1.3. Силы и моменты, действующие в системе электропривода

Статические моменты

Определение «статический момент»

В состав каждого электропривода входит рабочая машина, например, насос, грузо-

вая лебедка, рулевая машина и т.п.

Каждая такая машина имеет рабочий орган, предназначенный для выполнения полезной работы. К рабочим органам относят: у насоса - крыльчатку , у грузовой лебедки - крюк для подвески груза ( гак ), у рулевого устройства - перо руля и т.п.

Таким образом, к валу электродвигателя электропривода приложены два момента:

1.электромагнитный момент самого двигателя и

2. момент, создаваемый рабочей машиной и передачей ( если она есть ). Последний называется статическим моментом.

Важно подчеркнуть, что статический момент имеет чисто механический характер.

Направление действия статических моментов

В зависимости от выполняемой электроприводом операции каждый из них может быть как движущим, так и тормозным.

Движущими или положительными называют моменты, направленные в сторону движения и вызывающие или способствующие ему.

Тормозные или отрицательные моменты направлены навстречу движению и пре-

пятствуют ему.

1.4. Виды статических моментов

Различают два вида статических моментов:

1. активные ( потенциальные ) и

2.реактив-ные.

Активным называют момент, который вне зависимости от направления движения всегда действует в одну сторону. Такой момент создают, например, масса поднятого груза, силы упругости предварительного сжатых, растянутых или скрученных упругих тел и др.

В системе координат ω ( М ) связь угловой скорости ω и статического момента М

показана при помощи вертикальной линии, проходящей через 1-й и 4-й квадранты

( рис. 8.2, а ).

Рис. 8.2. Активный ( а ) и реактивный ( б ) статический моменты

Действительно, если считать, что активный момент создан подвешенным грузом,

то статический момент М=G*R=const(G– вес груза,R– радиус барабана лебедки ).

Он имеет одно и то же значениепри любой скорости, в том числе при скорости, равной нулю.

Кроме того, направление этого момента не зависитот направления перемещения груза ( вверх или вниз ), что объясняется тем, что действие силы тяжести груза также не зависит от того, поднимают или опускают груз. Как известно, сила тяжести всегда направлена к центру Земли.

Реактивным называют момент, возникающий как реакция среды на движение электромеханической системы.

Поэтому он действует только во время движения и всегда навстречу ему. Поэтому при изменении направления движения реактивный момент изме-няет направление действия и во всех случаях будет тормозным ( отрицательным ).

Такой момент создают силы трения, например, трение крыльчатки вентилятора о воздух, трение шестерней в редукторе и т.п.

В системе координат ω ( М ) связь угловой скорости ω и статического момента М

показана при помощи вертикальных линий, проходящих через 1-й и 3-й квадранты ( рис. 8.2, б ).

В общем случае статический момент представляет собой алгебраическую сумму

моментов во всех частях рабочей машины. Если в электроприводе вентилятора статиче-

ский момент создается только в результате трения крыльчатки о воздух и имеет реактив-

ный характер, то в электроприводе лебедки действую одновременно два момента – актив-

ный, созданный подвешенным грузом, и реактивный, созданный силами трения в редук-

торе и в самом двигателе.

Поэтому в общем случае статический момент механизма находится как алгебраиче

ская сумма реактивного и активного моментов, т.е.

М= ±М± М( 8.1 ).