1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
електричних двигунів
Залежність між приведеними до вала двигуна швидкістю і мо-ментом сил опору виробничого механізму називається механічною характеристикою механізму.
Економічність роботи електродвигунів залежить від відповідно-сті механічної характеристики виробничого механізму механічній характеристиці двигуна.
Різні механізми мають різні механічні характеристики, але біль-шість з них можна представити наступною формулою:
, (1.8)
д е – момент сил опору при швидкості ; – момент опору тертя в рухомих частинах механізму; – момент сил опору при номінальній швидкості ; х –
показник степеня, який показує зале-жність момента сил опору від швидкості.
Залежність (1.8) дозволяє визначити такі основні групи виробничих механізмів:
1. При х = 0
, (1.9)
т Рис. 1.4. Механічні характеристи-ки виробних механізмів
2. При х = 1 механічна характеристика є лінійно-наростаючою (рис.4, пряма 2) і описується рівнянням
. (1.10)
Таку характеристику має генератор постійного струму незалежного збудження, який працює на сталий електричний опір.
3. При х = 2 є нелінійною (рис.1.4, крива 3). Її рівняння
. (1.11)
Таку характеристику мають вентилятори, відцентрові помпи, гребні гвинти та інші механізми. Її часто називають вентиляторною або параболічною характеристикою.
4. При х = -1 . (1.12)
Залежність (1.12) має вид гіперболи і вона характерна для моталок, момент на валу яких , розточних, фрезерних та інших верстатів (рис.1.4, крива 4).
Для таких механізмів як мішалки, млини, дробарки та інші показник х знаходиться в межах в залежності від механіч-них властивостей матеріалу.
Механічною характеристикою електродвигуна називається за-лежність швидкості від обертового електромагнітного моменту . Всі електродвигуни, крім синхронного, мають здатність зменшувати швидкість зі збільшенням моменту навантаження. Але ступінь зміни швидкості різна і її оцінюють за величиною жорсткос-ті механічної характеристики.
Жорсткість механічної характеристики електропривода – це відношення різниці електромагнітних моментів, які розвиває дви-гун, до відповідної різниці швидкостей, як показано на рис.1.5, тобто
. (1.13)
На робочій ділянці характеристики жорсткість від’ємна . Якщо характеристика лінійна, то жорсткість стала . При нелінійній залежності жорсткість не є сталою і її визначають у кожній точці як похідну моменту від швидкості:
. (1.14)
Поняття жорсткості використовують і для оцінки механічних характеристик виробничих механізмів. Тоді
або . (1.15)
В залежності від жорсткості механічні характеристики поді-ляють на чотири основні групи:
1. Абсолютна жорстка механічна характеристика – це характеристика, коли швидкість зі зміною момента не змінються. Таку характеристику мають синхронні двигуни (пряма 1 на рис.1.5).
2. Жорстка механічна характеристика характеризується малим зменшенням швидкості при збільшенні моменту (крива 2 на рис.1.5). Таку характеристику мають двигуни постійного струму незалежного збудження та асинхронні двигуни на робочій частині характеристики (пряма 2 на рис.1.5).
3 . Мягка механічна характе-ристика характеризується тим, що зі зміною моменту значно змі-нюється швидкість. Таку характе-ристику мають двигуни постій-ного струму послідовного збуд-ження (крива 3 на рис.1.5).
4 Рис.1.5. Механічні характеристики електричних двигунів
- Основи електропривода
- Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- 1.1. Загальні положення
- 1.2. Класифікація електроприводів
- 1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- 1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- 1.5. Усталені режими
- Часові та частотні характеристики електропривода
- 2.1. Рівняння руху електропривода
- 2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- 2.3. Оптимальне передаточне число
- 2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- 2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- 3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- Струму незалежного збудження
- 3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- 3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- 3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- 3.5. Частотні характеристики
- Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- 4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- 4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- 4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- 5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- 5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- 5.3. Перетворювачі частоти
- 5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- Тики синхронного двигуна
- 5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- Методи розрахунку потужності електроприводів
- 6.1. Втрати енергії в електроприводах
- 6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- 6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- 6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- Системи керування електроприводами
- Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- 7.1. Загальні положення
- 7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- 7.3. Принципові схеми ркск
- Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- 8.1 Загальна характеристика длск
- 8.2. Методи синтезу длск
- 8.3. Математичний опис длск
- 8.4. Способи реалізації длск
- Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- 9.1. Загальні положення
- 9.2. Формування динамічних характеристик
- 9.3. Обмеження моменту електропривода
- Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- 10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- Регулювання
- 10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- 10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- 11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- 11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- 11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- 11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- 11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- 12.1. Загальні положення
- 12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- 12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- 12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- Частотне керування синхронними електроприводами
- 13.1. Стратегії керування
- 13.2. Вентильний двигун
- 13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- 13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- Адаптивні системи керування електроприводами
- 14.1. Загальні положення
- 14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- 14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- 14.4. Фаззі-керування електроприводами
- 14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- Слідкуючий електропривод
- 15.1. Загальна характеристика
- 15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- 15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- Цифрові системи керування електроприводами
- 16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- Керування
- 16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- 16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- 16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- Список літератури
- Предметний покажчик
- Рецензія