Mekaniska egenskaper hos elektriska drivenheter

Valet av elektrisk drivning bestäms av arbetsmaskinens krav. Den elektriska drivningen måste säkerställa att arbetsmaskinen utför den specificerade tekniken i alla möjliga lägen: start, mottagning och urladdning av lasten, stopp, ändring av hastighet, konstant belastning. Typen av dessa lägen bestäms huvudsakligen av de mekaniska egenskaperna hos motorn och arbetsmaskinen... Ett av huvudkriterierna för att utvärdera de mekaniska egenskaperna hos både motorn och arbetsmaskinen är deras mekaniska egenskaper.

Mekaniska egenskaper hos elmotorer

Den mekaniska egenskapen hos den elektriska motorn är beroendet av axelns rotationshastighet på det vridmoment som utvecklas av motorn ω=φ(Md) eller n = e(Md) där ω — axelns rotationshastighet, rad / sek, n ​​— axelrotationshastighet, rpm

Den mekaniska egenskapen hos motorn kallas det naturliga beroendet n = f (M) erhålls med de nominella parametrarna för kraftnätet, det normala anslutningsschemat och utan ytterligare motstånd i den elektriska kretsen.

Om det finns ytterligare motstånd eller om motorn matas från ett nätverk med en annan spänning eller frekvens än den nominella, kommer motorns mekaniska egenskaper att kallas artificiell... Uppenbarligen har motorn ett oändligt antal artificiella egenskaper och endast en naturlig.

De flesta elmotorer, under belastning, minskar i hastighet när vridmomentet ökar. Karakteristiken i detta fall kallas fallande... Graden av förändring i motorvarvtal med en förändring i vridmoment uppskattas av den så kallade styvheten hos mekaniska egenskaper, som bestäms av förhållandet α = ΔM / Δω eller α = ΔM / Δн

Ris. 1. Olika typer av mekaniska egenskaper: a — elmotorer, b — produktionsmaskiner.

Värdena för förändringen i moment och fallhastigheten vid bestämning av styvhet tas vanligtvis i relativa enheter. Detta gör det möjligt att jämföra egenskaperna hos olika typer av motorer.

Beroende på graden av styvhet är alla mekaniska egenskaper hos motorer indelade i följande grupper.

1. Absolut hög prestanda med styvhetsvärde α = ∞... Synkronmotorer har sådana mekaniska egenskaper (kurva 1, Fig. 1, a) med en strikt konstant rotationshastighet.

2. Fasta egenskaper med en relativt liten hastighetsminskning med ökande vridmoment och α = 40 — 10.Denna grupp inkluderar de naturliga egenskaperna hos likströmsmotorer med oberoende magnetisering (kurva 2) och egenskaperna hos induktionsmotorer i den linjära sektionen (kurva 3).

3. Mjuka mekaniska egenskaper med stort relativt varvtalsfall med ökande vridmoment och med styvhet upp till α = 10. Sådana egenskaper har DC-motorer med seriemagnetisering (kurva 4), oberoende exciterade motorer med högt ankarmotstånd och asynkronmotorer med ytterligare resistanser i rotorkretsen.

Under driften av den elektriska drivningen, för att övervinna motståndet hos arbetsmaskinen, måste motorn utveckla ett visst ögonblick. Därför, när du väljer en motor, är det först nödvändigt att identifiera överensstämmelsen mellan egenskaperna hos motorn och arbetsmaskinen.

Mekaniska egenskaper hos arbetsmaskiner

Den mekaniska egenskapen hos arbetsmaskinen är beroendet av maskinens statiska motståndsmoment på drivaxelns rotationshastighet. För att underlätta fogkonstruktionen uttrycks detta beroende vanligtvis på samma sätt som motorkarakteristiken, i formen ω=φ(Ms -Ms) eller n =e(Miss).

Moment av statiskt motstånd Ms, eller statiskt moment för kort, är det motståndsmoment som skapas av maskinen på drivaxeln i ett statiskt (stationärt) läge när hastigheten inte ändras.

Maskinens mekaniska egenskaper kan erhållas empiriskt eller genom beräkning om fördelningen av statiska krafter eller moment på elementen i det kinematiska schemat är känd.Maskinernas statiska moment kan bero inte bara på hastigheten utan också på andra kvantiteter, därför är det nödvändigt att överväga varje fall separat i de praktiska beräkningarna av de elektriska drivenheterna.

De statiska momenten för olika arbetsmaskiner är indelade i grupper efter arten av deras hastighetsberoende (mekaniska egenskaper). De vanligaste i praktiken är följande.

1. Det statiska momentet beror lite eller praktiskt taget inte beroende av hastigheten (kurva 1, fig. 2, b). Sådana egenskaper har lyftmekanismer, kranar, vinschar, hissar, såväl som bandtransportörer under konstant belastning.

2. Maskinens statiska moment ökar i proportion till kvadraten på hastigheten (kurva 2). Denna egenskap, karakteristisk för axialfläktar, kallas fläktens egenskap och presenteras analytiskt i form av formeln: Mc = Mo + kn2, där Mo är det initiala statiska momentet, oftast på grund av friktionskrafter, som vanligtvis inte gör det beroende på hastigheten är k den experimentella koefficienten. Förutom fläktar har centrifugal- och virvelpumpar, separatorer, centrifuger, propellrar, turboladdare och roterande trumhjulsdrivna fläktegenskaper.

3. Det statiska momentet minskar med ökande hastighet (kurva 3). Denna grupp inkluderar egenskaperna hos vissa transportörmekanismer och vissa metallskärmaskiner.

4. Det statiska momentet varierar med hastigheten tvetydigt, med en skarp övergång på grund av den tekniska processens egenheter. Egenskaperna för denna grupp har maskiner som arbetar med frekventa stora överbelastningar, vilket ibland leder till ett helt stopp.Till exempel skopmekanism för en grävmaskin med en skopa, skraptransportör, arbete under blockering av den transporterade massan, krossar och andra maskiner.

Utöver de listade finns det i praktiken andra typer av mekaniska egenskaper hos maskiner, till exempel kolvpumpar och kompressorer, vars statiska moment beror på banan.