Момент и мощность вращательного движения

Ранее отмечали, что в электроприводе двигатель может работать в двигательном или тормозном режимах, развивая соответствено вращающий или тормозящий момент.

Момент и мощность, вращательного движения для любой машины или дигателя связаны известным из механики соотношением:

(4-1)

где: – мощность [Вт];

–момент [Нм];

–угловая скорость [Рад/сек].

В расчетах мощность двигателя выражают в кВт, а вместо угловой скорости – , в практических расётах пользуются частотой вращения – n [об/мин] количество оборотов в минуту.

Тогда уравнение 4-1 принимает вид

кВт (4-2)

Нормальная безаварийная работа двигателя возможна только тогда, когда его действительный режим работы не превышает условий номинального режима. Для работы в номинальном режиме электродвигатель построен заводом изготовителем.

Номинальный режим характерезуется номинальными: мощностью, напряжением, частотой тока, оборотами и некоторыми другими параметрами. Номинальные велечины указывают на щитке и в паспорте электродвигателя и приводят в каталогах на электродвигатели.

Номинальный момент, в паспорте не указывается, его вычисляют по номинальной мощности двигателя:

(4-3)

В курсе электрические машины было показано, что скорость элктродвигателя зависит от нагрузки на валу, т.е. от статического момента (момента сопротивления) механизма.

Изображение характеристики механизмов в теории электропривода

Зависимости или() называются механическими характеристиками.

Механические характеристики исполнительных механизмов – это зависимости между приведенными к валу двигателя скоростью и статическим моментом (моментом сопротивления) механизма.

Для правильного проектирования и экономичной эксплуатации электропиривода необходимо соответствие механических характеристик двигателя и характеристик исполнительных механизмов.

В отличие от двигателей значение статического момента (момента сопротивления) механизма часто зависит от скорости рабочего органа. И механические характеристики исполнительных механизмов в технической документации представляют (4-4) функцией статического момента – от угловой скорости– ω, т.е

= f(ω). (4-4)

Но для удобства совместного рассмотрения механических характеристик электродвигателя и механизма, характеристику исполнительного механизма изображают как функцию скорости , приведенной к валу двигателя от статического момента механизма, т.е

. (4-5)

Рабочие механизмы создают статические моменты .

Для любого электродвигателя входной величиной является статический момент механизма, а выходной – его скорость, то есть скорость двигателя является функцией момента ω().

Для механизмов, наоборот, входной величиной является скорость ω, а выходной статический момент механизма , статический момент механизма является функцией скорости(ω).

Это означает, что при любом изменении скорости механизма или скорости двигателя будет изменяться статический момент (момент сопротивления) механизма .

Рассмотрим типичные зависимости статического момента сопротивления от угловой скорости.