ЭЛЕКТРОПРИВОД

The wiring scheme is shown in Fig. 15.2:

Figure 15.2

When current doesn't flow through the solenoid the anode current of the electron tube will be maximum. If current begins to flow through the solenoid and increases the anode current will decrease.

The anode current equal to zero corresponds to I_cr (Fig. 15.3).

2. The handle of voltage control is in the left position of the front panel of the current source ВУП-2. This handle must be in the position "0" when the source of current is turned off.

3. Switch on the source of current.

4. Write the value of the anode current I_a and voltage U when the solenoid current is absent and when the electron tube is being heated.

5. Increase the solenoid current from "0" to max value and write down the values of the anode current in the table.

6. Plot the graph of I_a = f(I_L).

Figure 15.3

7. Define the I_cr on this graph.

8. Calculate e/m by the formula (15.1), where m₀ = 4p × 10^-7 H/m,

n = 5 × 10⁴ 1/m, R = 5 × 10^-3 m.

This instruction is worked out by S. Lushchin, reader of the physics chair.

Reviewer: S. Loskutov, professor of the physics chair.

ЭЛЕКТРОПРИВОД

Современный автоматизированный электропривод – это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Все мероприятия по созданию современных механизмов в той или иной степени связаны с развитием автоматизированного электропривода. Широкое внедрение электропривода коренным образом изменяет условия производства, повышая производительность с одновременным улучшением качества продукции и снижением её себестоимости. В связи с этим важное значение имеет правильное проектирование электропривода. Только правильно спроектированный электропривод может удовлетворить всем предъявляемым к нему требованиям со стороны приводимого им в движение производственного механизма.

Задачей настоящего пособия является оказание помощи бакалаврам при самостоятельной работе с учебной и технической литературой и в получении практических навыков по решению основных вопросов проектирования электропривода: приведение моментов, моментов сопротивления и инерционных масс, построение нагрузочных и диаграмм и тахограмм, расчёт пусковых и тормозных сопротивлений, выбор электрических двигателей, а так же разработка схем автоматического управления электродвигателями.

Для закрепления полученных знаний в пособии содержаться практические задания, которые обучающиеся должны выполнять во время освоения материала.

Выбор варианта задания и числовых значений параметров определяется по двум последним цифрам шифра зачетной книжки. Вариант задания выбирается по последней цифре шифра.

1. ПРИВЕДЕНИЕ МОМЕНТОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ИНЕРЦИОННЫХ МАСС И
ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ К ОДНОЙ ОСИ

1.1 Общие понятия и основные формулы

При исследованиях и расчётах обычно применяют обобщённые математические модели электропривода [1]. Такие модели создаются на основе использования приведённых механических систем. Для получения приведённой механической системы движущие моменты, моменты сопротивления и инерционные массы должны представлять собой единую механическую систему, движущуюся с одной скоростью (обычно со скоростью вала двигателя). При этом необходимо выполнить пересчёт указанных величин таким образом, чтобы сохранить кинематические и динамические свойства исходной системы.

Рассмотрим процесс приведения моментов (сил), без учета потерь в передаточном механизме. На основании закона сохранения энергии можно записать равенство мощностей на валах двигателя и исполнительного органа рабочей машины:

где М_пр – статический момент, приведённый к валу приведения;

М_М – статический момент сопротивления механизма на его валу;

Ω_М и Ω_пр – угловые скорости вала механизма и вала приведения;

– передаточное число.

При преобразовании поступательного движения во вращательное:

,

где F_М – сила, действующая на механизм;

ν_М – скорость перемещения механизма;

– радиус приведения.

В реальных механических передачах происходит потеря мощности, поэтому при приведении усилий необходимо учитывать КПД передачи. При этом большую роль играет характер нагрузки и режим работы двигателя. Формулы для приведения моментов с учётом КПД приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Выражения для приведения усилий с учётом КПД

Характер нагрузки Режим работы	Реактивная	Активная
Двигательный
Тормозной	-	;

 

Приведение масс движущихся поступательно ко вращательному движению, осуществляется на основе равенства кинематической энергии в приведённой и исходной системах:

где J_пр – приведенный момент инерции;

m – масса поступательно-движущегося элемента.

Аналогично для вращательного движения:

где J_M –момент инерции механизма.

Суммарный момент инерции находится в виде суммы моментов инерций всех элементов, приведенных к одному валу. Как правило, при расчетах известны только моменты инерции основных элементов. Для учета оставшихся неучтенных масс момент инерции двигателя умножают на коэффициент, учитывающий все неучтённые массы в механической части электропривода δ, обычно его принимают в диапазоне 1,1÷1,2. Выражение для нахождения суммарного момента имеет следующий вид:

Таблица 1.2 - Основные формулы приведения

Момент на валу без учета потерь
Момент на валу с учетом потерь
,	,
Момент инерции
Угол поворота, угловая скорость и ускорение
, ,	, ,