Электроприводов

     Силы и моменты, действующие в электроприводах. Уравнение движения электропривода и загрузочные диаграммы. Приведение моментов сопротивления и моментов инерции в валу двигателя. Приведение силы и массы при поступательном движении к вращающемуся валу двигателя.

     Время ускорения и замедления привода. Графическое и графоаналитическое решение уравнения движения электропривода.

     Пуск, торможение и реверс двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Энергетика переходных режимов двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

     Способы форсирования процесса возбуждения в системе Г-Д. Пуск, торможение и реверсирование в электромагнитные переходные режимы в приводах с асинхронными двигателями. Потери энергии при переходных режимах в приводах с асинхронными двигателями.

     Работа электропривода с маховиком при ударной нагрузке. Определение напряжения и допустимой мощности двигателей по условиям пуска и самозапуска. Определение мощности неотключаемых электродвигателей по условию самозапуска. Мероприятия по обеспечению самозапуска двигателей.

Методические указания

     Производительность механизмов, работающих с частыми пуско-тормозными режимами, зависит в первую очередь от переходных процессов в электроприводе. Знание законов изменения тока, момента, скорости в переходных режимах электроприводов позволяет производить правильный выбор мощности электродвигателя и обеспечивать нормальную, экономически эффективную работу механизма.

     При изучении темы необходимо усвоить классификацию электроприводов по характеру статических нагрузок и иметь в виду, что переходный процесс в электроприводе в основном определяется характером статического момента и формой механической характеристики электропривода.

     Анализ переходных режимов производят, исходя из закона сохранения энергии, который в конечном счете записывается в виде уравнения баланса напряжения, мощности, потенциальной и тепловой энергии для рассматриваемого электропривода.

     Изменение запаса того или иного вида энергии не может происходить мгновенно и определяется соответствующими инерционностями. Длительность протекания переходных процессов в электроприводе различна, что позволяет в инженерных расчетах выделить одну или несколько инерционностей, пренебрегая влиянием остальных. Так, при рассмотрении переходных процессов электроприводов, в которых электродвигатели питаются от сети, основной инерционностью, определяющей характер протекания переходных процессов, является механическая инерция, тогда как при питании электродвигателя по системе Г-Д переходные процессы определяются электромагнитной инерцией обмотки возбуждения генератора.

     Переходные процессы в двигателях переменного тока оказывают значительное влияние на питающую сеть. Правильный выбор мощности двигателей по условиям пуска часто является определяющим условием безаварийной работы системы электроснабжения промышленных предприятий.

Контрольные вопросы

1. Назовите причины возникновения переходных режимов в электроприводах.

2. Как классифицируются механические характеристики рабочих машин?

3. Что такое электромеханическая и электромагнитная постоянные времени электроприводов, от каких параметров и как они зависят?

4. Какие виды инерции проявляются в электроприводах?

5. Напишите и проанализируйте основное уравнение движения электропривода.

6. Какие закономерности положены в основу приведения моментов сопротивления и моментов инерции?

7. В чем сущность графического и графоаналитического метода уравнения движения электропривода?

8. По какому закону происходит изменение момента и скорости вращения при пуске электродвигателя в электроприводах с прямолинейной механической характеристикой при постоянном статическом моменте?

9. Что такое форсировка возбуждения электрических машин и как она осуществляется в генераторе (и двигателе) постоянного тока?

10. Как влияет наличие статического момента на процесс пуска, торможения и реверсирования электродвигателя?

11. Чем определяется величина потерь энергии при пуске и торможении электродвигателей?

12. Укажите способы уменьшения потерь энергии в электроприводах переменного тока при переходных режимах.

13. По каким соотношениям изменяется ток в двигателе постоянного тока при его пуске и торможении без нагрузки и под нагрузкой? Приведите примеры графиков.

14. Каким образом изменяются момент и скорость двигателя постоянного тока независимого возбуждения при ударном приложении нагрузки к валу двигателя?