Устойчивость работы электродвигателей
1.6 Устойчивость работы электродвигателей
При установившемся движении () изменение автоматически вызывает и изменение скорости момента двигателя.
Например: привод конвейера при устанавливается скорость w, при ,(точка А) двигатель конвейера работает при холостом ходе.
При увеличении нагрузки до двигатель тормозится. При снижении скорости w - уменьшается величина и ЭДС двигателя , что приводит к увеличению двигателя и момента двигателя при , в токе В двигатель будет работать в режиме со скоростью .
Следовательно, двигатели обладают свойством авторегулирования. Рассмотрим условия устойчивой работы электропривода в установившемся режиме.
Под статической устойчивостью понимается такое состояние установившегося режима работы привода, когда при случайно возникшем отношении скорости от установившегося значения привод возвратится в точку установившегося режима.
При неустойчивом движении любое, даже малое отклонение скорости от установившегося значения, приводит к изменению состояния привода – он же не возвращается в точку установившегося режима.
Привод статически устойчив, если в точке установившегося режима выполняется условие
или
Рекомендуемые материалы
Рис. 1.9 Примеры установившихся режимов электропривода
Установившийся режим работы электропривода характеризуется неизменным моментом и неизменным значением скорости . Выполнение условия установившегося движения можно проверить совмещением на одном графике механических характеристик двигателя и производственного механизма. Точка совмещения этих характеристик является точкой установившегося движения, т.к. в этой точке и .
В качестве примера рассмотрим механические характеристики двигателя и механизма, представленные на рис. 2.8,а. Предположим, что (рис. 1.8, а) под воздействием возмущающих воздействий скорость увеличилась на величину +, после чего возмущение исчезло. При этом произойдёт уменьшение момента на величину при возрастании момента .
В результате появится отрицательный динамический момент , что вызовет торможение двигателя () до скорости , при которой будет установившийся режим.
Аналогично, при снижении скорости на величину возникает положительный динамический момент, что позволит двигателю возвратиться в исходное установившееся состояние.
В то же время для механических характеристик, представленных на рис. 1.9.б и в установившийся режим в точке В будет неустойчивым. Для этого случая при выходе из установившегося состояния приращения и будут иметь одинаковые знаки.
Анализ установившихся режимов работы асинхронного двигателя в точках А и В показывает, что работа двигателя в точке А будет устойчива, а в точке В - неустойчива.
Проведённый анализ позволяет определить, что необходимым и достаточным условием устойчивости установившегося режима является противоположность знаков приращения скорости и возникающего при этом динамического момента, т.е. .
Если в окрестностях точки установившегося режима механические характеристики и линейные, то считая, что жёсткость характеристики
,
Можно записать и .
Следовательно,
Тогда условие устойчивости можно представить в другой форме
или .
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 29 Чай.
При рассмотрении работы двигателя производственного механизма удобно использовать совместную механическую характеристику . По совместной механической характеристике можно судить, будет ли устойчивой работа привода в установившемся режиме.
Для привода вентилятора (рис. 1.10, а) режим работы при будет устойчивым, т.к. при приращении + имеем приращение момента , т.е. .
Для рис. 1.10, б работа в точке А при , будет устойчивой, а в точке В – неустойчива.
Следовательно, условием устойчивой работы будет
или .
Работа будет неустойчива, если .