27. Выбор электродвигателя по механическим характеристикам рабочего механизма.

Механические свойства электродвигателя проявляются вовремя его работы как при установившемся движении, когда ни скорость, ни момент его не меняются, так и при неустановившемся движении (при пуске, торможении, реверсировании, изменении скорости).

Правильно выбрать электродвигатель по механическим характеристикам— это значит подобрать двигатель с такой механической характеристикой, которая бы лучше всего соответствовала требованиям производственного механизма. Эти требования сводятся к обеспечению графика нагрузки в период установившегося движения и к обеспечению нормальных условий пуска, остановки (а иногда и торможения или реверсирования) в период неустановившегося движения.

Для правильного выбора и экономичной эксплуатации электропривода необходимо изучить характеристики не только электродвигателя, но также и производственного механизма. Это вызывается тем, что следует установить, насколько соответствуют механические свойства электродвигателя характеристикам производственного механизма. Ведь работа электродвигателя в переходных режимах определяется не только характером изменения вращающего момента двигателя в зависимости от скорости вращения, но и моментом сопротивления производственного механизма. Требуемый рабочей машиной момент, который приходится преодолевать двигателю, называется моментом сопротивления, или моментом нагрузки.

Механической характеристикой производственного механизма называется зависимость между скоростью вращения и моментом сопротивления механизма n = f(Mс). Различные производственные механизмы обладают и разнообразными механическими характеристиками. Механические характеристики производственных механизмов можно классифицировать на следующие основные категории.

I. Механическая характеристика, не зависящая от скорости. В такой механической характеристике момент сопротивления производственной машины Мс не зависит от скорости вращения n. Графически это прямая, параллельная оси n.

Подобной характеристикой обладают подъемные краны, лебедки, поршневые насосы (при неизменной высоте подачи) и конвейеры с постоянной массой передвигаемого материала. Вообще говоря, к этой категории производственных механизмов могут быть отнесены все механизмы, у которых основным моментом сопротивления является момент трения. Это объясняется тем, что в пределах рабочих скоростей момент трения изменяется незначительно.

II. Механическая характеристика, которая зависит от скорости вращения. Здесь возможны три случая.

A. Механическая характеристика, линейно возрастающая. В этом случае момент сопротивления линейно зависит от скорости вращения, возрастая с ее увеличением. Такой характеристикой обладает генератор с независимым возбуждением, если он работает на постоянное внешнее сопротивление.

Б. Механическая характеристика параболическая (нелинейно возрастающая). В такой характеристике момент сопротивления зависит от квадрата скорости вращения. Такой характеристикой обладают вентиляторы и центробежные насосы.

Механизмы, обладающие такой характеристикой, называют иногда механизмами с вентиляторным моментом.

B. Механическая характеристика нелинейно-спадающая. В таких характеристиках момент сопротивления изменяется обратно пропорционально скорости; при этом мощность, потребляемая механизмом, остается постоянной. Такими характеристиками обладают некоторые металлорежущие станки.

Обычно при проектировании электропривода механическая характеристика производственного механизма является уже заданной, а механическую характеристику электродвигателя необходимо подбирать. Это достигается подбором электродвигателя соответствующего типа и изменением электрических параметров; его цепей.