Совместная работа электродвигателя и производственного механизма. Понятие об устойчивости электропривода.

Электрическая машинаУстойчивость электропривода определяется по статическим характеристикам.

Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения и приводимого им механизма

Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения и приводимого им механизма.

Точка пересечения механической характеристики двигателя и механической характеристики производственного механизма 1 будет точкой установившегося режима работы с постоянной скоростью вращения ω1. Характеристика 1 будет характеристикой холостого хода производственного механизма, когда момент на валу двигателя M1 будет определяться только движением механической части электропривода без нагрузки. Появление нагрузки на валу двигателя приведет к увеличению момента, он станет равным M2 и после переходного процесса в электроприводе установится постоянная скорость вращения ω2. С увеличением нагрузки на валу двигателя происходит снижение скорости за счет уменьшения ЭДС.

E = CM·Фδ·ω

Переход из одной точки установившейся работы в другую точку установившейся работы в системе электропривода происходит автоматически благодаря взаимодействию ЭДС двигателя и тока двигателя.

При переходе электропривода с характеристики 1 на характеристику 2 скорость будет снижать до тех пор, пока момент двигателя не станет равным M2.

При снижении нагрузки у привода с данными характеристиками, он возвращается работать в точку со скоростью ω1.

Особенностью электрического привода является то, что изменение момента сопротивления на валу двигателя всегда приводит к автоматическому изменению скорости с новым моментом сопротивления. Такое явление возможно только в электрических приводах. В гидравлических или пневматических приводах, а также в двигателях внутреннего сгорания для возвращения его к прежнему состоянию приходится изменять какой-либо из параметров привода. Так, например, в двигателях внутреннего сгорания необходимо устанавливать специальные регуляторы, которые воздействуют на источник энергии, изменяя подачу топлива. В электрических двигателях роль автоматического регулятора выполняет ЭДС двигателя. Благодаря этому свойству электродвигатель в электроприводах автоматически поддерживает равновесие системы при изменении момента сопротивления производственного механизма.

Навсегда установившаяся, то есть статическая работа электропривода может быть устойчивой. Под устойчивостью работы электропривода понимается его способность возвращаться в прежнее устойчивое положение или занимать новое устойчивое положение при поступлении из вне возмущающего воздействия.

Электропривод статически устойчив, если в точке установившегося режима выполняется условие:

∂M/∂ω — ∂Mс/∂ω < 0

Для определения устойчивости работы электрического привода удобно использовать соответствующую характеристику привода.

Определение статической устойчивости электропривода при постоянном моменте сопротивления и вентиляторной нагрузке

Определение статической устойчивости электропривода при постоянном моменте сопротивления и вентиляторной нагрузке.

Если взять асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и нагрузить его постоянным моментом, то в точке а ∂M/∂ω — ∂Mс/∂ω = -A/B-0 < 0, то есть устойчивый режим работы. В точке б ∂M/∂ω — ∂Mс/∂ω = -A/C-0 > 0, то есть неустойчивый режим работы. При работе этого же двигателя на механизм с вентиляторной характеристикой легко доказать, что работа будет устойчивой во всех точках.

Электрические приводы с асинхронными двигателями могут быть устойчивыми и неустойчивыми в зависимости от того, на какой части характеристики будет пересекаться характеристика производственного механизма с характеристикой электродвигателя.

Большинство электроприводов проектируются таким образом, чтобы он был устойчивым.

Закладка Постоянная ссылка.