Тема 1.3. Механічні і електромеханічні характеристики двигуна незалежного збудження в двигуновому режимі.
1. Основні режими роботи двигунів в системі електропривода. Основні поняття і співвідношення для двигунів.
2. Робота електропривода в режимі двигуна.
3. Робота електропривода в режимі генератора.
4. Механічна характеристика.
5. Механічні характеристики виробничого механизму.
1. Основні режими роботи двигунів в системі електропривода. Основні поняття і співвідношення для двигунів.
Електропривод як електромеханічний перетворювач енергії може працювати в одному з двох режимах :в режимі двигуна ,і в режимі генератора.
В двигуновому режимі – це перетворення електричної енергії в механічну .
В режимі генератора - при перетворенні механічної енергії в електричну.
Залежність між наведеною до вала двигуна швидкістю і моментом опору механізму ω=f(Мс) називають механічною характеристикою виробничого механізму.
Класифікація механічних характеристик виробничих механізмів орієнтовно на наступні основні категорії:
1. Не залежна від швидкості механічна характеристика (пряма на рисунку 3.1). При цьому х = 0 і момент опору Мс не залежить від швидкості. Такою характеристикою володіють, лебідки, механізми подач металорізальних верстатів, Сюди ж можуть бути віднесені з відомим наближенням всі механізми, у яких основним моментом опору є момент тертя, тому що звичайно в межах робочих швидкостей момент тертя змінюється мало.
2. Лінійно-зростаюча механічна характеристика (пряма 2 на рисунку 3.1). У цьому випадку х = 1 і момент опору лінійно залежить від швидкості, збільшуючись із її зростанням (для спрощення прийняте Мс =0(Мс –Момент опору виробничого механізму при швидкості ω).
3. Нелінійно-зростаюча (параболічна) механічна характеристика (крива 3 на рисунок 3.1). Цій характеристиці відповідає х = 2; момент опору Мс ,тут залежить від квадрата швидкості. Механізми, що володіють такою характеристикою, називають іноді механізмами з вентиляторним моментом, оскільки у вентиляторів момент опору залежить від квадрата швидкості. До механізмів, що володіють параболічною механічною характеристикою, ставляться також відцентрові насоси, гребні гвинти й т.п.
4. Нелінійно-спадаюча механічна характеристика (крива 4 на рисунку 3.1). При цьому х = —1 і момент опору Мс змінюється назад пропорційно швидкості, а потужність, споживана механізмом, залишається постійною. Такою характеристикою володіють, наприклад, деякі токарні, розточувальні, фрезерні й інші металорізальні верстати. Ці характеристики не вичерпують всіх практично можливих випадків, але дають інформацію про характеристики деяких типових виробничих механізмів.
Механічною характеристикою електродвигуна називається залежність його кутової швидкості від обертаючого моменту, тобто майже всі електродвигуни володіють тою властивістю, що швидкість їх є зменьшуючою функцією моменту двигуна.
Рисунок. 3.1. Механічні характеристики виробничих механізмів.
Жорсткість механічної характеристики електропривода — це відношення різниці електромагнітних моментів, що розвивають електродвигуновим пристроєм, до відповідної різниці кутових швидкостей електропривода.
Механічні характеристики електродвигунів можна розділити на чотири основні категорії:
Абсолютно жорстка механічна характеристика — це характеристика, при якій швидкість зі зміною моменту залишається незмінною. Такою характеристикою володіють синхронні двигуни.
Жорстка механічна характеристика — це характеристика, при якій швидкість зі зміною моменту хоча і зменшується, але в малі ступені. Жорсткою механічною характеристикою володіють двигуни постійного струму незалежного збудження, а також асинхронні двигуни в межах робочої частини механічної характеристики
М'яка механічна характеристика — це характеристика, при якій зі зміною моменту швидкість значно змінюється. Такою характеристикою володіють двигуни постійного струму послідовного збудження, особливо в зоні малих моментів. Для цих двигунів жорсткість не залишається постійної для всіх точок характеристик.Двигуни постійного струму змішаного збудження можуть бути віднесені до другої або третьої групи залежно від значення жорсткості механічної характеристики.
Абсолютно м'яка механічна характеристика — це характеристика, при якій момент двигуна зі зміною кутової швидкості залишається незмінним. Такою характеристикою володіють, наприклад, двигуни постійного струму незалежного збудження при живленні їх від джерела струму або при роботі в замкнутих системах електропривода в режимі стабілізації струму якоря