Введение в теорию электромеханических систем

В источниках электроснабжения и электроприводах используются также комбинированные вентильные преобразователи, имеющие в своем составе управляемый или неуправляемый выпрямитель (звено постоянного тока) и инвертор. Для возврата энергии в источник питания комбинированный вентильный преобразователь должен состоять из реверсивного выпрямителя и реверсивного инвертора.

По режиму работы ЭМС можно разделить на ЭМС длительного, кратковременного и повторно-кратковременного режима. Разделение на эти режимы производят исходя из теплового состояния ЭМС. Если система за время работы достигает установившейся температуры, то такой режим работы называется длительным; если за время работы установившаяся температура не достигается, а за время останова система успевает остыть до температуры окружающей среды, то такой режим называется кратковременным; и наконец, если за время работы температура не достигла установившегося значения, а за время останова не успела достигнуть температуры окружающей среды, то такой режим называется повторно-кратковременным.

Также можно выделить нереверсивные и реверсивные ЭМС. В последнем случае имеется в виду не столько изменение направления вращения, характерное для ряда электроприводов, сколько реверс потока энергии во всех функционально различных ЭМС.

По характеру нагрузки ЭМС подразделяются на ЭМС с постоянной, изменяющейся, импульсной и знакопеременной нагрузкой. При этом под нагрузкой источников электроснабжения и двигатель-генераторных систем, работающих в генераторном режиме, следует понимать суммарную мощность потребителей электрической энергии, а для электроприводов — момент нагрузки на выходном валу механизма или механическую мощность, потребляемую нагрузкой.

Регулируемыми (стабилизируемыми) в процессе функционирования параметрами источников и двигатель-генераторных систем постоянного тока являются выходное напряжение Uвых, в системах переменного тока — выходное напряжение Uвых и его частота fвых, а в многофазных системах к этим параметрам добавляется и фазовый сдвиг Δφ между напряжениями. В электроприводах обычно регулированию подвергаются выходной момент, развиваемый электромеханизмом, угловая скорость Ω или положение выходного органа системы.

 

 

 

 

Классификация ЭМС с использованием вращающихся ЭМП

 

 

 

 

Известно, что информационно-управляющая система и исполнительные механизмы ЭМС обладают инерционностью, поэтому если нагрузка изменяется медленно по сравнению со временем запаздывания процесса регулирования, то такую нагрузку называют - изменяющейся. Если же время, в течение которого происходит изменение нагрузки, оказывается существенно меньше времени запаздывания, то такую нагрузку называют импульсной. Если в процессе функционирования ЭМС изменяется направление потока энергии между системой и нагрузкой, то такую нагрузку называют знакопеременной или реверсивной.

Особенности взаимодействия ЭМС с нагрузкой необходимо учитывать при создании ТС более высокого уровня иерархии — электротехнических или электроэнергетических комплексов.

Рассмотренная выше классификация схематично представлена на рисунке выше. Она приведена для вращающихся электромеханических преобразователей. Аналогичную классификацию можно представить и для ЭМП других типов (линейных, вибрационных и т.п.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики.- М.: Высшая школа, 1986.

2. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. Учебник для ВУЗов.- М.: Энергоатомиздат, 1992.

3. Миловзоров В.П. Электромагнитные устройства автоматики.- М.: Высшая школа, 1983.

4. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины.- М.: Высшая школа, 1985.

5. Леонтьев А.Г., Пинчук В.М., Семенов И.М. Электромеханические системы.- СПб.: СПбГТУ, 1997.

6. Леонтьев А.Г. Электромеханические устройства автоматики. Методические указания к лабораторным работам.- СПб.: СПбГТУ, 1993.

7. Леонтьев А.Г. Электромагнитные устройства автоматики и вычислительной техники. Методические указания к лабораторным работам.- СПб.: СПбГТУ, 1994.