Перехідні процеси в електроприводі

У процесі роботи електроприводу змінюються режими його роботи, обумовлені пуском і гальмуванням привідного двигуна, змінами навантаження з боку робочої машини, регулюванням частоти обертання і зміною напрямку обертання, коливаннями напруги в мережі живлення і т.д.

Перехід електроприводу з одного усталеного стану, який характеризується визначеними значеннями обертового моменту, частотою обертання, величиною струму, споживаного двигуном, в інший усталений стан з іншими значеннями перерахованих параметрів називається перехідним процесом.

Механічна інерція обертових мас електроприводу й електромагнітна інерція обмоток привідного двигуна і керуючих пристроїв уповільнюють тривалість перехідного процесу, що безпосередньо відображається на роботі машин і механізмів, які приводяться в рух.

Найважливіший параметр перехідного процесу — це його тривалість. Тривалість електромагнітних процесів у перехідному режимі роботи електроприводу за звичай менше тривалості механічних процесів. Тому час протікання перехідного процесу прийнято визначати електромеханічною постійною часу , що являє собою час, на протязі якого електропривід, володіючи моментом інерції , розганяється з нерухомого стану до частоти обертання, рівної, де — частота обертання ротора (якоря) привідного двигуна при ідеальному холостому ході.

Міра інерції обертових мас електроприводу - маховий момент

(3.1.9)

де - сила тяжіння обертового тіла, — діаметр окружності обертового тіла, м; м/с² — прискорення сили тяжіння.

Використовуючи поняття махового моменту, запишемо електромеханічну постійну часу для асинхронного і синхронного двигунів:

(3.1.10)

Для двигунів постійного струму незалежного (паралельного) збудження

(3.1.11)

Тут — синхронна частота обертання, об/хв; та - номінальні значення ковзання й електромагнітного моменту, Н×м; - сумарний опір ланцюга якоря двигуна постійного струму, Ом; та - постійні коефіцієнти.

З (3.1.10) і (3.1.11) випливає, що електромеханічна постійна часу привідних двигунів, а отже, і тривалість перехідних процесів не залежать від навантаження на валу двигуна. У той же час із збільшенням сили тяжіння ротора (якоря) , його діаметру і активного опору обмотки якоря або ротора час перехідного процесу збільшується. Це справедливо і для асинхронних двигунів, тому що з підвищенням активного опору обмотки ротора зростає номінальне ковзання .

Васюра А.С. – книга “Електромашинні елементи та пристрої систем управління і автоматики”