Elektros pavarų teorija atsiskaitymui

1. Elektros pavaros sąvoka: Mechaninio judesio energiją naudojantys mechanizmai turi dvi pagrindines dalis: 1.pavarą, 2.technologinį mechanizmą. Pavara – tai mechanizmų sistema, suteikianti judesį darbo įrenginiui, mašinai. Dauguma pavarų turi šias pagrindines dalis: 1.variklį, 2.judesio perdavimo sistemą (kinematinę grandinę), kuri skirta judesio perdavimui iš variklio į technologinį mechanizmą, tarpusavyje suderinant jų judesius, 3.pavaros valdymo sistemą. Pav: Judančio darbo mechanizmo schema. 1 – variklis, 2 – reduktorius, 3 – valdymo sistema, 4 – technologinis mechanizmas. Elektros pavara – mašininis įrenginys, keičiantis elektros energiją į mechaninę ir ją valdantis. Tobulėjant varikliui darėsi paprastesnės ir judesio perdavimo sistemos. Todėl buvo pereita nuo grupinės pavaros prie vienvariklės pavaros, o po to prie daugiavariklės pavaros. Kai daugiavariklės pavaros darbo procesai yra pilnai reguliuojami, o varikliai, jų valdymo ir reguliavimo sistemos bei technologiniai mechanizmai sudaro vieningą visumą, tokia pavara vadinama kompleksine automatizuota pavara. 2. Elektros pavarų (EP) funkcijos ir struktūra: Visas EP galima suskirstyti į tam tikras grupes. Pagal srovės rūšį jos grupuojamos į: 1.nuolatinės srovės, 2.kintamosios srovės. Pagal judesio pobūdį skirstomos į: 1.sukamojo vienos krypties judesio, 2.sukamojo reversinio judesio (reversavimas – judesio krypties keitimas), 3. reversinio slenkamojo judesio. Pagal perdavimo sistemos tipą EP gali būti: 1.reduktorinė, 2.bereduktorinė. Pagal automatizavimo laipsnį EP būna: 1.automatinė, 2.neautomatinė (rankinio valdymo). AS pagal valdymo laipsnį gali būti: 1.nereguliuojamos, 2. reguliuojamos, 3.valdomos pagal programą, 4.sekos – valdomos pagal laisvai besikeičiantį signalą, 5.adaptyvios – prisitaikančios prie įvairių parametrų pasikeitimo. EP valdymo sistemos pagal grįžtamą ryšį būna: 1.atviros valdymo sistemos – be gržtamo ryšio, 2.uždaros valdymo sistemos – su vienu ar keliais grįžtamais ryšiais. Pav: Atviros sistemos EP funkcinė schema. Čia Uv – valdymo įtampa, Umait – maitinimo įtampa,  - el. parametras, q1 – mechaninis parametras, q2 – redukuotas mechaninis parametras, M – variklio veleno sukimosi greitis, m – mechanizmo veleno sukimosi greitis, VS – valdymo sistema, M – variklis, R – reduktorius, TM – technologinis mechanizmas. Pav: Uždaros sistemos EP funkcinė schema. Čia BR – sukimosi greičio daviklis; Uv=Uv – Ugr,r. Valdymo sistemos su keliais grįžtamaisiais ryšiais gali būti sudarytos hierarchiniu principu, kai vienas grįžtamojo ryšio kontūras yra kito kontūro viduje. Kiekvienas kontūras turi savo parametro daviklį ir to paties parametro reguliatorių. Hierarchinio valdymo sistemoje šuoliu pakeitus valdymo įtampą Uv, išėjimo parametras keičiasi eksponentės forma. Pav: Hierarchinio valdymo EP funkcinė schema. Čia Q – technologinis parametras, AQ – technologinio parametro reguliatorius, AR – sukimosi greičio reguliatorius, BQ – technologinio parametro daviklis, BR – sukimosi greičio daviklis. 3. Judesio perdavimo sistemų kinematinės schemos: Pav: Judesio perdavimo schema su vieno laipsnio reduktoriumi. Čia 1. el.variklis, 2. reduktorius, 3. mechanizmas. Tokią shemą charakterizuoja bedimensinis perdavimo skaičius: ip=wM/wm. Kai ip >1, perdavimo sistema sulėtina mechanizmo veleno judesį, o kai ip0 arba dv/dt>0, judesys greitėja (dalinis atvejis – paleidimas arba įsibėgėjimas). Tada sukimo judesiui: M-Ms>0 ir M-. Poslinkiui: F-Fs>0 ir F-Fs=m*dv/dt=Fd. Čia Md – dinaminis momentas, [N*m]; o Fd – dinaminė jėga, [N]. Kai d/dt2). Pakeitus lygtis į operatorinę formą gaunama: M-Ms1-M12 J1*1*p Ms2 J2* 2*p. Diferencijuojant M12 išraišką ir įvertinant, kad d/dt, gaunama operatorinė lygtis: p*M12 C12*(1-2). Patarąsias tris operatorines lygtis vaizduoja struktūrinė schema: Pav: Dvimasės sitemos struktūrinė schema. Jeigu mechaninės dalies kinematinėje schemoje reikėtų įvertinti du tampriuosius elementus, tai į ją reikėtų žiūrėti kaip į trimasę sistemą. Tokią sistemą galima aprašyti trim operatorinėmis lygtimis. n – masė sistema būtų aprašoma n+1 lygčių sistema. Tampriosios grandys prie atitinkamų salygų gali pradėti švytuoti. Dvimasės sistemos nuosavų švytavimų rezonansinis dažnis 1: 12. Gamybinių mechanizmų darbo režimai ir mechaninės charakteristikos: Visus technologinius mechanizmus pagal statinio pasipriešinimo momento charakterį galima suskirstyti į tris klases. Pirmajai klasei priklauso mechanizmai, kurių statinio pasipriešinimo momentasb priklauso nuo greičio t.y. Msf(). Pasipriešinimo momentas apskaičiuojamas pagal empyrinę Blanko formulę: MsM0+(Ms,N-M0)*( x. Čia Ms – mechanizmo statinio pasipriešinimo momentas, kai mechanizmo velenas sukasi kampiniu greičiu ; M0 – judančių mechanizmo dalių trinties momentas; Ms,N – vardinis (nominalusis) mechanizmo statinis momentas prie vardinio sukimosi greičio N; x – koeficientas, įvertinantis Ms keitimąsi, keičiantis greičiui . Priklausomybė tarp sukimosi greičio ir mechanizmo statinio pasipriešinimo momento f(Ms) vadinama gamybinio mechanizmo mechanine charakteristika. Pagal skirtingas x reikšmes galima išskirti keturias pirmos klasės mechanizmų charakteristikų grupes: 1. x0. Charakteristikos nepriklauso nuo sukimosi dažnio. Tokias mechanines charakteristikas apytikriai turi visi mechanizmai, kurių pasipriešinimo momentą sudaro trinties momentas. Jų pasipriešinimo galia proporcinga sukimosi greičiui, kadangi PsMs*, Msconst, o Ps. 2. x1. Charakteristika yra tiesė, nes Ms, Ps2. tokias charakteristikas turi kalandrų mechanizmai popieriaus gamyboje ir nepriklausomo žadinimo generatoriai, kai jų apkrovos varža pastovi. 3. x2. Charakteristika netiesinė – parabolė, dažnai vadinama ventiliatorine charakteristika. Ms2, Ps3. Tai ventiliatorių, išcentrinių siurblių ir kompresorių, laivus varančiųjų sraigtų ir kitų mechanizmų mechaninės charakteristikos. 4. x-1. Charakteristika netiesinė, mažėjanti – hiperbolė. 1/, Psconst. Tokias charakteristikas turi metalo pjovimo staklių pagrindinių pavarų mechanizmai, įvairios vynioklės. Pav: Gamybinių mechanizmų mechaninės charakteristikos. Antrajai klasei priklauso mechanizmai, kurių statinio pasipriešinimo momentas priklauso nuo nueito kelio ar veleno posūkio kampo, t.y. Msf(h) ar Msf(a). Trečiajai klasei priklauso mechanizmai, kurių statinio pasipriešinimo momentas priklauso nuo atsitiktinių technologinių faktorių, kurie keičiasi laikui bėgant, t.y. Msf(t). Tada Ms skaičiuojamas pagal vidutinę reikšmę, nustatoma eksperimentiškai. 13. Elektros variklių mechaninės charakterisitikos: Variklio veleno kampinio sukimosi dažnio priklausomybė nuo momento f(M) yra vadinama variklio mechanine charakteristika. Variklių mechaninės charakteristikos yra skirstomos pagal jų nuolydį į keturias grupes. Kietumas  nustatomas dM/d. Mechaninės charakteristikos pagal nuolydį būna: 1. Be nuolydžių, kai . Tokios yra sinchroninių elektros variklių charakteristikos. 2. Mažo nuolydžio, kai 0. Tokiomis charakteristikomis pasižymi nuolatinės srovės nepriklausomo arba lygiagretaus žadinimo el. varikliai, o taip pat asinchroninių variklių mechaninės charakteristikos darbinė dalis. 3. Didelio nuolydžio, kai . Tai nuolatinės srovės nuoseklaus žadinimo el. variklių mechaninės charakteristikos, o taip pat mišraus žadinimo el. variklių prie nedidelių sukimo momento reikšmių. Keičiantis momento reikšmėms, charakteristikos nuolydis keičiasi. 4. Absoliutaus nuolydžio, kai . Tokias charakteristikas gali turėti tik el.varikliai, veikaintys uždarose reguliavimo sistemose su idealiu sukimo momento (srovės) stabilizavimu. Pav: El. variklių mechaninės charakteristikos. 1 – sinchroninio, 2 – nuolatinės srovės nuoseklaus žadinimo, 2a – asinchroninio, 3 – nuolatinės srovės nuoseklaus žadinimo, 3a – nuolatinės srovės mišraus žadinimo, 4 – su stabilizuotu momentu. 14. Bendra el. variklio ir gamybinio mechanizmo darbo charkteristika: tai algebrinė variklio ir gamybinio mechanizmo statinių mechaninių charakteristikų suma. Pav: Bendros variklio ir mechanizmo darbo charakteristikos sudarymas. 1 – ventiliatoriaus mechaninė charakteristika; 2 – asinchroninio variklio mechaninė charakteristika; 3 – bendra variklio ir mechanizmo darbo charakteristika. Ši charakteristika sudaryta priimant, kad gamybinį mechanizmą – ventiliatorių suka asinchroninis variklis, kurio mechaninė charakteristika turi įlinkimą paleidimo dalyje. Abiejų charakteristikų susikirtimo taškuose variklio sukimo ir statinio pasipriešinimo momentai yra lygūs, t.y. s. Apie EP darbo stabilumą susikirtimo taške ir jo aplinkoje galima spręsti pagal šių momentų pakitimo pobūdį. Jei atsitiktinai pakitus kampiniam dažniui, susidarys priešingo ženklo dinaminis momentas Md, tai duotam taške EP sistema veiks stabiliai. Jei dinaminio momento ženklas bus toks pats, tai EP, paveikus bet kokiam trikdžiui, pradės veikti dinaminiu režimu. Paveiksle parodyti taškai A1, B1 ir C1 taškai, vaizduoja EP darbą statiniame režime. Tačiau tik taškuose A1 ir C1 pavaros sukimosi greitis stabilus. Kaip matyti iš grafikų, stabilaus darbo sąlygą galima užrašyti taip: . Pakitimai į formulę turi būti įrašomi su savo ženklais. EP stabilaim darbui statiniame režime užtikrinti reikia parinkti tinkamos formos el. variklio mechanine charakteristiką. 15. Apkrovos diagramų sudarymas: Apkrovos diagramos tai: Pf1(t), M f2(t) ar I f3(t). Jas sudarant įvertinamas bendras el. variklio ir gamybinio mechanizmo darbas. Apkrovos diagramų sudarymui naudojamasi pagrindine pavaros judesio lygtimi: M-MsJ*d/dt. Iš šios formulės išreiškiama:MMs+J*d/dt. Skaičiuojant M f2(t), reikia turėti pavaros sukimosi dažnio tachogramą f(t), statinio pasipriešinimo momento kitimo grafiką Msf(t) ir dinaminio momento kitimo grafiką Md J*d/dt. Be to sudarant apkrovos diagramą, momentų reikšmės turibūti redukuotos tam velenui, kurio apkrovos diagrama skaičiuojama. Pav: Apkrovos diagramos sudarymo principai, kai Ms yra reaktyvinis. Pav: Apkrovos diagramos sudarymo principai, kai Ms yra aktyvinis. Čia M1Ms1+Md1; M2Ms1; M3Md1-Ms1; -M4Ms1-Md1; -M5-Ms1; -M6 Ms1-Md1. Abiem atvejais priimama, kad Jconst ir Md1 J*ddtconst. Sukimosi dažnio tachogramą f(t), charakterizuoja jos darbo ciklo laikas: tctp1+tn1+tst1+tp2+tn2+2. Čia tp1 ir tp2 – pavaros paleidimo laikai; tn1 ir tn2 – nusistovėjusio judesio su sukimosi dažniais +1 ir -1 laikai; tst1 ir tst2 – pavaros stabdymo laikai. Keičiantis sukimosi dažnio krypčiai, pasikeičia reaktyvinio Ms kryptis, bet išlieka aktyvinio Ms ta pati kryptis. Dinaminis momentas Md veikia tik tada, kai ddt0, t.y. paleidžiant arba stabdant pavarą. Md ženklas toks pats, kaip ir ddt ženklas. Iš Mf(t) grafikų matosi, kad pagal pagrindinės pavaros judesio lygtį apskaičiuotos momentų M reikšmės kiekviename laiko intervale yra skietingos. Sudarant apkrovos diagramą, reikia žinoti statinių ir dinaminių modelių keitimąsi, keičiantis pavaros sukimosi greičiui. 16. Pavaros paleidimo ir stabdymo laikai: Nuo pavaros paleidimo ir stabdymo laikų trukmės priklauso mechanizmo darbo našumas, ji reikalinga ir parenkant el. variklių galią. dtIntegruojant šią lygtįnustatoma EP pereinamojo proceso trukmė, reikalinga pavaros sukimosi greičiui pakeisti nuo 1 iki 2: Paprasčiausiu atveju kai Mconst; Msconst; Jconst, tai t1,2J*1-2/M-Ms. Šia formule galima naudotis apytikriam EP paleidimo laikui paskaičiuoti, priimant, kad 10, 2s, M Mpconst. Tada paleidimo trukmė apskaičiuojama taip: tpJ*s/Mp-Ms. Jei paleidimo momentas Mp svyruoja apie kokia tai vidutinę reikšmę MpbM1, tai paleidimo laikui paskaičiuoti vidutinė Mp reikšmė įstatoma į formulę: tpJ*s/bM1-Ms. Šią formulę galima pritaikyti, kai nuolatinės srovės variklis paleidžiamas su paleidimo reostatu inkaro grandinėje. Tada paleidimo momentas gali svyruoti kaip parodyta pav: Pav: Reostatinaim paleidimui galima nuolatinės srovės variklio Mf(t). Čia M1 – maksimali paleidimo momento reikšmė; M2 – momento reikšmė perjungiant. Stabdant pavarą (1>2) keičiasi momento ženklas ir pereinamojo proceso laiko išraiška dtJ*d/-M-Ms. Tada stabdymo laikas bus: tst12J*d/-M-Ms12J*d/-(M1-Ms) 2 1J*d/M1+Ms. Daliniu atveju, kai Jconst; Msconst; Mconst; Mst-M, stabdymo laikas: tstJ*1-2/M+Ms. Stabdant EP iki sustojimo: tsustJ*s/Mst+Ms. Sustojimo laikas, išjungus EP, vadinamas laisvo judesio laiku t1,jJ*s/Ms. Teoriškai paleidimo ir sustojimo laikai gali būti vienodi tiktada, kai MpMstir nėra apkrovos (Ms0): tptsust J*s/M. 17. Grafoanalitinis pavaros judesio lygties sprendimas: Įvedus pakeitimus, pavaros judesio lygtis kiekvienam greičio intervalui i atrodys: Mi-MsiJ*i/ti. Priimant, kad kiekviename laiko intervale ti dinaminis momentas MdMi-Msi(M-Ms)iconst, gaunama proporcija: (M-Ms)i/Ji/ti. Priimama, kad Jconst. Tada: tiJ*i/(M-Ms)i. Pagal šią formulę galima apskaičiuoti kiekvieno laiko intervalo trukmę pagal (M-Ms)i, jei iconst. Šiuos principus galima pritaikyti sprendžiant pavaros judesio lygtį grafoanalitiniu metodu. Pav: Grafoanalitinis ventiliatoriaus pavaros paleidimo grafiko f(t) sudarymas. Gautoji laužtinė linija 0B7 ir bus pavaros paleidimo charakteristika f(t). Laikus galima apskaičiuoti pagal formulę titi2+ti. Bendrasis paleidimo laikas bus paskaičiuotas pagal formulę: tm1(ti)J**m11/(M-Ms)i. Čia m – intervalų i kiekis;  - intervalo sukimosi greičio perkritis; (M-Ms)iconst – atitinkamo intervalo dinaminio momento reikšmė. 18. Pavaros mechaniniai pereinamieji procesai, kai variklio momentas tiesiog proporcingas sukimosi greičiui: Pereinamųjų procesų grafikus f(t), Mf(t), f(t) galima sudaryti remiantis pagrindine pavaros judesio lygtimi (M-Ms)J*d/dt. Išnagrinėsime lygiagretaus žadinimo generatoriaus su pastovia apkrovos varža pavarą, kurią suka nuolatinės srovės lygiagretaus žadinimo variklis. Pav: Generatoriaus mechaninė Msf1() ir variklio mechaninė Mf2() charakteristikos. Mechaninės charakteristikos aprašomos formulėmis: MsMs,0+s* MMt,j-*. Čia mechaninių charakteristikų kietumas s dMs/d ir dM/d. Kai 0, Ms Ms,0 ir MMt,j. Įvedame sąvokas: elektromechaninė laiko konstantė TMJ/s+ ir nusistovėjęs greitis s, kai d/dt0, sMt,j- Ms,0/s+, atitinkantis abiejų mechaninių charakteristikų susikirtimo tašką A. Įstačius šias abi reikšmes gaunama: TM*d/dt+s. Iš šios lygties, ją išsprendus, galima surasti pavaros greičio pereinamųjų procesų grafiką f(t), o taip pat nustatyti, kiek laiko tx praeina, kol pavaros greitis pasikeičia nuo pradinės jo reikšmės pr iki tam tikros jo reikšmės x. 1. Elektros pavaros sąvoka: 2. Elektros pavarų (EP) funkcijos ir struktūra: 3. Judesio perdavimo sistemų kinematinės schemos: 4. Mechaninės EP koordinatės ir parametrai: 5. Pagrindinės pavaros judesio lygtis: 6. Jėgos ir momentai pavaroje: 7. Statinio ir inercijos momentų redukavimas: 8. Statinio ir inercijos momentų redukavimas sukimo judesiui: 9. Poslinkio jėgų ir masių redukavimas į momentus, veikiančius variklio veleną: 10. Kintančio greičio poslinkio masių ir momentų redukavimas sukimo judesiui: 11. EP mechaninės dalies modeliai. Mechaninės dalies struktūrinė schema: 12. Gamybinių mechanizmų darbo režimai ir mechaninės charakteristikos: 13. Elektros variklių mechaninės charakterisitikos: 14. Bendra el. variklio ir gamybinio mechanizmo darbo charkteristika: 15. Apkrovos diagramų sudarymas: 16. Pavaros paleidimo ir stabdymo laikai: 17. Grafoanalitinis pavaros judesio lygties sprendimas: 18. Pavaros mechaniniai pereinamieji procesai, kai variklio momentas tiesiog proporcingas sukimosi greičiui:

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!