电力驱动的机械特性
电力驱动的选择取决于工作机器的要求。电驱动必须确保工作机械在所有可能的模式下执行指定的技术:启动、接收和卸载负载、停止、改变速度、恒定负载。这些模式的性质主要由发动机和工作机械的机械性能决定……评价发动机和工作机械两者的机械性能的主要标准之一是它们的机械特性。
电动机的机械特性
电动机的机械特性是轴的旋转速度对电动机产生的转矩的依赖性 ω=φ(Md) 或 n = e(Md) 其中 ω — 轴的旋转角速度,rad /sec,n——轴转速,rpm
电机的机械特性称为自然相关性 n = f (M) 是通过电网的标称参数、正常连接方案和电路中没有附加电阻获得的。
如果有额外的电阻或电机从一个电压或频率不是标称电压或频率的网络馈电,电机的机械特性将被称为人工......显然,电机具有无限数量的人工特性并且只有一个自然的。
大多数电动机在负载下会随着扭矩的增加而降低速度。这种情况下的特性称为下降...发动机转速随扭矩变化的变化程度由所谓的机械特性刚度来估计,它由比率 α = ΔM / Δω 或 α = ΔM 决定/Δн
米。 1. 不同类型的机械特性:a——电动机,b——生产机器。
刚度测定中的力矩变化值和下降率通常取相对单位。这使得比较不同类型发动机的特性成为可能。
根据刚性程度,发动机的所有机械特性分为以下几组。
1. 刚度值 α = ∞ 的绝对重型性能……同步电机具有这样的机械特性(曲线 1,图 1,a),转速严格恒定。
2. 稳固的特性,随着扭矩的增加速度下降相对较小且 α = 40 — 10。该组包括独立励磁直流电机的自然特性(曲线 2)和线性部分感应电机的特性(曲线 3)。
3. 软机械特性,随着转矩的增加,速度相对下降较大,刚度高达 α = 10。这种特性具有串联励磁的直流电机(曲线 4)、具有高电枢电阻的独立励磁电机和具有附加电阻的异步电机在转子回路中。
在电驱动运行过程中,为克服工作机械的阻力,电动机必须发展一定的力矩。因此,在选择发动机时,首先要确定发动机特性与工作机械的对应关系。
工作机械的机械特性
工作机械的机械特性是机械静阻力矩对传动轴转速的依赖性。为了方便联合构造,这种依赖性通常用与电机特性相同的方式表示,形式为ω=φ(Ms-Ms)或n=e(Miss)。
静阻力矩Ms,简称静力矩,是在转速不变时,机器在静止(静止)状态下对传动轴产生的阻力矩。
如果运动学方案的元件上的静力或力矩分布已知,则可以凭经验或通过计算获得机器的机械特性。机器的静力矩不仅取决于速度,还取决于其他量,因此,在电力驱动的实际计算中,有必要分别考虑每种情况。
各种工作机械的静力矩根据其速度依赖性(机械特性)的性质分为几组。实践中最常见的有以下几种。
1. 静力矩很少或实际上不依赖于速度(曲线 1,图 2,b)。此类特性有起重机构、起重机、绞车、卷扬机,以及恒载下的皮带输送机。
2. 机器的静力矩与速度的平方成正比增加(曲线 2)。轴流风扇的这种特性称为风扇特性,并以公式的形式分析表示:Mc = Mo + kn2,其中 Mo 是初始静力矩,通常是由于摩擦力引起的,通常不会取决于速度,k是实验系数。除风扇外,离心泵和涡流泵、分离器、离心机、螺旋桨、涡轮增压器和转鼓惰轮都具有风扇特性。
3. 静力矩随着速度的增加而减小(曲线 3)。本组包括一些输送机机构和一些金属切割机的特性。
4、静力矩随速度变化不明显,由于工艺过程的特殊性,有一个急剧的过渡。该组的特点是机器经常大过载工作,有时会导致完全停止。例如,单斗挖掘机的铲斗机构、刮板输送机、在运输质量、破碎机和其他机器的阻挡下工作。
除了列出的那些之外,在实践中还有其他类型的机器机械特性,例如活塞泵和压缩机,它们的静力矩取决于路径。
