गति और टोक़ निर्देशांक में इलेक्ट्रिक ड्राइव के ऑपरेटिंग मोड

विभिन्न मशीनों और तंत्रों के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए अधिकांश उत्पन्न विद्युत ऊर्जा को विद्युत ड्राइव का उपयोग करके यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

महत्वपूर्ण कार्यों में से एक इलेक्ट्रिक ड्राइव है एक निश्चित भार के तहत इंजन के पल एम में परिवर्तन के आवश्यक कानून का निर्धारण और त्वरण या वेग के परिवर्तन के कानून द्वारा दी गई गति की आवश्यक प्रकृति। यह कार्य एक इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के संश्लेषण के लिए उबलता है जो गति का एक निर्धारित नियम प्रदान करता है।

सामान्य स्थिति में, क्षणों M (मोटर टॉर्क) और Ms (प्रतिरोध बलों का क्षण) के संकेत भिन्न हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए, समान संकेतों M और Mc के साथ, ड्राइव मोटर मोड में बढ़ती गति w (कोणीय त्वरण e> 0) के साथ चलती है।इस मामले में, ड्राइव का रोटेशन मोटर के टोक़ एम के आवेदन की दिशा में होता है, जो दो संभावित दिशाओं (दक्षिणावर्त या वामावर्त) में से किसी एक में कार्य कर सकता है।

इन दिशाओं में से एक, उदाहरण के लिए दक्षिणावर्त, को धनात्मक के रूप में लिया जाता है, और जब ड्राइव उस दिशा में घूमती है, तो क्षण M और वेग w को धनात्मक माना जाता है। पल और वेग समन्वय प्रणाली (एम, डब्ल्यू) में, ऑपरेशन का ऐसा तरीका I चतुर्थांश में स्थित होगा।

गति w और पल एम के निर्देशांक में इलेक्ट्रिक ड्राइव के ऑपरेशन मोड के क्षेत्र

यदि, एक स्थिर ड्राइव के साथ, टोक़ एम की कार्रवाई की दिशा बदल जाती है, तो इसका संकेत नकारात्मक हो जाएगा, और मान ई (ड्राइव का कोणीय त्वरण)<0। इस स्थिति में, गति w का निरपेक्ष मान बढ़ जाता है, लेकिन इसका चिन्ह ऋणात्मक होता है, अर्थात जब यह वामावर्त घुमाता है तो मोटर मोड में ड्राइव तेज हो जाती है। यह शासन तृतीय चतुर्थांश में स्थित होगा।

स्थैतिक क्षण Mc (या इसके संकेत) की दिशा कार्यशील निकाय पर कार्य करने वाले प्रतिरोध बलों के प्रकार और रोटेशन की दिशा पर निर्भर करती है।

लाभकारी और हानिकारक प्रतिरोध बलों द्वारा स्थिर क्षण का निर्माण किया जाता है। प्रतिरोध बल जो मशीन को दूर करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उपयोगी हैं। उनका आकार और प्रकृति उत्पादन प्रक्रिया के प्रकार और मशीन के डिजाइन पर निर्भर करती है।

हानिकारक प्रतिरोध बल आंदोलन के दौरान तंत्र में होने वाली विभिन्न प्रकार की हानियों के कारण होते हैं, और जब दूर हो जाते हैं, तो मशीन कोई उपयोगी कार्य नहीं करती है।

इन नुकसानों का मुख्य कारण बियरिंग्स, गियर्स आदि में घर्षण बल हैं, जो हमेशा किसी भी दिशा में गति को बाधित करते हैं। इसलिए, जब वेग w का चिह्न बदलता है, तो संकेतित प्रतिरोध बलों के कारण स्थिर क्षण Mc का चिह्न बदल जाता है।

ऐसे स्थिर क्षण कहलाते हैं प्रतिक्रियाशील या निष्क्रिय, क्योंकि ओनिटो हमेशा आंदोलन में बाधा डालता है, लेकिन उनके प्रभाव में, जब इंजन बंद हो जाता है, तो आंदोलन नहीं हो सकता।

उपयोगी प्रतिरोध बलों द्वारा बनाए गए स्थैतिक क्षण भी प्रतिक्रियाशील हो सकते हैं यदि मशीन के संचालन में घर्षण, काटने या तनाव, संपीड़न और अयोग्य निकायों के मरोड़ पर काबू पाने में शामिल है।

हालांकि, अगर मशीन द्वारा की गई उत्पादन प्रक्रिया प्रणाली के तत्वों की संभावित ऊर्जा में बदलाव (भार उठाना, मरोड़, संपीड़न, आदि की लोचदार विकृति) से जुड़ी है, तो उपयोगी प्रतिरोध बलों द्वारा बनाए गए स्थिर क्षण कहा जाता है संभावित या सक्रिय.

उनकी क्रिया की दिशा स्थिर रहती है और स्थिर आघूर्ण का चिह्न Mc तब नहीं बदलता जब वेग का चिह्न o बदलता है। इस मामले में, जैसे-जैसे सिस्टम की संभावित ऊर्जा बढ़ती है, स्थैतिक क्षण गति को रोकता है (उदाहरण के लिए, भार उठाते समय), और जब यह घटता है, तो यह इंजन बंद होने पर भी गति को बढ़ावा देता है (लोड को कम करता है)।

यदि विद्युत चुम्बकीय क्षण एम और गति ओ को विपरीत दिशा में निर्देशित किया जाता है, तो इलेक्ट्रिक मशीन स्टॉप मोड में काम करती है, जो द्वितीय और चतुर्थ चतुर्थांश से मेल खाती है। एम और मैक के पूर्ण मूल्यों के अनुपात के आधार पर, ड्राइव की घूर्णी गति बढ़ सकती है, घट सकती है या स्थिर रह सकती है।

प्राइम मूवर के रूप में उपयोग की जाने वाली एक इलेक्ट्रिक मशीन का उद्देश्य काम करने वाली मशीन को यांत्रिक ऊर्जा के साथ काम करने या काम करने वाली मशीन को रोकने के लिए आपूर्ति करना है (उदाहरण के लिए, कन्वेयर के लिए इलेक्ट्रिक ड्राइव का विकल्प).

पहले मामले में, विद्युत मशीन को आपूर्ति की गई विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और मशीन के शाफ्ट पर एक टोक़ उत्पन्न होता है, जो ड्राइव के रोटेशन और उत्पादन इकाई द्वारा उपयोगी कार्य के प्रदर्शन को सुनिश्चित करता है।

इलेक्ट्रिक ड्राइव के संचालन के इस तरीके को कहा जाता है मोटर… मोटर टॉर्क और गति दिशा में मेल खाते हैं, और मोटर शाफ्ट पावर P = Mw> 0।

ऑपरेशन के इस मोड में मोटर की विशेषताएं I या III चतुर्भुज में हो सकती हैं, जहां गति और टोक़ के संकेत समान हैं और इसलिए P> 0. रोटेशन की ज्ञात दिशा के साथ गति के संकेत का विकल्प मोटर (दाएं या बाएं) मनमाना हो सकता है।

आमतौर पर, गति की सकारात्मक दिशा को ड्राइव के घूमने की दिशा माना जाता है जिसमें तंत्र मुख्य कार्य करता है (उदाहरण के लिए, उठाने वाली मशीन के साथ भार उठाना)। फिर विपरीत दिशा में इलेक्ट्रिक ड्राइव का संचालन गति के नकारात्मक संकेत के साथ होता है।

मशीन को धीमा करने या बंद करने के लिए, इंजन को मेन से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है। इस मामले में, आंदोलन के प्रतिरोध की ताकतों की कार्रवाई के तहत गति कम हो जाती है।

ऑपरेशन के इस तरीके को कहा जाता है मुक्त संचलन… इस मामले में, किसी भी गति पर, ड्राइव का टोक़ शून्य होता है, यानी मोटर की यांत्रिक विशेषता समन्वय अक्ष के साथ मेल खाती है।

फ्री टेक-ऑफ की तुलना में गति को अधिक तेज़ी से कम या बंद करने के लिए, और रोटेशन की दिशा में कार्य करने वाले लोड टॉर्क के साथ तंत्र की निरंतर गति बनाए रखने के लिए, इलेक्ट्रिक मशीन के क्षण की दिशा दिशा के विपरीत होनी चाहिए गति।

डिवाइस के संचालन के इस तरीके को कहा जाता है निरोधात्मक, जबकि इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर मोड में काम कर रही है।

ड्राइविंग पावर P = Mw <0, और काम करने वाली मशीन से यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत मशीन के शाफ्ट को खिलाया जाता है और विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जनरेटर मोड में यांत्रिक विशेषताएँ चतुर्थांश II और IV में पाई जाती हैं।

विद्युत ड्राइव का व्यवहार, जैसा कि गति के समीकरण से होता है, यांत्रिक तत्वों के दिए गए मापदंडों के साथ मोटर के क्षणों के मूल्यों और काम करने वाले शरीर के शाफ्ट पर भार द्वारा निर्धारित किया जाता है।

चूंकि ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रिक ड्राइव के गति परिवर्तन कानून का अक्सर विश्लेषण किया जाता है, इसलिए इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए ग्राफिकल विधि का उपयोग करना सुविधाजनक होता है जिसमें मोटर टोक़ और लोड टोक़ गति पर निर्भर करता है।

इस प्रयोजन के लिए, मोटर की यांत्रिक विशेषता का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो मोटर की कोणीय गति की निर्भरता को उसके टॉर्क w = f (M) पर दर्शाता है, और तंत्र की यांत्रिक विशेषता, जो मोटर की निर्भरता को स्थापित करता है कार्य तत्व w = f (Mc) के भार द्वारा बनाए गए कम स्थिर क्षण पर गति …

इलेक्ट्रिक ड्राइव के स्थिर-राज्य संचालन के लिए निर्दिष्ट निर्भरताओं को स्थैतिक यांत्रिक विशेषताओं कहा जाता है।

इलेक्ट्रिक मोटर्स की स्थिर यांत्रिक विशेषताएं