Влияние на устойчивость работы электродвигателя его эксплуатацион-ных характеристик

Устойчивость работы электропривода

Электропривод представляет собой электромеханическую систему, которая должна работать устойчиво.

Электропривод работает устойчиво в установившемся режиме.

Напомним, что установившимся режимом электропривода называется такой, при котором скорость привода не изменяется.

Поясним это на примере (рис. 8.10, а).

Рис. 8.10. Совмещенные механические характеристики электродвигателя и механизмов

На рис. 8.10, а изображены механические характеристики: электродвигателя 1; лебедки (крана) 2; центробежного насоса 3.

Точка пересечения механических характеристик электродвигателя и механизма как раз и соответствует установившемуся режиму работы привода, потому что именно в этой точке угловая скорость электродвигателя равна угловой скорости механизма, и, аналогич-но, вращающий электромагнитный момент двигателя равен тормозному моменту механиз

ма.

Пусть один и тот же электродвигатель, имея механическую характеристику 1, по-очередно используется в электроприводе крана (характеристика 2), а затем - насоса (ха-рактеристика 3).

Тогда двигатель будет работать устойчиво либо со скоростью ω (кран), либо со скоростью ω (насос).

Для проверки устойчивости систему надо перевести из статического режима рабо-ты в динамический, создав внешнее возмущающее воздействие.

Таким воздействием может служить: для лебедки скачкообразное увеличение веса груза, для насоса – скачкообразное изменение степени открытия клапана.

Напомним, что систему называют устойчивой, если она, будучи выведена из состо-яния равновесия и предоставлена самой себе, с течением времени вернется к старому установившемуся состоянию или перейдет в новое такое состояние.

На устойчивость электроприводов влияет множество факторов, к основным из ко-торых относятся:

1. эксплуатационные характеристики электродвигателей;

2. изменение параметров питающей сети и самого двигателя.

Рассмотрим поочередно действие каждого из перечисленных факторов на устойчи-вость работы электропривода

В качестве примера рассмотрим основную эксплуатационную характеристику асинхронного электродвигателя – механическую ω (М), т.е. зависимость угловой скорости двигателя от его электромагнитного момента (рис. 8.10, б)..

Получим условие устойчивой и неустойчивой работы асинхронного двигателя.

На участке 9-3 (устойчивая работа) жесткость механической характеристики

α = < 0,

т.е. при увеличении момента М (ΔМ > 0), например, при переходе из точки 7 в точку 4, скорость падает (Δω < 0), и наоборот.

На участке 3-6 (неустойчивая работа) жесткость механической характеристики

α = > 0,

т.е. при увеличении момента М (ΔМ > 0), например, при переходе из точки 1 в точку 2 скорость также увеличивается, (Δω > 0), и наоборот.

Таким образом, двигатель работает устойчиво на участке механической характеристики, где жесткость отрицательна (α < 0) и неустойчиво на участке, где жесткость поло-жительна (α > 0).