इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि उत्पादन यंत्रणेची यांत्रिक वैशिष्ट्ये

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची रचना करताना, इलेक्ट्रिक मोटर निवडणे आवश्यक आहे जेणेकरून त्याची यांत्रिक वैशिष्ट्ये उत्पादन यंत्रणेच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांशी जुळतील. यांत्रिक वैशिष्ट्ये स्थिर अवस्थेतील व्हेरिएबल्सचा संबंध देतात.

यंत्राच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यास कोनीय वेग आणि यंत्राच्या प्रतिकाराचा क्षण यांच्यातील संबंध म्हणतात, मोटर शाफ्टपर्यंत कमी केला जातो) ω = f (Mc).

तांदूळ. 1. यंत्रणांची यांत्रिक वैशिष्ट्ये

सर्व प्रकारांमध्ये, यंत्रणेच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांचे अनेक वैशिष्ट्यपूर्ण प्रकार आहेत:

1. गतीपासून स्वतंत्र प्रतिकाराच्या क्षणासह वैशिष्ट्यपूर्ण (चित्र 1 मधील सरळ रेषा 1). वेग-स्वतंत्र यांत्रिक वैशिष्ट्य रोटेशनच्या अक्षाच्या समांतर सरळ रेषा म्हणून काढले जाते, या प्रकरणात अनुलंब. असे वैशिष्ट्य आहे, उदाहरणार्थ, क्रेन, विंच, सतत वितरण उंचीसह पिस्टन पंप इ.

2.रेषात्मकपणे गतीवर अवलंबून असलेल्या प्रतिकाराच्या क्षणासह एक वैशिष्ट्य (चित्र 1 मधील पंक्ती 2). हे अवलंबित्व अंतर्निहित आहे, उदाहरणार्थ, सतत लोडवर कार्यरत स्वतंत्रपणे उत्तेजित डीसी जनरेटरच्या ड्राइव्हमध्ये.

3. टॉर्कमध्ये नॉन-रेखीय वाढीसह वैशिष्ट्यपूर्ण (चित्र 1 मधील वक्र 3). पंखे, सेंट्रीफ्यूगल पंप, प्रोपेलरचे ऑपरेशन ही वैशिष्ट्यपूर्ण उदाहरणे आहेत. या यंत्रणांसाठी, Mc हा कोनीय वेगाच्या वर्गावर अवलंबून असलेला क्षण ω... हा तथाकथित आहे पॅराबॉलिक (पंखा) यांत्रिक वैशिष्ट्य.

4. प्रतिरोधकतेच्या नॉन-रेखीय घटत्या क्षणासह वैशिष्ट्यपूर्ण (चित्र 1 मधील वक्र 4). येथे, ड्रॅग मोमेंट रोटेशनल स्पीडच्या व्यस्त प्रमाणात आहे. या प्रकरणात, यंत्रणेच्या संपूर्ण ऑपरेटिंग स्पीड श्रेणीमध्ये शक्ती स्थिर राहते. उदाहरणार्थ, काही मेटल-कटिंग मशीनच्या (टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग) मुख्य हालचालींच्या यंत्रणेमध्ये Mc ज्या क्षणी ω च्या व्यस्त प्रमाणात बदलतो आणि यंत्रणा वापरत असलेली शक्ती स्थिर राहते.

इलेक्ट्रिक मोटरच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांना टॉर्क ωd = f (M) वर त्याच्या कोनीय गतीचे अवलंबन म्हणतात. येथे हे लक्षात घेतले पाहिजे की मोटर शाफ्टवरील M ज्या क्षणी, रोटेशनच्या दिशेकडे दुर्लक्ष करून, एक सकारात्मक चिन्ह आहे - हालचालीचा क्षण. त्याच वेळी, प्रतिकाराच्या क्षणी Mc मध्ये नकारात्मक चिन्ह आहे.

उदाहरणे म्हणून, अंजीर. 2 यांत्रिक वैशिष्ट्ये दर्शविते: 1 — सिंक्रोनस मोटर; 2 — स्वतंत्र उत्तेजनासह डीसी मोटर; 3 — मालिका उत्तेजनासह डीसी मोटर.

तांदूळ. 2. इलेक्ट्रिक मोटर्सची यांत्रिक वैशिष्ट्ये

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या गुणधर्मांचे मूल्यांकन करण्यासाठी, वैशिष्ट्यपूर्ण कडकपणाची संकल्पना वापरली जाते.यांत्रिक वैशिष्ट्याची कडकपणा अभिव्यक्तीद्वारे निर्धारित केली जाते

β = dM / dω

जेथे डीएम - इंजिन टॉर्कमध्ये बदल; dωd — कोनीय वेगातील संबंधित बदल.

रेखीय वैशिष्ट्यांसाठी β मूल्य स्थिर राहते, नॉन-रेखीयसाठी ते ऑपरेटिंग पॉइंटवर अवलंबून असते.

या संकल्पनेचा वापर करून, आकृतीमध्ये दर्शविलेली वैशिष्ट्ये. 2, खालीलप्रमाणे गुणात्मक मूल्यमापन केले जाऊ शकते: 1 — पूर्णपणे कठोर (β = ∞); 2 - घन; 3 - मऊ.

एक पूर्णपणे कठीण वैशिष्ट्य - जेव्हा मोटर लोड शून्य ते नाममात्र बदलते तेव्हा मोटर रोटेशन गती अपरिवर्तित राहते. सिंक्रोनस मोटर्समध्ये हे वैशिष्ट्य आहे.

कठोर वैशिष्ट्य - जेव्हा लोड शून्य ते नाममात्र मध्ये बदलते तेव्हा रोटेशनल वेग थोडा बदलतो. हे वैशिष्ट्य समांतर-उत्तेजित डीसी मोटर तसेच वैशिष्ट्याच्या रेखीय भागाच्या प्रदेशात इंडक्शन मोटरद्वारे धारण केलेले आहे.

एक कठोर वैशिष्ट्य असे मानले जाते ज्यामध्ये जेव्हा लोड शून्य ते रेट केले जाते तेव्हा गती बदल रेट केलेल्या गतीच्या अंदाजे 10% पेक्षा जास्त नसतो.

सॉफ्ट वैशिष्ट्यपूर्ण - लोडमध्ये तुलनेने लहान बदलांसह मोटर गती लक्षणीय बदलते. हे वैशिष्ट्य मालिका, मिश्रित किंवा समांतर उत्तेजनासह डायरेक्ट करंट मोटरद्वारे ताब्यात आहे, परंतु आर्मेचर सर्किटमध्ये अतिरिक्त प्रतिकार, तसेच रोटर सर्किटमध्ये प्रतिरोधासह असिंक्रोनस आहे.

बहुतेक उत्पादन यंत्रणेसाठी, एसिंक्रोनस गिलहरी-पिंजरा मोटर्स वापरल्या जातात, ज्यात कठोर यांत्रिक वैशिष्ट्ये आहेत.

इलेक्ट्रिक मोटर्सची सर्व यांत्रिक वैशिष्ट्ये नैसर्गिक आणि कृत्रिम मध्ये विभागली जातात.

नैसर्गिक यांत्रिक वैशिष्ट्ये पॅरामीटर्सच्या नाममात्र मूल्यांसह इंजिनच्या ऑपरेटिंग परिस्थितीचा संदर्भ देतात.

उदाहरणार्थ, समांतर-उत्तेजित मोटरसाठी, आर्मेचर व्होल्टेज आणि उत्तेजित प्रवाहाची नाममात्र मूल्ये आणि आर्मेचर सर्किटमध्ये कोणतेही अतिरिक्त प्रतिकार नसलेल्या केससाठी नैसर्गिक वैशिष्ट्यांचे प्लॉट केले जाऊ शकते.

इंडक्शन मोटरचे नैसर्गिक वैशिष्ट्य हे मोटर स्टेटरला पुरवलेल्या पर्यायी प्रवाहाच्या रेट केलेल्या व्होल्टेज आणि रेट केलेल्या वारंवारतेशी संबंधित आहे, जर रोटर सर्किटमध्ये कोणतेही अतिरिक्त प्रतिरोध नसेल.

अशा प्रकारे, प्रत्येक इंजिनसाठी, केवळ एक नैसर्गिक वैशिष्ट्य तयार केले जाऊ शकते आणि अमर्यादित कृत्रिम. उदाहरणार्थ, डीसी मोटरच्या किंवा इंडक्शन मोटरच्या रोटर सर्किटमधील आर्मेचर रेझिस्टन्सच्या प्रत्येक नवीन मूल्याची स्वतःची यांत्रिक वैशिष्ट्ये आहेत.