Característiques mecàniques dels accionaments elèctrics

L'elecció de l'accionament elèctric està determinada pels requisits de la màquina de treball. L'accionament elèctric ha d'assegurar que la màquina de treball realitza la tecnologia especificada en tots els modes possibles: arrencada, recepció i descàrrega de la càrrega, aturada, canvi de velocitat, càrrega constant. La naturalesa d'aquests modes ve determinada principalment per les propietats mecàniques del motor i de la màquina de treball... Un dels principals criteris per avaluar les propietats mecàniques tant del motor com de la màquina de treball són les seves característiques mecàniques.

Característiques mecàniques dels motors elèctrics

La característica mecànica del motor elèctric és la dependència de la velocitat de gir de l'eix del parell desenvolupat pel motor ω=φ(Md) o n = e(Md) on ω — velocitat angular de gir de l'eix, rad / seg, n — velocitat de gir de l'eix, rpm

La característica mecànica del motor s'anomena dependència natural n = f (M) que s'obté amb els paràmetres nominals de la xarxa elèctrica, l'esquema de connexió normal i sense resistències addicionals en el circuit elèctric.

Si hi ha resistències addicionals o el motor s'alimenta des d'una xarxa amb una tensió o freqüència diferent a la nominal, les característiques mecàniques del motor s'anomenaran artificials... Evidentment, el motor té un nombre infinit de característiques artificials i només una de natural.

La majoria dels motors elèctrics, sota càrrega, disminueixen la velocitat a mesura que augmenta el parell. La característica en aquest cas s'anomena caiguda... El grau de canvi de la velocitat del motor amb un canvi de parell s'estima mitjançant l'anomenada rigidesa de les característiques mecàniques, que ve determinada per la relació α = ΔM / Δω o α = ΔM / Δн

Arròs. 1. Diferents tipus de característiques mecàniques: a — motors elèctrics, b — màquines de producció.

Els valors del canvi de moment i la taxa de caiguda en la determinació de la rigidesa es prenen normalment en unitats relatives. Això permet comparar les característiques de diferents tipus de motors.

Depenent del grau de rigidesa, totes les característiques mecàniques dels motors es divideixen en els grups següents.

1. Rendiment pesat absolut amb valor de rigidesa α = ∞... Els motors síncrons tenen aquestes característiques mecàniques (corba 1, Fig. 1, a) amb una velocitat de gir estrictament constant.

2. Característiques sòlides amb una caiguda relativament petita de la velocitat amb l'augment del parell i α = 40 — 10.Aquest grup inclou les característiques naturals dels motors de corrent continu amb excitació independent (corba 2) i les característiques dels motors d'inducció en la secció lineal (corba 3).

3. Característiques mecàniques suaus amb una gran caiguda relativa de velocitat amb parell creixent i amb rigidesa fins a α = 10. Aquestes característiques tenen motors de corrent continu amb excitació en sèrie (corba 4), motors d'excitació independent amb alta resistència de l'induït i motors asíncrons amb resistències addicionals. al circuit del rotor.

Durant el funcionament de l'accionament elèctric, per superar la resistència de la màquina de treball, el motor ha de desenvolupar un moment determinat. Per tant, en triar un motor, primer cal identificar la correspondència de les característiques del motor i la màquina de treball.

Característiques mecàniques de les màquines de treball

La característica mecànica de la màquina de treball és la dependència del moment de resistència estàtica de la màquina de la velocitat de rotació de l'eix motriu. Per a la comoditat de la construcció conjunta, aquesta dependència s'acostuma a expressar de la mateixa manera que la característica del motor, en la forma ω=φ(Ms -Ms) o n =e(Miss).

El moment de resistència estàtica Ms, o moment estàtic per abreujar-lo, és el moment de resistència creat per la màquina a l'eix motriu en un mode estàtic (estacionari) quan la velocitat no canvia.

Les característiques mecàniques de la màquina es poden obtenir empíricament o per càlcul si es coneix la distribució de forces estàtiques o moments sobre els elements de l'esquema cinemàtic.Els moments estàtics de les màquines poden dependre no només de la velocitat, sinó també d'altres magnituds, per tant, en els càlculs pràctics dels accionaments elèctrics, cal considerar cada cas per separat.

Els moments estàtics de diverses màquines de treball es divideixen en grups segons la naturalesa de la seva dependència de la velocitat (característiques mecàniques). Els més habituals a la pràctica són els següents.

1. El moment estàtic depèn poc o pràcticament no depèn de la velocitat (corba 1, fig. 2, b). Aquestes característiques tenen mecanismes d'elevació, grues, cabrestants, polipasts, així com cintes transportadores amb càrrega constant.

2. El moment estàtic de la màquina augmenta en proporció al quadrat de la velocitat (corba 2). Aquesta característica, característica dels ventiladors axials, s'anomena característica del ventilador i analíticament es presenta en la forma de la fórmula: Mc = Mo + kn2, on Mo és el moment estàtic inicial, sovint degut a forces de fricció, que normalment no ho fan. depenen de la velocitat, k és el coeficient experimental. A més dels ventiladors, les bombes centrífugues i de vòrtex, els separadors, les centrífugues, les hèlixs, els turbocompressors i els rodets de tambor giratori tenen característiques de ventilador.

3. El moment estàtic disminueix amb l'augment de la velocitat (corba 3). Aquest grup inclou les característiques d'alguns mecanismes de transport i algunes màquines de tall de metalls.

4. El moment estàtic varia amb la velocitat de manera ambigua, amb una transició brusca a causa de les peculiaritats del procés tecnològic. Les característiques d'aquest grup compten amb màquines que treballen amb freqüents grans sobrecàrregues, que de vegades porten a una parada completa.Per exemple, el mecanisme de recol·lecció per a una excavadora d'un sol cub, un transportador de raspadors, treballant sota bloqueig de la massa transportada, trituradores i altres màquines.

A més de les enumerades, a la pràctica hi ha altres tipus de característiques mecàniques de les màquines, per exemple, les bombes de pistó i els compressors, els moments estàtics dels quals depenen del recorregut.