Лекция № 14.

14.1. Основные характеристики и параметры приборных электродвигателей.

М еханическая характеристика.

Механической характеристикой ЭД называется зависимость скорости вращении

вала ЭД от момента нагрузки М на валу. Рассмотрим механические характеристики асинхронного, синхронного двигателей и двигателя постоянного тока с различными способами возбуждения (рис. 14.1):

1 – сугубо нелинейная (асинхронные двигатели);

2 – линейная абсолютно жёсткая (синхронные двигатели и некоторые двигатели постоянного тока с регуляторами скорости);

3 – жёсткая линейная (двигатели постоянного тока с независимым возбуждением);

4 – мягкая (двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением);

5 – мягкая (двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением).

Наиболее просты и надёжны асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Их масса в 2 раза меньше, чем у двигателей постоянного тока той же мощности. Питание осуществляется непосредственно от сети. Используются в приводах систем управления в том случае, если не требуется плавная регулировка частоты вращения. Существуют также двухфазные управляемые асинхронные двигатели, имеющие глубокое регулирование частоты вращения.

ЭД постоянного тока с независимым возбуждением обладает наилучшими регулировочными и пусковыми характеристиками при высоких энергетических показателях.

Синхронные ЭД и двигатели постоянного тока с регуляторами скорости вращения используют в приводах, программных механизмах, электромагнитных реле времени и в других устройствах, где требуется соблюдать точные временные масштабы.

2. Номинальная частота вращения и частота вращения холостого хода . ( , ).

3. Номинальный момент двигателя и пусковой момент двигателя .

Номинальный момент двигатель развивает при номинальной нагрузке на валу. При включении двигателя момент на валу равен , а скорость вращения равна нулю.

4. Мощность: различают входную мощность, потребляемую от сети , полезную или выходную мощность P на валу двигателя и номинальную мощность:

.

5. Коэффициент полезного действия (КПД):

.

6. Номинальное значение напряжения питания U и частота питающего тока f.

7. Электромеханическая постоянная времени T_эм.

8. Момент инерции ротора двигателя.

9. Масса, габариты, стоимость.

14.2. Многоступенчатые зубчатые передачи. Основные понятия.

Многоступенчатая зубчатая передача предназначена для последовательного ступенчатого изменения частоты вращения с соответствующим изменением момента сил от ведущего вала к ведомому посредством нескольких пар, находящихся в зацеплении зубчатых колёс.

Виды передач в редукторе.

В редукторах, состоящих из прямозубых цилиндрических колес, существует два вида передач: ступенчатая и рядная. В ступенчатой передаче на входном и выходном валах расположено по одному колесу, на промежуточных – по два.

Ступенчатой передача называется потому, что частоты вращения меняются ступенчато от ведущего вала к ведомому. Ступенчатые редукторы наиболее распространены и применяются тогда, когда нужно передать вращение между параллельными валами при больших скоростях вращения и при необходимости иметь большие передаточные отношения. Кроме того, они дают возможность получать несколько выходных валов с разными угловыми скоростями (коробка передач). Передаточное отношение многоступенчатой передачи равно: i_о = или произведению чисел зубьев ведомых колес, деленному на произведение чисел зубьев ведущих колес. Знак i_o в общем случае зависит от количества внешних зацеплений.