Виды статических моментов (активный и реактивный)

Приведение масс, движущихся поступательно, к валу двигателя

Приведение моментов инерции к одной оси вращения.

Приведение статических моментов к валу электродвигателя

Виды статических моментов (активный и реактивный)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Силы и моменты, действующие в системе электропривода

1. Определение «статический момент»илимомент сопротивления механизма.

4. Расчёт мощности электродвигателя на примере упрощенного электропривода лебёдки

Определение «статический момент»

В состав каждого электропривода входит рабочая машина, например, насос, грузовая лебедка, рулевая машина и т.п.

Каждая такая машина имеет рабочий орган, предназначенный для выполнения полезной работы. К рабочим органам относятся: у насоса - крыльчатка, у грузовой лебедки – крюк для подвески груза (гак), у рулевого устройства – перо руля и т.п.

Рабочая машина соединяется с двигателем через передаточное устройство (редуктор, понижающий или повышающий скорость врашения вала двигателя, ремень, муфту, и т.д.). В узлах рабочей машины, в передаточном устройстве, а также и в двигателе при движении, возникают силы трения и инерции.

Силы трения и инерции препятствуют передаче механической энергии от двигателя к рабочему органу, снижают коэффициент полезного действия электропривода и создают момент, направленный противоположно электромагнитному моменту двигателя.

Момент, включающий затраты механической энергии двигателя на выполнение полезной работы и преодоление всех механических потерь в системе электропривода, (в том числе и механических потерь в двигателе трение в подшипниках, инерцию вращющихся частей двигателя) называют статическим моментом(или в некоторых литературных источниках его называют моментом сопротивления )

Таким образом, к валу электродвигателя в системе электропривода приложены два момента:

1) электромагнитный момент, создаваемый двигателем;

2) статический момент (момент сопротивления) механизма, создаваемый рабочей машиной (исполнительным механизмом).

Важно подчеркнуть, что статический момент (момент сопротивления) механизмаимеет механическую природу.

Статический момент (момент сопротивления) механизма включает две составляющих, соответствующих:

1) полезной работе, выполняемой рабочей машиной (например в подьёмнике это преодоление силы тяжести, создаваемой весом груза, для вентилятора, компрессора это преодоление сил трения крыльчатки в технологической среде);

2) работе, затраченной на преодоление сил трения и инерции всех устройств электропривода: в редукторах, в муфтах, соединяющих вал двигателя с исполнительным механизмом, шкивах, ремнях, цепях и т.д. (в том числе и на преодоление механических потерь в электродвигателе, возникающих за счёт трения в подшипниках и инерции ротора или якоря).

Полезная работа совершается призводственным механизмом во время

выполнения соответствующей технологической операции. При совершении полезной работы происходит деформация материала (резка, ковка и т.д.) или изменяется потенциальная энергия тел (например в подьемных механизмах при подъёме или спуске грузов).

В некоторых механизмах совершение полезной работы происходит при незначительном превышении момента двигателя по сравнению с моментом трения и инерции (например передвижение крана по горизонтальным напраляющим и т.п.).

Работа трения и все механические потери, в призводственном механизме, при расчётах учитывается коэффициентом полезного действия (КПД) механических передач привода.

Например, при подьёме груза на высоту h считают, что силы трения как бы увеличивают вес груза на некоторое дополнительное значение. Тогда работа А при подьёме груза записывается следующим образом:

А = h(+). (2.1)

В насосах потери учитываются некоторой фиктивной доплнительной высотой подачи. Момент, создаваемый силами трения, всегда направлен против движущего момента привода.