АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

МЕХАНИКА ПРИВОДА СТАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

Двигатель, сообщающий движение рабочей машине, должен преодолевать момент сопротивления последней При неизменной скорости вращения (при условии, что GD2 не зависит от угла поворота) двигатель преодолевает только статические моменты Такой режим работы двигателя называется установившимся, или статическим. При установившемся режиме для вращатель­ного движения в любое мгновение времени момент М, развивае­мый двигателем, равен моменту статического сопротивления Мс механизма (в случае, когда двигатель непосредственно приводит рабочий орган машины, например привод валков блюминга): М = Ме.

Если скорость вращения двигателя меняется при преодоле­нии момента сопротивления, то двигателю, кроме статического момента сопротивления, необходимо преодолевать также и дина­мические моменты, создаваемые движущимися с переменной скоростью массами системы привода Такой режим работы дви­гателя называется переходным, или динамическим Другими словами, переходным режимом электропривода называется режим работы во время перехода от одного установившегося состояния к другому, когда в электродвигателе происходит изменение скорости вращения, тока и момента

(I 1)

При переходном режиме уравнение равновесия моментов дополняется инерционным, или динамическим моментом

М = Мс + Мдин.

Динамический момент обусловлен изменением запаса кине­тической энергии движущихся масс привода Для приводов, у которых момент инерции не зависит от угла поворота,

МЕХАНИКА ПРИВОДА СТАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

(I 2)

где 'J — момент инерции вращающихся масс относительно оси вращения, кг м2;

© — угловая скорость вращения, рад/с

Основное уравнение движения (1.1) может быть записано в виде M = + (13)

Очень часто в электроприводе для характеристики инерции вращающихся масс вместо момента инерции J пользуются махо­вым моментом GD2 (кгс м2), значение которого для двигателей приводится в каталогах. Связь между этими величинами уста­навливается при определении момента инерции вращающихся масс относительно оси вращения:

J — тр2 = кг-м2, (14)

где т — величина действительной массы вращающегося тела кг;

р (D) — радиус (диаметр) инерции, приведенный к действи­тельной массе тела, м.

Численные значения mD2 в кг-м2 и GD2 в кгс-м2 равны между собой, поэтому

т GD2 % /і с

J =-—4— кг-м2. (1.5)

Динамический момент с учетом того, что скорость вращения в прокатном производстве принято выражать через п, об/мин, dn об/мин,

а ускорение через—-—, определяют по формуле.

АЛ і d® _ GD2 31 dn GD2 dn n

.дин ш ~ 4 "W ~dT * 38,2 "dT' ■ 1 '

Получаем еще один вид записи основного уравнения движения уравнение механического равновесия)

и х, , GD3 dn /т ™

М — Мс + gg-g. (1.7)

Уравнение движения удобно представить в'"'виде динамиче­ского момента, равного разности движущего момента и момента сопротивления:

GD2 dn Т da> ' /т оч

< 38,2 ‘ dt ~ ~dt ~ с‘ ^^

N* Анализ уравнения показывает, что при М > Мс dn/dt > О и привод ускоряется (двигательный режим); при М < Мс dn/dt <

< 0 и привод замедляется (тормозной режим); при М = Мс dn/dt — 0, т. е. имеет место установившийся режим работы.

При двигательном режиме момент, развиваемый двигателем, направлен в сторону вращения двигателя. Этот момент принимают положительным'(рис. 1, а).

Если момент, развиваемый двигателем, направлен против вращения, то такой момент будет отрицательным (рис. 1, б),

t e topM03Hbilw моментом Торможение применяется для быстрой остановки механизмов в целях увеличения их производитель­ности и форсирования операций Для обеспечения тормозного режима в схеме питания двигателя необходимо произвести соот­ветствующие этому режиму переключения

МЕХАНИКА ПРИВОДА СТАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

а

5

Момент сопротивления состоит из момента для совершения полезной работы и момента сил трения Обычно работа сил тре­ния в машине учитывается коэффициентом полезного действия (к. п. д ) механических связей привода Момент для совершения полезной работы определяется технологическим процессом Он может быть постоянным, может являться функцией скорости, пути, времени и других параметров Как правило, момент сопро­

Рис 1 Направление вращения и моментов для двигательного (а) и тормозного (б) режимов

тивления направлен против движения, но может быть направлен и в сторону движения, т е. являться движущим моментом. По­этому моменты сопротивления делят на две категории:

1) реактивные моменты, которые всегда противодействуют вращению привода (например, сила трения, резания, пласти­ческой деформации и др.);

• 2)-пртенциальные моменты, которые могут быть как отрица­тельными, так и положительными в зависимости от того, тормо­зит они движение привода или, наоборот, способствуют его дви­жению (например, сила тяжести, растяжение, сжатие, кручение упругих тел и др.).

Обобщая уравнение движения с учетом направления действия моментов двигателя и сопротивления, получим

МЕХАНИКА ПРИВОДА СТАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

(I 9)

^ Р? Выбор знака в этом уравнении определяется режимом работы двигателя и характером момента сопротивления.

Уравнение движения позволяет определить необходимый мо­мент двигателя по моменту сопротивления и динамическому моменту. Требуемая при этом мощность двигателя, кВт.

(Г 10)

Р = Мсо10-3= Мссо1(Г3+ /а)4- Ю~3.

1 а

Учитывая, что со = 2пп/Ь0 = п/9,55, получим Мп Мсп. GD2/i dn

При установившемся режиме работы привода требуемая мощность двигателя

р = шг = С-12)..

где Мс — момент статического сопротивления, Н-м; п — скорость вращения, об/мин.

В прокатных станах моменты статического сопротивления измеряют в кН м. Тогда" требуемая мощность двигателя при установившемся режиме работы Р = Л4сп/9,55 кВт.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

■Ч- В случае подачи на вход разомкнутой одноконтурной системы гармониче­ского колебания синусоидального типа с угловой частотой ш (для удобства сину­соидальную функцию, изображаемую на комплексной плоскости вектором, за­меняют показательной функцией с …

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ

В замкнутых системах автоматического управления под дей­ствием различных возмущений возникает переходный процесс, характеризующий переход системы из одного установившегося состояния к другому. Характер переходного процесса зависит от свойств и характеристик системы, …

ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Электромашинные преобразователи частоты включают вра­щающиеся электрические машины, имеют механический метод управления частотой, громоздки в своем исполнении. Развитие силовой полупроводниковой техники привело к созданию регули­руемых электроприводов переменного тока, получающих питание от …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.