Mehaničke karakteristike električnih pogona

Izbor električnog pogona određen je zahtjevima radnog stroja. Električni pogon mora osigurati da radni stroj obavlja zadanu tehnologiju u svim mogućim režimima: pokretanje, primanje i otpuštanje tereta, zaustavljanje, promjena brzine, stalno opterećenje. Priroda ovih modova uglavnom je određena mehaničkim svojstvima motora i radnog stroja... Jedan od glavnih kriterija za ocjenu mehaničkih svojstava i motora i radnog stroja jesu njihove mehaničke karakteristike.

Mehaničke karakteristike elektromotora

Mehanička karakteristika elektromotora je ovisnost brzine vrtnje osovine o momentu koji razvija motor ω=φ(Md) ili n = e(Md) gdje je ω — kutna brzina vrtnje osovine, rad / sec, n — brzina rotacije osovine, o/min

Mehanička karakteristika motora naziva se prirodna ovisnost n = f (M) dobiva se s nazivnim parametrima mreže napajanja, normalnom shemom spajanja i bez dodatnih otpora u električnom krugu.

Ako postoje dodatni otpori ili se motor napaja iz mreže s naponom ili frekvencijom različitom od nazivne, mehaničke karakteristike motora nazivat ćemo umjetnima... Očito, motor ima beskonačan broj umjetnih karakteristika i samo jedan prirodni.

Većina elektromotora, pod opterećenjem, smanjuje brzinu kako raste moment. Karakteristika se u ovom slučaju naziva padajuća... Stupanj promjene brzine vrtnje motora s promjenom momenta okretnog momenta procjenjuje se tzv. / Δn

Riža. 1. Različite vrste mehaničkih karakteristika: a — elektromotori, b — proizvodni strojevi.

Vrijednosti promjene momenta i brzine pada pri određivanju krutosti obično se uzimaju u relativnim jedinicama. To omogućuje usporedbu karakteristika različitih tipova motora.

Ovisno o stupnju krutosti, sve mehaničke karakteristike motora podijeljene su u sljedeće skupine.

1. Apsolutna teška izvedba s vrijednošću krutosti α = ∞… Sinkroni motori imaju takve mehaničke karakteristike (krivulja 1, slika 1, a) sa strogo konstantnom brzinom vrtnje.

2. Čvrste karakteristike s relativno malim padom brzine s povećanjem momenta i α = 40 — 10.U ovu skupinu spadaju prirodne karakteristike istosmjernih motora s neovisnom uzbudom (krivulja 2) i karakteristike asinkronih motora u linearnom presjeku (krivulja 3).

3. Meke mehaničke karakteristike s velikim relativnim padom brzine s povećanjem momenta i s krutošću do α = 10. Takve karakteristike imaju istosmjerni motori sa serijskom pobudom (krivulja 4), neovisno pobuđeni motori s visokim otporom armature i asinkroni motori s dodatnim otporima. u krugu rotora.

Za vrijeme rada elektropogona, da bi savladao otpor radnog stroja, motor mora razviti određeni moment. Stoga je pri odabiru motora prvo potrebno utvrditi podudarnost karakteristika motora i radnog stroja.

Mehaničke karakteristike radnih strojeva

Mehanička karakteristika radnog stroja je ovisnost momenta statičkog otpora stroja o brzini vrtnje pogonskog vratila. Radi lakše konstrukcije zgloba, ova se ovisnost obično izražava na isti način kao i motorička karakteristika, u obliku ω=φ(Ms -Ms) ili n =e(Miss).

Moment statičkog otpora Ms ili skraćeno statički moment je moment otpora koji stvara stroj na pogonskom vratilu u statičkom (stacionarnom) načinu rada kada se brzina ne mijenja.

Mehanička svojstva stroja mogu se dobiti empirijski ili računski ako je poznata raspodjela statičkih sila ili momenata na elemente kinematičke sheme.Statički momenti strojeva mogu ovisiti ne samo o brzini, već io drugim veličinama, stoga je u praktičnim proračunima električnih pogona potrebno razmotriti svaki slučaj zasebno.

Statički momenti raznih radnih strojeva dijele se u skupine prema prirodi njihove ovisnosti o brzini (mehanička svojstva). Najčešći u praksi su sljedeći.

1. Statički moment malo ovisi ili praktički ne ovisi o brzini (krivulja 1, sl. 2, b). Takve karakteristike imaju mehanizmi za podizanje, dizalice, vitla, dizalice, kao i trakasti transporteri pod stalnim opterećenjem.

2. Statički moment stroja raste proporcionalno kvadratu brzine (krivulja 2). Ova karakteristika, karakteristika aksijalnih ventilatora, naziva se karakteristika ventilatora i analitički prikazuje u obliku formule: Mc = Mo + kn2, gdje je Mo početni statički moment, najčešće zbog sila trenja, koje obično ne ovise o brzini, k je eksperimentalni koeficijent. Osim ventilatora, karakteristike ventilatora imaju centrifugalne i vrtložne pumpe, separatori, centrifuge, propeleri, turbo punjači i rotirajuće bubnjeve.

3. Statički moment opada s porastom brzine (krivulja 3). Ova skupina uključuje karakteristike nekih pokretnih mehanizama i nekih strojeva za rezanje metala.

4. Statički moment varira s brzinom dvosmisleno, s oštrim prijelazom zbog osobitosti tehnološkog procesa. Karakteristike ove skupine imaju strojevi koji rade s čestim velikim preopterećenjima, što ponekad dovodi do potpunog zaustavljanja.Na primjer, mehanizam za grabljenje za bager s jednom žlicom, strugački transporter, koji radi pod blokadom transportirane mase, drobilice i drugi strojevi.

Osim navedenih, u praksi postoje i druge vrste mehaničkih karakteristika strojeva, npr. klipnih pumpi i kompresora, čiji statički momenti ovise o putanji.