Статическая устойчивость ЭП

Работа электродвигателя и рабочей машины в установившемся режиме соответствует равновесию М_Д=М_С точка А на рисунке 6.

Изменение момента сопротивления на валу двигателя приводит к тому, что скорость двигателя и момент, который он развивает, могут автоматически меняться и привод будет работать устойчиво при другой скорости с новым значением момента.

Для восстановления равновесия между изменившемся сопротивлением и моментом двигателя во всех неэлектрических двигателях требуется участие специальных регулятор. В электродвигателях роль автоматического регулятора выполняет Э.Д.С. двигателя. Эта особенность автоматического поддержания равновесия очень ценно в ЭП.

Рисунок 6 – К определению устойчивости электропривода

Предположим М_с вырос до w₁, при этом момент нагрузки М_с1 больше момента двигателя М₁ тогда в соответствии с уравнением движения электропривода

±М_дв±М_с= ,

в системе будет действовать отрицательный динамический момент, начнется процесс торможения, который закончится в точке w_уст.

Рассмотрим положение, при котором кратковременное возмущение вызвало снижение скорости до w₂ ‹ w_уст. В этом случае М₂ › Мс₂ и уже под действием положительного динамического момента скорость начнет возрастать, пока не достигнет w_уст.

Таким образом система обладает свойством возвращаться к скорости установившегося движения при возможных отклонениях от нее, т.е. движение в такой системе является устойчивым.

Под статической устойчивостью понимается такое состояние установившегося режима работы ЭП, когда при случайно возникшем отклонении скорости от установившегося значения привод возвращается в точку установившегося режима.

Привод статически устойчив, если в точке установившегося режима выполняется условие с использованием понятия жесткости механических характеристик двигателя и рабочей машины

< 0, b_д-b_с<0, b_д<b_с .

Рисунок 7 – К определению устойчивости: для М_с1 точка а – устойчивый режим работы, точка б – неустойчивый; для М_с2 точки а,б - устойчивы

Обычно М_с=f(w) уже задана при расчетах, поэтому для получения устойчивой работы в установившемся режиме необходимо подбирать механическую характеристику ЭД соответствующей формы.

Лекция 3