ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Механизмов

Под механической характеристикой производственного механизма будем понимать зависимость момента сопротивления Мс механизма от его угловой скорости: Мс = /(со). При изображении механических ха­рактеристик двигателя и производственного механизма в одной системе координат их приводят к одной оси вращения, как правило, к валу дви­гателя.

Несмотря на большое разнообразие производственных механизмов, различающихся как по потребляемой мощности, так и по принципу дей­ствия, их механические характеристики можно разделить на пять ос­новных типов:

• Независящая от угловой скорости механическая характеристи­ка производственного механизма. К таким механизмам относятся те из них, у которых преобладающим моментом является момент от сил тре­ния: механизмы подач металлорежущих станков, механизмы перемеще­ния подъемных кранов, конвейеры, поршневые насосы. Уравнение ме­ханической характеристики

Мс = Мс1 = const, (2.8)

где Mci - момент сопротивления от сил трения в движущихся частях производственного механизма.

Графически независящая от угловой скорости механическая харак­теристика производственного механизма приведена на рис. 2.4, зависи­мость 1.

• Линейно-возрастающая механическая характеристика произ­водственного механизма. Такой характеристикой обладают генераторы постоянного тока, работающие на постоянную нагрузку, обжимные вал­ки прокатных станов, гладильные машины. Уравнение механической характеристики имеет вид

Мс=Мс2+а-(£>, (2.9)

где Мс2 - момент сопротивления от сил трения в движущихся частях производственного механизма; а - коэффициент пропорциональности.

График линейно-возрастающей механической характеристики про­изводственного механизма приведен на рис. 2.4, зависимость 2

• Нелинейно-возрастающая механическая характеристика про­изводственного механизма. Такой характеристикой обладают механиз­мы с центробежным характером производственного процесса: вентиля­торы, центробежные насосы, центрифуги, гребные винты.

График нелинейно-возрастающей механической характеристики производственного механизма приведен на рис. 2.4, зависимость 3.

Нелинейно-спадающая механическая характеристика произ­водственного механизма. Такой характеристикой обладают главные электроприводы обрабатывающих станков: металлообрабатывающих, фанерострогальных и др. В таких станках момент резания меняется об­ратно пропорционально скорости резания. Например, тонкое сверло - большая скорость вращения патрона, сверло большого диаметра - ма­ленькая скорость вращения патрона. Уравнение механической характе­ристики имеет вид

Мс=Мс4+с - CD-1, (2.11)

где Мс4 - момент сопротивления от сил трения в движущихся частях производственного механизма; с - коэффициент пропорциональности.

График нелинейно-спадающей механической характеристики про­изводственного механизма приведен на рис. 2.4, зависимость 4.

• Механическая характеристика производственного механизма с повышенным пусковым моментом. Такой характеристикой обладают миксеры, некоторые механизмы перемешивания жидких сред, например краски и другие. В таких механизмах, после того как в ограниченном пространстве начнет вращаться вся жидкость, момент сопротивления резко падает. В некоторых механизмах большой пусковой момент раз­вивается в начале трогания, например, в электроприводе главного дви­жения трамвая, электропоезда, механизма гайговертов при откручива­нии гаек. У таких механизмов в начале движения действуют большие межмолекулярные силы притяжения.

График механической характеристики производственного меха­низма с повышенным пусковым моментом приведен на рис. 2.4, зави­симость 5.

Как уже отмечалось, работе электропривода в установившемся ре­жиме соответствует равенство моментов двигателя и момента сопро­тивления. С целью поддержания наиболее устойчивой скорости элек­тропривода при случайных изменениях момента сопротивления произ­водственного механизма, в первую очередь обусловленного несоосно - стью и эксцентриситетом сопрягающих валов, необходимо обеспечить пересечение механической характеристики двигателя и механической характеристики механизма, приведенного к валу двигателя под углом, наиболее близким к прямому.

По характеру действия все виды статических моментов можно раз­делить на:

• реактивные;

• активные.

Реактивными моментами обладают почти все механизмы - то есть те механизмы, у которых момент создается силами трения. Такие мо­менты всегда препятствуют движению и поэтому меняют свой знак с изменением направления движения. Механические характеристики производственных механизмов с реактивными моментами приведены на рис. 2.5, зависимости Мс = /(со). Там же показаны механические харак­теристики двигателя постоянного тока и скорости его установившегося движения.

Небольшая группа механизмов создает активный момент. Меха­низмы с активным моментом не только препятствуют движению, но при определенных условиях сами создают вращение электропривода. Оче­видно, что электрическая машина с целью обеспечения постоянства скорости переходит в тормозной режим.

Активные моменты сохраняют свой знак при изменении направле­ния вращения. Характерным примером механизма с активным момен­том является лебедка или механизм подъема крана. Механические ха­рактеристики производственных механизмов с активными моментами приведены на рис. 2.6, зависимость Мс = /(со). Там же показаны меха­нические характеристики асинхронного двигателя и скорости его уста­новившегося движения.

Отметим, что на практике механизмы с активным моментом в чис­том виде не существуют, так как в механизмах подъема всегда присут­ствует трение, а следовательно, и реактивный момент.