מאפיינים מכניים של כוננים חשמליים
בחירת הכונן החשמלי נקבעת על פי הדרישות של מכונת העבודה. הכונן החשמלי חייב להבטיח שהמכונה העובדת מבצעת את הטכנולוגיה שצוינה בכל המצבים האפשריים: התנעה, קבלה ופריקה של העומס, עצירה, שינוי מהירות, עומס קבוע. אופי המצבים הללו נקבע בעיקר על פי התכונות המכניות של המנוע ושל המכונה העובדת... אחד הקריטריונים העיקריים להערכת התכונות המכניות של המנוע ושל המכונה העובדת הוא המאפיינים המכניים שלהם.
מאפיינים מכניים של מנועים חשמליים
המאפיין המכאני של המנוע החשמלי הוא התלות של מהירות הסיבוב של הציר במומנט שפותח על ידי המנוע ω=φ(Md) או n = e(Md) כאשר ω - מהירות סיבוב זוויתית של הציר, rad / sec, n — מהירות סיבוב הציר, סל"ד
המאפיין המכני של המנוע נקרא התלות הטבעית n = f (M) מתקבל עם הפרמטרים הנומינליים של רשת החשמל, ערכת החיבור הרגילה וללא התנגדויות נוספות במעגל החשמלי.
אם יש התנגדויות נוספות או שהמנוע מוזן מרשת עם מתח או תדר אחרים מהנומינלי, המאפיינים המכניים של המנוע ייקראו מלאכותיים... ברור שלמנוע יש אינסוף מאפיינים מלאכותיים ורק אחד טבעי.
רוב המנועים החשמליים, תחת עומס, יורדים במהירות ככל שהמומנט עולה. המאפיין במקרה זה נקרא נפילה... מידת השינוי במהירות המנוע עם שינוי במומנט נאמדת לפי מה שנקרא קשיחות של מאפיינים מכניים, אשר נקבעת על ידי היחס α = ΔM / Δω או α = ΔM / Δн
אורז. 1. סוגים שונים של מאפיינים מכניים: א - מנועים חשמליים, ב - מכונות ייצור.
ערכי השינוי במומנט וקצב הירידה בקביעת הנוקשות נלקחים בדרך כלל ביחידות יחסיות. זה מאפשר להשוות בין המאפיינים של סוגים שונים של מנועים.
בהתאם למידת הקשיחות, כל המאפיינים המכניים של המנועים מחולקים לקבוצות הבאות.
1. ביצועים כבדים מוחלטים עם ערך קשיחות α = ∞... למנועים סינכרוניים יש מאפיינים מכניים כאלה (עקומה 1, איור 1, א) עם מהירות סיבוב קבועה בהחלט.
2. מאפיינים מוצקים עם ירידה קטנה יחסית במהירות עם מומנט הולך וגדל ו-α = 40 - 10.קבוצה זו כוללת את המאפיינים הטבעיים של מנועי DC עם עירור עצמאי (עקומה 2) ואת המאפיינים של מנועי אינדוקציה בחתך הליניארי (עקומה 3).
3. מאפיינים מכניים רכים עם ירידה יחסית גדולה במהירות עם מומנט הולך וגובר ועם קשיחות עד α = 10. למאפיינים כאלה יש מנועי DC עם עירור סדרתי (עקומה 4), מנועים מושכים באופן עצמאי עם התנגדות אבזור גבוהה ומנועים אסינכרוניים עם התנגדויות נוספות במעגל הרוטור.
במהלך פעולת הכונן החשמלי, על מנת להתגבר על ההתנגדות של המכונה העובדת, המנוע חייב לפתח רגע מסוים. לכן, בבחירת מנוע, תחילה יש צורך לזהות את התאמת המאפיינים של המנוע והמכונה הפועלת.
מאפיינים מכניים של מכונות עבודה
המאפיין המכני של המכונה העובדת הוא התלות של רגע ההתנגדות הסטטית של המכונה במהירות הסיבוב של פיר ההינע. לנוחות הבנייה המשותפת, תלות זו מתבטאת בדרך כלל באותו אופן כמו המאפיין המוטורי, בצורה ω=φ(Ms -Ms) או n =e(Miss).
רגע של התנגדות סטטית Ms, או בקיצור מומנט סטטי, הוא רגע ההתנגדות שנוצרת על ידי המכונה על גל ההינע במצב סטטי (נייח) כאשר המהירות אינה משתנה.
ניתן להשיג את המאפיינים המכניים של המכונה באופן אמפירי או על ידי חישוב אם ידועה התפלגות הכוחות או המומנטים הסטטיים על מרכיבי הסכימה הקינמטית.הרגעים הסטטיים של המכונות יכולים להיות תלויים לא רק במהירות, אלא גם בכמויות אחרות, לכן, בחישובים המעשיים של הכוננים החשמליים, יש צורך לשקול כל מקרה בנפרד.
המומנטים הסטטיים של מכונות עבודה שונות מחולקים לקבוצות לפי אופי התלות במהירות שלהן (מאפיינים מכניים). הנפוצים ביותר בפועל הם הבאים.
1. המומנט הסטטי תלוי מעט או כמעט אינו תלוי במהירות (עקומה 1, איור 2, ב). למאפיינים כאלה יש מנגנוני הרמה, מנופים, כננות, מנופים, כמו גם מסועי חגורה בעומס קבוע.
2. המומנט הסטטי של המכונה גדל ביחס לריבוע המהירות (עקומה 2). מאפיין זה, המאפיין מאווררים צירים, נקרא מאפיין המאוורר ומוצג בצורה אנליטית בצורת הנוסחה: Mc = Mo + kn2, כאשר Mo הוא המומנט הסטטי ההתחלתי, לרוב עקב כוחות חיכוך, שלרוב אינם עושים זאת. תלוי במהירות, k הוא מקדם הניסוי. בנוסף למאווררים, למשאבות צנטריפוגליות ומערבולת, מפרידים, צנטריפוגות, מדחפים, מגדשי טורבו וסוללות תופים מסתובבים יש מאפייני מאוורר.
3. המומנט הסטטי יורד עם עליית המהירות (עקומה 3). קבוצה זו כוללת את המאפיינים של כמה מנגנוני מסוע וכמה מכונות חיתוך מתכת.
4. הרגע הסטטי משתנה עם המהירות בצורה מעורפלת, עם מעבר חד בשל המוזרויות של התהליך הטכנולוגי. למאפיינים של קבוצה זו יש מכונות שעובדות עם עומסי יתר גדולים תכופים, שלעתים מובילים לעצירה מוחלטת.לדוגמה, מנגנון גריפה של מחפר עם דלי בודד, מסוע מגרד, עבודה תחת חסימה של המסה המועברת, מגרסה ומכונות אחרות.
בנוסף לאלו המפורטים, בפועל ישנם סוגים נוספים של מאפיינים מכניים של מכונות, למשל, משאבות בוכנה ומדחסים, שהמומנטים הסטטיים שלהם תלויים בנתיב.