 |
Исходя из такого определения мы можем определить постоянную времени для указанных 4 видов.
|
|
|
|
Взаимосвязанный электропривод с механическим соединением валов.
Два или несколько механически или электрически связанных между собой электроприводов, при работе которых поддерживаются заданные соотношения скоростей, нагрузок или положения называются взаимосвязанными электроприводами.
Рассмотрим двух двигательный электропривод с механическим соединением валов и линейными механическими характеристиками: 
(1)
При механическом соединении валов 
и суммарный момент двух двигателей 
, откуда находим уравнение механической характеристики 
.
1) 
,тогда 
, (4)
2) 
. 
3) 
. 
4) 
,
Двух двигательный электропривод с механическим соединением валов позволяет получать специальные механические характеристики, которые могут быть использованы для кратковременной устойчивой работы на низких скоростях при изменяющейся нагрузке.
Рис.3
5. ВЗАИМОСВЯЗАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВАЛОМ
Взаимосвязанный электропривод с электрическим соединением (так называемый электрический вал) применяется для синхронного и синфазного вращения механически не связанных валов (затворы шлюзов, механизмы разводных мостов, передвижения козловых кранов и др.). Системы электрического вала делятся на две группы: со вспомогательными уравнительными машинами и с основными рабочими машинами. Электрический вал со вспомогательными синхронными машинами показан на Рис.3.99.
Если оба вала вращаются синхронно и синфазно, то вспомогательные синхронные машины СМ1 и СМ2 никакого влияния на работу электропривода не оказывают, так как ЭДС статоров 
и 
равны по величине и противоположны по фазе (Рис.3.99б). Если одна из машин, например СМ2, отстанет на угол 
, то появится уравнительный ток 
, который по отношению к вектору 
результирующей ЭДС будет расположен примерно под углом 900 по причине почти индуктивного сопротивления роторной цепи вспомогательных машин (Рис.3.99в). Для СМ1 ток 
будет генераторным (ток и ЭДС по направлению почти совпадают, что характерно для любого тормозного режима), а для СМ2 он будет двигательным (ток и ЭДС 
почти противоположны, что соответствует двигательному режиму). В результате вал 1 подтормозится, а вал 2 подгонится, и положение валов выравнивается.
|
|
|
Поскольку в синхронных машинах величина ЭДС пропорциональна скорости ротора, то с уменьшением скорости будет снижаться синхронизирующий (уравнительный) момент синхронных машин:
, (3.441)
При пуске 
и синхронизирующий момент отсутствует. Поэтому пуск механизмов с таким электрическим валом может осуществляться только в несинхронном режиме.
В качестве вспомогательных машин в электрическом вале чаще используются асинхронные машины с фазным ротором (Рис.3.100).
При рассогласовании по фазе роторов на угол появляется уравнительный ток , под действием которого на отстающем валу 1 создается двигательный
, (3.442)
а на опережающем – тормозной 
, (3.443)
моменты. Если угол малый, то можно принять 
, тогда можно видеть, что моменты 
и 
пропорциональны скольжению. При малых скольжениях в пределах рабочих значений уравнительные машины ВАМ1 и ВАМ2 развивают малые моменты. Уравнительный момент электрического вала со вспомогательными асинхронными машинами
, (3.444) где 
, (3.445)
) 
, (3.446)
зависит от скольжения 
и не превышает величины 
. Наиболее интенсивный рост 
получается при изменении 
до 2-3.Поэтому уравнительные машины ВАМ1 и ВАМ2 включают так, чтобы их роторы вращались против магнитного поля, тогда 
. Однако при вращении роторов против поля возрастают потери в стали роторов за счет возрастания частоты, что необходимо учитывать при выборе мощности вспомогательных машин.
|
|
|
6. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ: ОБЩИЕ СВЕДЕНЬЯ.
Любая физическая система, в том числе система электропривода, содержащая один или несколько источников энергии, называется динамической системой. Переход динамической системы из одного установившегося состояния в другое осуществляется за конечный промежуток времени. Интенсивность изменения энергии в переходном процессе характеризуется величиной, которая называется постоянной времени. С энергетической точки зрения постоянную времени T можно представить как отношение изменения энергии ∆Wза малый промежуток времени к изменению мощности ∆P: 
Исходя из такого определения мы можем определить постоянную времени для указанных 4 видов.
1) Механический. 
Если 
,то тогда 
.
2) Магнитный. 
Если 
3) Электрический. 
Если 
4) Тепловой. 
- Дж/ºС, 
- Вт; 
Если 
A – Теплоотдача Вт/ºС 
В зависимости от учета числа инерционностей электропривода переходные процессы разделяют на:
1) Механический переходной процесс 
2) Электромеханический переходной процесс 
.
В механических переходных процессах учитывается только одна постоянная времени – электромеханическая . Рассмотренный переходной процесс возможен тогда, когда 
, например, при реостатном пуске двигателя постоянного тока или асинхронного двигателя с фазным ротором, а также в электроприводах с большими инерционными массами (центрифуги, дробилки, механизм передвижения крана и т.п.).
и электромагнитная(электрическая) 
. Такие переходные процессы происходят при прямом пуске двигателя постоянного тока и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, при набросе (сбросе) нагрузки двигателя, работающего на естественной характеристике.
Кроме того, вид переходного процесса электропривода будет зависеть от характера изменения во времени управляющего или возмущающего воздействий. В большинстве случаев возмущающее воздействие (нагрузка) изменяется скачком и определяется технологическим процессом машины(механизма), приводимой в движение электроприводом.
|
|
|
Целью расчета переходного процесса электропривода является получение зависимостей скорости ω,момента M и тока I и других величин от времени t для одно- и/или двухмассовой модели электропривода.
При расчете переходных процессов считают известными:
1) Начальные значения: 
Конечные значения: 
|
|
|
