Características mecánicas de los accionamientos eléctricos.

La elección del accionamiento eléctrico está determinada por los requisitos de la máquina de trabajo. El accionamiento eléctrico debe garantizar que la máquina de trabajo realice la tecnología especificada en todos los modos posibles: arranque, recepción y descarga de la carga, parada, cambio de velocidad, carga constante. La naturaleza de estos modos está determinada principalmente por las propiedades mecánicas del motor y la máquina de trabajo... Uno de los principales criterios para evaluar las propiedades mecánicas tanto del motor como de la máquina de trabajo son sus características mecánicas.

Características mecánicas de los motores eléctricos.

La característica mecánica del motor eléctrico es la dependencia de la velocidad de rotación del eje del par desarrollado por el motor ω=φ(Md) o n = e(Md) donde ω — velocidad angular de rotación del eje, rad / seg, n — velocidad de rotación del eje, rpm

La característica mecánica del motor se denomina dependencia natural n = f (M) se obtiene con los parámetros nominales de la red eléctrica, el esquema de conexión normal y sin resistencias adicionales en el circuito eléctrico.

Si existen resistencias adicionales o el motor se alimenta de una red con una tensión o frecuencia diferente a la nominal, las características mecánicas del motor se llamarán artificiales... Evidentemente, el motor tiene una infinidad de características artificiales y sólo uno natural.

La mayoría de los motores eléctricos, bajo carga, disminuyen su velocidad a medida que aumenta el par. La característica en este caso se llama caída... El grado de cambio en la velocidad del motor con un cambio en el par se estima mediante la llamada rigidez de las características mecánicas, que está determinada por la relación α = ΔM / Δω o α = ΔM / Δн

Arroz. 1. Diferentes tipos de características mecánicas: a — motores eléctricos, b — máquinas de producción.

Los valores del cambio de momento y la tasa de caída en la determinación de la rigidez se suelen tomar en unidades relativas. Esto hace posible comparar las características de diferentes tipos de motores.

Según el grado de rigidez, todas las características mecánicas de los motores se dividen en los siguientes grupos.

1. Rendimiento pesado absoluto con valor de rigidez α = ∞… Los motores síncronos tienen tales características mecánicas (curva 1, Fig. 1, a) con una velocidad de rotación estrictamente constante.

2. Características sólidas con una caída de velocidad relativamente pequeña al aumentar el par y α = 40 — 10.Este grupo incluye las características naturales de los motores de CC con excitación independiente (curva 2) y las características de los motores de inducción en la sección lineal (curva 3).

3. Características mecánicas blandas con una gran caída relativa de la velocidad al aumentar el par y con rigidez hasta α = 10. Tales características tienen motores de CC con excitación en serie (curva 4), motores de excitación independiente con alta resistencia de armadura y motores asíncronos con resistencias adicionales en el circuito del rotor.

Durante el funcionamiento del accionamiento eléctrico, para vencer la resistencia de la máquina de trabajo, el motor debe desarrollar un cierto momento. Por lo tanto, al elegir un motor, primero es necesario identificar la correspondencia de las características del motor y la máquina de trabajo.

Características mecánicas de las máquinas de trabajo.

La característica mecánica de la máquina de trabajo es la dependencia del momento de resistencia estática de la máquina de la velocidad de rotación del eje de transmisión. Por conveniencia de la construcción conjunta, esta dependencia se suele expresar de la misma forma que la característica del motor, en la forma ω=φ(Ms -Ms) o n =e(Miss).

El momento de resistencia estática Ms, o momento estático para abreviar, es el momento de resistencia creado por la máquina en el eje de transmisión en un modo estático (estacionario) cuando la velocidad no cambia.

Las características mecánicas de la máquina se pueden obtener empíricamente o por cálculo si se conoce la distribución de fuerzas o momentos estáticos sobre los elementos del esquema cinemático.Los momentos estáticos de las máquinas pueden depender no solo de la velocidad, sino también de otras cantidades, por lo tanto, en los cálculos prácticos de los accionamientos eléctricos, es necesario considerar cada caso por separado.

Los momentos estáticos de varias máquinas en funcionamiento se dividen en grupos según la naturaleza de su dependencia de la velocidad (características mecánicas). Los más comunes en la práctica son los siguientes.

1. El momento estático depende poco o prácticamente no depende de la velocidad (curva 1, Fig. 2, b). Tales características tienen mecanismos de elevación, grúas, cabrestantes, polipastos, así como cintas transportadoras bajo carga constante.

2. El momento estático de la máquina aumenta en proporción al cuadrado de la velocidad (curva 2). Esta característica, característica de los ventiladores axiales, se denomina característica del ventilador y se presenta analíticamente en la forma de la fórmula: Mc = Mo + kn2, donde Mo es el momento estático inicial, en la mayoría de los casos debido a las fuerzas de fricción, que generalmente no depende de la velocidad, k es el coeficiente experimental. Además de los ventiladores, las bombas centrífugas y de vórtice, los separadores, las centrífugas, las hélices, los turbocompresores y los rodillos de tambor giratorio tienen características de ventilador.

3. El momento estático disminuye al aumentar la velocidad (curva 3). Este grupo incluye las características de algunos mecanismos transportadores y algunas máquinas de corte de metales.

4. El momento estático varía con la velocidad de forma ambigua, con una transición brusca debido a las peculiaridades del proceso tecnológico. Las características de este grupo tienen máquinas que trabajan con grandes sobrecargas frecuentes, que en ocasiones conducen a una parada completa.Por ejemplo, mecanismo de pala para una excavadora de un solo cangilón, transportador raspador, trabajando bajo bloqueo de la masa transportada, trituradoras y otras máquinas.

Además de las enumeradas, en la práctica existen otros tipos de características mecánicas de las máquinas, por ejemplo, bombas de pistón y compresores, cuyos momentos estáticos dependen del recorrido.