασης και κατά τη διάρκεια της παύσης, μέρη του κινητήρα δεν έχουν χρόνο να κρυώσουν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Ο συνολικός χρόνος λειτουργίας σε διαλείπουσα λειτουργία χωρίζεται σε περιοδικά επαναλαμβανόμενους κύκλους διάρκειας
.

Σε διαλείπουσα λειτουργία, το γράφημα θέρμανσης κινητήρα μοιάζει με καμπύλη πριονωτή (Εικόνα 4). Όταν ο κινητήρας φτάσει σε μια σταθερή τιμή της θερμοκρασίας υπερθέρμανσης που αντιστοιχεί στη διακοπτόμενη λειτουργία
,η θερμοκρασία υπερθέρμανσης του κινητήρα συνεχίζει να κυμαίνεται από
πριν
. Εν
μικρότερη από την καθορισμένη θερμοκρασία υπερθέρμανσης, η οποία θα προέκυπτε εάν παραταθεί ο τρόπος λειτουργίας του κινητήρα (
<
).

Η διακοπτόμενη λειτουργία χαρακτηρίζεται από σχετικό μήκοςζωή ένταξης:
. Το τρέχον πρότυπο προβλέπει ονομαστικές διαλείπουσες λειτουργίες με κύκλους λειτουργίας 15, 25, 40 και 60% (για μακροχρόνιο κύκλο λειτουργίας = 100 %). Στο σύμβολο της διακοπτόμενης λειτουργίας, υποδεικνύεται η τιμή του κύκλου λειτουργίας, για παράδειγμα, S3-40%.

Όταν επιλέγετε έναν κινητήρα του οποίου το διαβατήριο δείχνει την ισχύ σε Φ/Β = 100%, ο επανυπολογισμός πρέπει να γίνει χρησιμοποιώντας τον τύπο:

.

Οι τρεις ονομαστικοί τρόποι που εξετάζονται θεωρούνται βασικοί. Το πρότυπο παρέχει επίσης πρόσθετες λειτουργίες:

διακοπτόμενη λειτουργία S4 με συχνές εκκινήσεις, με αριθμό εκκινήσεων ανά ώρα 30, 60, 120 ή 240.

διακοπτόμενη λειτουργία S5 με συχνές εκκινήσεις και ηλεκτρικό φρενάρισμα στο τέλος κάθε κύκλου.

λειτουργία κίνησης S6 με συχνές όπισθεν και ηλεκτρικό φρενάρισμα.

λειτουργία κίνησης S7 με συχνές εκκινήσεις, όπισθεν και ηλεκτρικό φρενάρισμα.

λειτουργία κίνησης S8 με δύο ή περισσότερες διαφορετικές ταχύτητες.

Εικόνα 1 Εικόνα 2

Εικόνα 3 Εικόνα 4

"