- •Основные законы, описывающие электромеханические системы (эмс).
- •I закон Ньютона
- •Электричество и магнетизм
- •Электромеханические системы постоянного тока
- •Конструкция и принцип действия дпт
- •Способы возбуждения дпт.
- •Механические характеристики дпт.
- •Способ регулирования частоты вращения дпт
- •Пуск дпт
- •Реостатный пуск
- •Реверсирование дпт с параллельным возбуждением
- •Способы торможения дпт
- •Генераторное торможение
- •Динамическое торможение
- •Торможение противовключением
- •Механические характеристики дпт последовательного возбуждения
- •Реверсирование дпт с последовательным возбуждением.
- •Торможение дпт последовательного возбуждения
- •Механические характеристики дпт смешанного возбуждения
- •Приведение нагрузок, действующих в эмс к валу двигателя.
- •Приведение моментов и сил сопротивления к валу электродвигателя
- •Приведение моментов инерции и масс к валу электродвигателя
- •Определение времени переходных процессов в эмс
- •Эмс переменного тока
- •Изменение частоты питающего напряжения f .
- •Изменение числа пар полюсов р.
- •Регулирование скольжения s.
- •Моделирование разомкнутой эмс постоянного тока
- •3. Моделирование замкнутой эмс постоянного тока
Торможение дпт последовательного возбуждения
Здесь не может быть генераторного торможения , т.к. .
Существует два способа торможения:
Самовозбуждение;
С независимым возбуждением.
Первый способ делится на два вида:
А) динамическое торможение;
Б) торможение противовключением.
Схемы эквивалентны схемам реверсирования в двигателях с независимым возбуждением
При динамическом торможении якорную цепь вместе с обмоткой возбуждения замыкают на тормозное сопротивление. Ток якоря изменяет свое направление, т.к. он протекает под действием ЭДС, а направление магнитного потока сохраняется за счет соответствующего подключения обмотки возбуждения.
При торможении с независимым возбуждением обмотку возбуждения подключают к источнику тока или напряжения таким образом превращая двигатель в ДПТ с параллельным возбуждением.
Механические характеристики дпт смешанного возбуждения
Д ПТ смешанного возбуждения содержат две обмотки : одна включена параллельно, а другая – последовательно).
Двигатели смешанного возбуждения имеют все достоинства ДПТ с параллельным возбуждением + пусковые свойства двигателей с последовательным возбуждением. Механическая характеристика таких ДПТ нелинейная, но имеет частоту идеального ХХ ( ).
, где
- магнитный поток создаваемый параллельной обмоткой возбуждения (ОВ2);
I – соответствует ненасыщенной магнитной системе двигателя, при этом ее нелинейность (вид характеристики) определяется последовательной обмоткой ОВ1. При дальнейшем увеличении момента, магнитная система насыщается (т.е. растет ток) и магнитный поток становится постоянным. При этом механическая характеристика становится линейной как для ДПТ с параллельным возбуждением. ДПТ смешанного возбуждения допускают все три вида торможения (генераторное, динамическое, противовключением), при этом последовательную о бмотку обычно шунтируют.
Реверсирование ДПТ смешанного возбуждения осуществляется за счет изменения направления тока в якорной цепи.
Приведение нагрузок, действующих в эмс к валу двигателя.
В большинстве случаев двигатель приводит в действие производственный механизм через систему передач, элементы которых вращаются с разными скоростями, причем часть элементов может осуществлять поступательное движение. Для большинства практических задач можно применять два допущения:
Все элементы системы являются абсолютно жесткими;
Зазоры между элементами передач отсутствуют.
Если применять эти допущения, то движение любого звена системы можно описать через любое другое звено, а все действующие нагрузки приводят к этому звену (обычно это вал электродвигателя).
Приведение моментов и сил сопротивления к валу электродвигателя
- частота вращения производственного механизма (ПМ).
- уравнение движения для вала двигателя.
Под приведенным моментом сопротивления будем считать такой момент , который оказывает на электромеханическую систему такое же действие, как и момент приложенный к производственному механизму.
Приведение момента сопротивления от одной оси вращения к другой осуществляется на основании энергетического баланса системы:
«С учетом КПД мощность, передаваемая всеми элементами системы, одинакова».
Уравнение энергетического баланса системы:
(*) – уравнение для 1-й передачи;
, где
- передаточное число передачи;
- КПД передачи.
В общем случае (если n-ое количество передач), то
- передаточное число n-ой передачи ;
- КПД n-ой передачи .
В случае, если ПМ осуществляет поступательное перемещение необходимо привести к валу двигателя.
Аналогично из (*):
В общем случае, если количество передач:
Иногда требуется привести вращательное движение к поступательному, тога приведение осуществляется по формуле (*).
, где
- скорость движения выходного вала двигателя;
- приведенная сила сопротивления.