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 Мпр – статический момент, приведённый к валу приведения;
ММ – статический момент сопротивления механизма на его валу;
ΩМ и Ωпр – угловые скорости вала механизма и вала приведения;
– передаточное число.
При преобразовании поступательного движения во вращательное:
,
где FМ – сила, действующая на механизм;
νМ – 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 Jпр – приведенный момент инерции;
m – масса поступательно-движущегося элемента.
Аналогично для вращательного движения:
где JM –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 | |
 ,  , 
|  ,  , 
|
Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 840;