Баланс мощностей потоков энергии силового канала

Баланс мощностей потоков энергии для силового канала электропривода с учетом кинетической энергии движущихся масс (считаем, что изменение потенциальной энергии в системе не происходит)

,

где – электрическая мощность потока энергии между источником электроэнергии и распределительным участком сети; и – мощности, возникающие в динамических режимах и связанные с изменением кинетической энергии вращательно или линейно движущихся масс; – суммарные потери мощности во всех элементах силовой цепи; , – мощности механической энергии, связанные с вращательным и поступательным движением.

Принимаем условно положительным направление потока энергии от источника к рабочему органу. Кроме потерь энергии, значения которых не могут быть отрицательными, остальные составляющие по направлению могут быть как положительными, так и отрицательными. Например, при увеличении кинетической энергии механической части привода мощность положительна

.

И наоборот, при торможении привода, когда кинетическая энергия высвобождается, эта составляющая мощности отрицательна.

Составляющие уравнения могут иметь различные сочетания уровней, направлений энергий и знаков, определяя тем самым многообразие энергетических состояний силового канала, разнообразие режимов его работы. Свернём структурную схему привода с учётом уравнения баланса мощностей потоков энергии.

Здесь показаны положительные направления потоков мощности: Р_э- электрической мощности; Р_м- механической мощности; Р_J - мощности, вязанной с изменением запаса кинетическойэнергии механической части; DР_å - суммарной мощности потерь.

Каждая из составляющих мощности имеет самостоятельное значение для анализа энергетики электропривода. Так, и – характеризуют соответственно затраты мощности и энергии; и – механическую мощность и полезную работу; и – потери и процесс нагревания элементов силового канала. Эти составляющие определяют около десятка энергетических состояний электропривода. В таблице приведены сочетания уровней и направлений энергии, представленные условной схемой баланса мощностей. Первые шесть состояний – статические, остальные пять – динамические режимы работы электропривода.