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 .