1.1.3 Основное уравнение движения электропривода

В общем случае моменты двигателя М и нагрузки М_С могут быть как положительными, так и отрицательными. Если направление действия момента совпадает с направлением скорости, то такой момент считается положительным и наоборот. Момент нагрузки М_С также называется статическим моментом или моментом сопротивления. По характеру действия статические моменты делятся на активные и реактивные.

Активные - это моменты, обусловленные внешними по отношению к двигателю источниками энергии (сила тяжести, сила ветра и т. д.). Эти моменты действуют независимо от направления вращения электропривода, т. е. при одном направлении движения они могут быть движущими, при другом – тормозящими.

Реактивные моменты являются тормозными (обусловленными в основном силами трения). Они всегда противодействуют движению и поэтому изменяют свое направление при изменении направления движения.

Основное уравнение движения ЭП устанавливает связь между соотношением моментов двигателя и нагрузки и скоростью ЭП:

,

где М_ДИН – динамический момент в электроприводе.

1. М > M_C, M_дин > 0, ω - увеличивается

2. M < M_C, M_дин < 0, ω – уменьшается

3. М = М_С, М_дин = 0,

3.1 ω_нач = 0, ω = 0

3.2 ω_нач > 0, ω = const

1.1.4 Механические характеристики электродвигателя и исполнителя органа рабочей машины

Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость его скорости от развиваемого момента или усилия( ω(М) или V(F) ). На рисунке 1.3 показаны примеры механических характеристик различных электродвигателей.

Различают естественную и искусственные характеристики двигателя.

1 Естественная характеристика двигателя соответствует основной (паспортной) схеме его включения и номинальными параметрами питающего напряжения. У каждого двигателя может быть только одна естественная характеристика. На естественной характеристике расположена точка номинального режима двигателя.

2 Если двигатель включен не по основной схеме, или в его электрические цепи включены какие-либо дополнительные электротехнические элементы, или же двигатель питается напряжением с неноминальными параметрами, то он будет иметь характеристики, называемые искусственными. Таких характеристик у двигателя может быть много. Поскольку эти характеристики получают с целью регулирования переменных ( координат ) двигателя (тока, момента, скорости, положения),то они иногда называются регулировочными.

Рисунок 1.3 – Примеры механических характеристик различных электродвигателей

Механической характеристикой исполнительного органа называют зависимость его скорости от усилия или момента на нем. ω_ИО(M_ИО); V_ИО(F_ИО). После операции приведения эти зависимости изображаются в виде ω (M_С).

Количественно механические характеристики оцениваются жесткостью.

β = dM/dω ≈ ∆M/∆ω

В зависимости от степени жесткости механические характеристики делятся на следующие виды:

- Абсолютно жесткая механическая характеристика, при которой угловая скорость двигателя остается постоянной при изменении вращающего момента. Такую характеристику имеют синхронные двигатели.

- Жесткая(мягкая) механическая характеристика, при которой скорость ω изменяется незначительно(значительно) при изменении вращающего момента.

- Характеристики с нулевой жесткостью.

- Характеристики с переменной жёсткостью.