Механическая часть электропривода представлена в виде жесткого приведенного звена

Рассмотрим некоторые переходные процессы пуска и торможения электропривода, отличающиеся друг от друга характером управляющего (момент двигателя) и возмущающегося (момента статического) воздействия.

Двигатель неподвижен (wнач=0), и в момент времени t=0 к ротору (якорю) двигателя прикладывается электромагнитный момент (рис.1.16):

(1.45)
.

Уравнение движения электропривода:

(1.46)
,

где - ускорение двигателя.

Из (1.46)

(1.47)
.

Проинтегрируем (1.47) по времени:

(1.48)
,

где - начальное ускорение.

Из (1.48) получим:

(1.49)
.

Скорость нарастает от нуля до установившегося значения wуст=eначT за время tПП=(3¸4)T по экспоненциальному закону с уменьшающимся по мере разгона ускорением, так как действующий на систему момент М-МС также уменьшается по экспоненциальному закону.

 

Постоянные моменты двигателя M=const и сопротивления MС=const.

Проинтегрируем (1.47) по времени и получим:

(1.50)
,

(1.51)
.

Время переходного процесса tПП при изменении скорости от wнач до wкон определяется как:

(1.52)
.

Таким образом, при оговоренных условиях электропривод после приложения момента М переходит в режим равномерно ускоренного движения. Если оставить момент двигателя неизменным (M=const), этот режим будет продолжаться, а скорость будет неограниченно возрастать.

В действительности же при достижении необходимой скорости момент двигателя М уменьшается до величины М=МС, и наступает установившийся режим при w=wкон, как показано на рис.1.17,а.

Кроме величин моментов двигателя М и сопротивления МС на протекание переходных процессов существенное влияние оказывает характер момента сопротивления.

На рис.1.17,б показан переходной процесс реверса электропривода от скорости wнач до скорости wкон другого направления под действием активного момента сопротивления MC, при моменте на валу двигателя, равном нулю M=0. В этом случае ускорение постоянно, а уравнение движения:

(1.53)
.

Время торможения tТ от wнач до нуля составляет:

(1.54)
.

Время пуска в обратную сторону от нуля до wкон:

(1.55)
.

В момент t=tТ+tП, момент двигателя увеличивается скачком до величины М=МС, и наступает установившийся режим при w=wкон.

На рис.1.17,в представлен процесс реверса электропривода при реактивном моменте сопротивления МС от скорости wнач до скорости w­кон другого направления. В момент времени t=0, момент двигателя скачком изменяется от М=МС до M=-M1, и происходит замедление системы с ускорением по закону:

(1.56)
.

Время торможения электропривода от wнач до составляет:

(1.57)
.

При t>tТ скорость двигателя под действием момента М=-М1 меняет свой знак, и соответственно меняется знак реактивной нагрузки МС. Ускорение скачком уменьшается до величины , а уравнение движения имеет вид:

(1.58)
.

Время пуска до скорости минус wкон:

(1.59)
.

Таким образом, рассмотренные выше переходные процессы позволяют сделать вывод о том, что при постоянстве статического момента закон изменения скорости электропривода в переходных процессах определяется законом изменения во времени момента двигателя.

Следовательно, формирование требуемых законов движения электропривода возможно производить формированием определенных законов изменения электромагнитного момента двигателя в переходных процессах.