速度和扭矩坐标下电驱动器的运行模式

大部分产生的电能通过电力驱动转换为机械能，以确保各种机器和机构的运行。

电力驱动的重要任务之一是 确定发动机在一定负载下力矩 M 的必然变化规律，以及加速度或速度变化规律给出的运动的必然性质。 该任务归结为提供一组运动定律的电驱动系统的综合。

在一般情况下，力矩 M（电机转矩）和 Ms（阻力矩）的符号可能不同。

例如，使用相同的符号 M 和 Mc，驱动器在电机模式下以增加的速度 w（角加速度 e> 0）运行。在这种情况下，驱动器的旋转发生在电机扭矩 M 的应用方向上，该方向可以在两个可能的方向（顺时针或逆时针）中的任何一个方向上起作用。

这些方向之一，例如顺时针方向，被视为正向，当驱动器沿该方向旋转时，力矩 M 和速度 w 被视为正向。在力矩和速度坐标系（M，w）中，这种运行模式将位于 I 象限。

在速度 w 和力矩 M 坐标下的电驱动运行模式区域

如果在静止驱动器中，扭矩 M 的作用方向发生变化，则其符号将变为负值，并且值 e（驱动器的角加速度）<0。在这种情况下，速度 w 的绝对值增加，但其符号为负，即驱动器逆时针旋转时以电机模式加速。该政权将位于第三象限。

静力矩 Mc 的方向（或其符号）取决于作用在工作体上的阻力类型和旋转方向。

静态力矩是由有益和有害的阻力产生的。机器设计用来克服的阻力是有用的。它们的大小和性质取决于生产过程的类型和机器的设计。

有害的阻力是由运动过程中机构中发生的各种类型的损失引起的，当克服时，机器不会做任何有用的工作。

这些损失的主要原因是轴承、齿轮等的摩擦力，它们总是阻碍任何方向的运动。因此，当速度 w 的符号发生变化时，由于指示的阻力，静力矩 Mc 的符号也会发生变化。

这种静力矩称为 被动或被动，因为 Onito 总是阻碍运动，但在它们的影响下，当引擎关闭时，运动不会发生。

如果机器的操作涉及克服非弹性体的摩擦力、切割力或张力、压缩力和扭转力，则由有用阻力产生的静力矩也可能是反作用力。

但是，如果机器执行的生产过程与系统元件的势能变化相关（负载提升、扭转弹性变形、压缩等），则有用阻力产生的静力矩叫做 潜在的或活跃的.

它们的作用方向保持不变，当速度 o 的符号改变时，静力矩 Mc 的符号不变。在这种情况下，随着系统势能的增加，静力矩会阻止运动（例如，提升负载时），而当它减小时，即使发动机关闭，它也会促进运动（降低负载）。

若电磁力矩M与速度o方向相反，则电机工作在停机状态，对应于II、IV象限。根据 M 和 Mc 的绝对值之比，驱动器的转速可以增加、减少或保持恒定。

用作原动机的电机的目的是为工作机器提供机械能以做功或停止工作机器（例如， 输送机电力驱动的选择).

在第一种情况下，提供给电机的电能被转换成机械能，并在机器的轴上产生扭矩，从而确保驱动器的旋转和生产单元执行有用的工作。

这种电驱动的操作模式称为 发动机… 电机扭矩和速度方向匹配，电机轴功率 P = Mw > 0。

在这种运行模式下，电机的特性可以在 I 或 III 象限，其中速度和扭矩的符号相同，因此 P> 0。选择已知旋转方向的速度符号电机（右或左）可以是任意的。

通常，速度的正方向被认为是机构执行主要工作（例如，用起重机械提升负载）的驱动器的旋转方向。然后电驱动器以相反方向运行，速度为负号。

要减慢或停止机器，可以将发动机与电源断开。在这种情况下，速度会在运动阻力的作用下降低。

这种操作模式称为 自由行动... 在这种情况下，在任何速度下，驱动器的扭矩为零，即电机的机械特性与纵坐标轴重合。

为了比自由起飞更快地降低或停止速度，并在旋转方向作用负载扭矩的情况下保持机构的恒定速度，电机力矩的方向必须与速度。

设备的这种操作模式称为 抑制性的，同时电机以发电机模式运行。

驱动功率P=Mw<0，工作机的机械能被馈送到电机的轴上，转化为电能。发电机模式下的机械特性见象限 II 和 IV。

电驱动器的行为，如运动方程式所示，具有给定的机械元件参数，由电机的力矩值和工作体轴上的负载决定。

由于最常分析的是运行过程中电驱动器的速度变化规律，因此对于电机转矩和负载转矩取决于速度的电驱动器，使用图形方法很方便。

为此，通常使用电机的机械特性，它表示电机的角速度对其扭矩 w = f (M) 的依赖性，以及机构的机械特性，它建立了电机的依赖性由工作元件的负载产生的减少的静态力矩的速度 w = f (Mc) …

电驱动稳态运行的指定依赖性称为静态机械特性。

电动机的静态机械特性