Урок №3 Энергетический баланс для механической части электропривода презентация

Содержание


Презентации» Физика» Урок №3 Энергетический баланс для механической части электропривода
Электропривод
 Проверка домашнего задания урока № 2.
  1. Механические характеристикиЭлектропривод
 Урок № 3
 Тема: Энергетический баланс для механической части электроприводаЭлектропривод
 Энергетический баланс для механической части электропривода
 План
   Электропривод
 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода
   Электропривод
 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода
   Электропривод
 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода
   Электропривод
 2. Уравнение движения электропривода
      Электропривод
 2. Уравнение движения электропривода
      Электропривод
 2. Уравнение движения электропривода
      Электропривод
 2. Уравнение движения электропривода
      Электропривод
 3. Определение времени пуска и торможения электропривода
   Электропривод
 3. Определение времени пуска и торможения электропривода
   Электропривод
 4. Решение задач
 Задача
      Электропривод
 4. Решение задач
 Задача
      Электропривод
 5. Домашнее задание
 Л1, с. 25 – 35
 Задача



Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Электропривод Проверка домашнего задания урока № 2. 1. Механические характеристики производственных механизмов. 2. Механические характеристики электродвигателей. 3. Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу.


Слайд 2
Описание слайда:
Электропривод Урок № 3 Тема: Энергетический баланс для механической части электропривода

Слайд 3
Описание слайда:
Электропривод Энергетический баланс для механической части электропривода План 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода. 2. Уравнение движения электропривода. 3. Определение времени пуска и торможения электропривода. 4. Решение задач. 5. Домашнее задание.

Слайд 4
Описание слайда:
Электропривод 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода Для работы двигателя и производственного механизма в установившемся режиме должно существовать равновесие момента сопротивления механизма и вращательного момента двигателя при определенной скорости, т.е. М = Мс. Изменение момента сопротивления на валу электродвигателя приводит к изменению скорости вращения двигателя и его момента – привод переходит автоматически в другое устойчивое состояние.Эта особенность присуща только электродвигателям и роль автоматического регулятора выполняет противо ЭДС двигателя. Привод статически устойчив, если в точке установив- шегося режима выполняется условие dM / d - dMc / d < 0 или  - с < 0. При постоянном моменте нагрузки статичес- кая устойчивость будет определяться только жесткостью механической характеристики дви- гателя, т.к. в этом случае dMc / d = 0, (см. механическая характеристика ИО).

Слайд 5
Описание слайда:
Электропривод 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода На приведенном слайде точка А пересечения характеристик двигателя 1 и исполнительного механизма 2 соответствует установившемуся движению электропривода со скоростью уст. Если по какой то причине скорость ЭП повысилась до уровня 1, то, как видно из характеристик, момент нагрузки Мс1 станет больше момента двигателя М1. Тогда в соответствии с уравнением М  Мс = J•d / dt в системе «двигатель – исполнительный механизм» будет действовать отрицательный динамический момент. Начнется процесс торможения до скорости уст. Пусть по какой-то причине (кратковременное исчез- новение напряжения) произошло снижение скорости до 2. В этом случае момент двигателя М2 превысит мо- мент нагрузки Мс2 и положительный динамический мо- мент начнет увеличивать скорость до уст

Слайд 6
Описание слайда:
Электропривод 1. Установившиеся режимы и устойчивость работы электропривода Если жесткость механической характеристики двигателя отрицательна, то работа в установившемся режиме будет устойчива, т.к. dM / d - dMc / d = dM / d < 0, что имеет место при работе привода в точке 1. Если нагрузить двигатель и перевести его для работы в точку 2, то dM / d - dMc / d = dM / d > 0 и работа привода в этой точке станет неустойчивой. При проектировании электропривода меха- ническая характеристика производственного механизма уже задана (известна). Для устойчивой работы электропривода остается подобрать механическую характе- ристику двигателя соответствующей формы. Это достигается подбором электродвигателя соответствующего типа.

Слайд 7
Описание слайда:
Электропривод 2. Уравнение движения электропривода При переходе электропривода из одного установившегося режима в другой привод ускоряется или замедляется и возникает инерционная сила или инерционный момент, которые двигатель должен преодолевать. Режим работы электропривода при переходе из одного установившегося состояния к другому, когда изменяются скорость, момент и ток, называется п е р е х о д н ы м р е ж и м о м. Причины возникновения переходных  пуск привода, режимов могут быть следующие:  изменение нагрузки привода,  торможение привода,  изменение направления вращения привода,  аварийные ситуации,  изменение напряжение или частоты сети,  несимметрия напряжения.

Слайд 8
Описание слайда:
Электропривод 2. Уравнение движения электропривода При вращательном движении вращающий момент двигателя М всегда уравновешивается моментом сопротивления машины Мс и инерционным моментом J•d / dt. В соответствии с изложенным уравнение равновесия моментов при вращательном движении запишется: М – Мс = J•d / dt или М = Мс + J•d / dt. Последние уравнения являются уравнениями движения электропривода и показывают, что развиваемый двигателем вращающий момент М уравновешивается моментом сопротивления Мс на его валу и инерционным или динамическим моментом J•d / dt.

Слайд 9
Описание слайда:
Электропривод 2. Уравнение движения электропривода Анализ уравнений движения электропривода М – Мс = J•d / dt или М = Мс + J•d / dt показывает, что:  при М > Мс J•d / dt > 0, т.е. имеет место ускорение привода,  при М < Мс J•d / dt < 0, т.е. имеет место замедление привода,  при М = Мс J•d / dt = 0, в данном случае имеет место установившийся режим. Вращающий момент двигателя принимается положительным, если он направлен в сторону движения привода. Если он направлен в сторону обратную движению, то считается отрицательным. Знак минус перед Мс указывает на тормозящее действие момента сопротивления (усилие резания, потери трения, подъем груза, сжатие пружины и т.д.) при положительном знаке скорости.

Слайд 10
Описание слайда:
Электропривод 2. Уравнение движения электропривода При дальнейшем анализе уравнения движения электропривода М – Мс = J•d / dt или М = Мс + J•d / dt нужно отметить следующее. При спуске груза, раскручивании или разжатии пружины перед Мс ставится знак плюс, поскольку в этих случаях момент сопротивления помогает вращению привода. Инерционный (динамический) момент J•d / dt (правая часть уравнения) проявляется только во время переходных режимов, когда изменяется скорость. При ускорении электропривода этот момент направлен против движения, а при торможении он поддерживает движение. Инерционный момент как по значению, так и по знаку определяется алгебраической суммой момента двигателя и момента сопротивления. В общем виде уравнение движения электропривода может быть записано М  Мс = J•d / dt. Выбор знаков перед значениями моментов зависит от режима работы двигателя и характера моментов сопротивления.

Слайд 11
Описание слайда:
Электропривод 3. Определение времени пуска и торможения электропривода В электроприводе наиболее часто имеют место случаи, когда моменты двигателя и исполнительного механизма, а также и динамический момент ЭП являются функциями скорости. Такие переходные процессы можно условно разделить на три группы:  с постоянным динамическим моментом,  линейно зависящим от скорости динамическим моментом,  с произвольным динамическим моментом. Рассмотрим случай с постоянным динамическим моментом. Уравнение движения ЭП М – Мс = J•d / dt в этом случае решается методом разделения

Слайд 12
Описание слайда:
Электропривод 3. Определение времени пуска и торможения электропривода переменных и решение будет иметь вид: = (М – Мс)•t / J + C. Постоянную интегрирования С можно определить из начальных условий переходного процесса. При t = 0  = нач , тогда С = нач. Окончательное решение будет иметь вид = (М – Мс)•t / J + нач. Полученное выражение показывает, что в рассматриваемом случае скорость (t) линейно зависит от времени. При М – Мс > 0 скорость двигателя увеличивается. Время переходного процесса, за которое скорость изменится от начального значения до конечного tпп = J•(кон - нач) / (М – Мс)

Слайд 13
Описание слайда:
Электропривод 4. Решение задач Задача Рассчитать и построить зависимость скорости (t) при следующих исходных данных: Дано: М = 30 Н•м, Мс = 90 Н•м, J = 0,15 кг•м*2, нач = 150 рад / с. Рассчитать время переходного процесса, за которое электропривод остановится. Р е ш е н и е 1. Выражение для изменения скорости ЭП будет иметь вид = (М – Мс)•t / J + нач. 2. Подставив числовые значения в приведенное выражение, получим  = (30 – 90)•t / 0,15 + 150 = - 400t + 150

Слайд 14
Описание слайда:
Электропривод 4. Решение задач Задача 3. Время остановки электропривода tпп = J•(кон - нач) / (М – Мс) = 0,15•(0 – 150) / (30 – 90) = 0,375 с. 4. Так как зависимость скорости от времени линейная, то для построения графика достаточно двух точек

Слайд 15
Описание слайда:
Электропривод 5. Домашнее задание Л1, с. 25 – 35 Задача Определить динамический момент, который при J = (N / 10) кг•м*2 обеспечивает увеличение скорости в два раза за время tпп = 0,5 с при начальной скорости нач = 50 рад / с.


Скачать презентацию на тему Урок №3 Энергетический баланс для механической части электропривода можно ниже:

Похожие презентации