Классификация рабочих машин и их характеристики

Электрическим приводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение рабочих органов машины и управления этим движением. Из определения электропривода следует, что он состоит из рабочей машины, по меньшей мере одного электродвигателя, и аппаратуры управления и защиты, служащей для изменения режимов работы и защиты от аварийных ситуаций.

В зависимости от числа электродвигателей и рабочих машин различают групповой, индивидуальный и многодвигательный электроприводы.

При групповом электроприводе (рис. 1, а) от одного электродвигателя М по линиям механической связи ЛМС приводятся исполнительные органы ИО нескольких рабочих машин РМ. Электродвигатель получает питание по линии электрической связи ЛЭС через аппаратуру управления и защиты АУ.

При индивидуальном электроприводе от одного электродвигателя приводится один исполнительный орган одной рабочей машины (рис. 1, б).

При многодвигательном электроприводе каждый исполнительный орган рабочей машины приводится несколькими электродвигателями (рис. 1, б).

На судах применяются все три вида электроприводов. Групповой электропривод чаще всего используется в многомашинных преобразователях, в которых один электродвигатель вращает несколько генераторов. Наиболее распространенным является индивидуальный электропривод для привода большинства судовых механизмов.

Многодвигательный привод применяется в основном там, где второй двигатель приводит во вращение органы управления рабочих машин. Примером двухдвигательного привода может служить электропривод подруливающего устройства речного теплохода; в нем один двигатель служит для привода лопастей движителя, а другой — для их поворота с целью изменения силы тяги.

Рис. 1. Структурные схемы электропривода

Все рабочие машины в зависимости от характера изменения момента сопротивления на их валу могут быть разделены на классы. К первому относятся машины, у которых момент сопротивления остается постоянным и не зависит от каких-либо других параметров, кроме загрузки машины, т. е. М_c = const. Примером могут служить подъемные машины, в которых момент на валу зависит при движении только от силы тяжести поднимаемого груза. Ко второму классу относятся рабочие машины, у которых момент сопротивления является функцией частоты вращения. В наиболее общем виде это можно записать так:

где М₀ — начальный момент трения; k — коэффициент, зависящий от нагрузки машины; m — показатель степени, зависящий от типа машины.

У судовых рабочих машин этого класса (насосы, вентиляторы, гребные винты) показатель m может быть принят равным двум.

К третьему классу относятся рабочие машины, у которых момент сопротивления является функцией угла поворота ротора двигателя, т. е. М_c = f (α). Это шпили и брашпили, поршневые насосы, компрессоры. Для них зависимость М_c = f (α) обычно задается в виде графика.

К четвертому классу относятся рабочие машины, у которых момент сопротивления зависит одновременно от угла поворота ротора и частоты вращения двигателя, т. е. М_c = f (α, n).

Примерами могут служить рулевая машина, буксирная лебедка.