ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Уравнение движения

Рассмотрим самую простую механическую систему, состоящую из ротора двигателя и непосредственно связанной с ним нагрузки — рабочего органа машины (рис. 2.1). Система вполне реальна: именно так реализована механическая часть ряда насосов, вентиляторов, многих других машин. Далее в § 2.3 показано, что к такой модели может быть приведена механическая часть большинства электроприводов, рассматриваемых в курсе.

Будем считать, что к системе на рис. 2.1 приложены два момента — электромагнитный момент , развиваемый двигателем, и статический момент , создаваемый нагрузкой, а также потерями в механической части (трение); каждый момент имеет свое значение и направление. Движение системы определяется вторым законом Ньютона:

где — угловая скорость; — суммарный момент инерции. Правая часть уравнения (2.1) — динамический момент

Он возникает, если алгебраическая сумма моментов и отлична от нуля; знак динамического момента и его значение определяют ускорение.

Режимы, при которых , т.е. моменты равны и противоположно направлены, называют установившимися или статическими, им соответствует в том числе

Режимы, когда , называют переходными или динамическими

(ускорение, замедление).

В уравнении (2.1) момент практически полностью определяется свойствами нагрузки, а момент М, который можно принять за независимую переменную, формируется двигателем. Скорость со — зависимая переменная; определяется в динамических режимах решением (2.1) для любых конкретных условий, а в статических режимах находится из условия