Кинематические схемы электрического привода. Приведение масс и моментов в электроприводах.

Элементы, образующие электропривод, связаны между собой и оказывают друг на друга определенное влияние, поэтому, анализируя характер движения того или иного элемента, необходимо учитывать взаимное влияние элементов друг на друга. Для того чтобы учесть это влияние, все силы, действующие в структуре электрического привода, приводятся к одной точке. Теоретически можно приводить к любой точке электропривода, но в теории электрического привода принято приводить все силы к валу двигателя. Такая операция называется приведением сил и масс, действующих в приводе, к валу двигателя, а все параметры называются приведенными. В процессе приведения вся кинематическая схема приводится к одному валу двигателя и называется эквивалентной схемой электропривода.

Кинематическая схема механизма подъема крана.

Эквивалентная схема электропривода.

Рассмотрим методику приведения параметров электрического привода к валу двигателя на примере кинематической схемы механизма подъема крана электродвигателя 1, имеющего момент инерции J_д, развивающий момент M, благодаря чему совершается вращательное движение со скорость ω. Это движение через редуктор 4 поступает на вал барабана 8 подъемной лебедки. Редуктор имеет шестеренки 5 и 6. Барабан вращается со скоростью ωб. В зависимости от направления вращения барабана трос 9 наматывается или сматывается с него, то есть совершает возвратно-поступательное движение. Трос соединяется с крюком 10, на котором закрепляется груз 11 с массой m. Груз перемещается со скоростью v_ро. 3 и 7 – это соединительные муфты. Муфта 3 снабжена механическим тормозом 2. В местах крепления валов в корпус редуктора и муфтах 3 и 7 будут воздушные зазоры. Учет влияния этих зазоров создает определенные трудности при расчете, поэтому сделаем допущение, что все элементы жесткие без зазоров. Сущность операции приведения состоит в том, что реальная схема механической части электропривода заменяется расчетной или эквивалентной. Основой эквивалентной и реальной схемы является электродвигатель 1. Эквивалентная схема учитывает влияние всех элементов на работу двигателя и в электроприводе называется эквивалентным жестким механическим звеном.