Головна |
Будь-електромеханічний ПП в ЕП-х, який характеризується одночасною зміною кутової швидкості, а також моментів впливають на елементи ЕП описуються:
. (1)
Залежно від постановки завдання аналіз ПП може полягати або у визначенні часових характеристик ПП-а (тривалість пуску, тривалість гальмування, час зміни швидкості від ?1 до ?2) При відомих величинах і характеру зміни моментів. Або визначення моментів ЕП при відомих тимчасових показниках. При аналізі використовують не класичне рівняння руху, а рівняння руху в інженерних координатах. заміна тоді , Звідки слід . (2)
Рівняння (2) - рівняння руху в інженерних координатах.
G - сила тяжіння,
D - приведений діаметр,
g - прискорення вільного падіння,
GD2 - Махового моменту.
ЕП як система містить у своїй структурі передавальне ланка (ланки) і є як мінімум 2 вала, що обертаються з різними швидкостями. Тому для аналізу електромеханічного ПП необхідно привести всі статичні моменти опору і моменти інерції до одного валу (до швидкості одного вала (двигуна)). Приведення статичних моментів опору і моментів інерції окремих елементів ЕП До валу двигуна:
МС. М -? J -?
, Звідки МС:
.
2 Аналіз електромеханічних перехідних процесів
Визначення тривалості ПП при відомих величинах і характер зміни моментів. При будь-якому характері зміни моментів рішення задачі в загальному вигляді має вигляд:
, звідки і відповідно .
Залежно від того який характер мають залежності зміни М і МС від ? складність вирішення задачі м / б різною.
Так, якщо крутний момент двигуна змінюється нелінійно, МС - Const. Приклад: АТ - поршневий насос. При вирішенні такого завдання вводиться ефективний момент двигуна, МЕФ, Який визначається за паспортними даними асинхронних двигунів за допомогою емпіричних формул різним ступенем точності. Час пуску визначається як:
, .
У випадках, коли і що обертає ЕММ змінюється нелінійно і статичний момент, МС змінюються також нелінійно, використання точних аналітичних методів стає неможливим, тому при вирішенні таких завдань застосовують або наближені графічні методи розрахунку, або більш точні і універсальні - графоаналитические методи, або більш зручні, але менш універсальні - алгоритмічні.
В якості графічного методу розрахунку є метод пропорцій. Як графоаналитического - метод площ. Як алгоритмічного - метод Сімпсона.
Всі перераховані методи розрахунку засновані на тому припущенні, відповідно до якого нескінченно малі збільшення ? і t, т. Е. D? і dt замінюються малими кінцевими: ,
Рівняння руху двигуна електропривода: .
Для методу пропорцій істотним є рівняння:
.
Графічний метод рішення рівняння руху має перевагу, яке пов'язане з фізична процесу, але не володіє точністю, а також громіздкий.
Найбільш універсальним і досить точним (в порівнянні з алгоритмічними методами), що забезпечує більш точний збіг з експериментальними даними є графоаналітичний метод площ.
Послідовність розрахунку часу запуску двигуна розглянемо за допомогою наступного прикладу: АТ з кз ротором приводить в обертання відцентровий насос.
Послідовність розрахунку:
Рівняння механічної характеристики АД .
Рівняння механічної характеристики насоса
Рівняння спільної механічної характеристики: Мд(W) = М (w) - Мс(W).
Розбиваємо вісь координат на ряд ділянок DwI, При цьому, Dw1 = Dw2 = ... = Dwi при цьому точність розрахунку буде залежати від кількості ділянок розбиття.
Спільна механічна характеристика механізму замінюється апроксимуючої ламаної кривої і вважається, що на кожній дільниці розбиття
Загальна тривалість пуску , де - Визначається для кожної ділянки розбиття по формулі .
Сумарний час розгону електроприводу до номінальної швидкості
Розрахунок часу гальмування виробляємо за методом площ, аналогічно попередньому пункту.
50.3 Теплові перехідні процеси в електроприводах
Процес роботи ЕД супроводжується втратами потужності (активної), яка складається із втрат в обмотках (ел. Втрат), сердечника (магнітних втрат) і механічної системи (хутро. Втрат). Ці втрати виражаються у вигляді нагріву окремих агрегатів двигуна, кількість тепла, що виділяється в двигуні dQ:
,
dt - тривалість роботи двигуна, ?P - втрати потужності.
У початковий період роботи двигуна після його включення велика частина виділився тепла припадатиме на нагрів самого двигуна, частина розсіюється в навколишнє середовище (ОС). У міру нагрівання ЕД частка в ОС буде збільшуватися, частка тепла, що йде на нагрів двигуна буде зменшуватися. При деякій температурі Д, рівній усталеною ( ) Подальший нагрів Д припиняється і все тепло виділилося в Д розсіюється в ОС, встановлюється т. Н. усталений тепловий режим. Значення температури, рівній усталеною буде залежати від навантаження Д.
Реальні теплові процеси, що відбуваються в ЕП є досить складними, тому для зручності аналізу цих процесів приймемо такі припущення:
1) двигун представляє з себе абсолютно однорідне тіло, теплоємність по всьому об'єму тіла Д однакова;
2) тепловіддача з усіх точок поверхні Д також однакова.
Для аналізу теплових процесів використовуються наступні величини:
dQ - загальна кількість тепла, що виділилася в двигуні; ккал
dQпоглинутої зразка - Кількість або частина цього тепла, що йде на нагрів самого двигуна;
dQПТД - Частина цього тепла розсіює в ОС; ккал
? Р - втрати потужності, кВт;
С - теплоємність, ккал;
А - тепловіддача, ккал / (гр. · С);
? - перевищення температури двигуна (температура перегріву двигуна),
.
- Нормується температура, .
Регульований ЕП бурових насосів. | Автоматизовані каскадні електроприводи змінного струму.
Індукційна ел. магнітна муфта. | Самозапуск електродвигунів. Порядок розрахунку режиму самозапуску | Електробури (ЕБ) перспективи їх застосування. | Частотне управління АТ при постійному потокозчеплення статора. Структура системи управління. | Метод просторового вектора | Класифікація електричних контактів | Залежність перехідного опору від властивостей матеріалу контактів | Вплив перехідного опору контактів на нагрів провідників | Зварювання електричних контактів |