Воробьёв П.В., Мезенцева А.В.
УЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА *
Аннотация:
в статье рассмотрены вопросы проектирования электропривода с учетом динамических нагрузок двигателя электрического привода. Приведенная методика расчета позволяет производить оценку влияния динамической нагрузки механической передачи на работу двигателя при его разгоне и торможении
Ключевые слова:
двигатель, динамический момент, механизм, нагрузка, момент инерции, электрический привод
УДК 62-83
Воробьёв П.В.
студент 4 курса, направления подготовки
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Нижневартовский государственный университет
(г. Нижневартовск, Россия)
Научный руководитель:
Мезенцева А.В.
Нижневартовский государственный университет
(г. Нижневартовск, Россия)
УЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА
Аннотация: в статье рассмотрены вопросы проектирования электропривода с учетом динамических нагрузок двигателя электрического привода. Приведенная методика расчета позволяет производить оценку влияния динамической нагрузки механической передачи на работу двигателя при его разгоне и торможении.
Ключевые слова: двигатель, динамический момент, механизм, нагрузка, момент инерции, электрический привод.
Работа двигателя связана с преобразованием механической энергии, часть которой идет на преодоление сил сопротивлений со стороны рабочей машины. Из-за изменения нагрузки на валу, колебаний напряжения в сети и других причин работа электродвигателя происходит с переменной скоростью. Любое изменение скорости вращения влечет за собой изменение кинетической энергии в движущихся частях привода, а, следовательно, и нарушение равновесия моментов привода. Переходные процессы при значительных маховых нагрузках сопровождаются сильными пульсациями электромагнитного момента, что оказывает негативное влияние на работу механической части электропривода, снижая тем самым его надежность и долговечность [1].
Электродвигатель со всеми взаимосвязанными между собой элементами механической части электрического привода образуют единую кинематическую цепь. Каждый из элементов кинематической цепи движется со своей скоростью, обладает определенным моментом инерции и массой, взаимодействует с другими элементами привода. Учет взаимодействия при движении звеньев кинематической цепи производится посредством приведения усилий, моментов, движущихся масс, моментов инерции к валу электрического двигателя.
Вращающий момент в установившемся режиме уравновешивается моментом сопротивления движущихся частей приводимого механизма
M =∓Mс.
Величина и направление момента сопротивления Mс определяется алгебраической суммой моментов от результирующей силы, определяемой статическими усилиями, действующими в механизме [2]. Расчет Mс ведется отдельно для каждого вида движения в цикле работы механизма. Если при этом получается Mс > 0, то имеет место двигательный режим, если Mс< 0, то генераторный режим (отдача энергии в сеть).
При переходных процессах, связанных с пуском, торможение и изменением скорости проявляется действие динамического момента, в этом случае вращающий момент характеризуется основным уравнением движения электропривода [3]:
, (1)
где M – момент, развиваемый двигателем, Н∙м;
Mс – момент сопротивления, Н∙м;
Mд – динамический момент.
Динамический момент механизма при вращательном движении определяется как:
, (2)
где J – момент инерции системы, приведенный к валу двигателя, кг∙м2;
dω⁄dt – угловое ускорение, рад/с2.
В каталогах двигателей приводится маховой момент GD2, через который можно выразить момент инерции:
, (3)
где g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения, м/с2.
Если вместо момента инерции использовать маховой момент, а вместо угловой скорости
Номер журнала Вестник науки №7 (64) том 3
Ссылка для цитирования:
Воробьёв П.В., Мезенцева А.В. УЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА // Вестник науки №7 (64) том 3. С. 262 - 269. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9538 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+