Механика электропривода

1.

YOUR LOGO
Механика
электропривода
лекция
Your Date Here
Your Footer Here

2.

01
Основные понятия
Основная функция ЭП – приведение в движение РМ. Оно совершается механической частью ЭП.
ЭП вращательного движения
ЭП поступательного движения
Выходные параметры:
- Момент ИО механизма
- Угловая скорость вращения
Выходные параметры:
- Усилие
- Линейная скорость
2

3.

02
Приведение кинематической
схемы ЭП к расчетной
ЭП представляет собой многомассовую упругую механическую систему, в которой массы движутся с
разными скоростями как вращательными, так и поступательными.
Приведение - переход от реальной кинематической схемы электропривода к расчетной. При
приведении необходимо обеспечить сохранение кинетической и потенциальной энергии системы, а
также величины элементарной работы всех действующих в системе сил и моментов на возможных
перемещениях.
ЗСЭ для вращательного движения:
i2
12
J прi
Ji
2
2
i2 J i
J прi J i 2 2
1 i1i
ЗСЭ для поступательного движения:
V j2
12
J прj
m j
2
2
V j2
J прj m j 2 m j 12j
1
3

4.

02
Задача 1
Чему равен момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя?
i2 J i
J прi J i 2 2
1 i1i
Your Date Here
Your Footer Here
4

5.

02
Задача 2
Чему равен момент инерции барабана, приведенный к валу двигателя?
Чему равен момент инерции массы груза, приведенный к валу двигателя?
i2 J i
J прi J i 2 2
1 i1i
Your Date Here
Your Footer Here
V j2
J прj m j 2 m j 12j
1
5

6.

02
Виды моментов
Активные моменты
создаются силой тяжести, силами сжатия,
растяжения, кручения упругих тел
Реактивные моменты
создаются силой трения, силами сжатия,
растяжения, кручения неупругих тел
Вывод: реактивный момент с изменением направления движения также меняет свое направление,
активный же момент сохраняет его постоянным.
6

7.

02
Приведение кинематической
схемы ЭП к расчетной
В общем случае момент инерции механической части электропривода:
2
k
Ji
J J ЭД m j 12j
i 1 i1i
j 1
n
2
Приведение моментов и усилий выполняется из условия равенства элементарной работы момента М
(или усилия F) в реальной и приведенной схемах // только для приведения полезных моментов:
Для вращательного движения:
Mi
i
М пр1i
Mi
i1i
1
Для поступательного движения:
М пр1 j Fj 1 j Fj
Vj
1
НО! Такое правило не учитывает потери в кинематической цепи, поэтому не позволяют рассчитать статический
момент Мс на валу двигателя, т.к. для этого нужно учесть направление потока энергии.

8.

02
Приведение кинематической
схемы ЭП к расчетной
Для получения значения приведенного Мс необходимо знать направление потока энергии.
Если энергия направлена от двигателя к РМ, то говорят о прямом направлении потока энергии.
Если поток энергии направлен по кинематической цепи в сторону ЭД, то имеют дело с обратным
направлением потока энергии.
Величина ΔРтр учитывает потери на трение в механизме (КПД).

9.

02
Приведение кинематической
схемы ЭП к расчетной
Прямое направление потока энергии:
Вращательное движение
Поступательное движение
М с 1 М с 1 (1 ) M ио ио
М с 1 М с 1 (1 ) Fj V j
М с 1 M ио ио
М с 1 Fj V j
ио
М ио M пол
М с M ио
1 i
М с Fj
Vj
1
Fj 1 j
Вывод: ЭД при прямом направлении потока энергии преодолевает не только полезный момент Мпол
исполнительного органа, но и момент трения в кинематической цепи Мтр.

10.

02
Приведение кинематической
схемы ЭП к расчетной
Обратное направление потока энергии:
Вращательное движение
Поступательное движение
М ио ио М ио ио (1 ) M с 1
Fj V j Fj V j (1 ) М с 1
М ио ио M с 1
Fj V j М с 1
ио
М ио
М с M ио
1
i
М с Fj
Vj
1
Fj 1 j
Вывод: при обратном направлении потока энергии часть потока энергии затрачивается на преодоление
сил трения Мтр и результирующий Мс будет меньше приведенного полезного момента Мпол на
величину момента потерь Мтр.

11.

03
Задача 3
Чему равен момент, приведенный к валу двигателя, при тормозном спуске груза, если момент на
барабане Мст = 1000 Нм?
Чему равен момент, приведенный к валу двигателя, при подъеме груза?
Your Date Here
Your Footer Here
11

12.

03
Задача 4
Определить статический момент на валу двигателя при подъеме груза. КПД принять равным 0.5.
Your Date Here
Your Footer Here
12

13.

03
Уравнение движения ЭП
d
М М с J
dt
Полезный момент на валу
Динамический момент
Статический момент
d
МД J
J
dt
Установившийся режим работы
Динамический режим работы

14.

04
Нагрузочная диаграмма ЭП
, М
М
М Мс
М Мс
М Мс
0
0
0
МД
Мс
МД
t, c
ускоренное
движение
установившееся
движение
замедленное
движение

15.

THANK YOU !
Hope you like this lecture :)
Made with
by