Технологические особенности работы электрических приводов и электрооборудования в АПК.

Вопросы ГОС 2015

1.Механические характеристики рабочих машин и электродвигателей. Определения, управления, графические обозначения, понятие жесткости. Механической характеристикой рабочей машины называется зависимость приведенной к валу двигателя угловой скорости от момента сопротивления w=f(М_с).При поступательном движении соответственно – линейная скорость в функции усилия V=f(F_c).М_с - статический момент, складывается из момента на трение (пропорциональна весу вращающихся частей и диаметру опоры), момента от трения на рассекание воздуха (возрастающая функция от частоты вращения), собственно полезный М_с (от типа рода нагрузки).По характеру действия моменты нагрузки М_с делятся на активные и реактивные: · Активные – имеют постоянное, не зависящие от скорости, направление своего действия и создаются так называемыми потенциальными силами – силами притяжения Земли, силами упругой деформации и др.· Реактивные – создаются в основном силами трения, они всегда противодействуют движению и поэтому изменяют свой знак с изменением направления скорости движения.Различные производственные механизмы обладают различными механическими характеристиками которые можно описать выражениемМ_с=М₀+(М_с.н –М₀)()^x, (1)где М_с - момент сопротивления производственного механизма (рабочеймашины) при скорости w (текущей скорости); М_с.н - номинальный момент сопротивления при w_н; М₀ - начальный момент сопротивления при w=0; w - текущая угловая скорость; х - показатель степени, характеризующий изменение моментасопротивления при изменении скорости.Приведенная, формула позволяет классифицировать механические характеристики производственных механизмов, ориентировочно, на следующие основные категории (рис.1)

2- линейно возрастающая, х=1 (генераторы постоянного тока с независимым возбуждением работающий на постоянную внешнюю нагрузку, зерноочистительные машины); 3- нелинейно-возрастающая, х=2 – называют вентиляторной характеристикой (вентиляторы, центрифуги, сепараторы, центробежные насосы); 4- нелинейно-спадающая, х= -1 (токарные, расточные, фрезерные и другие металлорежущие станки, зерновые нории). Механические характеристики электродвигателей могут быть естественными и искусственными. Естественные механические характеристики - это зависимость вида n=f(MB) при нормальных условиях работы электродвигателя, когда значения напряжения, тока и частоты вращения равны номинальным. Искусственные механические характеристики - это зависимость вида n=f(MB) для случаев, когда напряжение, подведенное к электродвигателю, отличается от номинального или когда в цепь якоря (ротора) включено дополнительное сопротивление. Номинальный режим - это режим работы, для которого предназначен данный электродвигатель. Основные данные такого режима указаны в паспорте электродвигателя. Номинальная мощность - это полезная механическая мощность на валу электродвигателя при номинальных значениях напряжения, тока и частоты вращения. Номинальный вращающий момент - это момент на валу электродвигателя при номинальных значениях мощности и частоты вращения. Номинальная частота вращения - это скорость на валу двигателя при номинальных значениях напряжения и мощности. Номинальный к.п.д. -это к.п.д. электродвигателя при номинальном режиме. Начальный пусковой вращающий момент - это момент вращения, развиваемый электродвигателем при неподвижном роторе, номинальных напряжении и частоте и обмотках, соединенных соответственно номинальному режиму Максимальный вращающий момент - это наибольший вращающий момент, развиваемый электродвигателем при номинальных напряжении, частоте и обмотках, соединенных соответственно номинальному режиму. Механической характеристикой двигателя, независимо от рода тока, называют зависимость угловой скорости вала электродвигателя ω (далее – двигателя) от электромагнитного момента двигателя, т.е зависимость ω (). Здесь следует сделать важное замечание: в соответствии с уравнением моментов, в установившемся режиме =, электромагнитный момент двигателя уравновешивается статическим моментом (моментом сопротивления) механизма. Это означает, что величина электромагнитного момента двигателя полностью зависит от момента механизма – чем больше тормозной момент механизма, тем больше вращающий момент двигателя, и наоборот. То есть, для любого двигателя входной величиной является момент механизма, а выходной – его скорость. Скорость почти всех электродвигателей является убывающей функцей момента двигателя, то есть с увеличением момента скорость уменьшается [чил 33]. Но степень изменения скорости у разных электродвигателей различна и характерезуется параметром жесткость механические характеристик. Жёсткость механические характеристик электропривода β – это отношение разности электромагнитных моментов двигателя при разных скоростях к соответствующуй разности угловых скоростей электропривода. β = (М2 – М1)/(ω 2 – ω 1)= Δ / Δ ω
Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Естественная механическая (а) и угловая (б) характеристики синхронного двигателя;

Технологические особенности работы электрических приводов и электрооборудования в АПК.