кратную величину момента инерции собственно ротора двигателя, то влияние электромагнитных переходных моментов на время переходного процесса пренебрежительно мало. В этом случае ощутимо сказываются только удары в элементах передачи, обусловленные значительной величиной пиков переходного момента.

.Для малоинерционных приводов, у которых суммарный момент инерции привода не превышает двукратной величины момента инерции ротора, влияние электромагнитных переходных моментов должно быть обязательно учтено и анализ переходных режимов следует проводить по динамическим характеристикам. Ощибк-а в определении времени и особенно пути может при пользовании статическими характеристиками доходить до 100%. Приводы с большей чем двукратной величиной суммарного момента инерции в дальнейшем авторы называют инер-ционными. Большинство станочных приводов относятся к малоинерционным, и поэтому при анализе их переходных режимов, в том числе и тормозных, необходимо учитывать влияние электромагнитных переходных явлений. Для анализа этих режимов нельзя использовать статические механические характеристики, которые в таких приводах могут служить лишь для ориентировочной качественной оценки режима. Существенное влияние электромагнитных переходных моментов на процессы торможения станочных приводов обусловливает необходимость остановиться на причинах, их вызывающих, и принципах управления ими.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПЕРЕХОДНЫМИ МОМЕНТАМИ

Электромагнитные переходные моменты возникают при всякой коммутации цепей асинхронного двигателя и резком изменении скорости его вращения. Возникновение этих моментов обусловлено изменением величины магнитного потока машины и вызванным этим появлением свободной составляющей потока и соответственно тока намагничивания. Неподвижная в пространстве свободная апериодическая составляющая потока взаимодействует с токами ротора и создает свободную составляющую электромагнитного момента, затухающую вместе со свободной составляющей тока намагничивания.

Если вместе со свободной составляющей потока существует и вынужденная, то токи в роторе, наведенные этой вынужденной составляющей, взаимодействуя со свободной составля-к>Щей потока, образуют свободную составляющую электромагнитного момента, пульсирующую в пространстве с частотой токов ротора. Эта пульсирующая составляющая момента накладывается на его постоянную составляющую, образованную вынужденной составляющей магнитного потока и током ротора.

гх

Совместное действие двух составляющих создает результирующий Гнакбпеременный электромагнитный переходный момент. Изменение скорости вращения ротора и появление, свободных составляющих токов, связанных с магнитными полями рассеяния обусловливают появление небольших Добавочных знакопе- семенных составляющих момента, которые могут усиливать или ослаблять действие основного переходного момента, увеличивая или уменьшая его максимальные значения и время затухания.

Если вынужденная составляющая потока отсутствует и соответственно токи ротора наводятся свободной составляющей магнитного потока, то от их взаимодействия образуется зату-" хающий во времени электромагнитный переходный момент одного знака. Чем больше величина апериодической свободной составляющей потока, тем больше начальная величина злектро-матнитного переходного момента. Величина апериодической составляющей определяется начальной скоростью изменения магнитного потока. Следовательно, чем медленнее меняется магнитный поток, тем меньше величина возникающего переходного электромагнитного момента и его влияние на переходный про-церс в целом.

При коммутации цепей ддигателя быстрота изменения его магнитного потока определяется значениями последнего как после, так и до коммутации. Состоянир магнитной, цепи машины в момент коммутации характеризуется величиной и пространственной ориентацией магнитного потока машины, которые принято называть начальными электромагнитными условиями. Если в момент коммутации магнитный, поток отсутствует, то имеют место нулевые начальные условия.

При ненулевых начальных условиях в зависимости от взаимной пространственной ориентации потоков машины (начального и создаваемого за счет подключения) скорость изменения лотока может меняться в значительных пределах. Соответственно изменяется и величина электромагнитного переходного момента, поэтому один из наиболее эффективных способов управления электромагнитными переходными моментами заключается в создании благоприятных начальных электромагнитных условий, ограничивающих пределы изменения магнитного потока при коммутации. Другими способами управления являются ограничение установившегося значения потока и уменьшение скорости его изменения во времени [27].

При постоянной частоте питающей сети управление величиной тока намагничивания и, следовательно, создаваемого им магнитного потока реализуется воздействием на приложенное к двигателю напряжение. Первый способ управления сводится к ступенчатой подаче напряжения Путем детерминированного пофазного включения обмоток статора для создания необходимых ненулевых начальных электромагнитных условий, кторой -

IK изменению величины напряжения, приложенного к статору двигателя; третий - к воздействию на скорость изменения величины этого напряжения [1, 27].

Коэффициенты затухания свободной составляющей потока .зависят от параметров двигателя и его скорости вращения "rjl больше активное сопротивление цепей статора и

ротора, тем больше коэффициент затухания и быстрее за--тухает электромагнитный переходный момент. Чем мейьше скорость вращения двигателя, тем меньше коэффициенты затухания.

С ростом скорости вращения ротора коэффициенты затухания увеличиваются и ускоряется затуханир переходного электромагнитного момента.

Возбуждение режимов противотокового и динамического торможения производится обычно от независимой сети переменного тока. В обоих случаях тормозной процесс характеризу--ется наличием вынужденных составляющих намагничивающего тока и потока, что определяет появление знакопеременных электромагнитных переходных моментов. Торможение обычно начинаетсяпри ненулевых начальных условиях, определяемых мгновенными значениями питающего напряжения и параметрами электропривода. По этой причине свободная составляющая потока и, следовательно, переходные моменты могут достигать значительной величины, поэтому основная задача управления .динамикой этих тормозных режимов заключается в ограничении пиков переходных моментов.

При конденсаторном и магнитном торможениях вынужденные составляющие тока намагничивания и магнитного потока •отсутствуют. Переходный момент знака не меняет и действует при конденсаторном торможении согласованно с основным тормозным моментом. Задача управления заключается как в ограничении величины переходного момента, так и в формировании Суммарного тормозного момента.

При магнитном торможении весь тормозной эффект Опреде-.ляется электромагнитным переходным моментом, возникающим из-за быстрого затухания магнитного потока отключенного от питающей сети асинхронного двигателя с замкнутой цепью статора для рассеяния преобразованной электрической энергии.

Соответственно изменению характера и роли переходного момента меняется, и задача управления, которая тейерь заключается главным образом в формировании этого момента с целью оптимизации режима для повышения эффективности торможения. Необходимо увеличивать, а не уменьшать величину установившегося значения магнитного потока и его производных.

Во всех комбинированных способах торможения совмещают-ся режи1у[ы с ненулевыми начальными условиями, поэтому в , : 1!3