В предыдущих разделах изучались свойства и характеристики электроприводов в установившихся режимах, то есть при выполнении условия
М - Мс = 0.
В настоящей главе рассматриваются неустановившиеся или переходные процессы, имеющие место при переходе привода из одного установившегося состояния в другое, совершающемся во времени. При этом
Можно назвать следующие причины возникновения переходных процессов:
изменение Мс;
изменение М, то есть переход привода с одной характеристики на другую, имеющий место при пуске, торможении, реверсе, регулировании скорости, изменении какого-либо параметра привода.
Необходимость в анализе переходных процессов возникает в связи с тем, что производительность ряда ответственных механизмов (например, реверсивного прокатного стана) определяется быстротой протекания переходных процессов; качество выполнения многих технологических операций определяется переходными процессами (движение лифта, врезание резца в деталь и т.п.); механические и электрические перегрузки оборудования в большинстве случаев определяются переходными процессами.
|
|
Объектом исследования, как и прежде, будет упрощенная, идализированная модель привода- рис.5.4.
Рис. 5.4. Модель электропривода для исследования динамики
Основная задача при изучении переходных процессов сводится к определению зависимостей w(t), M(t) и i(t) для любых конкретных приводов в любых условиях.
При изучении переходных процессов мы будем полагать известными следующие исходные данные:
- начальное состояние: wнач, Мнач, iнач;
- конечное состояние: wкон, Мкон, iкон и соответствующая ему характеристика w(М);
- характер изменения во времени фактора, вызвавшего переходный процесс;
- параметры привода.
Все возникающие на практике задачи в целях их упорядоченного изучения разделим на четыре большие группы.
1. Преобладающей инерционностью в приводе является механическая инерционность (J); электрические инерционности (L) малы или не проявляются. Фактор, вызывающий переходный процесс, изменяется скачкообразно (мгновенно) то есть много быстрее, чем скорость.
Примеры задач, относящихся к этой группе: мгновенный наброс и сброс нагрузки, пуск, реверс, торможение, регулирование скорости асинхронных двигателей при питании от сети, если не учитывать индуктивности обмоток; то же для двигателей постоянного тока независимого возбуждения если Ф = const, а Lя = 0, то же для двигателей последовательного или смешанного возбуждения, если Lя = Lв =0.
2. Преобладающая инерционность - механическая (J); индуктивности электрических цепей малы или не проявляются. Фактор, вызывающий переходный процесс, изменяется не мгновенно, то есть темп его изменения соизмерим с темпом изменения скорости w (“медленное” изменение воздействующего фактора).
|
|
Примеры: переходные процессы в системах управляемый преобразователь - двигатель постоянного тока, преобразователь частоты - асинхронный двигатель, если L = 0.
3. Механическая и электрическая инерционность соизмеримы; фактор, вызывающий переходный процесс, изменяется мгновенно.
Примеры: переходные процессы в приводе постоянного тока при Ф = var; то же при Ф = const, но Lя ¹ 0, то же в системе источник тока - двигатель.
4. Учитываются несколько инерционностей, фактор, вызывающий переходный процесс, изменяется не мгновенно. Эти наиболее сложные задачи, относящиеся к замкнутым системам регулирования, мы рассмотрим очень кратко - они будут детально изучаться в других курсах.