Рівняння руху електроприводу
Електродвигуни, що перетворюють електричну енергію в механічну, створюють обертальний рух; значна частина машин-знарядь також має обертові робочі органи; тому представляється доцільним виведення рівняння руху зробити спочатку для випадку обертального руху.
У відповідності з основним законом динаміки для обертового тіла векторна сума моментів, що діють відносно осі обертання, дорівнює похідної моменту кількості руху:
(4.1)
У системах електроприводу основним режимом роботи електричної машини є руховий. При цьому момент опору має гальмуючийхарактер по відношенню до руху ротора і діє назустріч моменту двигуна. Тому позитивний напрямок моменту опору приймають протилежним позитивному напрямку моменту двигуна, в результаті чого рівняння (4.1) записується у вигляді:
(4.2)
Рівняння руху привода (4.2) показує, що розвиває двигун обертає момент
врівноважується моментом опору
на його валу і інерційним або динамічним моментом
. У цьому рівнянні прийнято, що момент інерції приводу
є постійним, що справедливо для значного числа виробничих механізмів. Тут моменти є алгебраїчними, а не векторними величинами, оскільки обидва моменти
і
діють стосовно однієї і тієї ж осі обертання.
Праву частину рівняння (4-2) називають інерційним (динамічним) моментом (
), Тобто
(4.3)
Цей момент виявляється тільки під час перехідних режимів, коли змінюється швидкість приводу. З (4.3) випливає, що напрямок динамічного моменту завжди збігається з напрямком прискорення електроприводу.
У залежності від знаку динамічного моменту розрізняють такі режими роботи електроприводу:
1)
, Тобто
, Має місце прискорення приводу при
, І гальмування приводу при
.
2)
, Тобто
, Має місце уповільнення приводу при
, І прискорення при
.
3)
, Тобто
, В даному випадку привід працює в сталому режимі, тобто
.
У загальному вигляді рівняння руху привода може бути записано таким чином:
Вибір знаків перед значеннями моментів залежить від режиму роботи двигуна і характеру моментів опору.
Поряд із системами, що мають тільки елементи, що знаходяться в обертовому русі, іноді доводиться зустрічатися з системами, щорухаються поступально. У цьому випадку замість рівняння моментів необхідно розглядати рівняння сил, що діють на систему.
При поступальному русі рушійна сила
завжди врівноважується силою опору машини
і інерційної силою
, Що виникає при змінах швидкості. Якщо маса тіла
виражена в кілограмах, а швидкість
- У метрах в секунду, то сила інерції, як і інші сили, діючі в робочій машині, вимірюються в ньютонах (
).
Відповідно до викладеного рівняння рівноваги сил при поступальному русі записується так:
. (4.4)
У (4.4) прийнято, що маса тіла
є постійною, що справедливо для значного числа виробничих механізмів.
Сказане вище про класифікацію та знаках моментів повністю справедливо і для сил, що діють на систему.
Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 1226;
