Электропривод и электрооборудование (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭЛЕКТРОПРИВОД И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

КУРС ЛЕКЦИЙ

для специальности

110301.65 – «Механизация сельского хозяйства»

очной и заочной формы обучения

Ставрополь

2010

Лекция 1

История развития электропривода (ЭП). Понятие,

классификация ЭП

Вопросы

1)  История развития ЭП

2)  Понятие ЭП, достоинства ЭП

3)  Классификация ЭП

1 История развития ЭП

История развития ЭП, являющаяся оптимальным сочетанием электрических машин (ЭМ), аппаратов, преобразователей и устройств управления, неразрывно обусловлена образующими ЭП компонентами. Вместе с тем ЭП, как система имеет свою собственную историю.

Начало развития ЭП было положено созданием в первой половине 19 века работоспособностью образцов ЭМ. Это стало возможным благодаря успехам в области электромагнетизма. Первый электродвигатель, с помощью которого осуществлялся ЭП, был построен в 1834…1838г. Петербургским академиком Борисом Семеновичем Якоби. В 1838г на Ниве были проведены испытания этого двигателя, установленного на катере (12…14 чел). Это было первое судно с ЭП. Однако несовершенство технических средств, в частности, источника питания (гальванические батареи), не позволили блестящему изобретателю и его ученикам дальше продолжать практическое применение.

В 50-60-х годах 19 века некоторое распространение получили электродвигатели французского электротехника Фромана (типографические и ткацкие станки).

И все же почти до конца 19 века пар и вода оставались основной силой в промышленном производстве.

Несмотря на успехи, достигнутые к семидесятым годам 19 века в области конструирования электродвигателя (ЭД) постоянного тока, электрическая энергия использовалась только на освещение (распределение электроэнергии оставалось неудовлетворительной).

Появление переменного однофазного тока сыграло существенную роль в развитии электротехники вообще, однако в ЭП – нет, так как ЭД однофазного переменного тока не имели пускового вращающего момента, в связи с чем, их применение было крайне ограничено.

И только в 1888г. предложенная и реализованная 3-х фазная система передачи электрической энергии позволила сделать прорыв в развитии ЭП.

В 1889 г. создается 3-х фазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в виде беличьей клетки.

Несомненные преимущества централизованного производства электроэнергии, привели к тому, что электродвигатель, вытесняя другие виды двигателей, занял лидирующие позиции в ЭП промышленных установок и сельском хозяйстве.

Мощность ЭД по отношению к общей мощности установленных двигателей составляла: 1890г-5%, 1927-75%, сегодня - 100 %.

В Советском Союзе ЭП получил большое развитие в годы первых пятилеток. Большую роль в развитии ЭП сыграла подготовка кадров. В 1922г. в Ленинградском электротехническом институте под руководством профессора создается специальность «Электрификация промышленности», которая положила начало регулярному выпуску специалистов в области ЭП.

В 1925г. – выходит книга «Электрическое распределение электроэнергии» - первый труд в области ЭП.

В 30-е годы были разработаны принципы следящего ЭП (автоматическое управление).

В 40-е годы проектируются электромашинные усилители, интенсивно развивается военная электротехника (системы управления), первые автоматические линии станков.

Большой прорыв в ЭП наблюдается с появлением полупроводниковой техники. Транзистор изобретен в США в 1948г.

В 50-х…60-х годах – множество схем для питания маломощных двигателей (I=5А; U=60В).

Система тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока ТП – ДПТ становится с середины 60-х годов практически единственным решением в регулируемом ЭП.

В 70-е годы появляются частотные преобразователи для асинхронных ЭП.

60-е – 70-е годы – появляются шаговые, линейные ЭП. Профессор явился разработчиком нового типа линейных электродвигателей - линейных управляющих двигателей.

В 70-е годы, с развитием микропроцессоров резко возрастают функциональные возможности в управлении координат ЭП, диагностике.

Развитие современного ЭП идет с развитием элементной базой. Сегодня силовые ключи (I до 600 А, U= до 1200В, f=30кГц и выше), преобразователи частоты до 600кВт.

В 2002г. европейский рынок регулируемых ЭП состоит: на 68% из ЭП переменного тока; 15%-постоянного тока, 10% гидроприводов, 7 % - механических.

На сегодня мощности отдельных приводов составляют десятки МВт с регулированием частоты вращения от одного оборота в час до 150.000 оборотов в минуту.

Диапазон применения современного ЭП - от искусственного сердца

до шагающего экскаватора.

2  Понятие ЭП. Достоинства ЭП

Электрическим приводом или электроприводом называют электромеханическую систему, состоящую в общем виде из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств и предназначенную для приведение в движение исполнительных органов рабочих машин и управления этим движением (рисунок 1).

 

обратные

связи

Рисунок 1 – Структурная схема ЭП

Основное назначения ЭП - преобразование электроэнергии в механическую энергию исполнительных органов машин и механизмов. В отдельных случаях, например при генераторном режиме или торможении, возможно и обратное преобразование.

На долю ЭП приходится 60% вырабатываемой в стране электроэнергии.

На рисунке 1 представлены:

·  потоки электрической энергии -¯, потоки механической энергии - ß;

·  ПРБ - преобразовывают эл. энергию в необходимый вид (в простейшем случае это магнитные пускатели, подающие питание на электродвигатель, а могут быть тиристорные коммутаторы, регуляторы напряжения, преобразователи частоты тока и т. д.);

·  ПРД - преобразовывают механическую энергию в необходимый вид для потребителя механической энергии (ПМЭ) (муфты, шкиво-ременные передачи, редукторы и т. д.)

·  УУ - информационная часть (управляющие устройства, микропроцессорные средства, микро-ЭВМ).

Как для всякого устройства важным показателем является КПД

hЭП= hПРБ· hЭД· hПРД,

т. к. коэффициент полезного действия ПРБ и ПРД ≈ 1 и мало зависит от нагрузки, то hЭП определяется hЭД, которое также является достаточно высоким и при номинальной нагрузки составляет 60-95%.

Малое КПД соответствует тихоходным двигателям малой мощности. При повышении мощности выше 1кВт hЭД и соответственно hЭП превышает 70%.

Достоинства ЭП:

1) низкий уровень шума при работе;

2) отсутствие загрязнения окружающей среды;

3) широкий диапазон мощностей и угловых скоростей вращения;

4)доступность регулирования угловой скорости вращения и соответственно производительности технологической установки;

5)относительная простота автоматизации, монтажа, эксплуатации по сравнению с тепловыми двигателями, например, внутреннего сгорания.

3  Классификация ЭП

По основным характерным признакам ЭП классифицируют следующим образом:

1) по способу передачи механической энергии исполнительному органу различают: групповой, индивидуальный, взаимосвязанный ЭП.

Групповой ЭП - обеспечивает движение исполнительных органов нескольких рабочих машин или нескольких исполнительных органов одной рабочей машины (РМ) (рис.2).

 

Рисунок 2 – Групповой ЭП

Разновидностью группового является трансмиссионный ЭП (рис.3).

Рисунок 3 - Трансмиссионный ЭП

Индивидуальный ЭП (на каждую рабочую машину свой электродвигатель), рисунок 4.

 

Рисунок 4 – Индивидуальный ЭП

Преимущества индивидуального ЭП:

-  линии не загромождаются тяжелыми трансмиссиями и передаточными устройствами;

-  улучшаются условия труда;

-  улучшается производительность;

-  уменьшается запыленность;

-  улучшается освещение рабочего места;

-  снижается травматизм;

-  при ремонте простой только одного ЭП;

-  упрощается механическая передача;

-  благоприятные условия для автоматизации.

Взаимосвязанный ЭП - содержит два или несколько связанных между собой ЭП, при работе поддерживается равенство скоростей или нагрузок.

Пример - цепной конвейер (рис.5).

Рисунок 5 – Схема взаимосвязанного электропривода

Широко применяется разновидность взаимосвязанного - многодвигательный ЭП. Двигательные устройства работают на один вал (привод платформы экскаватора - позволяет осуществить равномерное распределение статических и динамических нагрузок при поворотах и перегрузках).

2)  по виду движения ЭП обеспечивают:

- вращательное;

-поступательное (реечная винтовая передача или линейный ЭД);

-поступательное реверсивное;

3)  по роду тока: электропривода с электродвигателями постоянного и переменного тока;

4)  по принципу управления: нерегулируемый, регулируемый (следящий и программируемый);

5)  по степени автоматизации: неавтоматизированный,

автоматизированный, автоматический (без операторов).

Автоматизированный и автоматический ЭП получили наибольшее применение.

Лекция 2

Механические характеристики рабочих машин и

электродвигателей. Статическая устойчивости ЭП

Вопросы

1)  Механические характеристики рабочих машин

2)  Механические характеристики электродвигателей (искусственные, естественные)

3)  Жесткость механических характеристик эл. двигателей и рабочих машин

4)  Статическая устойчивость ЭП

1  Механические характеристики рабочих машин

Механической характеристикой рабочей машины называется зависимость приведенной к валу двигателя угловой скорости от момента сопротивления w=f(Мс).

При поступательном движении соответственно – линейная скорость в функции усилия V=f(Fc).

Мс - статический момент, складывается из момента на трение (пропорциональна весу вращающихся частей и диаметру опоры), момента от трения на рассекание воздуха (возрастающая функция от частоты вращения), собственно полезный Мс (от типа рода нагрузки).

По характеру действия моменты нагрузки Мс делятся на активные и реактивные:

·  Активные – имеют постоянное, не зависящие от скорости, направление своего действия и создаются так называемыми потенциальными силами – силами притяжения Земли, силами упругой деформации и др.

·  Реактивные – создаются в основном силами трения, они всегда противодействуют движению и поэтому изменяют свой знак с изменением направления скорости движения.

Различные производственные механизмы обладают различными механическими характеристиками которые можно описать выражением

Мс=М0+(Мс. н –М0)()x, (1)

где Мс - момент сопротивления производственного механизма (рабочей

машины ) при скорости w (текущей скорости);

Мс. н - номинальный момент сопротивления при wн;

М0 - начальный момент сопротивления при w=0;

w  - текущая угловая скорость;

х - показатель степени, характеризующий изменение момента

сопротивления при изменении скорости.

Приведенная, формула позволяет классифицировать механические характеристики производственных механизмов, ориентировочно, на следующие основные категории (рис.1)

 

1-  не зависящая от скорости характеристика, х=0

(подъемные краны, лебедки, механизмы подачи металлорежущих станков, поршневые насосы при неизменной высоте подачи, конвейеры, транспортеры с постоянной нагрузкой). Сюда же могут быть отнесены все механизмы, у которых основным моментом сопротивления является момент трения, т. к. обычно в пределах рабочих скоростей момент трения изменяется мало;

2-  линейно возрастающая, х=1

(генераторы постоянного тока с независимым возбуждением работающий на постоянную внешнюю нагрузку, зерноочистительные машины);

3-  нелинейно-возрастающая, х=2 – называют вентиляторной характеристикой (вентиляторы, центрифуги, сепараторы, центробежные насосы);

4-  нелинейно-спадающая, х= -1 (токарные, расточные, фрезерные и другие металлорежущие станки, зерновые нории).

Эти характеристики не исчерпывают всех практических возможных случаев, но дают представление о типичных производственных механизмах.

Целесообразно установить зависимость мощности от скорости

для каждой группы механизмов.

Если пренебречь М0 в выражении (1), уравнение примет вид

МC= МC. Н. ( )Х ; (2)

умножим правую и левую части на w, получим

РС =МС. w = МС. Н. ( )X . w = МС. Н. , (3)

где РС – мощность потребляемая механизмом при скорости w.

При х=0 РС1 =МС. Н. w= К1 w; х=1 РС2 =w2= К2 w2;

х=2 РС3 =w3= К3 w3; х= -1 РС4 =МС. Н. wн= const.

Таким образом, для механизмов первой группы мощность пропорционально скорости, для механизмов второй – квадрату скорости, третьей – кубу скорости, четвертой – не зависит от скорости.

2  Механические характеристики электродвигателей

Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость его угловой скорости от вращающего момента w= f(M)

Скоростная или электромеханическая характеристика - зависимость его угловой скорости от тока электродвигателя w= f(Iдв).

Рисунок 2 дает представление о типичных механических характеристиках электродвигателей.

Рисунок 2 – Механические характеристики электродвигателей:

1-синхронного; 2-постоянного тока независимого возбуждения; 3- асинхронного; 4-постоянного тока последовательного возбуждения

Естественные механические характеристики соответствуют паспортной схеме включения с номинальными параметрами питающей сети.

Искусственные механические характеристики соответствуют схемам включения электродвигателей с дополнительными элементами (резисторы, конденсаторы и т. д.), а также при варьировании питающих напряжений, частоты тока и т. п. Данные характеристики часто называют регулировочными.

3  Жесткость механических характеристик ЭД и рабочих машин

Почти все ЭД обладают тем свойством, что скорость их является убывающей функцией момента двигателя. Это обычно относится ко всем двигателям, однако степень изменения скорости с изменением момента у разных двигателей различна и характеризуется критерием, так называемой жесткостью их механических характеристик.

Это отношение разности электромагнитных моментов, развиваемых электродвигателем, к соответствующий разности угловых скоростей ЭП (рис.3), т. е.

b= =; (4)

Рисунок 3 - К определению жесткости механических характеристик

Жесткость механических характеристик электродвигателей различна, что иллюстрируется рисунком 4.

 

Рисунок 4 – Механические характеристики электродвигателей: 1 – абсолютно жесткая синхронного ЭД, β = ∞ ; 2 – жесткая двигателя постоянного тока независимого возбуждения (такая же асинхронного двигателя на рабочем участке характеристики); 3- мягкая двигателя постоянного тока параллельного возбуждения; 4 – жесткость равна нулю, двигатель постоянного тока независимого возбуждения при питании от источника тока

Графически, жесткость определяется как tg угла наклона между осью скоростей и касательной к данной точки механической характеристики (рис.5)

b =. tg g, (5)

угол отсчитывается по часовой стрелке от оси скоростей до касательной.

Рисунок 5 – К определению коэффициента жесткости

 

4  Статическая устойчивость ЭП

Работа электродвигателя и рабочей машины в установившемся режиме соответствует равновесию МД=МС точка А на рисунке 6.

Изменение момента сопротивления на валу двигателя приводит к тому, что скорость двигателя и момент, который он развивает, могут автоматически меняться и привод будет работать устойчиво при другой скорости с новым значением момента.

Для восстановления равновесия между изменившемся сопротивлением и моментом двигателя во всех неэлектрических двигателях требуется участие специальных регулятор. В электродвигателях роль автоматического регулятора выполняет Э. Д.С. двигателя. Эта особенность автоматического поддержания равновесия очень ценно в ЭП.

Мс2

А

Мс

w w1 wуст w2

М1 Муст Мс1 М2 М

Рисунок 6 – К определению устойчивости электропривода

Предположим Мс вырос до w1, при этом момент нагрузки Мс1 больше момента двигателя М1 тогда в соответствии с уравнением движения электропривода

±Мдв±Мс=,

в системе будет действовать отрицательный динамический момент, начнется процесс торможения, который закончится в точке wуст.

Рассмотрим положение, при котором кратковременное возмущение вызвало снижение скорости до w2 ‹ wуст. В этом случае М2 › Мс2 и уже под действием положительного динамического момента скорость начнет возрастать, пока не достигнет wуст.

Таким образом система обладает свойством возвращаться к скорости установившегося движения при возможных отклонениях от нее, т. е. движение в такой системе является устойчивым.

Под статической устойчивостью понимается такое состояние установившегося режима работы ЭП, когда при случайно возникшем отклонении скорости от установившегося значения привод возвращается в точку установившегося режима.

Привод статически устойчив, если в точке установившегося режима выполняется условие с использованием понятия жесткости механических характеристик двигателя и рабочей машины

< 0, bд-bс<0, bд<bс.

 

Рисунок 7 – К определению устойчивости: для Мс1 точка а – устойчивый режим работы, точка б – неустойчивый; для Мс2 точки а, б - устойчивы

Обычно Мс=f(w) уже задана при расчетах, поэтому для получения устойчивой работы в установившемся режиме необходимо подбирать механическую характеристику ЭД соответствующей формы.

Лекция 3

Основы динамики и энергетики электропривода

Вопросы

1) Общие положения

2) Уравнение движения электропривода

3) Приведение момента сопротивления и момента инерции

4) Способы уменьшения потерь энергии в ЭП

5)  КПД и сos ЭП

1 Общие положения

Переходным или динамическим режимом ЭП называется режим работы при переходе от одного установившегося состояние ЭП к другому, происходящему во время пуска, торможение, реверсирования и т. д. Эти режимы характеризуются изменением Э. Д.С., ω, М, I.

Динамические режимы имеют большое практическое значение. Результаты их расчетов позволяют правильно определить мощность двигателя, спроектировать систему управления, оценить влияние работы ЭП на производительность и качество работы производственных механизмов.

В переходных режимах ЭП действуют одновременно и взаимосвязано переходные: механические, электромагнитные и тепловые процессы. При быстро протекающих процессах изменение теплового состояния ЭП в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на другие процессы, поэтому часто переходные тепловые процессы не учитываются.

В этом случае присутствуют механические и электромагнитные переходные процессы, в совокупности называемые электромеханическими переходными процессами.

В некоторых случаях с влиянием электромагнитных процессов можно не считаться, тогда переходные процессы будут определяться только механическими процессами, в которых учитывается только механическая инерция движущихся частей ЭП.

При расчетах ведется построение i=f(t); M=f(t), ω=f(t) в ряде случаев пути в функции времени L=f(t).

2 Уравнение движения ЭП

Уравнение движение ЭП должно учитывать все силы и моменты, действующие в переходных режимах.

При поступательном движении движущая сила F всегда уравновешивается силой сопротивления машины Fс и инерционной силой m, возникающей при изменении скорости.

В соответствии с этим, уравнение равновесия сил при поступательном движении

F-FC=m. (1)

Аналогично для вращающегося движения

М-МС =j. (2)

Данное уравнение движения ЭП для момента инерции j=const (наиболее часто встречаемый вариант).

Если j=var, то

М-МС=j+·, (3)

для кривошипно-шатунных механизмов, механических лесопильных рам, режущих аппаратов, где момент инерции является функцией угла поворота j=f(α).

Уравнение (2) показывает, что развиваемый двигателем вращающий момент М уравновешивается моментом сопротивления Мс на его валу и инерционным или динамическим моментом j.

Анализ уравнения движения:

1) М>МС, >0, - ускорение ЭП,

2) М<МС, <0, торможение ЭП,

3) М=МС, =0, установившийся режим.

Вращающий момент, развиваемый двигателем имеет положительное значение, если он направлен в сторону движения привода. Если в сторону обратную движению, то отрицательный.

МС имеет,,-“ если он тормозящий (усилие резания, подъем груза, сжатие пружины).

МС имеет,,+“ при спуске груза, разжатии пружины.

Моменты сопротивления, как отмечалось в лекции 2 делятся:

-реактивные (сжатие, резанье, трения, препятствующие движению),

-активные (потенциальные - силы тяжести, от раскручивания упругих тел.)

Следует отметить, что в отличие от реактивных моментов, активный момент сохраняет свой знак при изменении направления вращения. Например, момент, создаваемый грузом подъемного механизма сохраняет свой знак, как при подъеме, так и спуске.

Инерционный или динамический момент (правая часть уравнения движения ЭП) проявляется только во время переходных режимов, когда изменяется скорость привода. При ускорении ЭП этот момент направлен против движения, а при торможении поддерживает движение.

В общем виде уравнение движения ЭП

±М±МС=j. (4)

Выбор знаков зависит от режима работы двигателя и характера момента сопротивления.

3 Приведение момента сопротивления и инерции

Уравнение движения ЭП справедливо только в том случае, если входящие в него моменты или усилия взяты для одной какой-либо скорости. Иначе говоря, моменты должны быть приведены к одной скорости. Обычно моменты приводят к скорости электродвигателя.

Приведенный Мс (момент сопротивления рабочей машины) к скорости электродвигателя выполняют, исходя из равенства мощностей

Мс ωд=Ммωм, (5)

где Мс – момент сопротивления механизма, приведенный к скорости

двигателя ωд;

Мм - момент сопротивления машины при скорости механизма ωм;

откуда следует

Мс= Мм=, (6)

где - передаточное отношение между двигателем и рабочей

машиной.

С учетом потерь в передачах коэффициентом полезного действия и нескольких промежуточных передач

Мс= Мм . (7)

Последнее выражение справедливо только в том случае, если энергия передается от двигателя к рабочей машины (двигательный режим). Когда же электрическая машина работает в режиме торможения – КПД в формуле 7 необходимо перенести в числитель.

В уравнении движения ЭП момент инерции представлен одним значением, хотя каждый агрегат характеризуется собственным значением момента инерции. Поэтому в уравнение движения ЭП необходимо подставлять приведенный момент инерции системы рабочая машина – двигатель.

Под приведенным моментом инерции системы понимают такой момент инерции, который при скорости приведения обладает тем же запасом кинетической энергии, что и момент инерции частей системы при фактической скорости их движения

При определении приведенного момента инерции необходимо исходить из того, чтобы запас кинетической энергии системы оставался неизменным.

Запас кинетической энергии для рисунка 1

, (8)

где jпр, jд, j1, j2 – соответственно приведенный к скорости двигателя

момент инерции системы, момент инерции двигателя и

шестерни на его валу, моменты инерции элементов

передачи, совершающих вращательное движение со

скоростями w1, w2;

m – масса элементов, движущихся поступательно со скоростью V.

 

Рисунок 1 – Кинематическая схема системы двигатель – машина

Решив уравнение (7) относительно jпр, получим

jпр=jд+j1+j2+m , (8)

заменив отношение скоростей соответствующими передаточными отношениями, найдем

jпр=jд+++m. (9)

Иногда в каталогах для электродвигателей указывается маховой момент GD2,(кгс·м2).

В этом случае момент инерции ротора

Jротора= , (10)

где D-диаметр инерции, м;

G-сила тяжести (вес) кгс. Момент инерции (кг·м2) сплошного цилиндра с массой m равен

j=, (11)

где R –радиус цилиндра.

Моментом инерции тела относительно оси, проходящей через центр тяжести, называют сумму произведения масс (mi) отдельных частиц тела на квадрат расстояния (R2i) от соответствующей частицы до оси вращения, взятую для всего тела

4 Способы уменьшения потерь энергии в ЭП

При проектировании и эксплуатации разного рода электроприводов необходимо учитывать потребление и потери электроэнергии, влияние ЭП на сеть и другие электроприемники. Оценка этих свойств осуществляется с помощью так называемых энергетических показателей: коэффициента полезного действия, коэффициента мощности, потерь мощности и энергии.

Потери мощности и энергии в ЭП складываются из потерь в электродвигателе, механической передаче, преобразователе, системы управления, однако основными являются потери в электродвигателе, которым и уделяется основное внимание.

С целью уменьшения потерь энергии в период пуска или торможения двигатели к рабочим машинам подбирают таким образом, чтобы приведенный момент инерции привода при одной и той же скорости был наименьшим. Это реализуется за счет применения малогабаритных двигателей, имеющих пониженный J (двигатели с повышенным отношением длинны якоря к его диаметру, с полым или дисковым якорем). Целесообразно использование двух двигателей половинной мощности. Расчеты показывают; что ∑J двух двигателей половинной мощности оказывается меньше момента инерции одного двигателя на полную мощность. Например, два двигателя типа 4АН200 мощностью по 45 кВт имеющий суммарный момент инерции 2*1,38=2,76 кг*м2. Двигатель 4АН250 мощностью 90 кВт на ту же скорость имеет j=3,53 кг*м2, т. е. почти на 30% больше.

Другой способ уменьшения потерь ЭП – регулирование скорости идеального холостого хода, что хорошо реализуется в ступенчатом пуске ЭП (для АД – регулирование частоты вращения с помощью частоты питающего тока или числа пар полюсов; для ДПТ – регулирование частоты вращения с помощью напряжения).

При ступенчатом пуске отмечается снижение потерь электрической энергии в 2 раза.

За счет изменения в переходном процессе w0 снижаются потери энергии в роторе АД. Уменьшение потерь энергии в роторе вызовет и снижение потерь в статоре и полных потерь в АД. Приведенный момент инерции ЭП зависит не только от момента инерции двигателя или рабочей машины, но и от передачи отношения между ними. Для уменьшение потерь энергии при пуске, передаточное отношение – i следует выбирать исходя из получения минимального приведенного момента инерции ЭП и проверять экономическим расчетом.

5 КПД ЭП

В общем случае, когда ЭП работает с различными скоростями и нагрузками на валу

, (13)

где Апол, Апотр – полезная и потребляемая энергия,

∆А – потери энергии в ЭП,

Рполi – полезная механическая мощность ЭП на i-ом участке цикла,

∆Р – потери мощности в ЭП на i-ом участке цикла,

n – число участков работы ЭП.

Такой КПД называют цикловым или средневзвешенным.

Если ЭП работает в неизменном режиме с постоянной мощностью

. (14)

КПД ЭП, как электромеханическая система определяется произведением преобразователя, управляющего устройства, электродвигателя и механической передачи ηэп=ηп*ηуу*ηэд*ηмп.