Caracteristicile mecanice ale motoarelor electrice și mașini industriale
În proiectarea motorului electric trebuie să fie aleasă astfel încât proprietățile sale mecanice sunt conforme cu caracteristicile mecanice ale mecanismului de producție. Caracteristicile mecanice da variabilele de relație în starea de echilibru.
Mecanismul caracteristic mecanic numit relația dintre viteza unghiulară și mecanismul cuplu de rezistență dat la arborele motorului) # 969; = F (Mc).
Fig. 1. Mecanisme Caracteristici mecanice
Printre varietatea identifica mai multe tipuri specifice de caracteristici mecanismele mecanice:
1. Caracteristicile unui cuplu rezistiv nu depinde de viteza (linia 1 din Fig. 1). Independent al liniei caracteristice vitezei mecanice reprezentată grafic paralel cu axa de rotație, în acest caz vertical. Aceste caracteristici sunt, de exemplu, macarale, vinciuri, pompe cu piston, cu înălțimea de livrare constantă și altele.
2. Caracterizarea cuplului de rezistență este liniar dependentă de viteza (linia 2 din Fig. 1). Această dependență este inerentă, de exemplu, conduce un generator de curent continuu cu excitație separată, care rulează la sarcină constantă.
3. Caracterizarea creșterii neliniare a timpului (curba 3 din fig. 1). Exemple tipice servi caracteristici ale emogut ventilatoare, pompe centrifuge, elice. Pentru aceste mecanisme momentul Ms depinde de pătratul vitezei unghiulare # 969;. Această așa-numita parabolichskaya (ventilator) caracteristică mecanică.
4. Caracterizarea descompunere a cuplului rezistive neliniare (curba 4 din Fig. 1). Aici, momentul de rezistență este invers proporțională cu viteza de rotație. În acest caz, puterea rămâne constantă pe tot intervalul de lucru al vitezei mașinii. De exemplu, principalele mecanisme de mișcare ale unor mașini-unelte (strunguri, masini de frezat, masini de alezat) Moment Ms variază invers # 969;. dar mecanismul de consumul de energie rămâne constantă.
Caracteristicile mecanice ale motorului electric se numește dependența vitezei sale unghiulare a cuplului # 969; d = f (M) .Aici trebuie înțeles că cuplul M al arborelui motorului, indiferent de direcția de rotație este pozitiv - momentul de conducere. Cu toate acestea, momentul Mc rezistența are un semn negativ.
Ca un exemplu, Fig. 2 prezintă caracteristicile mecanice ale: 1 - un motor sincron; 2 - motor de curent continuu cu excitație separată; 3 - seria DC curent cu motor de excitație.
Fig. 2. motoare Proprietăți mecanice
Pentru a evalua proprietățile electrice ale caracteristicilor mecanice folosind caracteristicile conceptului de rigiditate. Caracteristici de rigiditate mecanică determinate prin expresia
în care M d - schimbarea cuplului motorului; d # 969; d - modificarea corespunzătoare a vitezei unghiulare.
Pentru caracteristici liniare valoare # 946; rămâne constantă, non-liniar - în funcție de punctul de funcționare.
Folosind acest concept, caracteristicile prezentate în Fig. 2, poate fi estimat calitativ după cum urmează: 1 - absolut rigid ( # 946; = ∞); 2 - tare; 3 - moale.
Caracteristica absolut rigid - viteza motorului rămâne constantă atunci când schimbările de sarcină a motorului de la zero la valoarea nominală. Aceste caracteristici au motoare sincrone.
Caracteristici rigide - viteza de rotație modificări ușor atunci când sarcina de la zero la nominală. Această caracteristică are un motor de curent continuu cu șunt și motorul de inducție, în partea liniară a caracteristicii.
Caracteristica rigid este considerat a fi astfel, în care modificarea vitezei nu depășește aproximativ 10% din turația nominală, atunci când sarcina de la zero la valoarea nominală.
Soft caracteristic - viteza motorului variază în mod considerabil cu modificări relativ mici în sarcină. Această caracteristică are un motor de curent continuu cu secvențial, sau în amestec cu un șunt, dar cu o rezistență suplimentară în circuitul armătură și asincron cu rezistența în circuitul rotorului.
Pentru majoritatea mecanismelor industriale utilizate motoare asincrone cu rotor în colivie de veveriță, având o caracteristică mecanică rigidă.
Toate caracteristicile mecanice ale motoarelor electrice sunt împărțite în naturale și artificiale.
Caracteristicile mecanice se referă la condițiile parametrilor de funcționare a motorului la valorile nominale.
De exemplu, pentru un motor cu șunt caracteristică naturală poate fi construit pentru cazul în care tensiunea armătură și curentul excitatorului sunt valori nominale și offline rezistența suplimentară a lanțului de ancoră.
Caracteristica naturală a motorului de inducție corespunde cu frecvența nominală a tensiunii și nominală a curentului alternativ furnizat statorul motorului în absența rezistenței suplimentare în circuitul rotorului.
Astfel, pentru fiecare motor o caracteristică naturală poate fi construit doar unul, și artificială - cantitate nelimitată. De exemplu, fiecare nouă valoare a rezistenței motorului armătură cc sau inducție circuitului rotorului motorului întâlnește caracteristica mecanică.
