الخصائص الميكانيكية للمحركات الكهربائية

يتم تحديد اختيار المحرك الكهربائي حسب متطلبات آلة العمل. يجب أن يضمن المحرك الكهربائي أن آلة العمل تقوم بتنفيذ التكنولوجيا المحددة في جميع الأوضاع الممكنة: بدء الحمل واستلامه وتفريغه ، والتوقف ، وتغيير السرعة ، والحمل الثابت. يتم تحديد طبيعة هذه الأوضاع بشكل أساسي من خلال الخصائص الميكانيكية للمحرك وآلة العمل ... أحد المعايير الرئيسية لتقييم الخواص الميكانيكية لكل من المحرك وآلة العمل هي الخصائص الميكانيكية.

الخصائص الميكانيكية للمحركات الكهربائية

السمة الميكانيكية للمحرك الكهربائي هي اعتماد سرعة دوران العمود على عزم الدوران الذي طوره المحرك ω = φ (Md) أو n = e (Md) حيث ω - السرعة الزاوية لدوران العمود ، راد / ثانية ، ن - سرعة دوران العمود ، دورة في الدقيقة

تسمى الخاصية الميكانيكية للمحرك الاعتماد الطبيعي n = f (M) يتم الحصول عليها من خلال المعلمات الاسمية لشبكة الطاقة ، مخطط التوصيل العادي وبدون مقاومة إضافية في الدائرة الكهربائية.

إذا كانت هناك مقاومات إضافية أو تم تغذية المحرك من شبكة بجهد أو تردد غير الاسمي ، فإن الخصائص الميكانيكية للمحرك ستسمى اصطناعية ... من الواضح أن المحرك له عدد لا حصر له من الخصائص الاصطناعية وفقط واحد طبيعي.

معظم المحركات الكهربائية ، تحت الحمل ، تنخفض السرعة مع زيادة عزم الدوران. تسمى الخاصية في هذه الحالة السقوط ... يتم تقدير درجة التغير في سرعة المحرك مع تغير عزم الدوران من خلال ما يسمى بصلابة الخصائص الميكانيكية ، والتي تحددها النسبة α = ΔM / Δω أو α = M / Δн

أرز. 1. أنواع مختلفة من الخصائص الميكانيكية: أ- المحركات الكهربائية ، ب- آلات الإنتاج.

عادة ما يتم أخذ قيم التغير في اللحظة ومعدل الانخفاض في تحديد الصلابة بوحدات نسبية. هذا يجعل من الممكن مقارنة خصائص أنواع مختلفة من المحركات.

اعتمادًا على درجة الصلابة ، يتم تقسيم جميع الخصائص الميكانيكية للمحركات إلى المجموعات التالية.

1. الأداء الثقيل المطلق مع قيمة الصلابة α = ∞… تتمتع المحركات المتزامنة بهذه الخصائص الميكانيكية (المنحنى 1 ، الشكل 1 ، أ) مع سرعة دوران ثابتة تمامًا.

2. خصائص صلبة مع انخفاض طفيف نسبيًا في السرعة مع زيادة عزم الدوران و α = 40-10.تتضمن هذه المجموعة الخصائص الطبيعية لمحركات التيار المستمر ذات الإثارة المستقلة (المنحنى 2) وخصائص المحركات الحثية في المقطع الخطي (المنحنى 3).

3. خصائص ميكانيكية ناعمة مع انخفاض نسبي كبير في السرعة مع زيادة عزم الدوران وصلابة تصل إلى α = 10. تتميز هذه الخصائص بمحركات DC ذات إثارة متسلسلة (منحنى 4) ، ومحركات مستثارة بشكل مستقل ذات مقاومة عالية للحديد ومحركات غير متزامنة بمقاومات إضافية في دائرة الدوار.

أثناء تشغيل المحرك الكهربائي ، للتغلب على مقاومة آلة العمل ، يجب أن يطور المحرك لحظة معينة. لذلك ، عند اختيار المحرك ، من الضروري أولاً تحديد تطابق خصائص المحرك وآلة العمل.

الخصائص الميكانيكية لآلات العمل

السمة الميكانيكية لآلة العمل هي اعتماد لحظة المقاومة الساكنة للآلة على سرعة دوران عمود الإدارة. من أجل تسهيل بناء المفصل ، يتم التعبير عن هذا الاعتماد عادةً بنفس طريقة الخاصية الحركية ، في الشكل ω = φ (Ms -Ms) أو n = e (Miss).

لحظة المقاومة الساكنة MS ، أو اللحظة الثابتة باختصار ، هي لحظة المقاومة التي أنشأتها الآلة على عمود القيادة في الوضع الثابت (الثابت) عندما لا تتغير السرعة.

يمكن الحصول على الخصائص الميكانيكية للآلة بشكل تجريبي أو عن طريق الحساب إذا كان توزيع القوى أو اللحظات الثابتة على عناصر المخطط الحركي معروفًا.يمكن أن تعتمد اللحظات الثابتة للآلات ليس فقط على السرعة ، ولكن أيضًا على الكميات الأخرى ، لذلك ، في الحسابات العملية للمحركات الكهربائية ، من الضروري النظر في كل حالة على حدة.

تنقسم اللحظات الثابتة لآلات العمل المختلفة إلى مجموعات وفقًا لطبيعة اعتمادها على السرعة (الخصائص الميكانيكية). الأكثر شيوعًا في الممارسة هي ما يلي.

1. تعتمد العزم الساكن قليلاً أو لا تعتمد عملياً على السرعة (المنحنى 1 ، الشكل 2 ، ب). هذه الخصائص لها آليات رفع ، ورافعات ، وأوناش ، ورافعات ، وكذلك سيور ناقلة تحت حمولة ثابتة.

2. تزداد العزم الساكن للآلة بما يتناسب مع مربع السرعة (المنحنى 2). تسمى هذه الخاصية المميزة للمراوح المحورية بخاصية المروحة ويتم تقديمها تحليليًا في شكل الصيغة: Mc = Mo + kn2 ، حيث Mo هي اللحظة الثابتة الأولية ، غالبًا بسبب قوى الاحتكاك ، والتي عادةً لا تفعل ذلك. تعتمد على السرعة ، k هو المعامل التجريبي. بالإضافة إلى المراوح ، تتميز مضخات الطرد المركزي والدوامة والفواصل وأجهزة الطرد المركزي والمراوح والشواحن التوربينية ووحدات تباطؤ الأسطوانة الدوارة بخصائص المروحة.

3. تتناقص العزم الساكن مع زيادة السرعة (المنحنى 3). تشمل هذه المجموعة خصائص بعض آليات النقل وبعض آلات قطع المعادن.

4. تختلف لحظة الثبات مع السرعة بشكل غامض ، مع تحول حاد بسبب خصائص العملية التكنولوجية. تتميز خصائص هذه المجموعة بآلات تعمل مع الأحمال الزائدة الكبيرة المتكررة ، والتي تؤدي أحيانًا إلى التوقف التام.على سبيل المثال ، آلية التجريف لحفارة ذات دلو واحد ، وناقل مكشطة ، تعمل تحت حجب الكتلة المنقولة ، والكسارات والآلات الأخرى.

بالإضافة إلى تلك المدرجة ، توجد في الممارسة العملية أنواعًا أخرى من الخصائص الميكانيكية للآلات ، على سبيل المثال ، مضخات المكبس والضواغط ، التي تعتمد لحظاتها الثابتة على المسار.