/ / Vyrovnanie zaťaženia v elektrických pohonoch

Vyrovnanie zaťaženia v elektrických pohonoch

definícia: Vyrovnávanie zaťaženia je proces vyhladeniakolísavé zaťaženie. Kolísavé zaťaženie odoberá silný prúd zo zdroja počas špičkového intervalu a tiež spôsobuje veľký pokles napätia v systéme, v dôsledku čoho sa môže zariadenie poškodiť. Pri vyrovnávaní zaťaženia sa energia ukladá pri nízkom zaťažení a táto energia sa využije, keď nastane špičkové zaťaženie. Takže elektrická energia zo zdroja zostáva konštantná.

Kolísanie zaťaženia sa väčšinou vyskytuje v niektorých oblastiachpohony. Napríklad v lisovacom stroji je potrebný krátky krútiaci moment. V opačnom prípade je krútiaci moment nula. Ďalšími príkladmi sú valcovňa, piestové čerpadlo, plánovacie stroje, elektrické kladivo atď.

V elektrických pohonoch nastáva kolísanie záťažev širokom rozsahu. Na napájanie špičkových požiadaviek na krútiaci moment na elektrické pohony by mal mať motor vysoké hodnoty a tiež motor bude odoberať impulzný prúd zo zdroja. Amplitúda impulzného prúdu vedie k kolísaniu sieťového napätia, ktoré ovplyvnilo ostatné zaťaženie pripojené k linke.

Metóda vyrovnávania zaťaženia

Problém fluktuácie zaťaženia možno prekonaťpomocou zotrvačníka. Lietajúce koleso je namontované na hriadeli motora v nevratných pohonoch. Pri pohone s premenlivými otáčkami a reverzibilným pohonom nie je možné zotrvačník namontovať na hriadeľ motora, pretože sa tým zvýši prechodná doba pohonu. Ak je motor napájaný z motorgenerátorového agregátu, potom zotrvačník namontovaný na hriadeli generátora motora a tým vyrovnáva zaťaženie zdroja, ale nie zaťaženie motora.

Keď je zaťaženie ľahké, zotrvačník zrýchlia uloží prebytočnú energiu odoberanú z dodávky. Počas maximálneho zaťaženia letiace koleso spomalí a dodá uloženú energiu do nákladu spolu s napájacou energiou. Preto výkon zostáva konštantný a dopyt po záťaži sa znižuje.

Moment zotrvačnosti letiaceho kolesa potrebného na vyrovnanie zaťaženia sa vypočíta takto. Zvážte krivku krútiaceho momentu lineárneho motora, ako je znázornené na obrázku nižšie.

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-1
Za predpokladu, že odozva motora je pomalá v dôsledku veľkej zotrvačnosti a teda použiteľnej pre prechodnú prevádzku. Odlíšte rovnicu (1) a vynásobte obe strany J (moment zotrvačnosti).

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-2
Kde Τm je mechanická časová konštanta motora. Je to čas potrebný na zmenu otáčok motora (ωm0 - ωm), keď je krútiaci moment motora udržiavaný na konštantnej hodnote ᴛr, Z rovnice (2) a (3)

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-3
Zoberme si periodický záťažový moment cyklu, ktorý sa skladá z jedného vysokého zaťaženia s krútiacim momentom Tlh a trvanie a jedna doba zaťaženia svetla krútiacim momentom Tll a trvanie tl

load-vyrovnávacia-equaiton-4
Kde Tmin je krútiaci moment motora pri t = 0, ktorý je tiež momentom, keď je ťažké zaťaženie Tlh sa aplikuje. Ak krútiaci moment motora na konci ťažkého zaťaženia je Tmax, potom z rovnice (6)

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-5
Riešenie rovnice (5) pre dobu zaťaženia svetla s počiatočným krútiacim momentom motora rovným Tmax je

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-6
kde t, = t - thod

Pri prevádzke v ustálenom stave bude krútiaci moment motora na konci cyklu rovnaký ako na začiatku cyklu.' = tlT = tmin, Substitúcia v rovnici (8) dáva

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-7
Z rovnice (7)

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-7
Z rovnice (4) a (10)

load-vyrovnávacia-equaiton-9
Tiež z rovnice (9)

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-10
Z rovnice (4) a (11)

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-11
Moment zotrvačnosti požadovaného zotrvačníka možno vypočítať buď z rovnice (11) a (12).

zaťaženie vyrovnanie-rovnice-12
Kde W je hmotnosť kolesa (Kg) a R je polomer (m).

PoznámkaMoment zotrvačnosti je uhlová prekážka rotujúceho telesa. Je to súčin hmotnosti a štvorca vzdialenosti od osi otáčania.

Prečítajte si aj: