Для теории и практики эл. привода большое значение имеют понятия механической характеристики рабочей машины
W=F(Mc) или Mc=(W).
Механические характеристики являются одним из основных критериев при выборе типа двигателя для исполнительного механизма. Различные производственные механизмы имеют различные механические характеристики. Аналитически многие из них можно выразить одной формулой Бланка:
Мс и Мсн статические моменты сопротивления механизма соответственно при скорости w и wн; Мо – момент холостого хода (трения) механизма, не зависящий от скорости. Механические характеристики производственных механизмов можно разделить на следующие классы:
1. Не зависящие от скорости (См. график).
При этом Х=0 и ее уравнение Мс=Мсн. Такой характеристикой обладают механизмы, служащие для подъема груза, или механизмы, в которых сопротивление движению оказывают силы сухого трения.
Сила тяжести как при подъеме, так и при спуске груза направлена в одну и туже сторону – в сторону спуска и неизменна по значению. Механическая характеристика в этом случае имеет вид прямой1.Мс в этом случае зависит от массы груза: Мс=GR=mgR и может изменяться в пределах от Мс=0 (G=0) до Мс=Мсн(G=Gном).
 |
 |
Для снижения рабочей нагрузки установки с тяжелыми грузоподъемными устройствами обычно выполняются уравновешенными. Примером может служить лифтовый подъемник с противовесом. В данном случае полезная нагрузка механизма определяется разностью сил натяжения каната со стороны кабины F и со стороны противовеса F и со стороны противовеса F1.
Fмех=F-F1 или Mc=(G-G1)R=g(m-m1)R
Сила Fмех (Мс) не зависит от скорости, не изменяется при изменении направления движения, но в отличие от предыдущего примера как при подъеме, так и при спуске кабины может иметь различный знак в зависимости от массы поднимаемого груза. Так, при G>G1, полезная нагрузка имеет тот же знак, что и в случае неуравновешенного подъемника (прямая 1 на графике).
При G=G1, Мс=0, а при G<G1, т. е. при перемещении ненагруженной кабины направление полезной нагрузки механизма меняется на противоположное (прямоя1`).
Характеристика w=f(Mc) для нагрузки типа сухого трения также не зависит от скорости, но зависит от ее знака (прямая 2).
2.Линейно-возрастающая (прямая 3). В этом случае х=1 и Мс линейно зависит от w. Такая характеристика имеет место в приводе генератора независимого возбуждения если он работает на постоянное внешнее сопротивление. Это нагрузка типа вязкого трения. В этом случае Мс=bв. г.*w, где bв. г.- где коэффициент пропорциональности. На практике такая нагрузка встречается редко. Чаще ее можно наблюдать в виде слабой линейной составляющей в нагрузке типа сухого трения.
3.Параболическая характеристика(кривая 4). Ей соответствует х=2. Момент Мс зависит от квадрата скорости.
Мс=Мо+(Мсн-М0) 
Такую характеристику имеют механизмы типа центробежных насосов, вентиляторов, дымососов и т. п. Момент сопротивления таких механизмов часто называют вентиляторными.
4. Нелинейно спадающая характеристика (кривая 5), т. е. зависящая от величины и знака скорости. Ей соответствует х=-1. Момент сопротивления изменяется обратно пропорционально скорости, а мощность на валу механизма остается постоянной. Такой характеристикой обладают некоторые токарные, расточные, фрезерные и др. металлорежущие станки, моталки рулонной жести в металлургической промышленности.
 |
Значительное влияние на динамические процессы в электромеханической системе электропривода оказывают нагрузки, зависящие от угла поворота рабочего органа механизма. Момент сопротивления в этом случае (см. рис.)
 |
Мо – момент холостого хода механизма.
Такие нагрузки появляются при наличии у рабочей машины кривошипно-шатунной, кулисной, карданной передачи. Во всех случаях, когда скорость двигателя при работе с такими нагрузками изменяется мало и может быть принанята постоянной, равной wср, для упрощения анализа периодические нагрузки рассматривают как функции времени:
, где
К – коэффициент пропорциональности.
К механизмам, имеющим такой Мс, относятся ножницы для резки металла, поршневые компрессоры, прессы, механизмы копания роторного экскаватора, шахтные подъемники с неуравновешенным канатом и др.
