Описание схем механической части электропривода

В общем случае механическая часть электропривода представляет собой систему связанных масс, движущихся с различными скоростями вращательно или поступательно. При нагружении элементы системы (валы, опоры, клиноременные передачи, зубчатые зацепления, канаты и т.п.) деформируются, так как механические связи не являются абсолютно жесткими. При изменениях нагрузки массы имеют возможность взаимного перемещения, которое при данном прирашении нагрузки определяется жесткостью связи.

Для составления схем механической части электропривода необходимо приведение всех параметров элементов кинематической цепи к одной расчетной скорости. Обычно наибольшее удобство представляет приведение их к скорости двигателя, поэтому оно используется во всем последующем изложении. Однако следует иметь в виду возможность приведения к скорости любого элемента. В частности, при решении ряда задач оказывается полезным приведение к скорости механизма, особенно при поступательном движении его органа.

Исследование динамики электроприводов показывают, что неразветвленные расчетные механические схемы в большинстве практических случаев в результате выделения главных масс и жесткостей сводятся к трехмассовой (рис. 8.1,а), двухмассовой (рис. 8.1,б) расчетным схемам и к жесткому приведенному механическому звену.

Параметрами обобщенной трехмассовой упругой механической системы (рис. 8.1,а) являются суммарные приведенные моменты инерции масс J ₁, J ₂ и J ₃, образованные приведенными массами, связи между которыми приняты жесткими, и эквивалентные приведенные жесткости механических упругих связей между J ₁ и J ₂ – c ₁₂ и между J ₂ и J ₃ – c ₂₃. Первая масса представляет собой ротор двигателя и жестко с ним связанные элементы; к этой массе приложены электромагнитный момент двигателя М и момент статической нагрузки М _с1, который обычно является суммарным моментом потерь на валу двигателя и в жестко с ним связанных элементах.

К промежуточной массе механизма J ₂ приложен момент сопротивления M _с2, а к третьей J ₃ – момент внешней нагрузки этой массы M _c3.

Для исследования отдельных физических особенностей трехмассовая расчетная схема сводится к двухмассовой.

В обобщенной двухмассовой упругой системе (рис. 8.1,б) суммарный приведенный момент инерции элементов, жестко связанных с двигателем, обозначен J ₁. Суммарный приведенный момент инерции элементов, жестко связанных с рабочим органом механизма, обозначен J ₂. Безынерционная упругая связь между этими массами характеризуется приведенной эквивалентной жесткостью c ₁₂. Суммарные моменты нагрузок на валу двигателя и механизма обозначены соответственно M _c1 и M _c2.

Электромеханическая система с двухмассовой упругой механической частью представляет собой простейшую модель электропривода, наиболее удобную для изучения влияния упругих механических связей.

Свойства электропривода с двухмассовой механической частью существенно отличаются от свойств электропривода с жестким механическим звеном. Определенную информацию об этих свойствах можно получить, анализируя частотные характеристики системы. Вид частотных характеристик двухмассовой механической части существенно зависит от нулей и полюсов передаточной функции системы, которые связаны с величиной ее параметров, таких, как частота собственных колебаний Ω₁₂ и коэффициент соотношения масс γ.

Это дает возможность получить на основании анализа частотных ха­рактеристик информацию о конкретных величинах параметров механической части привода (жесткости упругого звена, коэффициенте соотношения масс, моментах инерции). Подобная процедура называется идентификацией параметров системы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: