Механическая характеристика

Основные характеристики и параметры приборных электродвигателей

Критерии работоспособности.

Структурная схема регулируемого привода

Структурная схема нерегулируемого привода

Лекция №14

Параметры нерегулируемых приводов:

М _н (М_с) – статический момент выходного вала [Н/мм];

w_вых – угловая скорость на выходном валу [рад/с].

1 – электродвигатель (ЭД)

2 – редуктор

3 – предохранительная муфта

4 – ограничитель движения

5 – нагрузка

6 – датчик угла или хода

7 – устройство управления

Параметры регулируемых приводов:

М _н (М_с) – статический момент выходного вала [Н/мм];

w_вых – угловая скорость на выходном валу [рад/с];

J _н – момент инерции нагрузки на выходном валу [кг ^. мм²];

e _вых,max – максимальное угловое ускорение на выходном валу [рад/с²];

θ _вых,max – максимальный угол поворота выходного вала [рад];

φ’ – угол отработки на выходном валу (чем он меньше, тем очевиднее, что это следящий привод (более точный)) [рад].

Работоспособность – состояние устройства, при котором в данный момент времени оно соответствует всем, предъявляемые к приборным устройствам (ПУ)

требованиям, обеспечивающим нормальное выполнение заданных функций.

К критериям работоспособности устройств относятся:

● прочность;

● жёсткость;

● износостойкость;

● точность;

● чувствительность;

● надёжность;

● виброустойчивость;

● теплостойкость.

Механической характеристикой ЭД называется зависимость скорости вращения вала ЭД от момента нагрузки М на валу.

Рассмотрим механические характеристики асинхронного, синхронного двигателей и двигателя постоянного тока с различными способами возбуждения:

ω хх

M n

ωном

М ­ном

Рис. 17.1

1 – сугубо нелинейная (асинхронный двигатель);

2 – линейная абсолютно жёсткая (синхронные двигатели и некоторые двигатели постоянного тока с регуляторами скорости);

3 – жёсткая линейная (двигатели постоянного тока с независимым возбуждением);

4 – мягкая (двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением);

5 – мягкая (двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением).

Наиболее просты и надёжны асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Их масса в 2 раза меньше, чем у двигателей постоянного тока той же мощности. Питание осуществляется непосредственно от сети. Используются в приводах систем управления в том случае, если не требуется плавная регулировка частоты вращения.

Существуют также двухфазные управляемые асинхронные двигатели, имеющие глубокое регулирование частоты вращения.

ЭД постоянного тока с независимым возбуждением обладают наилучшими регулировочными и пусковыми характеристиками при высоких энергетических показателях.

Синхронные ЭД и двигатели постоянного тока с регуляторами скорости вращения используют в приводах программных механизмов, ЭМ реле времени и в других устройствах, где требуется соблюдать точные временные масштабы.

2. Номинальная частота вращения n_ном и частота вращения холостого хода n_хх. (w _ном ,w _xx) .

3. Номинальный момент двигателя М _ном и пусковой момент двигателя M _пуск. Номинальный момент двигатель развивает при номинальной нагрузке на валу. При включении двигателя момент на валу равен M _пуск, а скорость вращения равна нулю.

4. Мощность. Различают входную мощность, потребляемую от сети P _xx, полезную или выходную мощность P на валу двигателя и номинальную мощность:

P _ном = М _ном ^.w _ном .

5. Коэффициент полезного действия ( КПД ):

h = P/P _xx .