Материал: Линьков С.А. Моделирование мехатронных систем
|
Таблица 2.1 |
||||||
Основные координаты электропривода |
|
|
|
|
|
|
|
Название |
Обозначение |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение якоря двигателя |
U |
Я |
|
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||||
ЭДС двигателя |
ЕД |
|
|||||
|
|
|
|
||||
Скорость двигателя |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток номинальный |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
КФ |
|
|||||
Эквивалентное сопротивление якорной цепи |
R |
Э |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Эквивалентная постоянная времени якорной |
Т |
|
|
|
|||
цепи |
Э |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электромеханическая постоянная времени |
Т |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
двигателя |
|
|
|
М |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ток якоря |
I |
Я |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
||||||
Разность между напряжением и ЭДС якоря |
U |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Динамический ток |
I |
дин |
|||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Статический ток |
I |
С |
|
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||||
Номинальный ток |
IН |
|
|||||
|
|
|
|||||
Статическая просадка по скорости |
|
с |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
Динамическая просадка по скорости |
|
|
дин |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Момент динамический |
М |
дин |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|||||
Электромагнитный момент двигателя |
М |
|
|||||
|
|
|
|
||||
Статический момент |
М |
С |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Момент инерции двигателя |
J |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
83
На рис.
координат |
U |
|
ВХ |
2.30
, дв
показаны переходные процессы основных
, |
i |
дв |
при пуске двигателя на холостом ходу |
|
|
|
( I |
дин |
I |
Н |
). |
|
|
|
U,i , |
|||
U |
H |
|
0 |
|
|
||
|
дин |
I |
дин |
|
|
Iдин
0 |
t |
|
1 |
Iдин
t |
2 |
|
t
t |
3 |
|
Рис. 2.30. Разгон, работа, торможение двигателя на холостом ходу
I
IC
Полный ток якоря двигателя в общем виде определяется как
Iдин .
I
I
На
дин .
участках времени |
0 t1 |
и |
t2 |
t3 полный ток двигателя |
||||
Участок времени |
t |
1 |
t |
2 |
, |
полный ток якоря |
I 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(холостой ход).
Рассмотрим статические характеристики двигателя при пуске и торможении на холостом ходу, (рис. 2.31).
84
В |
|
0 |
|
|
03 |
|
|
|
02 |
|
|
|
01 |
|
I |
дин |
0 |
|
|
А
Iдин
ест |
|
|
||
U |
3 |
U |
2 |
U |
|
|
1 |
||
U |
2 |
U |
|
|
|
1 |
|
||
U |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
М I
Рис. 2.31. Электромеханические характеристики двигателя
В промежуток времени 0 t |
1 |
происходит пуск двигателя без |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузки |
(участок 0- Iдин -А- 0 ). |
|
Во время |
t1 |
t2 |
двигатель |
||
работает |
на х/х (точка 0 ). Промежуток |
t2 |
t |
3 |
- |
торможение |
||
двигателя |
под действием отрицательного |
динамического тока |
||||||
(участок 0 -В-( Iдин )-0).
2.5.2. Разгон, работа и торможение двигателя с активной статической нагрузкой IС IH
Структурная схема двигателя для работы со статической нагрузкой представлена на рис. 2.32.
85
UЯ
U 
ЕД
IС
|
1 / R |
Э |
I |
Я |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Т |
Э |
р 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КФ |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
R |
|
|
|
Э |
|
Т |
М |
КФ |
р |
|
Н |
|
Рис. 2.32. Структурная схема двигателя для работы со статической нагрузкой
|
|
Переходные процессы основных координат |
U |
|
, |
|
, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВХ |
|
дв |
|
|
при пуске двигателя под нагрузкой ( I |
C |
I |
дин |
I |
Н |
), (рис. 2.33). |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
U,i , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
U |
ВХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
дин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
дин |
|
|
|
t |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
t |
t |
|
|
t |
2 |
|
|
|
|
t |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
iдв
Рис. 2.33. Пуск, работа, торможение двигателя под нагрузкой
Участок ( 0 t1 ) - разгон двигателя до номинальной скорости под нагрузкой, полный ток двигателя I IC Iдин . В начальный момент времени t скорость двигателя отрицательная, двигатель
86
раскручивается в другую сторону нарастет до тока статического.
Участок |
( t1 t2 ) – |
работа |
номинальной |
скоростью, |
I I |
|
|
C |
до тех пор, пока ток якоря не
двигателя под |
нагрузкой |
с |
IH . Участок |
( t2 t3 ) |
– |
торможение двигателя, ток якоря
I IC
Iдин
.
Рассмотрим статические характеристики двигателя при пуске и торможении под нагрузкой, (рис. 2.34).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
с |
|
|
|
|
Н |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
ест |
||
|
|
|||
U |
3 |
U |
2 |
U |
|
|
1 |
||
U |
2 |
U |
|
|
|
1 |
|
||
U |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
М I
0 |
I |
I |
I |
дин |
|
С |
С |
|
Рис. 2.34. Электромеханические характеристики двигателя
Участок ( 0 IC (IC Iдин ) А Н ) – разгон двигателя до
номинальной скорости под нагрузкой. В точке |
Н |
двигатель |
работает в номинальном режиме. Участок |
( Н |
В 0 ) – |
торможение двигателя под действием статической нагрузки.
87