Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега.

Характер движения электропривода в переходных процессах исследуется при помощи решения уравнения движения:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru ,

Момент инерции электропривода определяется выражением

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

Для практических расчетов уравнение движения электропривода удобно представить в следующем виде:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru ,

где ω – частота вращения [рад/с].

Знание величины момента инерции электропривода (или махового момента) необходимо для определения электромеханической постоянной времени Тм. Физический смысл Тм – время за которое электропривод без нагрузки разгонится из неподвижного состояния до скорости холостого хода под действием момента короткого замыкания. Значение Тм можно рассчитать по формуле:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru ,

где ω0 – скорость идеального холостого хода [рад/с].

В ситуации, когда момент инерции (маховый момент) электропривода неизвестен. Он должен быть определен экспериментально по одной из следующих методик: метод крутильных колебаний, метод маятниковых колебаний, метод падающего груза, метод свободного выбега. Выбор метода зависит от условий проведения эксперимента, наличия оборудования, приборов, возможности разборки двигателя и т.д.

Рассмотрим более подробно метод свободного выбега.

При отключении двигателя от источника питания ротор двигателя и соединенный с ним механизм за счет накопленной кинетической энергии продолжают вращаться. Из-за потерь на трение частота вращения падает. В рассматриваемых условиях мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения, равна уменьшению во времени кинетической энергии электропривода:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru .

Следовательно, момент инерции может быть выражен:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru ,

где Р0 – потери холостого хода [Вт].

Таким образом, чтобы определить момент инерции электропривода, необходимо снять кривую самоторможения и определить потери холостого хода при произвольной частоте вращения ω. На рисунке 3 поясняется процедура определения величины поднормали Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru .

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

Рисунок 3. Кривая самоторможения двигателя ω=f(t).

Определение момента инерции (махового момента) электропривода с использованием кривой выбега ω = f(t).

Уравнение движения электропривода в переходном процессе выражается как

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

В момент отключения двигателя от сети его М = 0 и момент сопротивления электропривода уравновешивается динамическим моментом: МС = -МJ. Следовательно, для момента инерции (махового момента) можно записать:

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

Отношение Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru определяется из кривой выбега как показано на рисунке 4, момент сопротивления МС вычисляется из условия установившегося режима работы электропривода (М = МС),

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru ,

где Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru - электромагнитная мощность двигателя [Вт]; Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru - полная электрическая мощность, подводимая к двигателю [Вт]; Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru - сопротивление якоря [Ом]; Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru - номинальное сопротивление двигателя [Ом]; Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru - номинальный КПД двигателя; PН – номинальная мощность двигателя [Вт].

Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

Рисунок 4. К определению отношения Определение момента инерции электропривода методом свободного выбега. - student2.ru

Наши рекомендации