Свойственная зубчатым передачам неравномерность хода порождает периодические возмущения с частотой f перехода с зуба на зуб. Если J1>>J2 – эти возмущения не сказываются на работе двигателя. Если J1<<J2 – существенно влияют на работу.
Условия возникновения колебаний:
Механизмы поворота: с большим J2, определяющее влияние оказывает возмущение в зацеплении “зубчатый венец – ведущая шестерня”
Zзв – число зубьев.
При пуске ωдв изменяется от 0 до ωmax, при торможении – наоборот. Эти механизмы представляются в виде двухмассовой системы, склонной к колебаниям Ω0; даже малые возмущения, но с частотой могут вызвать резонанс. Обычно установившиеся значения возмущения с частотой fz >f0, но в переходных режимах есть такие зоны, где fz =f0.
Известно, что электропривод обладает демпфирующими способностями, т.е. средствами ЭП можно уменьшить колебания.
Линейная связь между ω и М подобна вязкому трению – можно воздействовать, регулируя наклон характеристики: большее демпфирование проявляется при более пологом участке характеристики.
|
|
Индуктивность цепи якоря – Lя уменьшает демпфирование: т.к. уменьшается действующее значение I (из-за увеличившегося XL), сдвигается по фазе I(M) относительно колебаний скорости ω.
Отрицательная роль L тем выше, чем больше Ω0.
В однодвигательных ЭП за счёт резонанса увеличение динамических нагрузок при пуске достигает 40% Мпуск. При многодвигательном ЭП – ещё хуже; его развитие связано с увеличением производительности механизмов, а значит и их веса. Использование нескольких двигателей позволит уменьшить нагрузку на зубчатый венец – распределение нагрузки.
Существует два типа соединений двигателей: последовательное и параллельное.
Последовательное: статические нагрузки одинаковы, но в динамике:
т.о. , при колебаниях ω1 и ω2 колеблются в противофазе, демпфирующее действие ЭП не проявляется. Динамические перегрузки больше среднего значения в 2 и более раз.
Параллельное соединение:
Даже при колебаниях ω1 и ω2 в противофазе, есть контур замыкания для каждого тока –демпфирующее действие проявляется.
В статике нагрузки различны, т.к. в рассматриваемых ЭП динамические нагрузки много больше статических, т.о. более эффективно параллельное соединение.
6. Схема безопасного спуска для крановых механизмов с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.
Контроллерное управление ЭП ПТ:
“—”: большие габариты; невозможность автоматического пуска.
Схема с магнитным контроллером(ПСАрис.7, стр.12, журнал схем).
Силовая схема запитана через реле 1QS и максимальное токовое реле 2,3КА. Схема управления от 2QS и FU(максимальное токовое, Iк.з., тепловое реле). Реле KV и “нулевой” контакт SA1 организуют нулевую защиту и блокировку нулевого положения командоконтроллера(при понижении напряжения до 0,85Uн – отключение). Чтобы потом включить нужно SA1 перевести в “0” положение. В цепь KV включены конечные выключатели 1SQ и 2SQ – ограничители рабочего хода. Избирательность работы обеспечивается контактами 5,6 КМ. При положении “вперёд” открыт 5КМ, “назад” – 6КМ.
|
|
Используют специальные схемы безопасного спуска:
, где
Механические характеристики нелинейны, т.к. нелинейна связь между кФ и i в, но в ненасыщенной части i в пропорционален кФ, то можно считать, что Ф = Кф. i в.
– электромеханическая характеристика ДПТ НВ в схеме безопасного спуска.
1. , это объясняется тем, что в режиме противовключения ЭДС меняет свой знак и компенсирует падение U в якорной цепи: и чтобы Ед= const нужно, чтобы .
2.
3.
4.
При ω>ωхх характеристика приобрела: более высокую жёсткость(в режиме генераторного торможения при малом изменении Δω значительно изменяется ΔМ за счёт одновременного изменения, как потока, так и тока якоря); принципиально нет ограничения Мmax, а ω ограничена ωкр.
1сп: замыкается 6К М, 3КМ, 9КМ, 1КМ, 2КМ, 7КМ.
Cчитают, что сопротивление электромагнитного тормоза равно 0(rJB=0; JB=YB), Rдс=R8+R6, Rдв=0.
2с: вкл. 8КМ(из схемы выводится R7).
3с: откл. 3КМ(в ОВ вводится Rдоб=R3).
4с: вкл. 4КМ и откл. 2КМ(из схемы выводится R6 и вводится в ОВ R2).
5с: откл. 1КМ(вводится в ОВ R1 и вкл. с выдержкой времени 10КМ).
Уменьшение Мпуск объясняется тем, что при ω=0→Ед=0 и хотя Iя велик, но из-за малости IВ момент пусковой(Мпуск) мал. При увеличении ω ток якоря уменьшается, но более быстро увеличивается ток возбуждения(IВ) и увеличивается момент.
Рассмотрим режим торможения с 5с в ноль:
При повороте ручки командоконтроллера с 5с в “ноль” откл. 7КМ, 4КМ, 9КМ, 10КМ; вкл. 1КМ, 2КМ – 1 торм.; контакты 8КМ и 6КМ остаются включенными→торможение с самовозбуждением. В таком положении система сохраняется в течении выдержки времени реле 1КА. По истечении времени 6КМ и 8КМ срабатывают(откл.), из схемы выводится механический тормоз, включаются тормозные колодки – торможение идёт как под действием электрического торможения, так и механического. Переход с характеристики на характеристику происходит плавно, вследствие электромагнитной инерционности ОВ.