Начини рада електромоторних погона у координатама брзине и момента

Већина произведене електричне енергије претвара се у механичку енергију помоћу електричног погона како би се осигурао рад различитих машина и механизама.

Један од важних задатака електрични погон је одређивање неопходног закона промене момента М мотора под одређеним оптерећењем и неопходне природе кретања датог законом промене убрзања или брзине. Овај задатак се своди на синтезу система електричног погона који обезбеђује постављени закон кретања.

У општем случају, знаци момената М (момент мотора) и Мс (момент сила отпора) могу бити различити.

На пример, са истим предзнацима М и Мц, погон ради у моторном режиму са повећањем брзине в (угаоно убрзање е> 0).У овом случају, ротација погона се дешава у смеру примене обртног момента М мотора, који може деловати у једном од два могућа смера (у смеру казаљке на сату или супротно од казаљке на сату).

Један од ових праваца, на пример у смеру казаљке на сату, узима се као позитиван, а када се погон ротира у том правцу, момент М и брзина в сматрају се позитивним. У координатном систему момента и брзине (М, в) такав начин рада ће се налазити у И квадранту.

Региони режима рада електромотора у координатама брзине в и момента М

Ако се код стационарног погона промени смер деловања обртног момента М, онда ће његов предзнак постати негативан, а вредност е (угаоно убрзање погона)<0. У овом случају, апсолутна вредност брзине в расте, али њен предзнак је негативан, односно погон убрзава у моторном режиму када се ротира супротно од казаљке на сату. Овај режим ће се налазити у ИИИ квадранту.

Правац статичког момента Мц (или његовог знака) зависи од врсте сила отпора које делују на радно тело и смера ротације.

Статички момент стварају корисне и штетне силе отпора. Силе отпора које је машина дизајнирана да савлада су корисне. Њихова величина и природа зависе од врсте производног процеса и дизајна машине.

Штетне силе отпора су узроковане разним врстама губитака који настају у механизмима током кретања, а када се савладају, машина не обавља користан рад.

Главни узрок ових губитака су силе трења у лежајевима, зупчаницима итд., које увек ометају кретање у било ком правцу. Дакле, када се промени знак брзине в мења се и знак статичког момента Мц, услед назначених сила отпора.

Такви статични моменти се називају реактивне или пасивне, јер Онито увек ометају кретање, али под њиховим утицајем, када је мотор угашен, до кретања не може доћи.

Статички моменти створени корисним силама отпора такође могу бити реактивни ако рад машине укључује савладавање сила трења, сечења или затезања, компресије и торзије нееластичних тела.

Међутим, ако је производни процес који спроводи машина повезан са променом потенцијалне енергије елемената система (подизање терета, еластичне деформације торзије, компресије, итд.), онда се статички моменти стварају корисним силама отпора. се зове потенцијалне или активне.

Њихов правац деловања остаје константан и знак статичког момента Мц се не мења када се промени знак брзине о. У овом случају, како се потенцијална енергија система повећава, статички момент спречава кретање (на пример, при подизању терета), а када се смањује, промовише кретање (спуштање терета) чак и када је мотор угашен.

Ако су електромагнетни момент М и брзина о усмерени супротно, онда електрична машина ради у режиму заустављања, што одговара ИИ и ИВ квадранту. У зависности од односа апсолутних вредности М и Мц, брзина ротације погона може се повећати, смањити или остати константна.

Сврха електричне машине која се користи као главни покретач је да снабдева радну машину механичком енергијом за обављање посла или да заустави радну машину (нпр. Избор електричног погона за транспортере).

У првом случају, електрична енергија која се испоручује електричној машини претвара се у механичку енергију, а на осовини машине се ствара обртни момент који обезбеђује ротацију погона и обављање корисног рада производне јединице.

Овај начин рада електричног погона назива се моторни… Обртни момент и брзина мотора одговарају смеру, а снага осовине мотора П = Мв > 0.

Карактеристике мотора у овом режиму рада могу бити у И или ИИИ квадранту, где су предзнаци брзине и обртног момента исти и самим тим П> 0. Избор предзнака брзине са познатим смером ротације од мотор (десни или леви) може бити произвољан.

Обично се позитивним смером брзине узима смер ротације погона у коме механизам обавља главни рад (на пример, подизање терета машином за подизање). Тада долази до рада електромотора у супротном смеру са негативним предзнаком брзине.

Да бисте успорили или зауставили машину, мотор се може искључити из електричне мреже. У овом случају, брзина се смањује под дејством сила отпора кретању.

Овај начин рада се зове слободно кретање… У овом случају, при било којој брзини, обртни момент погона је нула, односно механичка карактеристика мотора се поклапа са ординатном осом.

Да би се брзина смањила или зауставила брже него у слободном полетању и да би се одржала константна брзина механизма са моментом оптерећења који делује у смеру ротације, смер момента електричне машине мора бити супротан смеру кретања. брзина .

Овај начин рада уређаја се зове инхибиторно, док електрична машина ради у генераторском режиму.

Погонска снага П = Мв <0, а механичка енергија из радне машине се доводи до вратила електричне машине и претвара у електричну енергију. Механичке карактеристике у генераторском режиму налазе се у квадрантима ИИ и ИВ.

Понашање електромотора, као што следи из једначине кретања, са датим параметрима механичких елемената одређено је вредностима момената мотора и оптерећења на вратилу радног тела.

Пошто се најчешће анализира закон промене брзине електромоторног погона у току рада, погодно је користити графичку методу за електропогоне код којих обртни момент мотора и момент оптерећења зависе од брзине.

У ту сврху најчешће се користи механичка карактеристика мотора, која представља зависност угаоне брзине мотора од његовог обртног момента в = ф (М), и механичка карактеристика механизма, којом се успоставља зависност мотора. брзина на смањеном статичком моменту створеном оптерећењем радног елемента в = ф (Мц) …

Наведене зависности за стационарни рад електромотора називају се статичке механичке карактеристике.

Статичке механичке карактеристике електромотора