Механические характеристики исполнительных механизмов

АД

ДПТ СВ

ДПТ Пос.В

3.Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последова-тельного возбуждения ( рис. 8.6 ) – мягкая, потому что ее жесткость

β = ΔМ / Δω > 10%.

Это означает, что при изменении электромагнитного момента двигателя даже в не-больших пределах его скорость изменяется значительно.

 

Рис. 8.6. Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

 

Напомним две характерные особенности этого двигателя:

1. при уменьшении механической нагрузки на валу или ее отсутствии ( М = М )

скорость двигателя резко увеличивается, двигатель «идет вразнос». Поэтому этот двига-тель нельзя оставлять без нагрузки на валу;

2. При пуске двигатель развивает пусковые моменты М гораздо большие, чем у дви-гателей других типов.

Эти двигатели не применяются на судах, но применяются на берегу, например, в электротранспорте, в частности, в троллейбусах, где они не остаются без нагрузки на валу и где нужны большие пусковые моменты ( при трогании троллейбуса с места ).

 

Рис. 8.7. Естественные механическиея характеристики двигателей постоянного тока смешанного возбуждения: 1- с параллельно-последовательным возбуждением; 2 - с последовательно- параллельным возбуждением

4.Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока смешанно-го возбуждения является промежуточной между характеристиками двигателей паралель-ного и последовательного возбуждения, т.к. магнитный поток возбуждения создается сов-местным действием обеих обмоток – параллельной и последовательной.

Обе механические характеристики – мягкие, потому что их жесткость

β = ΔМ / Δω = ΔМ / 0 > 10%.

На судах двигатели смешанного возбуждения применяются в регулируемых элект-роприводах – лебедках, кранах, брашпилях и шпилях.

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя имеет два участка – нерабочий ( разгонный ) АВ и рабочий ВСD ( рис. 8.8 ).

 

 

Рис. 8.8. Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

 

При пуске двигатель развивает пусковой момент М ( отрезок ОА ), после чего разгоняется по траектории АВС до точки С. При этом на участке АВ одновременно увеличи-ваются как скорость, так и момент, в точке В двигатель развивает максимальный момент М . На участке ВС скорость продолжает увеличиваться, а момент уменьшается, вплоть до номинального ( точка С ). На участке BC двигатель перегружен, т.к. в любой точке этого участка электромагнитный момент двигателя больше номинального ( М >

> М ).

В нормальних условиях двигатель работает на участке СD, жесткость которого

β = ΔМ / Δω < 10%.

Это означает, что при изменении момента в широких пределах скорость двигателя изменяется незначительно.

Асинхронные двигатели нашли самое широкое применение на судах с электростан-цией на переменном токе.

Промышленность выпускает специально для судов асинхронные двигатели разныхсерий, например, 4А…ОМ2 ( четвертая серия асинхронных двигателей ), МАП ( морской асинхронный полюсопереключаемый ), МТF ( c фазным ротором ) и др.

При этом двигатели серии 4А – односкоростные, серии МАП – двух- и трехскоростные, серии МТF – число скоростей определяется схемой управления ( до 5 скоростей ).

 

Если для любого электродвигателя входной величиной является статический мо-мент механизма, а выходной – его скорость, то для механизмов, наоборот, входной величиной является скорость ω ( от двигателя ), а выходной – статический момент механизма М .

Это означает, что при любом изменении скорости механизма ( двигателя ) будет изменяться его статический момент М .

Зависимость статического момента механизма М от его угловой скорости ω называется механической характеристикой механизма - М ( ω ).

Таким образом, система координат для изображения механических характеристик

механизмов – это М ( ω ).

. Различают два вида механических характеристик:

1. крановые, когда при изменении скорости в широких пределах статический момент не изменяется ( рис. 8.9, характеристика 1 ).

2. вентиляторные, у которых статический момент пропорционален квадрату скорости ( рис. 8.9, характеристика 2 ).

 

Рис. 8.9. Механические характеристики механизмов: а – в системе координат М ( ω ); б - в системе координат ω (М)

 

Крановые характеристики имеют механизмы грузовых кранов, лебедок, брашпи-лей, т.е. механизмов, работа которых связана с преодолением действия силы тяжести.

Вентиляторные характеристики имеют центробежные вентиляторы, насосы и др.

У таких механизмов условия пуска – легкие, т.к. при пуске на валу механизма есть небольшой момент холостого хода М , создаваемый силами трения в элементах привода.

Для изображения механических характеристик двигателей применяют систему координат ω (М), механических характеристик механизмов – «перевернутую» систему М ( ω ).

Применение разных систем координат для двигателей и механизмов создает трудности при рассмотрении электромеханических свойств электропривода в целом, состоящего из электродвигателя и механизма.

Поэтому на практике для изображения механических характеристик двигателей и механизмов принята единая система координат ω (М), т.е система, принятая для механи-ческих характеристик электродвигателей.

В этой системе координат механические характеристики механизмов показаны на рис 8.9, б.