इलेक्ट्रिक मोटर्स और उत्पादन तंत्र की यांत्रिक विशेषताएं

इलेक्ट्रिक ड्राइव को डिजाइन करते समय, इलेक्ट्रिक मोटर का चयन किया जाना चाहिए ताकि इसकी यांत्रिक विशेषताएं उत्पादन तंत्र की यांत्रिक विशेषताओं से मेल खाती हों। यांत्रिक विशेषताएं स्थिर अवस्था में चर के संबंध को दर्शाती हैं।

तंत्र की एक यांत्रिक विशेषता को कोणीय वेग और तंत्र के प्रतिरोध के क्षण के बीच संबंध कहा जाता है, जो मोटर शाफ्ट तक कम हो जाता है) ω = f (Mc)।

चावल। 1. तंत्र की यांत्रिक विशेषताएं

सभी किस्मों के बीच, तंत्र की कई विशिष्ट प्रकार की यांत्रिक विशेषताएँ हैं:

1. गति से स्वतंत्र प्रतिरोध के क्षण के साथ विशेषता (चित्र 1 में सीधी रेखा 1)। वेग-स्वतंत्र यांत्रिक विशेषता को रोटेशन की धुरी के समानांतर एक सीधी रेखा के रूप में खींचा जाता है, इस मामले में लंबवत। इस तरह की एक विशेषता है, उदाहरण के लिए, क्रेन, चरखी, पिस्टन पंप एक निरंतर वितरण ऊंचाई के साथ, आदि।

2.गति पर रैखिक रूप से निर्भर प्रतिरोध के क्षण के साथ एक विशेषता (चित्र 1 में पंक्ति 2)। यह निर्भरता निहित है, उदाहरण के लिए, एक स्वतंत्र रूप से उत्तेजित डीसी जनरेटर के ड्राइव में एक निरंतर लोड पर काम कर रहा है।

3. टोक़ में एक गैर-रैखिक वृद्धि के साथ विशेषता (चित्र 1 में वक्र 3)। विशिष्ट उदाहरण पंखे, केन्द्रापसारक पम्प, प्रोपेलर का संचालन हैं। इन तंत्रों के लिए, पल एमसी कोणीय वेग के वर्ग पर निर्भर करता है ω... यह तथाकथित है परवलयिक (प्रशंसक) यांत्रिक विशेषता।

4. प्रतिरोध के गैर-रैखिक रूप से घटते क्षण के साथ विशेषता (चित्र 1 में वक्र 4)। यहाँ, ड्रैग मोमेंट घूर्णी गति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इस मामले में, तंत्र की संपूर्ण परिचालन गति सीमा में शक्ति स्थिर रहती है। उदाहरण के लिए, कुछ धातु काटने वाली मशीनों (टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग) के मुख्य संचलन के तंत्र में, क्षण Mc ω के व्युत्क्रमानुपाती में बदल जाता है, और तंत्र द्वारा खपत की गई शक्ति स्थिर रहती है।

इलेक्ट्रिक मोटर की यांत्रिक विशेषताओं को टोक़ ωd = f (एम) पर इसकी कोणीय गति की निर्भरता कहा जाता है। यहां यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि मोटर शाफ्ट पर क्षण एम, रोटेशन की दिशा की परवाह किए बिना, एक सकारात्मक संकेत है - गति का क्षण। इसी समय, प्रतिरोध के क्षण एमसी का नकारात्मक संकेत होता है।

उदाहरण के तौर पर, अंजीर। 2 यांत्रिक विशेषताओं को दर्शाता है: 1 — तुल्यकालिक मोटर; 2 - स्वतंत्र उत्तेजना के साथ डीसी मोटर; 3 - श्रृंखला उत्तेजना के साथ डीसी मोटर।

चावल। 2. इलेक्ट्रिक मोटर्स की यांत्रिक विशेषताएं

विद्युत ड्राइव की यांत्रिक विशेषताओं के गुणों का मूल्यांकन करने के लिए, विशिष्ट कठोरता की अवधारणा का उपयोग किया जाता है।यांत्रिक विशेषता की कठोरता अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है

β = डीएम / डीω

जहाँ dM - इंजन टॉर्क में बदलाव; dωd - कोणीय वेग में संगत परिवर्तन।

रैखिक विशेषताओं के लिए मूल्य β स्थिर रहता है, गैर-रैखिक के लिए यह ऑपरेटिंग बिंदु पर निर्भर करता है।

इस अवधारणा का उपयोग करते हुए, चित्र में दिखाई गई विशेषताएं। 2, गुणात्मक रूप से निम्नानुसार मूल्यांकन किया जा सकता है: 1 - बिल्कुल कठोर (β = ∞); 2 - ठोस; 3 - कोमल।

एक पूरी तरह से कठिन विशेषता - जब मोटर लोड शून्य से नाममात्र में बदल जाता है तो मोटर रोटेशन की गति अपरिवर्तित रहती है। सिंक्रोनस मोटर्स में यह विशेषता होती है।

कठोर विशेषता - भार शून्य से नाममात्र में बदलने पर घूर्णी गति में थोड़ा परिवर्तन होता है। यह विशेषता एक समानांतर-उत्तेजित डीसी मोटर के साथ-साथ विशेषता के रैखिक भाग के क्षेत्र में एक प्रेरण मोटर के पास है।

एक कठोर विशेषता को एक माना जाता है जिसमें लोड को शून्य से रेटेड में बदलने पर गति परिवर्तन रेटेड गति के लगभग 10% से अधिक नहीं होता है।

नरम विशेषता - भार में अपेक्षाकृत छोटे परिवर्तन के साथ मोटर की गति में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। यह विशेषता श्रृंखला, मिश्रित या समानांतर उत्तेजना के साथ एक प्रत्यक्ष वर्तमान मोटर के पास होती है, लेकिन आर्मेचर सर्किट में अतिरिक्त प्रतिरोध के साथ-साथ रोटर सर्किट में प्रतिरोध के साथ अतुल्यकालिक होती है।

अधिकांश उत्पादन तंत्रों के लिए, अतुल्यकालिक गिलहरी-पिंजरे मोटर्स का उपयोग किया जाता है, जिसमें कठोर यांत्रिक विशेषताएं होती हैं।

इलेक्ट्रिक मोटर्स की सभी यांत्रिक विशेषताओं को प्राकृतिक और कृत्रिम में विभाजित किया गया है।

प्राकृतिक यांत्रिक विशेषता पैरामीटर के नाममात्र मूल्यों के साथ इंजन की परिचालन स्थितियों को संदर्भित करती है।

उदाहरण के लिए, समानांतर-उत्तेजित मोटर के लिए, प्राकृतिक विशेषता को उस मामले के लिए प्लॉट किया जा सकता है जहां आर्मेचर वोल्टेज और उत्तेजना वर्तमान में नाममात्र मूल्य हैं और आर्मेचर सर्किट में कोई अतिरिक्त प्रतिरोध नहीं है।

प्रेरण मोटर की प्राकृतिक विशेषता मोटर स्टेटर को आपूर्ति की गई वैकल्पिक धारा की रेटेड वोल्टेज और रेटेड आवृत्ति से मेल खाती है, बशर्ते कि रोटर सर्किट में कोई अतिरिक्त प्रतिरोध न हो।

इस प्रकार, प्रत्येक इंजन के लिए, केवल एक प्राकृतिक विशेषता का निर्माण किया जा सकता है और असीमित संख्या में कृत्रिम। उदाहरण के लिए, डीसी मोटर या प्रेरण मोटर के रोटर सर्किट में आर्मेचर प्रतिरोध के प्रत्येक नए मूल्य की अपनी यांत्रिक विशेषताएं होती हैं।