Механічні характеристики робочих машин

Високопродуктивний, надійний і економічно вигідний тільки такий виробничий агрегат, у якою привідний елекгродвшун має електромеханічні властивості, що відповідають характеристикам і технологічним вимогам робочої машини. Найважливішими характеристиками двигунів і робочих машин є їх механічні характеристики.

Механічною характеристикою робочої машини називають залежність моменту статичних опорів від кутової швидкості її приводного вала М_с = ƒ(ω).

Механічні характеристики робочих машин описують такою емпірич­ною формулою :

(1.1.1)

де М_с - момент статичного опору при кутовій швидкості ω, Н · м;

М_о- момент опору тертя в рухомих частинах, який не залежить від швидкості;

М_с.ном. - момент статичного опору при номінальній кутовій швидкості ω_ном;

х - показник ступеня, що характеризує зміну статичного моменту при зміні кутової швидкості.

Механічні характеристики робочих машин залежно від значення показника ступеня х поділяються на такі групи:

1. х = 0 . Такі механічні характеристики мають підйомні крани, талі, тельфери, стрічкові конвеєри, поршневі насоси, лебідки тощо.

2. х = 1. Такі механічні характеристики мають генератори постійного струму незалежного збудження, що працюють на резистори з постійними електричними опорами, зерноочисні машини.

3. х = 2. До механізмів з такою механічною характеристикою належать вентилятори, відцентрові насоси, молоткові кормодробарки, сепаратори молока, вакуумнасоси.

4. х = -1. Такі механічні характеристики мають деякі токарні, розточувальні та фрезерні верстати тощо.

Для машин і механізмів, що не входять до груп 1-4, можна прийняти

х= 1,1...1,6.

Рис. 2. Графіки механічних характеристик робочих машин

Таблиця 1

Класифікація машин залежно від початкового моменту опору

Гр Група	М М / Мс.ном.	Перелік машин
1	до До 0,3	Ве Вентилятори, відцентрові насоси, молочні сепаратори, зернові дробарки, що пускаються в холосту
2	0,31-1,0	Транспортери, конвеєри, підйомні машини
3	Більше 1,0	Дробарки і подрібнювачі грубих кормів, що працюють під навантаженням, пилорами, прес-гранулятори

Загальні відомості про механічні та електромеханічні характеристики електродвигунів

Механічною характеристикою електродвигуна обертального руху називають залежність кутової швидкості його вала від електромагнітного обертового моменту ω = ƒ (М).

Механічні характеристики електродвигунів можуть бути природними і штучними. Природною механічною характеристикою електродвигуна називають залежність швидкості обертання двигуна від створюваного ним моменту при номінальних параметрах живильної мережі, номінальному магнітному потоці і при відсутності додаткових опорів у колі якоря (ротора) і статора.

Якщо природна механічна характеристика не задовольняє тих або інших вимог виробничого механізму, то використовують штучні механічні характеристики. Вони також являють собою залежність швидкості обертання двигуна від створюваного ним моменту, але при неномінальних параметрах.

Електромеханічною характеристикою електродвигуна називають залежність його кутової швидкості від струму якоря ω = ƒ (I).

Величина зміни швидкості при зміні моменту у різних двигунів неоднакова і залежить від коефіцієнта жорсткості β механічної характеристики

β = dМ / d ω (1.1.2)

Механічні характеристики електродвигунів за жорсткістю поділяют ься на абсолютно жорсткі, жорсткі та м'які.

Абсолютно жорсткою (рис. З, пряма І) β = ∞ називають механічну характеристику, при якій із зміною обертального моменту швидкість двигуна не змінюється. Таку характеристику мають синхронні двигуни.

Жорстка (рис. З, пряма 2) - механічна характеристика, коли зі зміною обертального моменту в широких межах кутова швидкість двигуна змінюється дуже мало. Таку характеристику мають електродвигуни постійного струму незалежного (паралельного) збудження та асинхронні двигуни, що працюють при ковзаннях, менших від критичного (рис. З, крива 3).

М'якою (рис. З, крива 4) називають механічну характеристику, де невелика зміна обертального моменту викликає значну зміну швидкості двигуна. Таку характеристику мають електродвигуни постійного струму послідовного збудження.

Абсолютно м'якою (рис. З, пряма 5) називають механічну характеристику, коли момент двигуна при зміні швидкості залишається сталим (β =0). Таку характеристику мають електродвигуни постійного струму незалежного збудження при живленні їх від джерела струму або при роботі в замкнених системах ЕП в режимі стабілізації струму якоря.

Рис. 3. Графіки механічних характеристик електродвигунів