Механические характеристики исполнительных механизмов

Если для любого электродвигателя входной величиной является статический мо-

мент механизма, а выходной – его скорость, то для механизмов, наоборот, входной величи

ной 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 Мот его угловой скорости ω назы

вается 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 мо

мент не изменяется (рис. 8.9, характеристика 1).

Такая характеристика описывается уравнением

М= сonst (6),

т.е. момент не зависит от скорости.

2. вентиляторные, у которых статический момент пропорционален квадрату скоро

сти (рис. 8.9, характеристика 2).

Такая характеристика описывается уравнением

М= М+ ΔМ (7),

где М- момент холостого хода;

ΔМ = сω- момент, создаваемый рабочим органом механизма при выполнении полезной работы (с – постоянный коэффициент, ω – угловая скорость вала механизма).

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.

Статический момент таких механизмов

М= GD/2 = const (8),

где G – вес груза (у брашпилей – весом якоря с якорь-цепью);

D – диаметр грузового (у брашпилей – якорного) барабана.

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.

Однако по мере разгона статический момент механизма резко увеличивается за счет того, что к моменту холостого хода добавляется момент ΔМ = сω, создаваемый си

лами трения рабочего органа (крыльчатки) о среду (у вентиляторов – воздух, у насосов – перекачиваеая жидкость).

Таким образом, для изображения механических характеристик двигателей применя

ют систему координат ω (М), механических характеристик механизмов – «перевернутую» систему М(ω).

Применение разных систем координат для двигателей и механизмов создает трудно

сти 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. 8.19, б.