电机的机械特性和生产机制

在设计电驱动装置时，必须选择电动机，使其机械特性与生产机构的机械特性相匹配。机械特性给出了稳态下变量的关系。

机构的一个机械特性称为角速度与机构的阻力矩之间的关系，简化为电机轴) ω = f (Mc)。

米。一、机构的机械特性

在所有品种中，机构的机械特性有几种特征类型：

1. 具有与速度无关的阻力矩特性（图 1 中的直线 1）。与速度无关的机械特性被绘制为平行于旋转轴的直线，在这种情况下是垂直的。例如，具有恒定输送高度的起重机、绞车、活塞泵等都具有这种特性。

2.阻力矩与速度线性相关的特性（图 1 中的第 2 行）。这种依赖性是固有的，例如，在以恒定负载运行的独立励磁直流发电机的驱动中。

3. 扭矩非线性增加的特性（图 1 中的曲线 3）。典型的例子是风扇、离心泵、螺旋桨的运行。对于这些机构，力矩 Mc 取决于角速度 ω 的平方......这就是所谓的抛物线（风扇）机械特性。

4. 阻力矩呈非线性递减特性（图1中曲线4）。这里，阻力矩与转速成反比。在这种情况下，功率在机构的整个运行速度范围内保持恒定。例如，在一些金属切削机床（车、铣、钻）的主要运动机构中，力矩Mc的变化与ω成反比，而机构消耗的功率保持不变。

电动机的机械特性称为其角速度对转矩的依赖性ωd=f(M)。这里应该记住，无论旋转方向如何，电机轴上的力矩 M 都具有正号 - 运动力矩。同时，阻力矩Mc 为负号。

例如，图。 2 表示机械特性： 1——同步电动机； 2——独立励磁直流电动机； 3 — 串联励磁的直流电机。

米。 2.电动机的机械特性

为了评估电驱动器的机械特性，使用了特征刚度的概念。机械特性的刚度由表达式确定

β = dM / dω

其中 dM——发动机扭矩的变化； dωd——角速度的相应变化。

对于线性特性，值 β 保持不变，对于非线性特性，它取决于工作点。

使用这个概念，如图 1 所示的特征。 2、可定性评价如下： 1——绝对刚性（β=∞）； 2——固体； 3——柔软。

一个绝对困难的特性——当电机负载从零变为标称值时，电机转速保持不变。同步电机就有这个特点。

刚性特性——负载从零到额定时，转速变化不大。并联励磁直流电机和感应电机在该特性的线性部分区域都具有该特性。

刚性特性被认为是当负载从零变为额定时速度变化不超过额定速度的大约 10% 的特性。

软特性——电机转速变化大，负载变化相对较小。串联、混合或并联励磁的直流电动机都具有这种特性，但在电枢电路中具有附加电阻，并且在转子电路中与电阻异步。

对于大多数生产机构，使用具有刚性机械特性的异步鼠笼式电动机。

电动机的所有机械特性分为自然特性和人为特性。

自然机械特性是指发动机在工况下具有标称值的参数 。

例如，对于并励电机，可以针对电枢电压和励磁电流具有标称值且电枢电路中没有附加电阻的情况绘制自然特性。

感应电机的固有特性对应于提供给电机定子的交流电的额定电压和额定频率，前提是转子电路中没有附加电阻。

因此，对于每台发动机，只能构建一个自然特性和无限数量的人工特性。例如，直流电机或感应电机转子电路中电枢电阻的每个新值都有其自身的机械特性。