Karakteristik mekanis penggerak listrik

Pilihan penggerak listrik ditentukan oleh persyaratan mesin kerja. Penggerak listrik harus memastikan bahwa mesin yang bekerja menjalankan teknologi yang ditentukan dalam semua mode yang memungkinkan: memulai, menerima dan melepaskan beban, berhenti, mengubah kecepatan, beban konstan. Sifat dari mode ini terutama ditentukan oleh sifat mekanik mesin dan mesin yang bekerja... Salah satu kriteria utama untuk menilai sifat mekanik dari mesin dan mesin yang bekerja adalah karakteristik mekanisnya.

Karakteristik mekanik motor listrik

Karakteristik mekanis motor listrik adalah ketergantungan kecepatan putaran poros pada torsi yang dikembangkan oleh motor ω=φ(Md) atau n = e(Md) dimana ω — kecepatan sudut putaran poros, rad / detik, n — kecepatan putaran poros, rpm

Karakteristik mekanis motor disebut ketergantungan alami n = f (M) diperoleh dengan parameter nominal jaringan daya, skema koneksi normal dan tanpa hambatan tambahan di sirkuit listrik.

Jika ada resistansi tambahan atau motor diumpankan dari jaringan dengan tegangan atau frekuensi selain nominal, karakteristik mekanis motor akan disebut buatan... Jelas, motor memiliki karakteristik buatan dalam jumlah tak terbatas dan hanya satu yang alami.

Sebagian besar motor listrik, di bawah beban, berkurang kecepatannya saat torsi meningkat. Karakteristik dalam hal ini disebut jatuh... Tingkat perubahan kecepatan mesin dengan perubahan torsi diperkirakan dengan apa yang disebut kekakuan karakteristik mekanis, yang ditentukan oleh rasio α = ΔM / Δω atau α = ΔM / Δн

Beras. 1. Berbagai jenis karakteristik mekanis: a — motor listrik, b — mesin produksi.

Nilai perubahan momen dan laju jatuh dalam penentuan kekakuan biasanya diambil dalam satuan relatif. Ini memungkinkan untuk membandingkan karakteristik berbagai jenis mesin.

Bergantung pada tingkat kekakuan, semua karakteristik mekanis mesin dibagi menjadi beberapa kelompok berikut.

1. Performa berat mutlak dengan nilai kekakuan α = ∞… Motor sinkron memiliki karakteristik mekanis seperti itu (kurva 1, Gbr. 1, a) dengan kecepatan putaran yang sangat konstan.

2. Karakteristik padat dengan penurunan kecepatan yang relatif kecil dengan peningkatan torsi dan α = 40 — 10.Kelompok ini mencakup karakteristik alami motor DC dengan eksitasi independen (kurva 2) dan karakteristik motor induksi pada penampang linier (kurva 3).

3. Karakteristik mekanis lunak dengan penurunan kecepatan relatif besar dengan peningkatan torsi dan dengan kekakuan hingga α = 10. Karakteristik tersebut memiliki motor DC dengan eksitasi seri (kurva 4), motor yang dieksitasi secara independen dengan resistansi angker tinggi dan motor asinkron dengan resistansi tambahan dalam rangkaian rotor.

Selama pengoperasian penggerak listrik, untuk mengatasi hambatan mesin yang bekerja, motor harus mengembangkan momen tertentu. Oleh karena itu, saat memilih mesin, pertama-tama perlu diidentifikasi kesesuaian antara karakteristik mesin dan mesin yang bekerja.

Karakteristik mekanis dari mesin yang bekerja

Karakteristik mekanis dari mesin yang bekerja adalah ketergantungan momen hambatan statis mesin pada kecepatan putaran poros penggerak. Untuk kenyamanan konstruksi sambungan, ketergantungan ini biasanya dinyatakan dengan cara yang sama seperti karakteristik motor, dalam bentuk ω=φ(Ms -Ms) atau n =e(Miss).

Momen hambatan statis Ms, atau singkatnya momen statis, adalah momen hambatan yang dibuat oleh mesin pada poros penggerak dalam mode statis (stasioner) ketika kecepatan tidak berubah.

Sifat mekanik mesin dapat diperoleh secara empiris atau dengan perhitungan jika distribusi gaya statis atau momen pada elemen skema kinematik diketahui.Momen statis mesin tidak hanya bergantung pada kecepatan, tetapi juga pada besaran lain, oleh karena itu, dalam perhitungan praktis penggerak listrik, setiap kasus perlu dipertimbangkan secara terpisah.

Momen statis dari berbagai mesin yang bekerja dibagi menjadi beberapa kelompok sesuai dengan sifat ketergantungan kecepatannya (karakteristik mekanik). Yang paling umum dalam praktiknya adalah sebagai berikut.

1. Momen statis bergantung sedikit atau praktis tidak bergantung pada kecepatan (kurva 1, Gbr. 2, b). Karakteristik tersebut memiliki mekanisme pengangkatan, derek, derek, kerekan, serta konveyor sabuk di bawah beban konstan.

2. Momen statis mesin bertambah sebanding dengan kuadrat kecepatan (kurva 2). Karakteristik kipas aksial ini disebut karakteristik kipas dan secara analitik disajikan dalam bentuk rumus: Mc = Mo + kn2, di mana Mo adalah momen statis awal, paling sering karena gaya gesek, yang biasanya tidak tergantung pada kecepatan, k adalah koefisien eksperimental. Selain kipas, pompa sentrifugal dan pusaran, pemisah, sentrifugal, baling-baling, turbocharger, dan pemutar drum yang berputar memiliki karakteristik kipas.

3. Momen statis berkurang dengan bertambahnya kecepatan (kurva 3). Kelompok ini mencakup karakteristik beberapa mekanisme konveyor dan beberapa mesin pemotong logam.

4. Momen statis bervariasi dengan kecepatan secara ambigu, dengan transisi yang tajam karena kekhasan proses teknologi. Karakteristik kelompok ini memiliki mesin yang sering bekerja dengan beban berlebih yang besar, yang terkadang menyebabkan berhenti total.Misalnya, mekanisme menyendok untuk ekskavator ember tunggal, konveyor pengikis, yang bekerja di bawah pemblokiran massa yang diangkut, penghancur, dan mesin lainnya.

Selain yang tercantum, dalam praktiknya ada jenis karakteristik mekanis mesin lainnya, misalnya pompa piston dan kompresor, yang momen statisnya bergantung pada lintasan.