Elektriska piedzina. (№1)

Содержание

Слайд 2

SATURS IEVADS. ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS JĒDZIENS ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS ATTĪSTĪBAS VĒSTURE ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS

SATURS

IEVADS. ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS JĒDZIENS
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS ATTĪSTĪBAS VĒSTURE
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS MEHĀNIKA
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS MEHĀNISKĀS

RAKSTURLĪKNES UN DARBA REŽĪMI
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS GRIEŠANĀS FREKVENCES REGULĒŠANA
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS PĀREJAS PROCESI
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS ENERĢĒTIKA
ELEKTRISKĀS PIEDZIŅAS DZINĒJU IZVĒLE
Слайд 3

IZMANTOJAMĀ LITERATŪRA Ribickis L., Valeinis J. Elektriskā piedziņa mehatronikas sistēmās. –

IZMANTOJAMĀ LITERATŪRA

Ribickis L., Valeinis J. Elektriskā piedziņa mehatronikas sistēmās. – Rīga:

RTU, 2008. – 286 lpp.
Ribickis L. Elektriskās mašīnas un elektriskā piedziņa XIX gadsimtā. – Rīga: RTU, 2008. – 199 lpp.
Ribickis L., Stankevičs I. Automātiskā elektriskā piedziņa. – Rīga: RPI, 1988. – 87 lpp.
Ribickis L. Automātiskā elektriskā piedziņa. Pārejas procesi. Dzinēju izvēle. 2.d. – Rīga: RPI, 1984. – 69 lpp.
Ribickis L., Raņķis I. Electrical Drives. – Rīga: RTU, 1996. – 108 p.
Cūbergs I. Regulējama automātiskā elektriskā piedziņa. – Rīga: Junda, 1998. – 70 lpp.
Baumanis V. Elektriskās piedziņas teorija. 1.d. – Rīga: RPI, 1975. – 213 lpp.
Чилиkин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс електропривода. – М. : Энергoиздат, 1971. -576 с.
Mohan N. Electric Drives. An Integrative Approach. – Minneapolis: MNPERE, 2000. – 500 p.
Leonhard W. Control of Electrical Drives. – Berlin: Springer, 2001, 460 p.
Слайд 4

Elektriskā piedziņa pārveido elektrisko enerģiju mehāniskajā un nodrošina ražošanas iekārtas vadību ar elektrību. Definīcija:

Elektriskā piedziņa pārveido elektrisko enerģiju mehāniskajā un nodrošina ražošanas iekārtas vadību

ar elektrību.

Definīcija:

Слайд 5

Elektriskās piedziņas struktūrshēma.

Elektriskās piedziņas struktūrshēma.

Слайд 6

Regulējamas maiņstrāvas piedziņas struktūrshēma: PP – vadāms spēka elektronikas pārveidotājs, D

Regulējamas maiņstrāvas piedziņas struktūrshēma:
PP – vadāms spēka elektronikas pārveidotājs,
D

– dzinējs jeb elektromehāniskais parveidotājs,
PM - pārvades mehānisms vai reduktors un DM – darba mašīna.
Uv – vadības spriegums, U1 un U2 – ieejas un izejas spriegumi,
f1 un f2 – ieejas un izejas frekvences,
ID – dzinēju strāva, n1 – dzinēja griešanās frekvence, n2 – reduktora izejas griešanās frekvence, n3 – darba mašīnas izejas griešanās frekvence.
Слайд 7

Elektriskās piedziņas sastāvs

Elektriskās piedziņas sastāvs

Слайд 8

Elektriskās piedziņas sastāvs

Elektriskās piedziņas sastāvs

Слайд 9

Elektriskās piedziņas darbības varianti Elektroenerģija → mehāniskā (motors = dzinējs) Mehāniskā

Elektriskās piedziņas darbības varianti

Elektroenerģija → mehāniskā (motors = dzinējs)
Mehāniskā → elektriskā

(motors = ģenerators)
0 < n < nmax → nereversīvā piedziņa
-nmax < n < nmax → reversīvā piedziņa
Слайд 10

Elektriskās piedziņas darbības varianti Nereversīvā piedziņa 1 3 2 4 5 paātrināšana stacionārā darbība bremzēšana

Elektriskās piedziņas darbības varianti

Nereversīvā piedziņa

1 3 2 4 5

paātrināšana

stacionārā darbība

bremzēšana

Слайд 11

Elektriskās piedziņas darbības varianti Reversīvā piedziņa 1,3, 7 2,4, 6,8 5,9

Elektriskās piedziņas darbības varianti

Reversīvā piedziņa

1,3, 7 2,4, 6,8 5,9

paātrināšana

stacionārā darbība

reversēšana = bremzēšana + palaišana pretējā virzienā

Слайд 12

Nominālie lielumi Nominālā jauda uz vārpstas PN W; kW Nominālais rotācijas

Nominālie lielumi

Nominālā jauda uz vārpstas PN W; kW
Nominālais rotācijas ātrums nN

1/min
Nominālais moments MN Nm
Nominālā strāva IN A
Nominālais lietderības koeficients
no tīkla patērētā jauda P1 W; kW
zudumi motorā W; kW
Слайд 13

Elektriskās piedziņas mehānika [ Nm ] [ rad/s ] [ m/s

Elektriskās piedziņas mehānika

[ Nm ]

[ rad/s ]

[ m/s ]

[ rot.W ]

[

lin.W ]
Слайд 14

Pārveidošana mehāniskā kustībā

Pārveidošana mehāniskā kustībā

Слайд 15

Pārveidošana mehāniskā kustībā

Pārveidošana mehāniskā kustībā

Слайд 16

MOMENTU REDUCĒŠANA Reducētai un reālai sistēmai jābūt ar vienām un tām

MOMENTU REDUCĒŠANA

Reducētai un reālai sistēmai jābūt ar vienām un tām

pašām kinemātiskām un dinamiskām īpašībām.

Piedziņas kinemātiskās shēmas momentu reducēšanai:
a – griezes kustībai; b – virzes kustībai

Слайд 17

Momentu reducēšana griezes kustības gadījumā pamatojas uz reālās un reducētās jaudas

Momentu reducēšana griezes kustības gadījumā pamatojas uz reālās un reducētās jaudas

vienādību:

kur Mst - darba mašīnas statiskais moments, kas reducēts uz dzinēja vārpstas;
Mm - darba mašīnas statiskais moments uz savas vārpstas;
ωdz, ωm - attiecīgi dzinēja un darba mašīnas vārpstu leņķiskie ātrumi;
η - pārvada lietderības koeficents.

kur i = ωdz/ωm - pārvada pārnesuma skaitlis.
Reducēšanas izteiksme vairāku pārvada elementu gadījumā ir

Слайд 18

Inerces momentu reducēšana uz dzinēja vārpstas pamatojas uz to, ka reducētās

Inerces momentu reducēšana uz dzinēja vārpstas pamatojas uz to, ka reducētās

un reālās sistēmas kinētiskajām enerģijām ir jābūt vienādām:

kur Jred - uz dzinēja vārpstas reducētais sistēmas kopējais inerces moments;
Jdz, J1, Jm - attiecīgo piedziņas elementu inerces momenti.

vai

Слайд 19

Virzes kustības spēka reducēšana uz dzinēja vārpstas, ja piedziņas darba mašīna

Virzes kustības spēka reducēšana uz dzinēja vārpstas, ja piedziņas darba mašīna

veic darbu virzes kustībā vai paceļ un nolaiž kravu.

Inerces momentu reducēšanu no virzes kustībā esošas masas uz dzinēja vārpstu veic pēc izteiksmes:

Слайд 20

Kustības vienādojums Mdz – motora moments, Nm Mst – statiskais pretestības

Kustības vienādojums

Mdz – motora moments, Nm
Mst – statiskais pretestības moments, Nm
Mdin

– dinamiskais moments, Nm
J – inerces moments, kg·m2
dω/dt – leņķiskais paātrinājums, 1/s2

Mrot – rotora masa, kg; Rrot – rotora radius, m

Слайд 21

Aprēķinos bieži inerces momenta vietā lieto spara momentu kur g -

Aprēķinos bieži inerces momenta vietā lieto spara momentu


kur g -

brīvās krišanas paātrinājums.
Tad griezes kustības vienādojumu var uzrakstīt šādi:

kur n - griešanās frekvence, apgr./min.

Слайд 22

Mdz > Mst - dzinējs paātrinās, b) Mdz = Mst -

Mdz > Mst - dzinējs paātrinās,
b) Mdz = Mst -

vienmērīga kustība,
c) Mdz < Mst - dzinējs palēninās.

Kustības vienādojuma analīze rāda, ka iespējami trīs gadījumi:

Ja moments jeb spēks veicina kustību pieņemtajā pozitīvajā virzienā, tad šādu momentu jeb spēku pieņem par pozitīvu, ja pretojas, tad par negatīvu.

Слайд 23

Elektriskās piedziņas kursā izmanto šādu sakarību starp momentu un jaudu: kur P - dzinēja jauda, kW.

Elektriskās piedziņas kursā izmanto šādu sakarību starp momentu un jaudu:

kur P

- dzinēja jauda, kW.
Слайд 24

Pretestības moments 1 – aktīvais - ceļamās ietaises

Pretestības moments

1 – aktīvais
- ceļamās ietaises

Слайд 25

Pretestības moments 2 – reaktīvais statiskā momenta daļa, kas nav atkarīga

Pretestības moments

2 – reaktīvais

statiskā momenta daļa, kas nav atkarīga no griešanās

frekvences;
statiskā momenta daļa, kas atkarīga no griešanās frekvences;
nominālais darba mašīnas statiskais moments;
darba mašīnas griešanās frekvence;
nominālā griešanās frekvence;
pakāpes rādītājs

MN
n
nN
a

Слайд 26

Pretestības moments a = 0, Mst = const - transportieri ar

Pretestības moments

a = 0, Mst = const
- transportieri ar nemainīgu kravu
-

daži metālapstrādes darbagaldi

2 – reaktīvais

a = 1, Mst ≡ n
ģenerators, kas baro patērētāju ar nemainīgu pretestību
- transporta mašīnas

a = 2, Mst ≡ n2
ventilatori
kompresori
sūkni

a = -1, Mst ≡ 1/n
metālapstrādes darba mašīnas

Слайд 27

Piedziņas darbības stabilitāte n Stabila piedziņas darbība n Nestabila piedziņas darbība

Piedziņas darbības stabilitāte

n < nst
Stabila piedziņas
darbība

n < nst
Nestabila piedziņas
darbība

Слайд 28

Piedziņas dzinēja, darba mašīnas un dinamiskā momenta raksturlīkne Elektriskās piedziņas nostabilizējušos

Piedziņas dzinēja, darba mašīnas un dinamiskā momenta raksturlīkne

Elektriskās piedziņas nostabilizējušos

režīmu raksturo līdzsvars starp darba mašīnas pretestības momentu un dzinēja griezes momentu pie noteiktas griešanās frekvences Mdz – Mst = 0.
Слайд 29

Elektriskiem dzinējiem izšķir dabisko un mākslīgo mehānisko raksturlīkni. Par dabisko dzinēja

Elektriskiem dzinējiem izšķir dabisko un mākslīgo mehānisko raksturlīkni.

Par dabisko dzinēja mehānisko

raksturlīkni sauc
n = f(M) vai ω = f(M) grafisko attēlu,
kas ir dzinējam ar normālu slēguma shēmu un nomināliem barošanas avota parametriem.
Слайд 30

Dzinēju mehāniskās raksturlīknes 1 – absolūti cieta 2 – cieta 3 - mīksta

Dzinēju mehāniskās raksturlīknes

1 – absolūti cieta
2 – cieta
3 - mīksta

Слайд 31

Vēl elektrisko dzinēju raksturlīknes raksturo pēc kritērija, ko sauc par cietību

Vēl elektrisko dzinēju raksturlīknes raksturo pēc kritērija, ko sauc par cietību

jeb stingumu:
Raksturlīknes cietība nosaka dzinēja griešanās frekvences izmaiņu atkarībā no slodzes maiņas.
Jo mazāk izmainās griešanās frekvence, mainoties slodzes momentam, jo stabilāks piedziņas darbs un lielāka cietība.
Слайд 32

Visu elektrisko dzinēju mehāniskās raksturlīknes iedala trijās grupās: 1. Raksturlīkne ir

Visu elektrisko dzinēju mehāniskās raksturlīknes iedala trijās grupās:
1. Raksturlīkne ir absolūti

cieta, ja griešanās frekvence
n = const. Tāda mehāniskā raksturlīkne ir sinhronam dzinējam stabilā darba režīmā.
2. Raksturlīkne ir cieta, ja griešanās frekvence samērā maz izmainās, mainot slodzi. Tādas mehāniskās raksturlīknes ir neatkarīgās ierosmes līdzstrāvas dzinējam un asinhronajam dzinējam nominālās slodzes robežās.
3. Raksturlīkne ir mīksta, ja griešanās frekvence strauji mainās atkarībā no slodzes. Tāda raksturlīkne ir līdzstrāvas virknes ierosmes dzinējam.
Слайд 33

Regulēšanas diapazons Regulēšanas vienmērīgums Regulēšanas ekonomiskums Griešanās frekvences stabilitāte Regulēšanas virziens

Regulēšanas diapazons
Regulēšanas vienmērīgums
Regulēšanas ekonomiskums
Griešanās frekvences stabilitāte
Regulēšanas virziens
Pieļaujamā dzinēja slodze

Griešanās

frekvences regulēšanu raksturo rādītāji:
Слайд 34

1. Regulēšanas diapazons ir maksimālās un minimālās griešanās frekvences vai leņķiskā

1. Regulēšanas diapazons ir maksimālās un minimālās griešanās frekvences vai leņķiskā

ātruma attiecība pie noteiktas regulēšanas precizitātes:
D = nmax : nmin = ωmax : ωmin
Piemēram, 2:1, 10:l, 100:1 utt.
Слайд 35

2. Regulēšanas vienmērīgumu raksturo griešanās frekvences lēciens no esošā ātruma uz


2. Regulēšanas vienmērīgumu raksturo griešanās frekvences lēciens no esošā ātruma uz nākošo

tuvāko.
To var novērtēt ar plūstamības koeficientu:
kur ni un ni-1 – griešanās frekvences attiecīgi uz i-tās
un (i-1) – tās pakāpes.
Pie plūstošas regulēšanas φpl → 1.
Слайд 36

3. Regulēšanas ekonomiskumu raksturo regulējamās piedziņas uzstādīšanas un ekspluatācijas izdevumi. Regulējamas


3. Regulēšanas ekonomiskumu raksturo regulējamās piedziņas uzstādīšanas un ekspluatācijas izdevumi.
Regulējamas

piedziņas jaudas koeficients cosφ ir nozīmīgs ekonomisks rādītājs.
Tas norāda uz iekārtas reaktīvās enerģijas patēriņu. Vairumam dzinēju cosφNOM = 0,8 - 0,9.
Слайд 37

Griešanās frekvences stabilitāti raksturo tās izmaiņa noteiktās slodzes momenta robežās. Skaitliski

Griešanās frekvences stabilitāti raksturo tās izmaiņa noteiktās slodzes momenta robežās.
Skaitliski šo

raksturojumu var noteikt, izvēloties dažādām raksturlīknēm vienu un to pašu momenta pieaugumu ∆ M un atrodot tam atbilstošu ∆n.
Kurai raksturlīknei ∆M/∆n lielāks skaitlis, tā ir ar augstāku griešanās frekvences stabilitāti.