Статические моменты

Определение «статический момент»

В состав каждого электропривода входит рабочая машина, например, насос, грузовая лебедка, рулевая машина и т.п.

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

Рабочая машина соединяется с двигателем через передаточное устройство (редуктор, понижающий или повышающий скорость врашения вала двигателя, ремень, муфту, и т.д.). В узлах рабочей машины, в передаточном устройств, а также и в двигателе при движении, возникают силы трения и инерции. Силы трения и инерции препятствуют передаче механической энергии от двигателя к рабочему органу, снижают коэффициент полезного действия электропривода и создают момент, направленный противоположно электромагнитному моменту двигателя.

Момент, включающий затраты механической энергии на выполнение полезной работы и преодоление всех механических потерь в системе электропривода,(в том числе и механических потерь в двигателе) называют моментом сопротивления или статическим моментом механизма.

Таким образом, к валу электродвигателя в системе электропривода приложены два момента:

1) электромагнитный момент, создаваемый двигателем;

2) статический момент (момент сопротивления механизма), создаваемый рабочей машиной (исполнительным механизмом).

Важно подчеркнуть, что статический момент (момент сопротивления механизма) имеет механическую природу.

Статический момент (момент сопротивления) механизма включает две составляющих, соответствующих:

1) полезной работе, выполняемой рабочей машиной;

2) работе сил трения и инерции всех устройств электропривода (в том числе и механическим потерям в электродвигателе).

Полезная работа совершается призводственным механизмом во время

выполнения соответствующей технологической операции. При совершении полезной работы происходит деформация материала(резка, ковка и т.д.) или изменяется потенциальная энергия тел (например в подьемных механизмах при подъёме или опускании грузов).

В некоторых механизмах совершение полезной работы происходит при незначительном превышении момента двигателя по сравнению с моментом трения и инерции (например передвижение крана по горизонтальным напраляющим и т.п.).

Работа трения и все механические потери, в призводственном механизме, при расчётах учитывается коэффициентом полезного действия (КПД) механических передач привода.

Например, при подьёме груза на высоту ⱨ считают, что силы трения как бы увеличивают вес груза на некоторое дополнительное значение . Тогда работа при подьёме груза записывается следующим образом:

А = ⱨ( + ). (2.1)

В насосах потери учитываются некоторой фиктивной доплнительной высотой подачи . Момент, создаваемый силами трения, всегда направлен против движущего момента привода.