КОЛЕБАНИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

МЕХАНИКА

Abstract

Рассмотрена проблема колебания электромеханической системы с учетом обратного влияния колебательного процесса на скорость приводного асинхронного электродвигателя. Показано, что если приводной двигатель имеет ограниченную мощность, то процесс колебаний системы заметно влияет на величину угловой скорости двигателя, т.е. угловая скорость становится переменной величиной. Хотя этот эффект еще в 1904 г. был впервые обнаружен А. Зомерфельдом, все же по настоящее время в уравнениях движения он не учитывается. Это предположение приводит к весьма
существенным ошибкам, и не случайно, что в некоторых случаях расчетная погрешность на порядок превышает экспериментальные данные. Нами неоднократно наблюдалось наличие крутильных колебаний электромеханических систем с асинхронным приводным двигателем, хотя изначально крутящий момент должен быть постоянным. Чтобы оценить этот эффект, рассмотрены колебания электромеханической системы с учетом
обратного влияния колебательного процесса на скорость приводного двигателя, где крутящий момент зависит от скорости и степени неуравновешенности вращающегося ротора. Из рассмотрения движения в форме Лагранжа получена система дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, которая не имеет точного аналитического решения. Первое приближенное решение отражает основные свойства системы и служит основой для оценки точности расчетов. Показано, что угловая скорость вращения ротора электродвигателя зависит от уровня вибраций системы и в некоторых интервалах скоростей может сделать движение неустойчивым. В зависимости от уровня колебания система апериодически может выходить из стационарного режима.