Μηχανικά χαρακτηριστικά ηλεκτροκινητήρων

Η επιλογή της ηλεκτρικής κίνησης καθορίζεται από τις απαιτήσεις της μηχανής εργασίας. Η ηλεκτρική κίνηση πρέπει να διασφαλίζει ότι το μηχάνημα εργασίας εκτελεί την καθορισμένη τεχνολογία σε όλους τους δυνατούς τρόπους λειτουργίας: εκκίνηση, λήψη και εκφόρτιση του φορτίου, διακοπή, αλλαγή ταχύτητας, σταθερό φορτίο. Η φύση αυτών των τρόπων λειτουργίας καθορίζεται κυρίως από τις μηχανικές ιδιότητες του κινητήρα και της μηχανής εργασίας... Ένα από τα κύρια κριτήρια για την αξιολόγηση των μηχανικών ιδιοτήτων τόσο του κινητήρα όσο και της μηχανής εργασίας είναι τα μηχανικά χαρακτηριστικά τους.

Μηχανικά χαρακτηριστικά ηλεκτροκινητήρων

Το μηχανικό χαρακτηριστικό του ηλεκτροκινητήρα είναι η εξάρτηση της ταχύτητας περιστροφής του άξονα από τη ροπή που αναπτύσσει ο κινητήρας ω=φ(Md) ή n = e(Md) όπου ω — γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα, rad / sec, n — ταχύτητα περιστροφής άξονα, σ.α.λ

Το μηχανικό χαρακτηριστικό του κινητήρα ονομάζεται φυσική εξάρτηση n = f (M) λαμβάνεται με τις ονομαστικές παραμέτρους του δικτύου ισχύος, το κανονικό σχήμα σύνδεσης και χωρίς πρόσθετες αντιστάσεις στο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Αν υπάρχουν πρόσθετες αντιστάσεις ή ο κινητήρας τροφοδοτείται από δίκτυο με τάση ή συχνότητα διαφορετική από την ονομαστική, τα μηχανικά χαρακτηριστικά του κινητήρα θα ονομαστούν τεχνητά... Προφανώς, ο κινητήρας έχει άπειρα τεχνητά χαρακτηριστικά και μόνο ένα φυσικό.

Οι περισσότεροι ηλεκτροκινητήρες, υπό φορτίο, μειώνονται στην ταχύτητα καθώς αυξάνεται η ροπή. Το χαρακτηριστικό σε αυτή την περίπτωση ονομάζεται πτώση... Ο βαθμός μεταβολής των στροφών του κινητήρα με μεταβολή της ροπής υπολογίζεται από τη λεγόμενη ακαμψία των μηχανικών χαρακτηριστικών, η οποία καθορίζεται από την αναλογία α = ΔΜ / Δω ή α = ΔΜ / Δν

Ρύζι. 1. Διαφορετικοί τύποι μηχανικών χαρακτηριστικών: α — ηλεκτροκινητήρες, β — μηχανές παραγωγής.

Οι τιμές της μεταβολής της ροπής και του ρυθμού πτώσης στον προσδιορισμό της ακαμψίας λαμβάνονται συνήθως σε σχετικές μονάδες. Αυτό καθιστά δυνατή τη σύγκριση των χαρακτηριστικών διαφορετικών τύπων κινητήρων.

Ανάλογα με τον βαθμό ακαμψίας, όλα τα μηχανικά χαρακτηριστικά των κινητήρων χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες.

1. Απόλυτη βαριά απόδοση με τιμή ακαμψίας α = ∞… Οι σύγχρονοι κινητήρες έχουν τέτοια μηχανικά χαρακτηριστικά (καμπύλη 1, Εικ. 1, α) με αυστηρά σταθερή ταχύτητα περιστροφής.

2. Στερεά χαρακτηριστικά με σχετικά μικρή πτώση της ταχύτητας με αυξανόμενη ροπή και α = 40 — 10.Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα φυσικά χαρακτηριστικά των κινητήρων συνεχούς ρεύματος με ανεξάρτητη διέγερση (καμπύλη 2) και τα χαρακτηριστικά των κινητήρων επαγωγής στη γραμμική τομή (καμπύλη 3).

3. Μαλακά μηχανικά χαρακτηριστικά με μεγάλη σχετική πτώση της ταχύτητας με αυξανόμενη ροπή και με ακαμψία έως α = 10. Τέτοια χαρακτηριστικά έχουν κινητήρες συνεχούς ρεύματος με διέγερση σειράς (καμπύλη 4), ανεξάρτητα διεγερμένους κινητήρες με υψηλή αντίσταση οπλισμού και ασύγχρονους κινητήρες με πρόσθετες αντιστάσεις στο κύκλωμα του ρότορα.

Κατά τη λειτουργία της ηλεκτρικής κίνησης, για να ξεπεραστεί η αντίσταση της μηχανής εργασίας, ο κινητήρας πρέπει να αναπτύξει μια συγκεκριμένη στιγμή. Επομένως, όταν επιλέγετε έναν κινητήρα, είναι πρώτα απαραίτητο να προσδιορίσετε την αντιστοιχία των χαρακτηριστικών του κινητήρα και της μηχανής εργασίας.

Μηχανικά χαρακτηριστικά μηχανών εργασίας

Το μηχανικό χαρακτηριστικό της μηχανής εργασίας είναι η εξάρτηση της ροπής στατικής αντίστασης της μηχανής από την ταχύτητα περιστροφής του κινητήριου άξονα. Για τη διευκόλυνση της κατασκευής των αρμών, αυτή η εξάρτηση συνήθως εκφράζεται με τον ίδιο τρόπο όπως το χαρακτηριστικό κινητήρα, με τη μορφή ω=φ(Ms -Ms) ή n =e(Miss).

Ροπή στατικής αντίστασης Ms, ή στατική ροπή για συντομία, είναι η στιγμή αντίστασης που δημιουργείται από το μηχάνημα στον κινητήριο άξονα σε στατική (στάσιμη) λειτουργία όταν η ταχύτητα δεν αλλάζει.

Τα μηχανικά χαρακτηριστικά της μηχανής μπορούν να ληφθούν εμπειρικά ή με υπολογισμό εάν είναι γνωστή η κατανομή των στατικών δυνάμεων ή ροπών στα στοιχεία του κινηματικού σχήματος.Οι στατικές ροπές των μηχανών μπορούν να εξαρτώνται όχι μόνο από την ταχύτητα, αλλά και από άλλες ποσότητες, επομένως, στους πρακτικούς υπολογισμούς των ηλεκτροκινητήρων, είναι απαραίτητο να εξεταστεί κάθε περίπτωση ξεχωριστά.

Οι στατικές ροπές διαφόρων μηχανών εργασίας χωρίζονται σε ομάδες ανάλογα με τη φύση της εξάρτησής τους από την ταχύτητα (μηχανικά χαρακτηριστικά). Τα πιο συνηθισμένα στην πράξη είναι τα ακόλουθα.

1. Η στατική ροπή εξαρτάται ελάχιστα ή πρακτικά δεν εξαρτάται από την ταχύτητα (καμπύλη 1, Εικ. 2, β). Τέτοια χαρακτηριστικά έχουν μηχανισμούς ανύψωσης, γερανούς, βαρούλκα, ανυψωτικά, καθώς και ιμάντα μεταφοράς υπό σταθερό φορτίο.

2. Η στατική ροπή της μηχανής αυξάνεται αναλογικά με το τετράγωνο της ταχύτητας (καμπύλη 2). Αυτό το χαρακτηριστικό, χαρακτηριστικό των αξονικών ανεμιστήρων, ονομάζεται χαρακτηριστικό του ανεμιστήρα και παρουσιάζεται αναλυτικά με τη μορφή του τύπου: Mc = Mo + kn2, όπου Mo είναι η αρχική στατική ροπή, τις περισσότερες φορές λόγω δυνάμεων τριβής, οι οποίες συνήθως δεν εξαρτάται από την ταχύτητα, k είναι ο πειραματικός συντελεστής. Εκτός από τους ανεμιστήρες, οι φυγοκεντρικές αντλίες και οι αντλίες στροβιλισμού, οι διαχωριστές, οι φυγόκεντροι, οι έλικες, οι στροβιλοσυμπιεστές και οι ρελαντί περιστρεφόμενων τυμπάνων έχουν χαρακτηριστικά ανεμιστήρα.

3. Η στατική ροπή μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας (καμπύλη 3). Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά ορισμένων μηχανισμών μεταφοράς και ορισμένων μηχανών κοπής μετάλλων.

4. Η στατική ροπή μεταβάλλεται με την ταχύτητα διφορούμενα, με απότομη μετάβαση λόγω των ιδιαιτεροτήτων της τεχνολογικής διαδικασίας. Τα χαρακτηριστικά αυτής της ομάδας έχουν μηχανήματα που λειτουργούν με συχνές μεγάλες υπερφορτώσεις, οι οποίες μερικές φορές οδηγούν σε πλήρη διακοπή.Για παράδειγμα, μηχανισμός σέσουλας για εκσκαφέα ενός κάδου, μεταφορέας ξύστρας, που λειτουργεί υπό μπλοκάρισμα της μεταφερόμενης μάζας, θραυστήρες και άλλα μηχανήματα.

Εκτός από αυτά που αναφέρονται, στην πράξη υπάρχουν και άλλοι τύποι μηχανικών χαρακτηριστικών μηχανών, για παράδειγμα, αντλίες εμβόλων και συμπιεστές, των οποίων οι στατικές ροπές εξαρτώνται από τη διαδρομή.