Моторын эргүүлэх хүчийг хэрхэн тооцоолох вэ

Моторын эргэлтийг тооцоолох нь энгийн физикийн дасгалаас хамаагүй илүү юм. Энэ нь таны машины бүхэл бүтэн ашиглалтын хугацааг тодорхойлдог арилжааны чухал шийдвэр юм. Мотор сонгохдоо таамаглах нь үйл ажиллагааны ноцтой эрсдэлийг дагуулдаг. Та эдгээр сохор таамаглалыг зүгээр л төлж чадахгүй. Хөдөлгүүрийн хэмжээ бага байх нь шууд дулааны эвдрэлд хүргэдэг. Тоног төхөөрөмж ачааллын дор байнга зогсдог. Та үйлдвэрлэлийн гэнэтийн зогсолт, үйлдвэрлэлийн хуваарь сүйрсэн. Эсрэгээр, хэт том хэмжээ нь танай байгууламжид адилхан хор хөнөөлтэй асуудлуудыг үүсгэдэг. Энэ нь анхны хөрөнгийн зардлыг огцом өсгөдөг. Том моторууд их хэмжээний цахилгаан зарцуулдаг. Тэд мөн хэт их эхлэлийн цохилтын хүчийг бий болгодог. Эдгээр хүчтэй хүч нь хурдны хайрцгийг гэмтээж, жолооны бүсийг тасалдаг. Эдгээр өндөр өртөгтэй инженерийн алдаанаас зайлсхийхийн тулд танд нотолгоонд суурилсан арга хэрэгтэй. Энэхүү гарын авлага нь моторын эргэлтийг зөв тооцоолохын тулд алхам алхмаар бүтэцтэй болно. Бид танд нарийн төвөгтэй физик ачааллыг тооцоолоход тусална. Та системийн үр ашиггүй байдлыг үр дүнтэй удирдаж сурах болно. Эцсийн эцэст та үйлдвэрлэлийн хөдөлгүүрийг зөв сонгох мэдлэгтэй болно. Эрчим хүчний нийт хэрэглээг оновчтой болгохын зэрэгцээ найдвартай ажиллагааг хангахын тулд эдгээр зарчмуудыг эзэмш.

Гол арга хэмжээ

• Хөдөлгүүрийн эргэлтийн моментыг тооцоолохдоо тогтвортой ачааллын момент ба динамик хурдатгалын моментийг хооронд нь ялгах шаардлагатай.

• Суурь тооцоололд стандарт тогтмолуудыг ашигладаг: Metric (кВт-аас Нм) -д 9550, Империал (HP-ээс фунт-фут) -ын хувьд 5252, синхрон хурдыг бус *нэрлэсэн хурдыг* ашиглана.

• Хэмжээг нарийн тодорхойлох нь механик үр ашиггүй байдал (жишээлбэл, хурдны хайрцгийн алдагдал 5-15%), хэрэглээний цочролын ачаалалд тулгуурлан тохирох үйлчилгээний хүчин зүйлсийг харгалзан үзэх ёстой.

• Өндөр эргэлттэй, бага хурдтай хэрэглээнд зориулагдсан 'Мотор хөдөлгүүр' нь нарийн төвөгтэй хурдны хайрцгийн хэрэгцээг арилгаж, системийн ерөнхий найдвартай байдлыг сайжруулдаг.

Моментийн хэмжээг тодорхойлох арилжааны болон үйл ажиллагааны нөлөө

Моторын сонголт нь гүйцэтгэлийн найдвартай байдлыг эрчим хүчний хэмнэлттэй тэнцвэржүүлдэг. Та машиныг урт хугацаанд амжилтанд хүргэхийн тулд төгс дунд хэсгийг хийх ёстой. Инженерүүд бат бөх хүчийг хүргэхийн тулд байнгын дарамттай тулгардаг. Гэсэн хэдий ч тэд цахилгаан зарцуулалтыг бага байлгах ёстой. Энэхүү нарийн тэнцвэр нь эргэлтийн моментийг нарийн тооцоолохоос эхэлдэг.

Хэмжээ багасвал тоног төхөөрөмжийн хурдан эвдрэл гарах нь гарцаагүй. Мотор нь хөдөлгөөнийг эхлүүлэхийн тулд тэмцдэг. Түгжигдсэн роторын нөхцөл нь дотоод статорын ороомогуудад асар их дулааны дарамт үүсгэдэг. Хамгаалалтын дулаалга нь эдгээр оргил температурт маш хурдан мууддаг. Энэ доройтол нь гэнэтийн зогсолтыг шууд хүргэдэг. Та үнэтэй, дутуу мотор солихтой тулгарах болно. Таны засвар үйлчилгээний төсөв хурдан өсөх болно. Таны угсрах шугамууд ажиллахаа болино.

'Том нь илүү сайн' гэсэн нийтлэг төөрөгдлөөс ямар ч хамаагүй зайлсхий. Том моторууд нь хөнгөн ачааг жолоодох үед үр ашиг нь мэдэгдэхүйц бага цэгүүдэд ажилладаг. Тэд таны анхны хөрөнгийн зардлыг шаардлагагүйгээр нэмэгдүүлдэг. Цаашилбал, тэд эхлүүлэх үед асар их гүйдэл татдаг. Тэд мөн илүүдэл эхлэх моментийг үүсгэдэг. Энэхүү гэнэтийн хүчтэй эргэлтийн хүч нь механик холбоосыг шууд таслах боломжтой. Энэ нь ихэвчлэн хөтчийн эд ангиудыг устгаж, дамжуулах бүсийг урж хаядаг. Хэт их хүчин чадалтай машинууд цаг хугацааны явцад бие махбодийн хувьд хуваагддаг.

Моторын бүтэц нь нийт эрчим хүчний хэрэглээнд ихээхэн нөлөөлдөг. Мэргэшсэн физик загварууд нь цахилгаан соронзон агаарын зайны харилцан үйлчлэлийн талбайг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг. Гаднах роторын загвар нь маш сайн механик хөшүүргийг хангадаг. Шууд хөтлөгчтэй Мотор момент нь эргүүлэх момент-эрчим хүчний онцгой харьцааг өгдөг. Эдгээр тусгай загварууд нь механик дамжуулалтын алдагдлыг арилгадаг. Тэд шаардлагатай ачааллыг шууд жолооддог. Та системийн хариу өгөх хугацааг илүү сайн болгодог. Мөн хурдны хайрцгийн эмзэг хэсгийг салгаснаар та машины дээд зэргийн найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.

Эргэлтийн хүчийг тооцоолоход гардаг нийтлэг инженерийн алдаа

Инженерүүд физикийн үндсэн үл ойлголцлоос болж эргүүлэх хүчийг ихэвчлэн буруу тооцдог. Аж үйлдвэрийн машин дизайнд бид гурван тодорхой алдааг олон удаа хардаг. Моторын нарийвчлалыг баталгаажуулахын тулд эдгээр урхинаас зайлсхийх хэрэгтэй.

Алдаа 1: Статик жинг динамик хүчтэй андуурах. Олон мэргэжилтнүүд статик массыг ачааг эргүүлэхэд шаардагдах хүч гэж андуурдаг. Арилжааны хүнд даацын ачааны машиныг хурдасгах талаар бодоорой. Та инерци, гулсмал үрэлт, таталцлыг даван туулах ёстой. Та түүний нийт жинг шууд агаарт өргөөд зогсохгүй. Үүнтэй ижил логик нь эргэлтийн механикт шууд хамааралтай. Жин бол олон хувьсагч дундаас зөвхөн нэг хувьсагч юм. Бодит хүчийг тооцоолохын тулд танд хурдатгалын нарийн зорилт хэрэгтэй.

Алдаа 2: Буруу хурдны хувьсагчийг ашиглах. Тооцооллын томъёо нь нэрлэсэн хурдыг хатуу шаарддаг. Онолын синхрон хурдыг бүү ашигла. Хувьсах гүйдлийн индукцийн моторууд нь физик ачааллын дор үргэлж 'гулсдаг' байдаг. Нэрлэсэн хурд нь энэхүү маргаангүй физик бодит байдлыг бүрдүүлдэг. 60 Гц-ийн хүчээр ажилладаг дөрвөн туйлтай моторыг авч үзье. Түүний синхрон хурд нь 1800 RPM-тэй тэнцэнэ. Гэсэн хэдий ч түүний нэрлэсэн хурд нь ачаалалтай үед зөвхөн 1750 RPM хүрч болно. Хэрэв та синхрон хурдыг ашиглавал таны эцсийн эргэлтийн момент буруу бага байх болно.

Алдаа 3: Механик системийн үр ашиггүй байдлыг үл тоомсорлох. Ямар ч мотор эцсийн ачааллын цэг хүртэл эргэлтийнхээ хүчийг 100% хүргэдэггүй. Цахилгаан дамжуулах эд ангиуд нь механик энергийг байнга хэрэглэдэг. Үрэлт нь холболтын цэг бүрт хүчийг хулгайлдаг.

Эдгээр ердийн механик дамжуулалтын алдагдлыг авч үзье.

• Стандарт хорхойн хурдны хайрцгууд: 10% -аас 30% хүртэл эрчим хүчний алдагдал.

• Мушгиа хурдны хайрцгууд: 2% - 5% эрчим хүчний алдагдал.

• V-бүстэй хөтчүүд: 3% -аас 6% эрчим хүчний алдагдал.

Та шаардлагатай ачааллын моментыг дамжуулах нийт үр ашигт хуваах ёстой. 90%-ийн үр ашигтай хурдны хайрцаг нь зорилтот моментоо 0.9-д хуваахыг шаарддаг. Энэ нь моторын гаралтын шаардлагыг зохих ёсоор нэмэгдүүлдэг.

Үндсэн томъёо: Моторын эргэлтийг хэрхэн тооцоолох вэ

Моторыг зөв тодорхойлохын тулд танд найдвартай математик үндэс хэрэгтэй. Физикийн эдгээр суурь томъёо нь хэмжээг зөв тогтоохын тулд эхлэх цэгийг өгдөг. Тэднийг анхааралтай цээжил.

Метрийн стандарт (Нм)

SI нэгжийн тооцоололд энэ үндсэн томъёог ашиглана уу: T (Нм) = (кВт-ын хүч × 9550) / Эргэлтийн хурд.

9550 тоо нь стандарт хэмжигдэхүүн хувиргах тогтмол болдог. Энэ нь киловатт ба Ньютон-метрийн хоорондох нарийн төвөгтэй харилцааг хялбаршуулдаг. Та зүгээр л моторын хүчин чадал болон түүний ачаалалтай ажиллах хурдыг залгахад л болно.

Эзэн хааны стандарт (фут-фут)

Хойд Америкийн инженерийн стандартын хувьд энэ томьёог ашиглана уу: T (lb-ft) = (HP × 5252 хүч) / RPM дахь хурд.

Тогтмол 5252 нь морины хүч, фут, фунтын хоорондох математик хөрвүүлэлтийг зохицуулдаг. Метрийн хувилбарын нэгэн адил энэ нь үнэгүй эргэх хурдыг шаарддаггүй, нэрлэсэн ачаалагдсан хурдыг шаарддаг.

DC ба хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрийн ялгаа

DC мотор нь маш энгийн тооцооллын замыг санал болгодог. Та хэмжсэн гүйдлийг моторын өвөрмөц эргэлтийн тогтмол (Kt) -ээр үржүүлэхэд л хангалттай. Тооцоолол нь: T = Одоогийн (A) × Kt. Үйлдвэрлэгч нь техникийн үзүүлэлтийн хуудсан дээр энэ Kt утгыг өгдөг.

Хувьсах гүйдлийн мотор нь өөр өөрөөр ажилладаг. Зөвхөн стандарт хавчаартай амперметр ашиглан хувьсах гүйдлийн моментыг тооцохгүй байхыг бид хатуу анхааруулж байна. Хувьсах чадлын хүчин зүйлүүд нь хувьсах гүйдлийн уншилтыг эрс гажуудуулдаг. Гүйдэл ба моментийн хоорондын хамаарал динамикаар өөрчлөгддөг. Үүний оронд механик гаралтын томъёонд үргэлж найд. Зөвхөн одоогийн хэмжилт нь хувьсах гүйдлийн системийг хэмжихэд аюултай хуурамч итгэлийг бий болгодог.

Нарийн төвөгтэй ачааллын моментийн 4 алхамт хүрээ

Аж үйлдвэрийн машин механизм нь иж бүрэн, олон давхаргат тооцоолол шаарддаг. Та бүхэл бүтэн системд шаардагдах нийт эргүүлэх хүчийг олж мэдэх ёстой. Энэ эцсийн тоо нь ачааллын момент ба хурдатгалын моментийн нийлбэрийг аюулгүй байдлын хатуу хүчин зүйлээр үржүүлсэнтэй тэнцүү байна. Энэ логик дарааллыг дагаж мөрдөөрэй.

1. Алхам 1: Инерцийн моментийг (J) тооцоол. Нарийн төвөгтэй механик ачааллыг энгийн геометрийн хэлбэрт хуваа. Хатуу цилиндр, хөндий хоолой, шугаман эд ангиудыг тус тусад нь шинжилнэ. Тодорхой томъёог олохын тулд стандарт физикийн лавлах хүснэгтүүдийг ашиглана уу. Тэдний бие даасан эргэлтийн инерцийн утгыг нэгтгэ. Энэ нь танд системийн нийт инерцийг өгнө.

2. Алхам 2: Тогтвортой ачааллын моментийг тодорхойлох. Суурийн эргэлтийн хүчийг тооцоол. Энэ хүч нь тогтмол хурдтайгаар гүйх үед тасралтгүй механик үрэлт, таталцлыг даван туулдаг. Энэ нь хурдатгалыг бүрэн үл тоомсорлодог. Үүнийг машиныг жигд хөдөлгөхөд шаардагдах аялалын хүчин чармайлт гэж бодоорой.

3. Алхам 3: Хурдатгалын моментийг тооцоол. Хурдатгалын үе шат нь ихэвчлэн мотор дээр тавигдсан үнэмлэхүй хамгийн их эрэлтийг илэрхийлдэг. T = I × α стандарт томъёог ашиглана уу. Энэ нь инерцийг өнцгийн хурдатгалаар үржүүлсэн гэсэн үг. Та тодорхой зорилтот хурдатгалын хугацааг тодорхойлох ёстой. Богино хурдатгалын хугацаа нь асар их оргил моментийн гаралтыг шаарддаг. Хурдан налуу нь асар их хүч шаарддаг.

4. Алхам 4: Үйлчилгээний хүчин зүйлсийг ашиглах. Ухаалаг инженерийн аюулгүйн торыг эцсийн загвартаа нэмж оруулаарай. Төвөөс зугтах сэнс гэх мэт жигд, тасралтгүй ачааллын хувьд 1.0-1.1 үржүүлэгч ашиглахыг зөвлөж байна. Өндөр нөлөө бүхий програмуудад та 1.5 ба түүнээс дээш хэмжээг ашиглах хэрэгтэй. Хүнд чулуулаг бутлуур болон байнгын ажиллагаатай машинууд нь үйлдвэрлэлийн орчинд амьд үлдэхийн тулд эдгээр бат бөх хамгаалалтын буферийг шаарддаг.

Бодит ертөнцийн хувилбарууд: Конвейер, насос, робот техник

Эдгээр онолын зарчмуудыг үйлдвэрлэлийн тодорхой орчинд хэрэгжүүлцгээе. Өвөрмөц програм бүр нь моторыг зөв сонгоход бие махбодийн тодорхой сорилтуудыг өгдөг.

Шугаманаас эргэлддэг (туузан дамжуулагч)

Туузан дамжуулагч нь тогтмол эргэлтийн моментийн сонгодог хэрэглээг илэрхийлдэг. Та шугаман массын хөдөлгөөнийг эргэлтийн шаардлага болгон хувиргах ёстой. Ган орны эсрэг чирэх туузны үрэлтийн коэффициентүүдийн хүчин зүйл. Математик дээрээ хөтчийн дамрын диаметрийг оруулаарай. Төрөлхийн хурдны хайрцгийн чирэхийг тооцоол. Мотор нь бүтээгдэхүүний хамгийн их ачааг нэмээд туузны хүнд жинг бүхэлд нь татах ёстой. Энэ эрэлт хэрэгцээ бүрэн хурдтай байх хүртэл тогтвортой хэвээр байна.

Хувьсах момент (төвөөс зугтах насос)

Шахуургын системүүд өөр өөр үйлдэл хийдэг. Сэнсний эргэлтийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр шаардлагатай эргэлт нь экспоненциалаар нэмэгддэг. Та шахуургын моторын хэмжээг өдөр тутмын дундаж урсгалд тулгуурлан зүгээр л гаргаж болохгүй. Хэмжээ нь үнэмлэхүй оргил урсгалын хурдыг нарийн тооцох ёстой. Хамгийн их эргэлтийн үед шингэний эсэргүүцэл нь асар их эргэлтийн хүчийг шаарддаг. Дундаж урсгал дээр суурилсан хэмжээс нь эрэлт ихтэй үед мотор зогсох баталгаа болдог.

Өндөр динамик эргэлт (роботын гар)

Аж үйлдвэрийн робот техник нь маш нарийн төвөгтэй кинематик математикийг шаарддаг. Серво мотор нь ачааны жин болон гарны хөдөлгөөнгүй барьцах мөчийг хоёуланг нь даван туулдаг. Та RMS эргүүлэх момент гэж нэрлэгддэг үр дүнтэй ачааллын моментийн нарийн тооцоог хийх ёстой. Энэ нь хурдацтай, давтагдах хөдөлгөөний мөчлөгийн үед ороомгийн дулааны хэт ачааллаас сэргийлдэг. Робот минутанд тавин удаа хөдөлж, зогсоход хүчтэй дотоод дулааныг үүсгэдэг.

Аж үйлдвэрийн хэрэглээний нийтлэг профайлын хувьд энэхүү хурдан лавлагааны хүснэгтийг харна уу:

Зөв моментийн моторыг үнэлж, товч жагсаалтад оруулах

Танд эцсийн техник хангамжийг сонгох хэд хэдэн боломжит зам бий. Инженерүүд ихэвчлэн хурдны хайрцагтай хосолсон уламжлалт өндөр хурдны моторыг орчин үеийн шууд хөтөчтэй харьцуулдаг. Мэргэшсэн Мотор момент нь маш бага хурдтайгаар асар их эргэлтийн хүчийг өгдөг. Энэхүү дизайны давуу тал нь ихэвчлэн гадаад хурдны хайрцгийг бүрмөсөн арилгадаг. Энэ нь таны машин бүтээх ажлыг ихээхэн хялбарчилж, засвар үйлчилгээний цэгүүдийг багасгадаг.

Үнэлгээний шалгуур

Захиалга хийхээсээ өмнө өөрийн өргөдлийн ажлын мөчлөгийг сайтар шалгана уу. Машин нэг цагт арав гаруй удаа асч зогсдог уу? Хэрэв тийм бол та RMS эргүүлэх моментийн тооцоог нэрлэсэн гүйлтийн моментоос урьтал болгох ёстой. Өндөр давтамжийн циклүүд нь асар их дотоод дулааныг үүсгэдэг. Стандарт асинхрон моторууд ийм түрэмгий мөчлөгийн нөхцөлд хурдан шатах болно.

Өөрийн онолын математикийг үргэлж шалгаарай. Бид лабораторийн динамометр ашиглан биет загваруудыг баталгаажуулахыг зөвлөж байна. Мөн та машиныг анхан шатны туршилтын үед шугамын суналт хэмжигч эргүүлэх момент мэдрэгчийг суулгаж болно. Бодит туршилтын өгөгдөл нь цаасан дээрх онолын томъёог үргэлж орлуулдаг. Бодит үрэлтийн утга нь сурах бичгийн тооцоотой төгс тохирох нь ховор.

Дараагийн алхам

Өнөөдөр яг програмын параметрүүдийг нэгтгэ. Инерцийн утгууд, хурдатгалын хугацаа, ажлын мөчлөгийн нарийн өгөгдлийг цуглуул. Зориулалтын мотор хэрэглээний инженерээс шууд зөвлөгөө аваарай. Техникийн тодорхойлолтоо итгэлтэйгээр эцэслэхийн тулд та өөрийн эзэмшлийн хэмжээг тогтоох програм хангамжийг ашиглаж болно.

Дүгнэлт

Эргэлтийн моментийг нарийн тооцоолох нь таны бүх механик системийн урт наслалт, эцсийн ашигт ажиллагааг тодорхойлдог. Guesswork нь орчин үеийн машины загварт ямар ч газар байхгүй. Онолын тооцоолол нь таны инженерийн үндсэн суурь мэдээллийг өгдөг. Тэд шаардлагатай түүхий хүчийг зурагладаг. Гэсэн хэдий ч жинхэнэ үйл ажиллагааны орчин нь моторын эцсийн сонголтыг шаарддаг. Орчны температурын өөрчлөлт, нарийн төвөгтэй ажлын мөчлөг, механик үр ашиггүй байдал нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хэмжээний тэгшитгэлээ сайтар нягталж үзээрэй. Өнөөдөр өөрийн механик үзүүлэлтүүдийг тодорхой шаардлагын баримт бичиг болгон нэгтгэ. Тусгай програмын талаар мэргэжилтний удирдамж авахын тулд инженерийн тусламжийн багтай холбогдоно уу. Өөр нэг хувилбараар хэмжээсээ илүү нарийн болгохын тулд мотор сонгох иж бүрэн тооцоолуур татаж аваарай. Урьдчилан зөв тооцоо хийх нь маргааш сүйрлээс урьдчилан сэргийлэх болно.

Түгээмэл асуултууд

А: Эхлэх момент ба эвдрэлийн момент хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Эхлэх момент нь анхны статик үрэлтийг даван туулах, хөдөлгөөнгүй ачааллыг эргүүлэхэд шаардагдах түгжигдсэн роторын хүчийг илэрхийлнэ. Эвдрэлийн момент нь хувьсах гүйдлийн мотор үүсгэж болох үнэмлэхүй хамгийн их эргэлтийн хүчийг тодорхойлдог. Хэрэв гадны ачааллын шаардлага нь энэ эвдрэлийн дээд утгаас хэтэрвэл мотор бүрэн зогсч, хэт халах магадлалтай.

А: Моторын туйлын тоо нь эргэлтэнд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Х: Тэд урвуу математик харилцаатай байдаг. Илүү олон дотоод соронзон туйлууд нэмэх нь моторын үндсэн ажлын RPM-ийг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь нийт боломжтой эргэлтийн хүчийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, зургаан туйлтай мотор маш удаан эргэлддэг боловч яг ижил морины хүчтэй хоёр туйлттай ердийн мотороос хамаагүй хүчтэй түлхэдэг.

Асуулт: Миний хувьсах гүйдлийн мотор яагаад синхрон хурдандаа хүрдэггүй вэ?

Х: Хувьсах гүйдлийн индукцийн мотор нь бүхэлдээ 'гулсах' гэж нэрлэгддэг физик үзэгдэлд тулгуурладаг. Слип нь эргэлдэх соронзон орны хурд болон роторын бодит физик хурдны хоорондох зөрүүг хэмждэг. Физик ротор нь бага зэрэг удаан эргэх ёстой. Энэ шаардлагатай харьцангуй хөдөлгөөн нь эргэлтийн момент үүсгэхэд шаардагдах цахилгаан гүйдлийг өдөөдөг.

А: Би моторын жин эсвэл ачааны жинг хэмжих замаар эргүүлэх хүчийг тооцоолж болох уу?

Х: Үгүй ээ, чи үнэхээр чадахгүй. Хүч ба эргүүлэх моментийг зөв тооцоолохын тулд динамик хурдатгал, системийн инерци, механик үрэлтийг тооцох шаардлагатай. Статик масс нь зөвхөн тухайн объект хэр хүнд байгааг хэлж өгдөг. Хөдөлгөөний явцад таталцал болон динамик эсэргүүцлийг даван туулахад шаардагдах эргэлтийн бодит хүчийг хэзээ ч хэмждэггүй.