Alegerea motoarelor electronice de acționare

1. CARACTERISTICILE ŞI REGIMURILE DE FUNCŢIONARE

ALE MAŞINILOR DE LUCRU

Maşinile de lucru prezintă caracteristici mecanice destul de variate.

În figura 1 se prezintă o caracteristică mecanică în care momentul ms, nu variază în funcţie de viteza unghiulară.

Fig. 1. Caracteristicile momentului şi puterii la instalaţiile de ridicat. Fig. 2. Caracteristicile momentului şi puterii în cazul frecărilor vâscoase. Fig. 3. Caracteristicile momentului şi puterii tip ventilator

O asemenea caracteristică se întâlneşte la instalaţiile de ridicat, transportoare, la ascensoare.

Puterea mecanică, p = msΩ, variază la aceste maşini de lucru proporţional cu viteza unghiulară.

În figura 2 se prezintă o caracteristică mecanică în care cuplu variază proporţional cu Ω, această variaţie fiind caracteristică frecărilor vâscoase.

Există şi maşini de lucru cu caracteristici mecanice parabolice (Fig. 3) care în care momentul de sarcină variază direct proporţional cu pătratul vitezei unghiulare, iar puterea mecanică absorbită variază cu cubul vitezei. O asemenea caracteristică se întâlneşte la pompele centrifuge, ventilatoare la elicele propulsoare ale navelor maritime şi avioanelor.

1.1. Regimul staţionar al sistemelor de acţionare electrică

Motorul şi maşina de lucru sunt elemente componente ale sistemului de acţionare, fiecare având în regim staţionar o caracteristică mecanică, Ω = f(M), bine precizată.

Un regim staţionar al unui sistem de acţionare corespunde punctului de intersecţie (A) al caracteristicilor mecanice. Ω =f(M), ale motorului şi Ω = f(MS) a maşinii de lucru.

Punctul de funcţionare A în regim staţionar trebuie să corespundă unei viteze unghiulare mai mică sau cel mult egală cu viteza maximă admisibilă pentru motor şi pentru maşina de lucru, precum şi unui cuplu admisibil pentru ambele maşini.

Cele mai multe sisteme de acţionare funcţionează într-un singur regim staţionar A, deci caracteristicile mecanice ale motorului şi ale maşinii de lucru nu se modifică, procesul tehnologic nu necesită mai multe puncte de funcţionare în regim staţionar.

Sistemele de acţionare sunt solicitate de procesul tehnologic să realizeze uneori mai multe puncte de funcţionare, discrete, sau acoperind un întreg domeniu în planul Ω., M. În aceste cazuri se pune problema modificării caracteristicilor mecanice Q.= f(M), respectiv, QS = f(MS), utilizându-se de regulă următoarele procedee:

Fig.4 Modalităţi de modificare a regimului de lucru a sistemului de acţionare electrică

a - prin modificarea caracteristicii maşinii de lucru b - prin modificarea caracteristicii motorului c - prin modificarea caracteristicilor atât a motorului cât şi a sarcinii.

- se modifică prin mijloace externe caracteristica maşinii de lucru, dar se păstrează neschimbată caracteristica motorului (Fig. 4. a): locul geometric al punctelor A de funcţionare coincide cu caracteristica mecanică a motorului (de exemplu, sistemul de acţionare al unui strung când se strunjesc piese diferite la aproximativ aceeaşi viteză);

- se modifică prin mijloace externe caracteristica motorului, păstrându-se -caracteristica maşinii de lucru (fig. 4. b), în care caz locul geometric al sunetului de funcţionare A se suprapune cu caracteristica maşinii de lucru (de .exemplu, sistemul de acţionare al unei macarale, când se ridică una şi aceeaşi greutate cu diferite viteze);

- se modifică pe cale externă şi cu mijloace tehnice adecvate ambele caracteristici mecanice, locul geometric al punctului A de funcţionare fiind în acest caz o suprafaţă haşurată în Fig 4. c (de exemplu, sistemul de acţionare al unei locomotive electrice)