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電気駆動装置における負荷均等化

定義: 負荷均等化は、変動する負荷変動する負荷はピーク期間中に電源から大電流を引き込み、またシステムに大きな電圧降下を引き起こします。負荷均等化では、エネルギーは軽負荷で蓄えられ、このエネルギーはピーク負荷が発生したときに利用されます。従って、電源からの電力は一定のままである。

負荷変動は主にいくつかのドライブします。例えば、プレス機では、短時間で大きなトルクが必要とされる。そうでなければ、トルクはゼロです。他の例のいくつかは圧延機、往復ポンプ、計画機、電気ハンマーなどである。

電気駆動装置では、負荷変動が発生します広い範囲で。ピークトルク要求を電気駆動装置に供給するために、モータは高い定格を有するべきであり、またモータは供給源からパルス電流を引き込む。パルス電流の振幅は、ラインに接続されている他の負荷に影響を与えるライン電圧変動を引き起こす。

負荷均等化の方法

負荷変動の問題は克服することができますフライングホイールは、非可逆駆動のモーターシャフトに取り付けられています。可変速駆動および可逆駆動では、フライホイールをモーターシャフトに取り付けることはできません。駆動の過渡時間が長くなるためです。モータがモータジェネレータセットから給電されている場合、フライホイールはモータジェネレータシャフトに取り付けられているため、ソースへの負荷は等しくなりますが、モータへの負荷は等しくなりません。

負荷が軽いときは、フライホイールが加速します。そして供給から引き出される余分なエネルギーを蓄えました。ピーク負荷の間、フライングホイールは減速し、貯蔵されたエネルギーを供給エネルギーと共に負荷に供給する。それ故、電力は一定のままであり、負荷需要は減少する。

負荷均等化に必要なフライングホイールの慣性モーメントは、次のように計算されます。次の図に示すように、リニアモータ速度トルク曲線を考えます。

負荷均等化方程式-1
モータの応答は、大きな慣性のために遅く、したがって過渡運転に適用可能であると仮定されます。式(1)を微分し、両側にJ(慣性モーメント)を乗じる。

負荷均等化方程式2
どこΤメートル モータの機械的時定数です。モータの速度が(ωだけ)変化するのに必要な時間です。m0 - ωメートル)モータトルクが定格値で一定の場合r。式(2)と(3)から

負荷均等化方程式3
周期的な負荷トルクをトルクTの1つの高負荷期間からなるサイクルと考えます。ええと そして、トルクTで1つの軽負荷期間を継続する。 そして期間tl

負荷均等化方程式4
どこT t = 0でのモータトルクは、重負荷Tの瞬間でもあります。ええと 適用されます。重負荷時のモータトルクがTの場合最大そして、式(6)から

負荷均等化方程式5
初期モータトルクがTに等しい軽負荷期間に対する式(5)の解最大 です

負荷均等化方程式6
どこt´ = t - t時間

定常状態で運転しているとき、サイクルの終わりのモータートルクはサイクルの始めのときと同じになるでしょう。 = tl、T = t。式(8)に代入すると、

負荷均等化方程式7
式(7)より

負荷均等化方程式7
式(4)と(10)から

負荷均等化方程式-9
式(9)からも

負荷均等化方程式-10
式(4)と(11)より

負荷均等化方程式-11
必要なフライホイールの慣性モーメントは、式(11)および(12)のいずれかから計算することができる。

負荷均等化方程式12
ここで、Wはホイールの重さ(Kg)、Rは半径(m)です。

注意:慣性モーメントは回転体の角度的な障害です。質量と回転軸からの距離の2乗の積です。

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