Механични характеристики на електрическите задвижвания

Изборът на електрическо задвижване се определя от изискванията на работната машина. Електрическото задвижване трябва да гарантира, че работната машина изпълнява определената технология във всички възможни режими: стартиране, приемане и изхвърляне на товара, спиране, промяна на скоростта, постоянен товар. Характерът на тези режими се определя главно от механични свойства на двигателя и работната машина… Един от основните критерии за оценка на механичните свойства както на двигателя, така и на работната машина е техният механични характеристики.

Механични характеристики на електродвигателите

Механичната характеристика на електродвигателя е зависимостта на скоростта на въртене на вала от въртящия момент, развит от двигателя ω=φ(Md) или н =е(Md) къде ω — ъглова скорост на въртене на вала, рад / сек, н — скорост на въртене на вала, об / мин.

Механичната характеристика на двигателя се нарича естественако зависимост н = f (M) се получава с номиналните параметри на захранващата мрежа, нормалната схема на свързване и без допълнителни съпротивления в електрическата верига.

Ако има допълнителни съпротивления или двигателят се захранва от мрежа с напрежение или честота, различна от номиналната, механичните характеристики на двигателя ще бъдат наречени изкуствен… Очевидно двигателят има безкраен брой изкуствени характеристики и само една естествена.

Повечето електродвигатели, под товар, намаляват скоростта си с увеличаване на въртящия момент. Характеристиката в този случай се нарича падащ… Степента на изменение на оборотите на двигателя с промяна на въртящия момент се оценява чрез т.нар твърдост на механичните характеристикии, което се определя от отношението α = ΔM / Δω или α = ΔM / Δн

Ориз. 1. Различни видове механични характеристики: а — електродвигатели, б — производствени машини.

Стойностите на промяната в момента и спада на скоростта при определяне на твърдостта обикновено се вземат в относителни единици. Това дава възможност да се сравнят характеристиките на различните видове двигатели.

В зависимост от степента на твърдост всички механични характеристики на двигателите се разделят на следните групи.

1. Абсолютно тежко представяне със стойност на твърдост α = ∞… Синхронните двигатели имат такива механични характеристики (крива 1, фиг. 1, а) със строго постоянна скорост на въртене.

2. Твърди характеристики със сравнително малък спад на скоростта с увеличаване на въртящия момент и α = 40 — 10. Тази група включва естествените характеристики на DC двигатели с независимо възбуждане (крива 2) и характеристиките на асинхронните двигатели в линейния участък (крива 3).

3. Меки механични характеристики с голям относителен спад на скоростта с увеличаване на въртящия момент и с коравина до α = 10. Такива характеристики имат DC двигатели с последователно възбуждане (крива 4), двигатели с независимо възбуждане с високо съпротивление в котвата и асинхронни двигатели с допълнителни съпротивления в роторната верига.

По време на работа на електрическото задвижване, за да се преодолее съпротивлението на работната машина, двигателят трябва да развие определен момент. Следователно при избора на двигател е необходимо на първо място да се идентифицира съответствието на характеристиките на двигателя и работната машина.

Механични характеристики на работещи машини

Механичната характеристика на работната машина е зависимостта на момента на статичното съпротивление на машината от скоростта на въртене на задвижващия вал. За удобство на съвместната конструкция тази зависимост обикновено се изразява по същия начин като характеристиката на двигателя, във формата ω=φ(Г -жа) или н =е(Госпожица).

Момент на статично съпротивление Г -жа, или за кратко статичен момент, е моментът на съпротивление, създаден от машината върху задвижващия вал в статичен (стационарен) режим, когато скоростта не се променя.

Механичните характеристики на машината могат да бъдат получени емпирично или чрез изчисление, ако е известно разпределението на статичните сили или моменти върху елементите на кинематичната схема. Статичните моменти на машините могат да зависят не само от скоростта, но и от други величини, поради което при практическите изчисления на електрическите задвижвания е необходимо да се разглежда всеки случай поотделно.

Статичните моменти на различните работни машини се разделят на групи според естеството на тяхната зависимост от скоростта (механичните характеристики). Най -често срещаните в практиката са следните.

1. Статичният момент зависи малко или практически не зависи от скоростта (крива 1, фиг. 2, б). Такива характеристики имат повдигащи механизми, кранове, лебедки, телфери, както и лентови транспортьори при постоянно натоварване.

2. Статичният момент на машината се увеличава пропорционално на квадрата на скоростта (крива 2). Тази характеристика, характерна за аксиалните вентилатори, се нарича характеристика на вентилатора и аналитично представени под формата на формулата: Mc = Mo + kn2, където Mo е началният статичен момент, най -често поради силите на триене, които обикновено не зависят от скоростта, k е експерименталният коефициент. В допълнение към вентилаторите, центробежните и вихровите помпи, сепараторите, центрофугите, витлата, турбокомпресорите и въртящите се барабани на празен ход имат характеристики на вентилатора.

3. Статичният момент намалява с увеличаване на скоростта (крива 3). Тази група включва характеристиките на някои конвейерни механизми и някои металорежещи машини.

4. Статичният момент варира със скоростта нееднозначно, с рязък преход поради особеностите на технологичния процес. Характеристиките на тази група имат машини, които работят с чести големи претоварвания, които понякога водят до пълно спиране. Например, загребващ механизъм за багер с една кофа, скрепер транспортьор, работещ под блокиране на транспортираната маса, трошачки и други машини.

В допълнение към изброените, на практика има и други видове механични характеристики на машините, например бутални помпи и компресори, чиито статични моменти зависят от пътя.