Статический момент (момент сопротивления) пропорционален частоте вращения (рис.4.2, кривая 2). В такой режим входит двигатель постоянного тока при динамическом торможении, когда якорь двигателя замкнут на резистор, а ток возбуждения не изменяется.
Статический момент (момент сопротивления) не зависит от частоты вращения (кривая 3). Характерно для подъемных кранов, лебедок, поршневых насосов при подъеме воды на постоянную высоту, транспортеров, конвееров с постоянной передвигаемой массой. Для пуска и ускорения таких механизмов двигатель должен развивать пусковой момент значительно больший их статического момента.
Данные о статическом моменте (моменте сопротивления) механизма приводятся в технической инструкции. Для некоторых механизмов статический момент (момент сопротивления) зависит от траектории движения исполнительного механизма (от угла поворота). Например, в поршневом компрессоре, ножницах для резки металла, приводе рулевого устройства (Рис.4.3).
Рис 4.3 Механическая характеристика поршневого компрессора. Статический момент сопротивления зависит от траектории движения исполнительного механизма.
Иногда статический моментизменяется из-за изменения свойств обрабатываемого механизмами материала (вещества). И закономерности изменения момента сопротивление от скорости нельзя выразить ни графически, ни аналитически (например камнедробилки, бетономешалки).
Для электродвигателей угловая скорость и элетромагнитный момент связаны одинаковой зависимостью и обуславливают друг друга.
Статические моменты судовых механизмов могут быть функциями различных величин и поэтому признаку делятся на пять классов.
Моменты, не зависящие от параметров движения = const (для грузоподъемных механизмов).
Моменты, зависящие от скорости: = f(ω) для электромеханических преобразователей. Центробежных насосов, вентеляторов.
Моменты, зависящие от пути (угла поворота) =f(α). Для шпилей, брашпилей.
Моменты, зависящие от скорости и угла поворота. =f(). Для электромеханических рулевых устройств.
Моменты, зависящие от времени = f (t). Для буксирных лебедок.
В общем случае статический момент механизма выражается уравнением,
+ () (4-9)
где:
–начальный статический момент, создаваемый трением.
–номинальный момент нагрузки, соответствующий номинальной
скорости .
x – коэффициент нагрузки (выбирается в зависимости от характера нагрузки).
показатель степени, определяющий характер зависимости от
угловой скорости ,(1 << 2) выбирается от1 до +2( для вентиляторов 2).
(4-10)
Все электродвигатели обладают свойством саморегулирования (подробно свойство саморегулирования будет рассмотрено далее) и развивать момент равный моменту сопротивления механизма [гер 444].
Любой производственный механизм после включения электродвигателя, через некоторое время, входит в установившийся режим при этом скорость двигателя устанавливается постоянной.
Установившемуся режиму соответствует равновесие статического момента сопротивления механизм – и электромагнитного момента двигателя – при определённой скорости, т.е.
После достижения равновесия между моментами в электроприводе устанавливается постоянная или установившаяся скорость движения.
Значение установившейся скорости легко определить графически, если механическую характеристику механизма (например вентилятора – кривая 1 (рис 4.2) построить в осях, вместо(на графике() в одном масштабе (рис. 4.4).
На рисунке 4.4 приведены механические характеристики трёх видов двигателей (синхронного СД, асинхронного АД, двигателя постоянного тока ДПТ) и механизма с вентиляторной механической характеристикой . Точки пересечения характеристик (а, в, с) соответствуют установившемся скоростям валов двигателей и вентилятора при подключении вентилятора отдельно к каждому из двигателей.
Механическая характеристика двигателя и механизма позволяет определить скорость, момент, мощность и диапазон регулирования скорости D = , если её нужно регулировать двигателем.
Механическая характеристика необходима так же для определения времени перехода от одной скорости к другой, например, при пуске и остановке, так как от времени перехода зависит производительность и экономичность показателей всего устройства.
Рис. 4.4 Механические характеристики
Любые изменения нагрузки рабочего механизма, включение или выключение двигателя, подключение резисторов в силовую цепь двигателя, изменение напряжения и т.д. – все эти изменения приводят к ускорению или замедлениюскорости привода ипоявлению динамического момента , которыйнагружает либо разгружает вал электродвигателя
. (4-11)
Что бы определить возможные перегрузки двигателя (по моменту и мощности) во времени нужно знать, как изменяется момент, и мощность двигателя во времени (в течение рабочего цикла), то есть иметь нагрузочную диаграмму элетропривода.
studfiles.net
Важной характеристикой ШД является зависимость статического синхронизирующего момента от электрического угла рассогласования qэл, т.е. зависимость вращающего момента при установившемся токе в обмотке управления от угла между осью ротора и осью возбужденного полюса статора. Для двигателя с симметричным ротором эта зависимость близка к синусоидальной M=Mmaxsinq (рис.3.5,а). Для двигателя с клювообразными полюсами эта зависимость имеет вид несимметричной кривой (рис.3.5,б). Полуволны кривой M(q), оставаясь равновеликими по площади, имеют различную протяженность: по оси q длительность ускоряющей полуволны p+bэл, а тормозящей p–bэл, где bэ л– угол смещения кривой.
Рис. 3.5. Статический синхронизирующий момент: а) – для симметричного ротора; б) –
для клювообразного ротора
В шаговых двигателях НС статора перемещается по окружности статора не плавно, как в обычных синхронных двигателях, а скачкообразно. Последнее обуславливает ряд особенностей ШД.
Допусти, что ротор ШД, нагруженного моментом Мн, имел угол рассогласования q1. Произошло переключение обмоток статора и НС скачком переместилась на угол a , равный шагу двигателя (рис.3.6,а). На такой же угол переместится и кривая синхронизирующего момента. В данном случае момент ШД возрасте на величину DM, вследствие чего ротор начнет перемещаться в новое положение. Когда ротор повернется на угол a, превышение момента станет равным нулю. Система придет в новое согласованное положение с углом рассогласования q2.
Однако такое перемещение ротора возможно, если переключение обмоток статора не переводит ШД в зону неустойчивой работы. Если же угол a, т.е. шаг будет большим (рис. 3.6,б), то момент двигателя станет меньше момента нагрузки, ротор перейдет в зону неустойчивой части угловой характеристики, он не будет следовать за полем статора и потеряет шаг – произойдет сбой в работе.
Для того, чтобы двигатель не терял шаг, необходимо, чтобы выполнялось определенное соотношение между максимальным синхронизирующим моментом Мmax, моментом сопротивления Мн и числом устойчивых положений n: Mн<Mmaxcos(p/n). Чем больше n (мельче шаг), тем большим моментом можно нагружать ШД. В пределе, когда n ®¥, условие устойчивой работы ШД ничем не отличается от условия статической устойчивости обычных синхронных двигателей (Mн < Mmax).
Рис. 3.6. Статические механические характеристики ШД: М1 – до переключения обмоток;
М2 – после переключения обмоток
Характер движения ротора ШД определяется частотой и характером изменения управляющих импульсов. В зависимости от этого различают следующие режимы работы шаговых двигателей: статический; квазистатический; установившейся; переходный.
Статический режим – это режим, при котором по обмоткам статора протекает постоянный ток, создающий неподвижное в пространстве магнитное поле, а ротор не вращается. Под действием нагрузки ротор лишь отклоняется от положения М=0 на некоторый угол q. Основной характеристикой этого режима является зависимость статического синхронизирующего момента от угла рассогласования M=f(q) (см.рис.3.5).
Квазистатический режим – это режим отработки единичных шагов, при котором переходные процессы от предыдущего такта коммутации полностью затухли и скорость ротора в начале следующего шага равна нулю. Он используется в стартстопных, лентопротяжных и других механизмах, в которых требуется фиксация ротора после каждого шага.
Предельная частота управляющих импульсов, при которой еще соблюдается
квазистатический режим, определяется временем протекания электромагнитных и особенно электромеханических переходных процессов, т.е. временем колебаний ротора. Для уменьшения или полного устранения качаний ротора в конце шага применяют различные приемы.
При принудительном торможении после перевода управляющего импульса с первой обмотки или группы обмоток на вторую через некоторый промежуток времени, в течении которого ротор отработает часть шага и запасет определенное количество кинетической энергии, управляющий импульс вновь переводится на первую обмотку. На ротор начинает действовать тормозной момент. При правильном выборе времени и величины тормозящего момента ротор остановится в конце шага, после чего управляющий импульс переводится на вторую обмотку и ротор, отработав шаг, фиксируется в заданном положении практически без колебаний.
При естественном торможении отработка шага происходит в два этапа: на первом этапе движение ротора осуществляется за счет положительного приращения момента, возникающего при сдвиге НС статора на часть полного шага; на втором этапе – за счет кинетической энергии, запасенной ротором при отрицательном (тормозном) моменте. При достижении ротором заданного положения НС сдвигается на оставшуюся часть шага и фиксирует ротор в этом положении. Естественное торможение возможно лишь в тех ШД, у которых полный шаг можно поделить на несколько элементарных шагов.
Повысить предельную частоту квазистатического режима можно путем увеличения числа обмоток статора или числа тактов коммутации. Во всех этих случаях снижается угол перемещения и кинетическая энергия ротора, что уменьшает его склонность к качаниям.
Установившийся режим – это режим, соответствующий постоянной частоте следования управляющих импульсов. При частоте управляющих импульсов f1, меньшей частоты собственны колебаний двигателя f0, движение ротора носит колебательный характер, что увеличивает динамическую ошибку при отработке заданного перемещения.
При малых возмущениях частота собственных колебаний ротора
,
где Mmax – максимальный статический синхронизирующий момент; Jp ,Jн– момент инерции ротора и нагрузки, приведенные к валу двигателя; р –число пар полюсов.
При значительных возмущениях
.
При частоте управляющих импульсов f1=f0/k, где k – целое число, возникает явление электромеханического резонанса, которое при слабом демпфировании колебаний может привести к нарушению нормального движения ротора и выпадению его из синхронизма. При f1>f0 имеют место вынужденные колебания с частотой управляющих импульсов; амплитуда их монотонно уменьшается с увеличением частоты. Для устойчивой работы ШД необходимо, чтобы Mн/Mmax £ 0,3¸ 0,5, a Jн/Jp £ 1¸ 2.
Переходный режим – это основной эксплуатационный режим работы ШД. Он включает в себя пуск, реверс, торможение, переход с одной управляющей частоты на другую. Физические процессы в переходных режимах определяются как параметрами двигателя и его нагрузки, так и начальными условиями, при которых начинается переходный процесс.
Основное требование к ШД в переходных режимах заключается в отсутствии потери шага, т.е. сохранение синхронизма при любом характере изменения управляющих импульсов.
Пуск шагового двигателя осуществляется из неподвижного положения ротора, которое он занимает при установившихся значениях токов в обмотках, путем скачкообразного увеличения частоты управляющих импульсов от нуля до рабочей. При этом ротор вначале отстает от поля, затем, ускоряясь, достигает частоты вращения поля, опережает его и вследствие отрицательного синхронизирующего момента снова замедляет свое движение.
Вследствие демпфирования колебания скорости вращения быстро затухают, наступает установившийся режим.
.
Максимальная частота управляющих импульсов, при которой возможен пуск без потери шага, называется частотой приемистости fпр. Частота приемистости растет с увеличением максимального синхронизирующего момента, уменьшением шага, снижением постоянной времени обмоток, нагрузки и момента инерции. Для современных ШД fпр = 100¸1000 Гц.
Торможение шагового двигателя осуществляется скачкообразным снижение частоты управляющих импульсов от рабочего значения до нуля. Предельная частота, при которой ротор останавливается без потери шага, как правило, выше частоты приемистости, что объясняется внутренним демпфированием – электромагнитным тормозным моментом, моментом сопротивления нагрузки и трением в опорах.
Реверс ШД производится путем изменения последовательности коммутации токов в обмотках, приводящего к изменению направления вращения магнитного поля на обратное. Предельная частота управляющих импульсов, при которой реализуется реверс без потери шага, всегда меньше частоты приемистости и составляет (0,2¸0,5) fпр.
studfiles.net
Ранее отмечали, что в электроприводе двигатель может работать в двигательном или тормозном режимах, развивая соответствено вращающий или тормозящий момент.
Момент и мощность, вращательного движения для любой машины или дигателя связаны известным из механики соотношением:
(4-1)
где: – мощность [Вт];
–момент [Нм];
–угловая скорость [Рад/сек].
В расчетах мощность двигателя выражают в кВт, а вместо угловой скорости – , в практических расётах пользуются частотой вращения – n [об/мин] количество оборотов в минуту.
Тогда уравнение 4-1 принимает вид
кВт (4-2)
Нормальная безаварийная работа двигателя возможна только тогда, когда его действительный режим работы не превышает условий номинального режима. Для работы в номинальном режиме электродвигатель построен заводом изготовителем.
Номинальный режим характерезуется номинальными: мощностью, напряжением, частотой тока, оборотами и некоторыми другими параметрами. Номинальные велечины указывают на щитке и в паспорте электродвигателя и приводят в каталогах на электродвигатели.
Номинальный момент, в паспорте не указывается, его вычисляют по номинальной мощности двигателя:
(4-3)
В курсе электрические машины было показано, что скорость элктродвигателя зависит от нагрузки на валу, т.е. от статического момента (момента сопротивления) механизма.
Зависимости или() называются механическими характеристиками.
Механические характеристики исполнительных механизмов – это зависимости между приведенными к валу двигателя скоростью и статическим моментом (моментом сопротивления) механизма.
Для правильного проектирования и экономичной эксплуатации электропиривода необходимо соответствие механических характеристик двигателя и характеристик исполнительных механизмов.
В отличие от двигателей значение статического момента (момента сопротивления) механизма часто зависит от скорости рабочего органа. И механические характеристики исполнительных механизмов в технической документации представляют (4-4) функцией статического момента – от угловой скорости– ω, т.е
= f(ω). (4-4)
Но для удобства совместного рассмотрения механических характеристик электродвигателя и механизма, характеристику исполнительного механизма изображают как функцию скорости , приведенной к валу двигателя от статического момента механизма, т.е
. (4-5)
Рабочие механизмы создают статические моменты .
Для любого электродвигателя входной величиной является статический момент механизма, а выходной – его скорость, то есть скорость двигателя является функцией момента ω().
Для механизмов, наоборот, входной величиной является скорость ω, а выходной статический момент механизма , статический момент механизма является функцией скорости(ω).
Это означает, что при любом изменении скорости механизма или скорости двигателя будет изменяться статический момент (момент сопротивления) механизма .
Рассмотрим типичные зависимости статического момента сопротивления от угловой скорости.
studfiles.net
В простых по устройству механизмах рабочий орган соединен с электродвигате
лем непосредственно ( напрямую ).
Например, в электроприводе насоса его крыльчатка закреплена непосредственно
на валу электродвигателя. В этом случае статический момент , созданный крыльчаткой насоса, равен полезному моменту на валу электродвигателя. Иначе говоря, передача энергии от электродвигателя к насосу происходит без потерь энергии.
В более сложных по устройству механизмах, например, лебедках, брашпилях и
т.п. используют передачи ( редукторы ). В этом случае в передаче возникают потери энер
гии, в результате чего статический момент механизма и полезный момент двигателя неодинаковы ( больше полезный момент двигателя ) .
Между тем, для того, чтобы подобрать электродвигатель под механизм, надо
предварительно рассчитать полезный момент двигателя по заранее заданным параметрам механизма и передачи.
Такой расчет полезного момента двигателя по заданным параметрам механизма
и передачи называют приведением статического момента ( механизма ) к валу электродви
гателя.
Рассмотрим такой расчёт на примере упрощенного электропривода лебёдки, состоящего из электродвигателя М, одноступенчатого редуктора Р и грузового барабана Б ( рис. 8.3 ).
Рис. 8.3. Кинематическая схема электропривода лебёдки: М – электродвигатель,
Р – редуктор, Б – грузовой барабан
Пусть предварительно заданы параметры механизма и передачи, а именно: статический момент механизма М, а также коэффициент полезного действия передачи η и её передаточное число ί.
Далее рассуждаем так.
Мощность на валу электродвигателя
Р= ω* М( 1 )
Мощность на валу механизма
Р= ω* М( 2 )
Мощности Ри Рсвязаны через коэффициент полезного действия передачи:
η = Р/ Р( 3 )
Подставим в формулу ( 3 ) правые части формул ( 1 ) и ( 2 ):
η = ω * М/ ω* М( 4 )
Из формулы ( 4 ) найдем момент на валу электродвигателя
М= (ω* М) / ( η* ω) = М/ ( η*ί ) ( 5 ),
где: ί = ω / ω- передаточное число передачи ( редуктора ).
Анализ формулы приведенного момента
Момент на валу электродвигателя тем больше, чем больше статический момент Ми чем меньше кпд η и передаточное число ί передачи.
В зависимости от изменения скорости электропривода, различают два режима его работы
1. установившийся или статический режим, при котором скорость не изменяется;
2. переходный или динамический режим, при котором скорость изменяется.
Переходный режим может возникнутьв таких случаях:
1. при изменении параметров двигателя, например, при регулировании скорости изменением сопротивления в цепи обмотки якоря;
2. при изменении параметров механизма, например, при изменении подачи насоса;
3. при изменении параметров судовой сети, например, при колебаниях напряжения.
В динамическом режиме, в дополнение к ранее рассмотренным электромагнитному моменту двигателя М и статическому моменту механизма М, на валу двигателя возни-кает дополнительный, т.к. называемыйдинамический момент М.
Появление этого момента объясняется действием сил инерции всех без исключения движущихся частей электропривода. Например, в электроприводе лебедки динамический момент появляется вследствие инерции якоря электродвигателя, шестерней редуктора, грузового барабана и самого груза.
Динамический момент, возникающий под действием сил инерции, увеличивает время переходных процессов, например, время пуска и остановки электропривода.
Для уменьшения динамического момента в двигателях специального исполнения уменьшают диаметр ротора и одновременно, для сохранения мощности двигателя, увели-чивают его длину. Такие двигатели применяют в электроприводах грузоподъемных меха-низмов. Их применение позволяет сократить время пуска и остановки электропривода, а значит, повысить производительность грузовых лебедок и кранов.
Серии таких электродвигателей называются крановыми ( от грузового крана ).
studfiles.net
После выбора электродвигателя и редуктора, а также после расчета моментов сопротивления можно привести статические моменты системы к валу двигателя, воспользовавшись формулой (5.1)
(5.1)
где - статический момент рабочей машины, Нм;
- передаточное отношение выбранного редуктора.
При подъёме груза
При опускании клети
Тогда статический момент на валу двигателя в двигательном режиме:
С грузом:
(5.2)
Без груза:
где - коэффициент полезного действия выбранного редуктора.
В тормозных режимах момент рассчитывается по формуле:
С грузом:
(5.3)
Без груза:
Это связано с тем, что энергия поступает с вала двигателя и за вычетом потерь в передаче поступает на двигатель.
Приведенные статические моменты системы электропривод – рабочая машина рассчитывают для каждого участка с учетом режима работы привода:
(5.4)
где - момент потерь холостого хода двигателя, Нм.
Принимаем равным 5% от номинального:
(5.5)
Двигательный режим:
С грузом:
Без груза:
Тормозной режим:
С грузом:
Без груза:
Результаты расчета занесены в таблицу 6.1 для каждого участка.
Необходимо привести моменты инерции всей системы к валу двигателя для того, чтобы заменить систему на эквивалентную.
Суммарный приведенный момент инерции:
(5.6)
где - приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно и вращательно движущихся частей системы, кг∙м2;
- момент инерции ротора выбранного двигателя, кг∙м2;
- коэффициент, учитывающий момент инерции остальных моментов электропривода: тормозного шкива, муфт, редуктора, и т.д. ().
Приведенный момент инерции рабочей машины к валу двигателя:
(5.7)
Суммарный приведенный момент инерции при движении с грузом согласно формуле (5.6):
При движении с грузом:
При движении без груза:
Для каждого участка проведены расчеты, и все значения занесены в таблицу 6.1.
Рассчитаем пусковые и тормозные моменты двигателя, которые требуются для разгона и торможения привода.
Пусковой момент:
(5.8)
где- статический момент сопротивления движению, Нм;
- динамический момент, Нм.
Приведенную к валу двигателя жесткость упругой механической связи СПР
определяют через значение крутильной жесткости рабочего вала по формуле:
.(5.9)
Динамический момент рассчитываем по формуле (5.10):
(5.10)
где a- допустимое ускорение при пуске и торможении, м/с2;
D – диаметр шкива, преобразующей вращение в поступательное движение, м;
J – приведенный момент инерции привода, кг∙м2.
Динамический момент при движении с грузом:
При движении без груза:
Пусковой момент при движении с грузом:
При движении без груза:
Тормозной момент:
(5.11)
При движении с грузом:
При движении без груза:
Ни на одном участке момент при торможении или разгоне не оказался выше максимального момента двигателя.
Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске с грузом:
(5.12)
Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске без груза:
Рассчитаем средний момент двигателя при динамическом торможении с грузом:
(5.13)
Рассчитаем средний момент двигателя при динамическом торможении без груза:
Установившуюся скорость двигателя находим по формуле:
(5.14)
studfiles.net
Hjy Такой случай обычен, если магнитные ионы находятся в S- или эффективном iS-состояниях (Си , Мп , Fe ). Равенство эффективного момента статическому указывает на слабое взаимодействие иона с ближайшими молекулами воды. [c.218]
Вращающий момент двигателя меняется в соответствии с механической характеристикой в зависимости от скорости вращения. Момент статического сопротивления может зависеть от скорости, времени и линейного или углового перемещения, как, например, у кривошипных и кулисных механизмов. Следовательно, моменты М и не постоянны и могут выражаться весьма сложными зависимостями. Определение времени переходного режима в некоторых случаях связано со значительными трудностями из-за сложного характера зависимостей, входящих в общее уравнение движения. Однако если считать, что момент двигателя М и статический момент Мс в течение переходного процесса остаются постоянными, то общее уравнение движения решается просто. Изменению времени Ш соответствует изменение скорости ём [c.19]
Диэлектрическая константа и дипольный момент. Статические диэлектрические постоянные ео как поликристаллов, так и монокристаллов льда I тщательно определены [5, 165]. По данным рис. 3.13 видно, что Ео увеличивается при понижении температуры, а в направлении, параллельном оси с, ео несколько больше, чем в направлении, перпендикулярном оси с. Диэлектрическая константа поликристаллического льда при 0° С больше, чем диэлектрическая константа воды, хотя уменьшение объема воды при плавлении должно было бы вызывать изменение в про- [c.107]Режим работы асинхронного двигателя главного привода — длительный он работает круглосуточно и останавливается лишь при ремонте машины. Момент статического сопротивления привода в первом приближении можно считать постоянным. [c.73]
Из приведенного уравнения следует, что момент статического сопротивления M z двигателя, затрачиваемый на натяжение пленки, и угловая скорость его вращения со находятся в обратно пропорциональной зависимости [c.85]
Р мощность дробления СД —маховой момент — статический момент при пуске М —ста тический момент дробления. [c.73]
Статический момент, приложенный к валу двигателя, состоит из слагаемого, соответствующего полезной работе, совершаемой механизмом, и работе сил трения. Моменты статического сопротивления подразделяют на реактивные и активные (потенциальные). Реактивные моменты (моменты сил трения, сопротивления резанию и пр.) препятствуют движению и в уравнении (3.1) всегда принимаются со знаком плюс . Потенциальные моменты (моменты от силы тяжести, сжатия, растяжения или скручивания упругих тел) могут либо препятствовать движению, либо способствовать ему, В первом случае они принимаются со знаком плюс , во втором — минус . Статические моменты определяют расчетным или экспериментальным путем. [c.123]
При дальнейшем увеличении нагрузки на валу момент статического сопротивления станет больше вращающего момента двигателя, что повлечет за собой изменение направления вращения вала двигателя и, следовательно, изменение знака [c.134]
Условия втягивания в синхронизм будут тем благоприятнее, чем меньше скольжение, при котором подается ток в обмотку возбуждения, а также чем меньше момент статического сопротивления на валу двигателя момента инерции ротора двигателя и приводимого механизма. Практически скольжение, при котором происходит надежное втягивание в синхронизм, должно быть меньше 0,05. [c.154]
Л1 . Путем совершенствования пусковой обмотки двигателя можно достичь надежного втягивания в синхронизм при моменте статического сопротивления, равном номинальному моменту двигателя. Пуск по этой схеме по своей простоте приближается к пуску асинхронного двигателя. [c.155]
Как известно, момент двигателя, равный в установившемся режиме моменту статического сопротивления, определяется произведением магнитного потока на ток якоря (ротора). Если в процессе регулирования частоты вращения магнитный поток не изменяется и равен номинальному значению и условия охлаждения двигателя неизменны, то и ток якоря не будет изменяться. Поэтому момент статического сопротивления на валу двигателя может быть при всех частотах вращения постоянным и равным номинальному. Допустимая же мощность, равная произведению допустимого момента статического сопротивления на частоту вращения, будет изменяться прямо пропорционально частоте вращения. Такое регулирование называется регулированием с постоянным моментом. [c.157]
Если при регулировании частоты вращения двигателя изменяется его магнитный поток, а ток якоря (ротора) должен быть неизменным по условиям нагревания, прямо пропорционально потоку будет изменяться и допустимый момент статического сопротивления на валу двигателя. Частота вращения будет обратно пропорциональна магнитному потоку, поэтому мощность на валу двигателя при указанном режиме остается приблизительно постоянной. Такое регулирование называется регулированием с постоянной мощностью. [c.157]
Таким образом, при регулировании с постоянной мощностью увеличение частоты вращения должно сопровождаться уменьшением момента статического сопротивления на валу двигателя по гиперболическому закону. У двигателей постоянного тока уменьшение момента статического сопротивления должно быть еще большим, поскольку при высоких частотах вращения необ- [c.157]
Отступление от этого правила целесообразно только в том случае, когда момент статического сопротивления быстро уменьшается с уменьшением частоты вращения (например, приводы центробежных насосов и нагнетателей). При этом более быстрое уменьшение напряжения по сравнению с частотой улучшает энергетические показатели двигателя, и в то же время уменьшение максимального момента, с точки зрения перегрузочной способности, не опасно. К достоинствам частотного регулиро- [c.161]
Область применения формулы эквивалентной мощности, как это следует из ее определения, весьма ограничена. Этой формулой можно пользоваться только в тех случаях, когда график нагрузки не содержит периодов пуска и торможения, а колебания момента статического сопротивления на валу двигателя не приводят к заметным изменениям частоты вращения (двигатели постоянного тока параллельного и независимого возбуждения, а также асинхронные двигатели при работе на естественной характеристике). [c.187]
Для успешного пуска двигателя необходимо, чтобы его пусковой момент превышал момент статического сопротивления на величину, позволяющую обеспечить заданное время пуска. Особенно важное значение это имеет для механизмов с большими моментами инерции и в тех случаях, когда момент статического сопротивления при пуске выше момента статического сопротивления установившегося режима. [c.189]
При уменьшающемся моменте статического сопротивления на валу двигателя некоторой мощности Р может быть достиг- [c.262]
Точно определить мощность Яд. п двигателей лебедки трудно, поскольку эти двигатели при спуско-подъемных операциях работают в повторно-кратковременном режиме с переменными продолжительностью цикла и моментом статического сопротивления на валу. Поэтому сначала по основным параметрам буровой лебедки, пользуясь приближенными формулами, ориентировочно определяют Яд а затем, выбрав двигатель и рас- [c.264]
Принципиальная схема управления синхронным двигателем насоса буровой установки Уралмаш-4000 БЭ показана на рис. 7.15. Поскольку условия пуска двигателя бурового насоса являются сравнительно легкими (момент статического сопротивления на валу двигателя составляет примерно 20% от номинального момента двигателя, время разгона 3—4 с, мощность сетей, как правило, достаточная), в схеме предусмотрен его прямой пуск с наглухо подключенным возбудителем. [c.279]
Подъем КТБ состоит из отдельных циклов, число которых равно числу свечей за время одного цикла происходит подъем на высоту одной свечи (25—37 м), затем ее отвинчивают, переносят и устанавливают, после чего цикл повторяется. Таким образом, по мере подъема вес КТБ дискретно уменьшается и, следовательно, уменьшается момент статического сопротивления на валу приводного двигателя. Диапазон изменения момента статического сопротивления определяется отношением веса максимального груза к весу крюка с незагруженным элеватором и составляет от 14 1 до 20 1, причем большой диапазон относится к буровым лебедкам большей грузоподъемности. Так как время работы привода лебедки при подъеме КТБ труб перемежаются паузами для отвинчивания, переноса и установки труб, а также спуска крюка с незагруженным элеватором, то режим работы привода лебедки — повторно-кратковременный с относительной продолжительностью включения 25 - 40 %. [c.206]
При наличии уменьшающегося момента статического сопротивления на валу двигателя номинальной мощностью Р наибольшая производительность лебедки (без учета времени переходных процессов) может быть достигнута, если по мере подъема труб скорость подъема увеличивается, т.е. если выполняется условие [c.206]
Момент Мс сопротивления, преодолеваемый мальтийским механизмом, состоит из суммы двух моментов статического (момента сил трения) Мст и динамического Мдин=е/кр- [c.180]
Таким образом, для колес массой от 10 до 100 кг так называемый скрытый момент статической неуравновешенности изменяется от 40 до 400 ГС см. Если учесть, что центрование на балансировочной оправке при установке колеса на вал насоса неидеально и биение относительно оси врашения достигает 0,01 - 0,03 мм, то появляюшаяся при врашении из-за этих причин динамическая сила будет сушественной, а коэффициент неуравновешенности Е составит [c.88]
Условием перехода во взвешенное состояние является превышение некоторой критической скорости йУкр потока. В этот момент статическое давление слоя равно падению давления газа при движении через неподвижный слой (с максимальной порозностью вкр). Статическое давление [c.141]
Момент М2 меньше абсолютной величины момента Mi на величину ХоРуо, представляющую собой момент статической нагрузки подшипника вследствие эксцентрицитета цапфы. [c.39]
Если за начальное состояние принять состояние покоя (со = 0), а момент электродвигателя за пусковой момент (Мэ=Мцуск), то время пуска /пуск, необходимое для разгона привода до установившейся угловой скорости (,)с (конечное состояние), соответствующей моменту статического сопротивления Ait, определим из выражения [c.21]
Движение электропривода, как и всякого механизма, подчиняется законам ди 1амики и определяется действующими силами (моментами). Вращающий момент развиваемый двигателем, в любой момент времени уравповещивается суммой моментов статического сопротивления Мс и динамического (инерционного) Мди,, [c.122]
При равенстве вран ающего мо.мента двигателя и момента статического сопротивления возможно состояние динамического равновесия частота вращения электропривода не изменяется. При нарушении равновесия между моментами двигателя и сопротивления частота вращения двигателя начинает изменяться. Если Л1д >УИразностью между моментами двигателя и сопротивления. Положительному динамическому моменту соответствуют ускорение электропривода и возрастание кинетической энергии отрицательному — замедление привода и убыва-iHie кинетической энергии. [c.123]
По графикам зависимостей момента двигателя и момента статического сопротивления от со Л1дп = /((о) и Мс = /(со) строят график зависимости Мдв—M = f(a). [c.127]
Сохранение постоянного допустимого момента статического сопротивления на валу возможно лишь для двигателей с независимой вентиляцией, у которых условия охлаждения не зависят от частоты вращения. У двигателей с самовентиляцией понижение частоты вращения влечет за собой ухудшение условий охлаждения. Поэтому для таких двигателей допустимый момент статического сопротивления на валу должен снижаться (приблизительно 0,5% снижения момента на каждый процент снижения частоты вращения). [c.157]
Во время установившегося режима работы двигатель развивает момент, уравновешивающий момент статического сопротивления Мс, обусловленный нагрузкой производственного механизма и трением в звеньях механизма. Кроме того, во время переходных процессов двигатель должен преодолевать динамический момент Л1дин. Поэтому суммарный момент Мдв, развиваемый двигателем, выразится уравнением (3.1). [c.178]
chem21.info
Cтраница 1
Момент статической нагрузки считается равным нулю. [1]
Моменты статической нагрузки разделяются на активные и реактивные. К первым относятся движущие моменты нагрузки, например момент, обусловленный весом поднимаемого груза или упругой деформации тел. Ко вторым относятся моменты сил трения, резания и неупругой деформации тел. [2]
Момент статической нагрузки двигателя определяется приведенными к его валу силами полеглых и вредных сопротивлений. Соответственно статическая мощность механизма с учетом потерь в его звеньях определяет статическую мощность нагрузки двигателя. Обязательным условием правильного расчета крановых электроприводов является учет нагрузок двигателя в переходных режимах. Указанные нагрузки характеризуются расчетным моментом на валу двигателя и соответствующей ему расчетной мощностью, под которыми понимаются значения названных параметров, определяющие выбор двигателя по условиям обеспечения нормального пуска. [3]
Мс - момент статической нагрузки; / - приведенный к валу суммарный момент инерции электропривода, / JUB / мех; J № и JMSX - момент инерции двигателя и приведенный к валу двигателя момент инерции механизма. [4]
Мс - момент статической нагрузки, зависящий от п; GD2 - суммарный маховой момент двигателя и приводимого механизма. [5]
Ма - момент статической нагрузки, Н - м; п - частота вращения электродвигателя, соответствующая скорости ин, об / мин. [7]
Так как момент статической нагрузки Мс - величина заданная, повышение динамического момента может быть достигнуто лишь за счет увеличения момента на валу двигателя. [8]
При приложении момента статической нагрузки сначала происходит снижение скорости и соответствующего ей напряжения на выходе датчика скорости ДС, это вызывает увеличение разницы напряжений ЗИ и ДС ( ошибки в контуре регулирования скорости), что приводит к росту напряжений на выходах PC, РТВ и ТВ и увеличению момента двигателя. Когда переходный процесс закончится, то величина напряжения на выходе PC и соответствующего ему магнитного потока двигателя установятся такими, чтобы уравновесить приложенный внешний момент статической нагрузки и восстановить скорость. [9]
Примем, что момент статической нагрузки реактивный, постоянен по величине и меняет свой знак при изменении направления вращения. При гс0; я / с; после того как двигатель тронется с места ( пфО), указанное ограничение не имеет смысла. Это обстоятельство следует учитывать при составлении схемы электронной модели исследуемого электропривода. [10]
Примем, что момент статической нагрузки реактивный, постоянен по величине и изменяет свой знак при изменении направления вращения. При со 0 я / cj; после того как двигатель начнет вращаться ( со 0), указанное ограничение не имеет смысла. Это обстоятельство следует учитывать при составлении схемы электронной модели исследуемого электропривода. [11]
В общем случае момент статической нагрузки исполнительного механизма не остается неизменным при изменении скорости вращения двигателя привода, хотя некоторые виды механизмов характеризуются приблизительным постоянством момента сопротивления, не зависящего от изменения скорости. Ниже будут показаны типовые зависимости момента статической нагрузки от скорости вращения вала механизма. [12]
Сказывается ли характер момента статической нагрузки на валу двигателя ( активный или реактивный) на преимуществах раздельного управления группами в. [13]
По отношению к моменту статической нагрузки на валу момент двигателя при отключении имеет противоположный знак; двигатель оказывается в режиме динамического торможения. Под действием тормозного момента двигателя происходит остановка приводимого механизма. [14]
Влияет ли пульсирующая составляющая момента статической нагрузки на потери в электроприводе. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
