Mechanische eigenschappen van elektrische aandrijvingen

De keuze voor elektrische aandrijving wordt bepaald door de eisen van de werkmachine. De elektrische aandrijving moet ervoor zorgen dat de werkende machine de gespecificeerde technologie uitvoert in alle mogelijke modi: starten, ontvangen en ontladen van de belasting, stoppen, snelheidsverandering, constante belasting. De aard van deze modi wordt voornamelijk bepaald door de mechanische eigenschappen van de motor en de werkende machine... Een van de belangrijkste criteria voor het evalueren van de mechanische eigenschappen van zowel de motor als de werkende machine zijn hun mechanische kenmerken.

Mechanische eigenschappen van elektromotoren

Het mechanische kenmerk van de elektromotor is de afhankelijkheid van de rotatiesnelheid van de as van het koppel ontwikkeld door de motor ω=φ(Md) of n = e(Md) waarin ω — hoeksnelheid van de as, rad / sec, n - snelheid van asrotatie, tpm

Het mechanische kenmerk van de motor wordt de natuurlijke afhankelijkheid genoemd n = f (M) wordt verkregen met de nominale parameters van het stroomnetwerk, het normale verbindingsschema en zonder extra weerstanden in het elektrische circuit.

Als er extra weerstanden zijn of als de motor wordt gevoed vanuit een netwerk met een andere spanning of frequentie dan de nominale, worden de mechanische kenmerken van de motor kunstmatig genoemd... Het is duidelijk dat de motor een oneindig aantal kunstmatige kenmerken heeft en alleen een natuurlijke.

De meeste elektromotoren nemen onder belasting af in snelheid naarmate het koppel toeneemt. Het kenmerk wordt in dit geval vallen genoemd. De mate van verandering in motortoerental met een verandering in koppel wordt geschat door de zogenaamde stijfheid van mechanische kenmerken, die wordt bepaald door de verhouding α = ΔM / Δω of α = ΔM / Δí

Rijst. 1. Verschillende soorten mechanische kenmerken: a — elektromotoren, b — productiemachines.

De waarden van de momentverandering en de valsnelheid bij het bepalen van de stijfheid worden meestal in relatieve eenheden genomen. Dit maakt het mogelijk om de eigenschappen van verschillende typen motoren met elkaar te vergelijken.

Afhankelijk van de mate van stijfheid zijn alle mechanische kenmerken van motoren onderverdeeld in de volgende groepen.

1. Absoluut zware prestaties met stijfheidswaarde α = ∞... Synchrone motoren hebben dergelijke mechanische kenmerken (curve 1, Fig. 1, a) met een strikt constante rotatiesnelheid.

2. Solide eigenschappen met een relatief kleine snelheidsdaling bij toenemend koppel en α = 40 — 10.Deze groep omvat de natuurlijke kenmerken van gelijkstroommotoren met onafhankelijke excitatie (curve 2) en de kenmerken van inductiemotoren in het lineaire gedeelte (curve 3).

3. Zachte mechanische eigenschappen met een grote relatieve snelheidsdaling bij toenemend koppel en met stijfheid tot α = 10. Dergelijke eigenschappen hebben gelijkstroommotoren met seriebekrachtiging (curve 4), onafhankelijk aangeslagen motoren met hoge ankerweerstand en asynchrone motoren met extra weerstanden in het rotorcircuit.

Tijdens de werking van de elektrische aandrijving moet de motor een bepaald moment ontwikkelen om de weerstand van de werkende machine te overwinnen. Daarom is het bij het kiezen van een motor eerst nodig om de overeenstemming van de kenmerken van de motor en de werkende machine te identificeren.

Mechanische kenmerken van werkende machines

Het mechanische kenmerk van de werkende machine is de afhankelijkheid van het moment van statische weerstand van de machine van de rotatiesnelheid van de aandrijfas. Voor het gemak van de verbindingsconstructie wordt deze afhankelijkheid meestal op dezelfde manier uitgedrukt als de motorkarakteristiek, in de vorm ω=φ(Ms -Ms) of n =e(Miss).

Moment van statische weerstand Ms, of kortweg statisch moment, is het moment van weerstand gecreëerd door de machine op de aandrijfas in een statische (stationaire) modus wanneer de snelheid niet verandert.

De mechanische eigenschappen van de machine kunnen empirisch of door berekening worden verkregen als de verdeling van statische krachten of momenten op de elementen van het kinematische schema bekend is.De statische momenten van de machines kunnen niet alleen afhangen van de snelheid, maar ook van andere grootheden, daarom is het bij de praktische berekeningen van elektrische aandrijvingen noodzakelijk om elk geval afzonderlijk te beschouwen.

De statische momenten van verschillende werkende machines zijn verdeeld in groepen volgens de aard van hun snelheidsafhankelijkheid (mechanische kenmerken). De meest voorkomende in de praktijk zijn de volgende.

1. Het statische moment is niet of nauwelijks afhankelijk van de snelheid (curve 1, Fig. 2, b). Dergelijke kenmerken hebben hefmechanismen, kranen, lieren, takels en transportbanden onder constante belasting.

2. Het statische moment van de machine neemt evenredig toe met het kwadraat van de snelheid (curve 2). Dit kenmerk, kenmerk van axiale ventilatoren, wordt het kenmerk van de ventilator genoemd en analytisch gepresenteerd in de vorm van de formule: Mc = Mo + kn2, waarbij Mo het aanvankelijke statische moment is, meestal als gevolg van wrijvingskrachten, die meestal niet afhankelijk van de snelheid, k is de experimentele coëfficiënt. Naast ventilatoren hebben centrifugaal- en vortexpompen, afscheiders, centrifuges, propellers, turboladers en ronddraaiende trommel-looprollen ventilatorkenmerken.

3. Het statische moment neemt af met toenemende snelheid (curve 3). Deze groep bevat de kenmerken van sommige transportmechanismen en sommige metaalsnijmachines.

4. Het statische moment varieert dubbelzinnig met de snelheid, met een scherpe overgang vanwege de eigenaardigheden van het technologische proces. De kenmerken van deze groep hebben machines die werken met frequente grote overbelastingen, die soms tot volledige stilstand leiden.Bijvoorbeeld schepmechanisme voor een graafmachine met één bak, schraaptransporteur, werken onder blokkade van de getransporteerde massa, brekers en andere machines.

Naast de genoemde, zijn er in de praktijk andere soorten mechanische kenmerken van machines, bijvoorbeeld zuigerpompen en compressoren, waarvan de statische momenten afhankelijk zijn van het pad.