Каждый производственный механизм в зависимости от технологического процесса имеет свою механическую характеристику. Механической характеристикой производственного механизма называется зависимость скорости вращения ωс от момента сопротивления производственного механизма Mс. Так как производственные механизмы обладают большим разнообразием характеристик. Чтобы как-то их классифицировать, используется эмпирическая формула:
Mс = M0 + (Mвр – Mсн)(ω/ωн)x
Mс – момент сопротивления производственного механизма при скорости ω.
M0 – момент трения в движущихся частях производственного механизма.
Mсн – момент сопротивления при номинальной скорости вращения ωн.
x – показатель степени, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении скорости.
Механические характеристики производственных механизмов.
1. При x=0 момент сопротивления не зависит от скорости вращения ω и механическая характеристика будет представлять собой прямую линию, параллельную оси скорости.
2. x=1 – линейно возрастающая характеристика. с увеличением сопротивления увеличивается и скорость вращения производственного механизма.
3. x=2 – характеристика не линейно возрастающая. Момент сопротивления будет зависеть от квадрата скорости.
4. x=-1 – характеристика нелинейно убывающая. Момент сопротивления Mс обратно пропорционален скорости, но при этом мощность будет оставаться постоянной.
Характеристика первого типа относится к таким производственным механизмам, как поршневые насосы, механизмы подачи станков, электрические приводы конвейеров.
Характеристики второго типа обычно бывают у механизмов подъема кранов.
Характеристиками третьего типа обладают вентиляторы, центробежные насосы, компрессоры.
Характеристику четвертого типа имеют приводы шпинделей и планшайб.
Электрические двигатели делятся на различные виды по жесткости характеристик:
Механические характеристики электрических двигателей.
1. Абсолютно жесткая характеристика, у которой скорость вращения не зависит от нагрузки (β = ∞).
Жесткостью называется отношение приращения момента к приращению скорости:
β = ΔM / Δω
2. Жесткая характеристика. Наклон этой характеристики относительно максимальной скорости зависит от параметров двигателя.
Характеристику этого типа имеет двигатель постоянного тока (ДПТ) и асинхронный двигатель на рабочей части механической характеристики.
3. Мягкая характеристика. Данная механическая характеристика отличается резким снижением скорости при увеличении нагрузки.
Характеристика этого типа будет у двигателей постоянного тока независимого и смешанного возбуждения.
4. Абсолютно мягкая характеристика (β = 0) — характеристика, при которой момент двигателя остается неизменным с изменением угловой скорости.
Данной характеристикой обладают двигатели постоянного тока с независимым возбуждением при питании их от источника тока или при работе в замкнутых системах электрического привода в режиме стабилизации тока якоря.