4.Типовые механические характеристики исполнительных устройств.

Механической характеристикой исполнительного устройства - зависимость между приведенными к валу двигателя скоростью и моментом сопротивления механизма.

где  момент сопротивления исполнительного устройства при скорости ;

 момент сопротивления трения в движущихся частях механизма;

 момент сопротивления при номинальной скорости ;

х  показатель степени, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении скорости.

Тогда механические характеристики исполнительных устройств можно классифицировать по следующим категориям:

Рис. 2. Механические характеристики исполнительных устройств

1. Не зависящая от скорости механическая характеристика (линия 1 на рис. 2). При этом и .

подъемные краны, лебедки, механизмы подач металлорежущих станков, конвейеры с постоянной массой перемещаемого материала и др., а также все механизмы, у которых основным моментом сопротивления является момент трения.

2. Линейно-возрастающая механическая характеристика (линия 2 на рис. 2).

В этом случае и момент сопротивления линейно зависит от . Пример: привод генератора постоянного тока с независимым возбуждением, если последний будет работать на постоянный внешний резистор.

3. Нелинейно-возрастающая (параболическая) механическая характеристика (кривая 3 на рис. 2).

При этом и момент сопротивления зависит от квадрата скорости. Механизмы, обладающие такой характеристикой, называют механизмами с вентиляторным моментом, поскольку у вентиляторов момент сопротивления зависит от квадрата скорости. Пример: центробежные насосы, гребные винты.

4. Нелинейно-спадающая механическая характеристика (линия 4 на рис. 2).

При этом и момент сопротивления изменяется обратно пропорционально скорости, а мощность, потребляемая механизмом, остается постоянной.

5.Типовые механические характеристики электродвигателей.

Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость его угловой скорости от вращающего момента .

Почти все двигатели имеют механическую характеристику, при которой скорость является убывающей функцией момента двигателя. Но степень изменения скорости с изменением момента характеризуется жесткостью их механических характеристик.

Жесткость механической характеристики электропривода – это отношение разности электромагнитных моментов, развиваемых электродвигательным устройством, к соответствующей разности угловых скоростей электропривода

.

Для нелинейных характеристик жесткость не постоянна и определяется в каждой точке

.

Механические характеристики электродвигателя можно разделить на 4 основные категории:

1. Абсолютно жесткая механическая характеристика ( , (скорость)=const с изменением момента М).

Такой характеристикой обладают синхронные двигатели (прямая 1 на рис. 3).

2. Жесткая механическая характеристика (скорость с изменением момента хотя и уменьшается, но в малой степени).

Пример: двигатель постоянного тока независимого возбуждения, асинхронные двигатели в пределах рабочей части механической характеристики (кривая 2 на рис. 3).

3. Мягкая механическая характеристика (с изменением момента скорость значительно уменьшается).

Пример: двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, особенно в зоне малых моментов (кривая 3 на рис. 3).

Двигатели постоянного тока смешанного возбуждения могут быть отнесены ко второй или третьей группе в зависимости от значения механической характеристики.

4. Абсолютно мягкая механическая характеристика ( , момент двигателя с изменением угловой скорости остается неизменным).

Пример: двигатели постоянного тока независимого возбуждения при питании их от источника тока или при работе в замкнутых системах электропривода в режиме стабилизации тока якоря (прямая 4 на рис. 3).