Что такое динамическая характеристика двигателя

Что такое электромеханическая характеристика двигателя постоянного тока

Механическая характеристика электропривода при динамическом торможении имеет явно выраженный максимум, определяемый координатами максимального момента Жм и максимального скольжения su, соответствующего этому моменту.

Механическая характеристика электропривода является типовой для электроприводов с подчиненным регулированием. В зоне рабочих нагрузок электропривода, когда регулятор скорости AR работает на линейном участке своей статической характеристики, электропривод поддерживает заданную скорость вращения. При перегрузках электропривода регулятор скорости насыщается и происходит ограничение тока статорных обмоток и момента двигателя.

Механическая характеристика электроприводов подъема экскаватора для одного из положений сельсииного командоаппарата приведена на рис. 3 — 29 в. Системы управления обеспечивают надежное стопорение электропривода и возможность получения характеристик любой жесткости, что соответствует требованиям различных механизмов экскаваторов.

Если механическая характеристика электропривода не соответствует характеристике механизма, происходит завышение номинальной мощности, и, следовательно, увеличиваются массы, габаритные размеры и стоимость двигателя.

Жесткость механических характеристик электропривода обеспечивается наличием обратных связей по току и напряжению. При минимальной скорости вращения обратная связь по току максимальна, а по мере увеличения скорости вращения она ослабляется. Так как к работе привода предъявляются повышенные требования в отношении жесткости механических характеристик, в схеме применено стабилизированное питание.

Расчеты механических характеристик электроприводов и сопротивлений резисторов

Получение механических характеристик электроприводов постоянного и переменного тока при параметрическом регулировании достигается за счет введения сопротивлений в цепи обмоток двигателей. Для крановых электроприводов практическое применение имеют схемы с использованием только активных сопротивлений.

Нарисовать механическую характеристику электропривода, когда задан полный сигнал задания вперед, а момент статической нагрузки изменяется от ММАХ до — ММАХ — Нарисовать внешнюю характеристику En f ( M) в тех же квадрантах.

Построить механическую характеристику электропривода, когда момент упора My 2 — Мн, а скорость холостого хода соответствует частоте напряжения на статоре 10 Гц.

Возможно формирование практически любых механических характеристик электропривода, вплоть до характеристик, аналогичных глубокорегулируемому реверсивному электроприводу постоянного тока с обратной связью по скорости.

Формирование горизонтального участка механической характеристики электропривода осуществляется в контуре регулирования скорости путем изменения величины сигнала L / PC в функции ошибки ( то есть разницы напряжений задатчи-ка ЗИ и датчика скорости ДС) по скорости. Этот режим возможен, когда регулятор скорости работает на линейном участке своей статической характеристики, то есть напряжение на его выходе меньше напряжения, задаваемого блоком ограничения БО.

Классификация динамических насосов

В общих чертах, динамический насос функционирует так. Энергия воды, перекачиваемой через рабочую камеру агрегата, из кинетической преобразуется в статическую.
В результате, при уменьшающейся скорости растёт давление — этот процесс и называется динамикой. Остальные нюансы, зависят от конструктивных особенностей данного оборудования.
Поэтому сначала поясним, как классифицируются динамо насосы.

Объёмные насосы, динамические насосы, имеют общие конструктивные решения. Например, по пространственному положению оси, все они подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
Итак:

• Имеет значение вариант расположения рабочих деталей. В зависимости от этого, насосы бывают с внутренними или выносными опорами, моноблочные, или консольные.
• Расположение входного отверстия в них тоже может быть разным: осевое, боковое, двухстороннее.
• Различают насосы и по числу потоков и ступеней. Таким образом, они могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми или многоступенчатыми. То же самое и с потоками: однопоточные, двухпоточные и многопоточные.
• Свою лепту в классификацию вносят и эксплуатационные характеристики. По ним, насосы делят на: реверсивные, дозировочные, обратимые и регулируемые.
• Классифицируются насосы и по конструкции двигателя. Существует семь вариантов их исполнения: паровые, гидроприводные, пневматические, дизельные, электронасосные, мотонасосные и турбонасосные.

Обратите внимание! Такой агрегат может иметь не один, а несколько насосов, а в комплекте с трубопроводом, соединительной и запорной арматурной, именуется насосной станцией.

Данное оборудование производится согласно ГОСТ 6134-2007 Насосы динамические. Методы испытаний.
Многие варианты насосов имеют свою специфику использования, например: перекачка нефти, агрессивных жидкостей, масел. Мы же расскажем более подробно о тех вариантах насосного оборудования, которое применяется на производствах и в быту, для обустройства водопроводных и канализационных сетей.

Чего ожидать от турбонагнетателя

Не стоит думать, что установка турбины мотора может нести дополнительные расходы. Хотя, если хочется по максимуму выжать мощность, тогда возможно придется немного потратиться. Некоторые водители опасаются такой системы, мотивируя быстрым выходом из строя двигателя или понадобится серьезный ремонт. На самом деле это не так. Правильный подход к конструкции не повлияет никак работу силового агрегата. Конечно, если только не давить до упора педаль газа постоянно. Иначе узлы мотора попадут под воздействие тепловой нагрузки. Скорей такие действия относятся к экстремальному режиму. В любом случае износа двигателя не избежать. Турбина уже не повлияет.

Существенный рост теплоотдачи и трения можно наблюдать при повышенном объеме двигателя. Достичь эффективности сгораемого топлива в полезную мощность можно при турбировании двигателя. Одновременно происходит ее снижение, обусловленное трением выделяемого тепла. Следовательно, дополнительно экономиться топливо.

Принцип действия и конструкция лопастных насосов

Наиболее популярными среди пользователей являются лопастные устройства. Они чаще используются в системах водоснабжения. Принцип функционирования этих агрегатов такой: поток перекачиваемой жидкости своей силой воздействует на лопасти действующего колеса. Способы взаимодействия на лопасти разные, от этого зависит характер эксплуатации прибора, его стоимость.

Центробежные насосы: особенности и применение

Все лопастные устройства имеют главный механизм – рабочее колесо, состоящее из двух дисков. Между ними располагаются изогнутые лопасти. Само колесо садится на вал. При включенном режиме лопасти оборачиваются в противоположную сторону от вращения вала.

• Внутри колеса лопасти образуют пространства, которые наполняются водой во время включения насоса. При вращении жидкость начинает ускоряться и выбирается из колеса. Результатом такого действия становится разреженная сфера в центре колеса, а в магистрали – повышенное давление.
• Благодаря всасывающему и отводящему патрубкам жидкость без препятствий проходит через колесо, вынуждая его оборачиваться. По спиральной конфигурации жидкость попадает в магистраль через соединительный патрубок с диффузором.

• Существуют центробежные модели, где отток воды из рабочей камеры является турбинным. То есть, вода попадает в рабочую зону через направляющий механизм, имеющий форму выстроенных в ряд не двигающихся лопаток. Центробежная сила возрастает соответственно с увеличением размера диаметра колеса, частоты вращений. Вместе с этим становится больше напор устройства.
• В приборах устанавливают на вал несколько рабочих колес. Это дает возможность увеличить динамический напор, не увеличивая при этом размер самого устройства. Эти модели являются многоступенчатыми; в них жидкость проходит через каждое колесо поочередно.

• Насосы центробежной конструкции, используемые в быту, зачастую являются моноблочными. В этих моделях действующее колесо расположено на удлиненном валу электромотора. Двигатель соединяется с агрегатом при помощи редуктора или шкива. Применяют их для перекачивания воды, в дренажных или канализационных системах.
• Существуют варианты центробежных агрегатов, устанавливаемых в частных системах отопления. Они перегоняют воду в трубах, чем поддерживают тепло в жилище. Технические возможности данных гидродинамических устройств очень разнообразны.

Важно! Установить оборудование для отопления самостоятельно очень непросто. Здесь понадобятся специальные знания и навыки. Поэтому специалисты рекомендуют обращаться к профессионалам, чтобы произвести монтаж устройства.

Как работает центробежный насос, смотрите видеосюжет

Диагональные и осевые насосы

Устройства, имеющие осевую конструкцию, отличаются от центробежной тем, что рабочее колесо состоит из втулки, где крепятся обтекаемого вида лопасти. Оно оборачивается в камере, имеющей форму цилиндра, где находится жидкость. Осевые приборы действуют за такой схемой:
1. Лопасти динамически воздействуют на жидкость. Внизу рабочей камеры давление становится ниже, а в верхней части – выше. Вода двигается по направлению вращения оси колеса.
2. Через конический патрубок жидкость попадает к рабочему колесу. Перед выходом из камеры находится аппарат для выпрямления, где перекачиваемая жидкость начинает тормозить при оборотах. Отводной коленчатый патрубок соединяет прибор с магистралью.
3. Варианты устройств, имеющие большую мощность, оснащены не патрубками, а камерами с трубами для всасывания жидкости.
4. Существуют модели осевых насосов, где обустроены поворотные лопасти или же недвижимые лопасти. Во втором случаи прибор с двигателем соединены муфтой.
5. Осевые устройства имеют намного меньший напор в сравнении с центробежными, но уровень подачи, наоборот, выше.

Совет! Осевые приборы желательно использовать для перекачки воды на большие расстояния, а не для подъема жидкости из скважины или колодца.

Диагональные насосы очень похожи с осевыми видами. Они отличаются лишь направлением перекачиваемой жидкости. Вода двигается в таких агрегатах с наклоном, проходя через рабочую камеру диагонально. Благодаря такому принципу функционирования, используются центробежная и подъемная силы, а это способствует увеличению силы напора.

Внутреннее строение диагонального агрегата бывает похожим на конструкцию центробежного агрегата или осевого. Технические характеристики подачи и напора жидкости также являются близкими к параметрам других насосов. Диагональные приборы зачастую применяют для дренажных работ.

Объемные насосы обладают рядом свойств, которые обусловлены их принципом действия и отличают их от динамических машин:

1. Цикличность рабочего процесса. Порционность и пульсация подачи, являются следствиями этой цикличности. Подача объемного насоса осуществляется, а порции, причем каждая порция равна полезному объему рабочей камеры.
2. Герметичность рабочей камеры насоса, т. е. постоянное отделение линии всасывания и нагнетания. По этой причине в объемных насосах довольно часто используют обратные клапаны, поршневые объемные насосы без таких клапанов работать не смогут.
3. Самовсасывание объемных насосов можно назвать следствием предыдущего свойства. Ввиду постоянного разделении линий всасывания и нагнетания объемные насосы способны создать разряжение во всасывающем трубопроводе, достаточное для подъема жидкости до уровня расположения насоса. Высота всасывания жидкости при этом не может быть больше предельной — определяющая высота которой — давление насыщенных паров. Большинство динамических насосов не являются самовсасывающими.
4. Жесткость характеристик, что означает малую зависимость подачи насоса от развиваемого им давления, некоторое падение характеристики обуславливается лишь перетечками рабочей жидкости внутри рабочей камеры насос. Идеальная подача объемного насоса (в которой не учитываются перетечки — объемный КПД) не зависит от давления.
5. Независимость давления, создаваемого объемным насосом, от скорости движения рабочего органа (например, поршня) и скорости жидкости. Динамические же насосы как правило, могут работать только на высоких скоростях движения рабочих органов.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Зольность сульфатная (Sulphated Ash, SA)

Зольность — это показатель содержания в масле несгораемых неорганических примесей. Эти примеси являются следствием наличия в масле комплекса присадок.

В любом ДВС некоторое количество моторного масла уходит «на угар», т.е. испаряется при высокой температуре, в результате чего образуются твердые продукты сгорания, которые, смешиваясь со смолистыми отложениями, становятся абразивом. Кроме того, сульфатная зольность влияет на срок службы катализаторов и сажевых фильтров.

Для определения зольности используются такие международные стандарты, как DIN 51 575, ASTM D482, ISO 6245.

Полнозольные (Full SAPS) масла

По классификации ACEA — A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/
B5. Такие масла хорошо защищают двигатель от износа и коррозийного воздействия кислот, однако могут негативно сказываться на многоступенчатых катализаторах и сажевых фильтрах. Типичное значение зольности — 0,9 — 1,1%.

Среднезольные (Mid SAPS) масла

Согласно классификации ACEA имеют обозначения C2 и C3. Зольность таких масел колеблется в диапазоне 0,6-0,9%.

Малозольные (Low SAPS) масла

По классификации ACEA — C1 и C4. По стандарту содержание сульфатной золы не должно превышать 0,5%.