Динамический анализ и синтез механизмов с учетом механической характеристики асинхронного электродвигателя

Инженерный журнал: наука и инновации

# 5·2017 1

УДК 621.01:534.01 DOI 10.18698/2308-6033-2017-5-1613

Динамический анализ и синтез механизмов

с учетом механической характеристики

асинхронного электродвигателя

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Правильный выбор параметров электропривода — необходимое условие высоко-

производительной и экономичной работы машинного агрегата. При динамическом

синтезе машин с электродвигателями обычно определяют только массу и разме-

ры маховика, обеспечивающего заданную неравномерность движения, и не рас-

сматривают параметры, характеризующие работу электродвигателя. Такой

подход не обеспечивает эффективного использования электрической энергии.

Представлена методика динамического анализа и синтеза машинного агрегата с

асинхронным электродвигателем, которая позволяет исследовать не только не-

равномерность движения, но и параметры, характеризующие работу электродви-

гателя: КПД и коэффициент мощности. Эта методика основана на использова-

нии Г-образной схемы замещения электродвигателя. При динамическом синтезе

электропривода предложено определять не только момент инерции маховой мас-

сы, но и передаточное отношение передаточного механизма из условия обеспече-

ния максимального КПД двигателя и возможности запуска привода. В соответ-

ствии с предложенной методикой рассмотрен динамический анализ и синтез

плунжерного насоса.

Ключевые слова:

электропривод, схема замещения, динамический анализ, коэф-

фициент полезного действия, коэффициент мощности

Введение.

В электроприводах потребляется приблизительно 2/3

всей вырабатываемой электроэнергии. Эффективное использование

электроэнергии в приводах различных машин имеет огромное техни-

ческое и экономическое значение. При динамическом анализе меха-

низмов в установившемся режиме работы ограничиваются вычисле-

нием коэффициента неравномерности движения и сравнением его с

допустимым значением [1, 2]. При динамическом синтезе определя-

ют момент инерции дополнительной маховой массы, обеспечиваю-

щий необходимую неравномерность движения. Расчеты обычно вы-

полняют при постоянном движущем моменте, который определяют

из условия равенства нулю суммарной работы. Для уточнения расче-

тов используют линеаризованную характеристику электродвигателя.

Такой подход дает приемлемую точность расчета. Однако для опре-

деления характеристик электродвигателя необходимо записывать все

уравнения, описывающие работу механической и электрической ча-

стей привода, и решать их численными методами с использованием

различных программных средств (например, MathCAD).