Расчетные схемы механической части электропривода

1.2. Расчетные схемы механической части электропривода

Изучение электропривода обычно начинается с его механической части. Это объясняется тем, что в ней осуществляется управляемая механическая работа, а также взаимодействие с разнообразными технологическими объектами.

В соответствии с определением электропривода в состав механической части входят: подвижная часть электромеханического преобразователя, передаточное устройство – механическая передача  и рабочий орган механизма, как элемент технологической установки. В передаточное устройство могут входить различные дополнительные элементы (муфта, тормозные узлы, соединительные звенья и другие).

В общем случае электромеханические установки имеют сложные кинематические схемы, когда, либо один двигатель связан с несколькими рабочими органами, либо несколько двигателей работают на один механизм, либо двигатели встроены в различные звенья кинематической цепи. Разные звенья механической цепи могут совершать вращательные, поступательные, либо другие виды движений.

Непосредственное представление о движущихся массах установок и механических связях между ними дает кинематическая схема электропривода. Т.е. элементы механической части привода связаны между собой и образуют единую кинематическую цепь от двигателя к исполнительному органу.

Каждый элемент имеет свою скорость движения и характеризуется моментом инерции или массой, а также совокупностью действующих на него моментов и сил.

Одной из основных задач проектирования и исследования электроприводов является составление упрощенных расчетных схем механической части. Для составления расчетных схем механической части электропривода необходимо приведение всех параметров и элементов кинематической цепи к одной расчетной скорости. Наиболее удобно приводить к скорости двигателя, являющегося источником механического движения. Обычно производят приведение сил, моментов, масс и моментов инерции к валу двигателя.

Реальное кинематические схемы содержат упругие элементы, между которыми могут существовать зазоры. При значительной продолжительности к упругим элементам могут быть отнесены соединительные валы. Наличие упругих элементов и зазоров усложняет расчётную схему механической части электропривода, превращая её в многомассовую.

Неразветвленные расчетные механические схемы в большинстве практических случаев могут быть сведены к трехмассовой, двухмассовой расчетным схемам и к жесткому приведенному механическому звену (рис. 1.1).

В схеме приняты следующие обозначения:

Рекомендуемые материалы

- момент инерции двигателя;

- вращающий момент двигателя;

- момент суммарных потерь на валу двигателя и в элементах, связанных с ним;

- момент инерции промежуточной массы механизма;

- для трехмассовой;

  - момент внешней нагрузки.

В обобщенной двухмассовой системе (рис. 1.1, б):

- суммарный приведенный момент инерции элементов, жестко связанных с двигателем;

Рекомендация для Вас - 15 Лептоспирозы.

 - суммарный приведенный момент инерции элементов, жестко связанных с рабочим органом механизма;

 - эквивалентная жесткость;

 и  - суммарные моменты нагрузки на валу двигателя и механизма.

Двухмассовая электромеханическая система - это простейшая модель электропривода.

Если влияние упругих связей незначительно, механическая часть представляется простейшей расчетной схемой, не учитывающей влияния упругих связей, т.е жестким приведенным звеном. В этих случаях многомассовая механическая система электропривода заменяется одной эквивалентной массой с моментом инерции , на которую воздействуют электромагнитный момент двигателя М и суммарный приведенный к двигателю момент нагрузки .  включает в себя все внешние силы, приложенные к механической системе, кроме момента двигателя М. Такая схема получила название одномассовой системы или жесткого приведенного механического звена.

Более полное исследование двухмассовых и трехмассовых схем электропривода будет рассматриваться в курсе «теория  электропривода». В настоящем курсе рассмотрим одномассовую систему (рис.1.1, в).