Теорія електропривода - Курс лекций

Конспект лекцій містить розділи першої частини курсу «Теорія електропривода», присвячені загальним положенням сумісної роботи електричного двигуна і механізму, електромеханічним властивостям двигунів постійного і змінного струму та механіці електропривода. Матеріал призначено для студентів спеціальності 6.050702 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», які навчаються за кваліфікаційним рівнем «Бакалавр». Конспект також може бути корисним для студентів інших електромеханічних спеціальностей, аспірантів і викладачів..2.3 Розрахунок природної механічної характеристики двигуна 2.2.4 Штучні статичні характеристики і режими роботи двигуна.3.3 Побудова природної механічної характеристики 2.3.4 Побудова штучних статичних характеристик.5.2 Схема заміщення двигуна, виведення рівнянь статичних характеристик, їх графічні зображення.5.6 Розрахунок опорів для пуску двигуна з фазним ротором.6.2 Векторна діаграма та кутова характеристика двигуна. 2.6.3 Вплив струму збудження на перевантажувальну спроможність та коефіцієнт потужності двигуна3.2 Приведення до швидкості двигуна параметрів рухливих елементів механічної частини електропривода 3.6 Рівняння руху динамічних моделей електропривода з лінійними кінематичними звязками 3.6.1 Рівняння руху тримасової потужної системи 3.6.2 Рівняння руху двомасової потужної системи 3.6.3 Рівняння руху одномасової динамічної системиДвигун з його системою керування та передавальним пристроєм, куди входять вали, шківи, паси, шестірні тощо, передають рух виконавчому механізму. Для приведення в рух робочих машин основним видом двигуна є електричний двигун, а тому основним типом привода є електричний привод або скорочено - електропривод, а на сучасному рівні розвитку техніки - автоматизований електропривод (АЕП). Автоматизованим електроприводом називається електромеханічна система, яка складається із електродвигунного, перетворювального, передавального й керуючого пристроїв та призначена для приведення в рух виконавчих органів робочої машини і керування цим рухом. В електроприводі основним елементом, що перетворює електричну енергію в механічну, є електродвигун, який частіше керується з допомогою відповідних перетворювальних та керуючих пристроїв з метою формування статичних і динамічних характеристик електропривода згідно до вимог виробничого механізму. В ній можна виділити три елементи: а) механічну частину (МЧ), яка вміщує робочий, або виконавчий, орган (РО) механізму, передавальний пристрій (ПП), призначений для передачіУсі інші сили і моменти визначають статичне навантаження електропривода. Сили і моменти навантаження, які прикладені до механічної частини електропривода, розподіляються на сили і моменти механічних втрат та сили і моменти, що визначають корисні навантаження з боку виконавчого механізму. За характером взаємодії з електроприводом усі сили і моменти розподіляються на активні та реактивні. Активними силами і моментами називаються такі, що утворюються зовнішніми по відношенню до двигуна джерелами механічної енергії незалежно від руху електропривода, наприклад потенціальною енергією вантажів, що переміщуються вертикально, та деформованих пружних елементів, енергією вітру. Якщо зменшувати масу вантажу , що підіймається (>0), то гальмовий момент навантаження також зменшується, при дорівнює нулю і при подальшому зменшенні цієї маси момент стає негативним () і двигун повинен перейти в гальмовий режим, підгальмовуючи вантаж при опусканні.Всі виробничі механізми за характером залежності моменту статичного навантаження двигуна від його швидкості чи навпаки (механічна характеристика) можуть бути розподілені на основі групи (рис. До першої групи (графік 1) відносяться машини та механізми, статичний момент яких практично залишається постійним (). До другої, третьої та четвертої груп відносяться робочі машини та механізми, статичний момент Рисунок 1.4 - Механічні характеристики механізмів яких залежить від швидкості: , (1.3) де - момент від сил сухого тертя; Показник n =-1 охоплює механізми четвертої групи (графік 4), в яких під час змінення швидкості підтримується постійна потужність на виконавчому органі: намотувальні машини, на барабани яких намотуються дроти, сталеві смуги, нитки, тканини, а також механізми різання потужних верстатів чи породоруйнівних машин.Зміна моменту опору на валу двигуна веде до того, що швидкість двигуна і момент, який він розвиває, можуть автоматично змінюватись і привод буде продовжувати стійко працювати при другій швидкості з новим значенням моменту. В електричних двигунах роль автоматичного регулятора може виконувати електрорушійна сила (ЕРС) двигуна. При малому навантаженні конвеєра двигун розвиває момент і працює зі швидкістю . При збільшенні навантаження двигун знижує свою швидкість, завдяки чому зменшується його ЕРС, яка в руховому режимі машини завжди направлена проти напруги мережі та за модулем менша напруги, і струм в якірному колі та момент М зростають.

Зміст

Умовні позначення та скорочення

Передмова

Вступ

1. Загальні положення

1.1 Типові статичні навантаження електропривода

1.2 Механічні характеристики механізмів і двигунів

1.3 Сумісна робота двигуна і механізму в статичних режимах

1.4 Сумісна робота двигуна і механізму в динамічних режимах

2. Електромеханічні властивості двигунів

2.1 Загальні відомості

2.2 Процеси перетворення енергії в двигуні постійного струму з незалежним збудженням

2.2.1 Математичний опис електромеханічного перетворювача