गती आणि टॉर्क निर्देशांकांमध्ये इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे ऑपरेटिंग मोड

विविध मशीन्स आणि यंत्रणांचे कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी विद्युत ड्राइव्हचा वापर करून व्युत्पन्न केलेली बहुतेक विद्युत ऊर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह हे महत्त्वाचे कार्य आहे एका विशिष्ट भाराखाली इंजिनच्या M क्षणात बदलाचा आवश्यक नियम आणि प्रवेग किंवा वेग बदलण्याच्या कायद्याद्वारे दिलेल्या गतीचे आवश्यक स्वरूप निश्चित करणे. हे कार्य इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह सिस्टमच्या संश्लेषणास उकळते जे गतीचा एक सेट नियम प्रदान करते.

सामान्य स्थितीत, M (मोटर टॉर्क) आणि Ms (प्रतिरोधक शक्तींचे क्षण) या क्षणांची चिन्हे भिन्न असू शकतात.

उदाहरणार्थ, समान चिन्हे M आणि Mc सह, ड्राइव्ह मोटर मोडमध्ये वाढत्या गतीसह चालते w (कोनीय प्रवेग e> 0).या प्रकरणात, ड्राइव्हचे रोटेशन मोटरच्या टॉर्क एमच्या वापराच्या दिशेने होते, जे दोन संभाव्य दिशानिर्देशांपैकी (घड्याळाच्या दिशेने किंवा घड्याळाच्या दिशेने) कार्य करू शकते.

यापैकी एक दिशा, उदाहरणार्थ घड्याळाच्या दिशेने, सकारात्मक म्हणून घेतली जाते आणि जेव्हा ड्राइव्ह त्या दिशेने फिरते, तेव्हा क्षण M आणि वेग w हे सकारात्मक मानले जातात. क्षण आणि वेग समन्वय प्रणाली (M, w) मध्ये, अशा ऑपरेशनचा मोड I क्वाड्रंटमध्ये स्थित असेल.

गती w आणि क्षण M च्या निर्देशांकांमध्ये इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या ऑपरेशन मोडचे क्षेत्र

जर, स्थिर ड्राइव्हसह, टॉर्क एमच्या क्रियेची दिशा बदलली, तर त्याचे चिन्ह नकारात्मक होईल आणि मूल्य e (ड्राइव्हचे कोनीय प्रवेग)<0. या प्रकरणात, गती w चे निरपेक्ष मूल्य वाढते, परंतु त्याचे चिन्ह नकारात्मक आहे, म्हणजेच, जेव्हा ते घड्याळाच्या उलट दिशेने फिरते तेव्हा ड्राइव्ह मोटर मोडमध्ये वेगवान होते. ही व्यवस्था III चतुर्थांश मध्ये स्थित असेल.

स्थिर क्षणाची दिशा Mc (किंवा त्याचे चिन्ह) कार्यरत शरीरावर कार्य करणाऱ्या प्रतिकार शक्तींच्या प्रकारावर आणि रोटेशनच्या दिशेने अवलंबून असते.

स्थिर क्षण फायदेशीर आणि हानिकारक प्रतिकार शक्तींद्वारे तयार केला जातो. ज्या प्रतिकार शक्तींवर मात करण्यासाठी यंत्र तयार केले आहे ते उपयुक्त आहेत. त्यांचा आकार आणि स्वरूप उत्पादन प्रक्रियेच्या प्रकारावर आणि मशीनच्या डिझाइनवर अवलंबून असते.

हानीकारक प्रतिकार शक्ती हालचालींदरम्यान यंत्रणांमध्ये होणार्‍या विविध प्रकारच्या नुकसानांमुळे होते आणि त्यावर मात केल्यावर, मशीन कोणतेही उपयुक्त कार्य करत नाही.

या नुकसानाचे मुख्य कारण म्हणजे बियरिंग्ज, गीअर्स इत्यादींमधील घर्षण शक्ती, जे नेहमी कोणत्याही दिशेने हालचालींना अडथळा आणतात. म्हणून, जेव्हा वेग w चे चिन्ह बदलते, तेव्हा स्थिर क्षण Mc चे चिन्ह, दर्शविलेल्या प्रतिकार शक्तींमुळे बदलते.

अशा स्थिर क्षणांना म्हणतात प्रतिक्रियाशील किंवा निष्क्रिय, कारण ओनिटो नेहमी हालचालींना अडथळा आणतो, परंतु त्यांच्या प्रभावाखाली, जेव्हा इंजिन बंद होते, तेव्हा हालचाल होऊ शकत नाही.

यंत्राच्या ऑपरेशनमध्ये घर्षण, कटिंग किंवा तणाव, कम्प्रेशन आणि लवचिक शरीराच्या टॉर्शनच्या शक्तींवर मात करणे समाविष्ट असल्यास उपयुक्त प्रतिकार शक्तींद्वारे तयार केलेले स्थिर क्षण देखील प्रतिक्रियाशील असू शकतात.

तथापि, जर यंत्राद्वारे चालविली जाणारी उत्पादन प्रक्रिया प्रणालीच्या घटकांच्या संभाव्य उर्जेतील बदलाशी संबंधित असेल (लोड उचलणे, टॉर्शनचे लवचिक विकृती, कॉम्प्रेशन इ.), तर उपयुक्त प्रतिरोधक शक्तींनी तयार केलेले स्थिर क्षण. म्हटले जाते संभाव्य किंवा सक्रिय.

त्यांच्या क्रियेची दिशा स्थिर राहते आणि जेव्हा वेग o चे चिन्ह बदलते तेव्हा स्थिर क्षण Mc चे चिन्ह बदलत नाही. या प्रकरणात, सिस्टमची संभाव्य उर्जा जसजशी वाढते तसतसे, स्थिर क्षण हालचालींना प्रतिबंधित करते (उदाहरणार्थ, भार उचलताना), आणि जेव्हा ते कमी होते, तेव्हा ते इंजिन बंद असताना देखील हालचालींना (भार कमी करणे) प्रोत्साहन देते.

जर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक क्षण M आणि गती o विरुद्ध दिशेने निर्देशित केले असेल, तर इलेक्ट्रिक मशीन स्टॉप मोडमध्ये कार्य करते, जे II आणि IV क्वाड्रंटशी संबंधित आहे. M आणि Mc च्या निरपेक्ष मूल्यांच्या गुणोत्तरावर अवलंबून, ड्राइव्हचा घूर्णन वेग वाढू शकतो, कमी होऊ शकतो किंवा स्थिर राहू शकतो.

प्राइम मूव्हर म्हणून वापरल्या जाणार्‍या इलेक्ट्रिक मशीनचा उद्देश कार्यरत मशीनला काम करण्यासाठी यांत्रिक ऊर्जा पुरवणे किंवा कार्यरत मशीन थांबवणे हा आहे (उदाहरणार्थ, कन्वेयरसाठी इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची निवड).

पहिल्या प्रकरणात, इलेक्ट्रिक मशीनला पुरवलेली विद्युत उर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि मशीनच्या शाफ्टवर एक टॉर्क तयार केला जातो, ज्यामुळे ड्राइव्हचे रोटेशन आणि उत्पादन युनिटद्वारे उपयुक्त कार्याचे कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित होते.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या ऑपरेशनच्या या मोडला म्हणतात मोटर… मोटर टॉर्क आणि गती दिशेने जुळते आणि मोटर शाफ्ट पॉवर P = Mw > 0.

ऑपरेशनच्या या मोडमधील मोटरची वैशिष्ट्ये I किंवा III क्वाड्रंटमध्ये असू शकतात, जेथे वेग आणि टॉर्कची चिन्हे समान असतात आणि म्हणून P> 0. गतीच्या चिन्हाची निवड मोटर (उजवीकडे किंवा डावीकडे) अनियंत्रित असू शकते.

सहसा, गतीची सकारात्मक दिशा ही ड्राइव्हच्या रोटेशनची दिशा मानली जाते ज्यामध्ये यंत्रणा मुख्य कार्य करते (उदाहरणार्थ, लिफ्टिंग मशीनसह लोड उचलणे). मग उलट दिशेने इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे ऑपरेशन गतीच्या नकारात्मक चिन्हासह होते.

मशिनचा वेग कमी करण्यासाठी किंवा थांबवण्यासाठी, इंजिनला मेनपासून डिस्कनेक्ट केले जाऊ शकते. या प्रकरणात, हालचालींच्या प्रतिकार शक्तींच्या कृती अंतर्गत गती कमी होते.

ऑपरेशनच्या या मोडला म्हणतात मुक्त हालचाल… या प्रकरणात, कोणत्याही वेगाने, ड्राइव्हचा टॉर्क शून्य आहे, म्हणजेच, मोटरचे यांत्रिक वैशिष्ट्य ऑर्डिनेट अक्षाशी जुळते.

फ्री टेक-ऑफपेक्षा वेग कमी करण्यासाठी किंवा थांबवण्यासाठी आणि रोटेशनच्या दिशेने काम करणार्‍या लोड टॉर्कसह यंत्रणेचा वेग कायम ठेवण्यासाठी, इलेक्ट्रिक मशीनच्या क्षणाची दिशा त्याच्या दिशेच्या विरुद्ध असली पाहिजे. गती

डिव्हाइसच्या ऑपरेशनच्या या मोडला म्हणतात प्रतिबंधात्मक, इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर मोडमध्ये कार्यरत असताना.

ड्रायव्हिंग पॉवर P = Mw < 0, आणि कार्यरत मशीनमधील यांत्रिक ऊर्जा इलेक्ट्रिक मशीनच्या शाफ्टला दिले जाते आणि विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. जनरेटर मोडमधील यांत्रिक वैशिष्ट्ये चतुर्थांश II आणि IV मध्ये आढळतात.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हचे वर्तन, गतीच्या समीकरणानुसार, यांत्रिक घटकांच्या दिलेल्या पॅरामीटर्ससह, मोटरच्या क्षणांच्या मूल्यांद्वारे आणि कार्यरत शरीराच्या शाफ्टवरील भारानुसार निर्धारित केले जाते.

ऑपरेशन दरम्यान इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गती बदलाच्या कायद्याचे बहुतेक वेळा विश्लेषण केले जात असल्याने, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हसाठी ग्राफिकल पद्धत वापरणे सोयीचे असते ज्यामध्ये मोटर टॉर्क आणि लोड टॉर्क वेगावर अवलंबून असतात.

या उद्देशासाठी, मोटरचे यांत्रिक वैशिष्ट्य सामान्यतः वापरले जाते, जे मोटरच्या टोक़ w = f (M) वर मोटरच्या टोकदार गतीचे अवलंबित्व दर्शवते आणि यंत्रणेचे यांत्रिक वैशिष्ट्य, जे मोटरचे अवलंबित्व स्थापित करते. w = f (Mc) कार्य घटकाच्या भाराने तयार केलेल्या कमी स्थिर क्षणावरील गती …

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या स्थिर-राज्य ऑपरेशनसाठी निर्दिष्ट अवलंबनांना स्थिर यांत्रिक वैशिष्ट्ये म्हणतात.

इलेक्ट्रिक मोटर्सची स्थिर यांत्रिक वैशिष्ट्ये