速度和扭矩坐標下電驅動器的運行模式

大部分產生的電能通過電力驅動轉換為機械能，以確保各種機器和機構的運行。

電力驅動的重要任務之一是 確定發動機在一定負載下力矩 M 的必然變化規律，以及加速度或速度變化規律給出的運動的必然性質。 該任務歸結為提供一組運動定律的電驅動系統的綜合。

在一般情況下，力矩 M（電機轉矩）和 Ms（阻力矩）的符號可能不同。

例如，使用相同的符號 M 和 Mc，驅動器在電機模式下以增加的速度 w（角加速度 e> 0）運行。在這種情況下，驅動器的旋轉發生在電機扭矩 M 的應用方向上，該方向可以在兩個可能的方向（順時針或逆時針）中的任何一個方向上起作用。

這些方向之一，例如順時針方向，被視為正向，當驅動器沿該方向旋轉時，力矩 M 和速度 w 被視為正向。在力矩和速度坐標系（M，w）中，這種運行模式將位於 I 象限。

在速度 w 和力矩 M 坐標下的電驅動運行模式區域

如果在靜止驅動器中，扭矩 M 的作用方向發生變化，則其符號將變為負值，並且值 e（驅動器的角加速度）<0。在這種情況下，速度 w 的絕對值增加，但其符號為負，即驅動器逆時針旋轉時以電機模式加速。該政權將位於第三象限。

靜力矩 Mc 的方向（或其符號）取決於作用在工作體上的阻力類型和旋轉方向。

靜態力矩是由有益和有害的阻力產生的。機器設計用來克服的阻力是有用的。它們的大小和性質取決於生產過程的類型和機器的設計。

有害的阻力是由運動過程中機構中發生的各種類型的損失引起的，當克服時，機器不會做任何有用的工作。

這些損失的主要原因是軸承、齒輪等的摩擦力，它們總是阻礙任何方向的運動。因此，當速度 w 的符號發生變化時，由於指示的阻力，靜力矩 Mc 的符號也會發生變化。

這種靜力矩稱為 被動或被動，因為 Onito 總是阻礙移動，但在它們的影響下，當引擎關閉時，移動不會發生。

如果機器的操作涉及克服非彈性體的摩擦力、切割力或張力、壓縮力和扭轉力，則由有用阻力產生的靜力矩也可能是反作用力。

但是，如果機器執行的生產過程與系統元件的勢能變化相關（負載提升、扭轉彈性變形、壓縮等），則有用阻力產生的靜力矩叫做 潛在的或活躍的.

它們的作用方向保持不變，當速度 o 的符號改變時，靜力矩 Mc 的符號不變。在這種情況下，隨著系統勢能的增加，靜力矩會阻止運動（例如，提升負載時），而當它減小時，即使發動機關閉，它也會促進運動（降低負載）。

若電磁力矩M與速度o方向相反，則電機工作於停機狀態，對應於II、IV象限。根據 M 和 Mc 的絕對值之比，驅動器的轉速可以增加、減少或保持恆定。

用作原動機的電機的目的是為工作機器提供機械能以做功或停止工作機器（例如， 輸送機電力驅動的選擇).

在第一種情況下，提供給電機的電能被轉換成機械能，並在機器的軸上產生扭矩，從而確保驅動器的旋轉和生產單元執行有用的工作。

這種電驅動的操作模式稱為 發動機… 電機扭矩和速度方向匹配，電機軸功率 P = Mw > 0。

在這種運行模式下，電機的特性可以在 I 或 III 象限，其中速度和扭矩的符號相同，因此 P> 0。選擇已知旋轉方向的速度符號電機（右或左）可以是任意的。

通常，速度的正方向被認為是機構執行主要工作（例如，用起重機械提升負載）的驅動器的旋轉方向。然後電驅動器以相反方向運行，速度為負號。

要減慢或停止機器，可以將發動機與電源斷開。在這種情況下，速度會在運動阻力的作用下降低。

這種操作模式稱為 自由活動... 在這種情況下，在任何速度下，驅動器的扭矩為零，即電機的機械特性與縱坐標軸重合。

為了比自由起飛更快地降低或停止速度，並在旋轉方向作用負載扭矩的情況下保持機構的恆定速度，電機力矩的方向必須與速度。

設備的這種操作模式稱為 抑制性的，同時電機以發電機模式運行。

驅動功率P=Mw<0，工作機的機械能被饋送到電機的軸上，轉化為電能。發電機模式下的機械特性見象限 II 和 IV。

電驅動器的行為，如運動方程式所示，具有給定的機械元件參數，由電機的力矩值和工作體軸上的負載決定。

由於最常分析的是運行過程中電驅動器的速度變化規律，因此對於電機轉矩和負載轉矩取決於速度的電驅動器，使用圖形方法很方便。

為此，通常使用電機的機械特性，它表示電機的角速度對其扭矩 w = f (M) 的依賴性，以及機構的機械特性，它建立了電機的依賴性工作元件負載產生的減少靜力矩的速度 w = f (Mc) …

電驅動器穩態運行的指定相關性稱為靜態機械特性。

電動機的靜態機械特性