电力拖动系统的功率,通常是指电力拖动系统内各部分的机械功率。在大多数情况下,实际上是各传动轴上的功率。如电动机的输出轴、生产机械的输入轴,以及传动机构中的各个中间轴等。
在工程计算中,机械功率P由下式决定:
P=Tn/9550 (1-5)式中,如果T的单位是N·m、n的单位是r/min的话,则P的单位是kW。
下面,从功率的角度来看一看电力拖动系统的工作特点。
1.传动机构的工作特点 传动机构在将电动机轴上的转矩和转速传递到生产机械的过程中,遵循能量守恒定律,即如果将传递过程中的功率损耗忽略不计的话,则传动机构输出轴的功率Pout与输入轴的功率Pin相等,即
Pout≈Pin由式(1-5)得
Toutnout≈Tinnin
由于传动机构的输入轴和电动机轴直接相连,而输出轴又和生产机械直接相连,因而有
TMnM≈TLnL (1-6)
TL=TMnM/nL (1-7)
在大多数生产机械中,nL<nM,故TL>TM。这就是说,经过传动机构减速以后,负载轴上的转矩比电动机轴上的转矩大。
综上所述,传动机构的工作特点是:
Pout(PL)≈Pin(PM)如nout(nL)<nin(nM)则Tout(TL)>Tin(TM)(www.xing528.com)
2.电动机的工作特点 如上所述,电动机轴上的输出功率与电磁转矩和转速的乘积成正比。
在电动机里,电磁转矩总是与磁通和电流的乘积成正比的,即
TM∝ΦMIA
式中 ΦM———每极下的磁通量,它是不允许超过额定值的,否则将引起磁路的饱和;
IA———电枢电流(异步电动机是转子电流),它也不允许超过额定值,否
则会引起绕组的过热。
显然,对于任何调速电动机,在调速过程中,其输出转矩都不可能超过额定转矩。因此,当电动机在额定转速以下运行时,其允许的输出功率将随转速的减小而减小。
常常有人提出这样的想法:“希望把笨重的传动机构甩掉,由调速电动机直接拖动生产机械。反正电动机也能在低速下运行”。
对这个问题的回答是:
(1)如果仍用原来的电动机是不行的。因为如上所述,在多数情况下,负载侧所需要的转矩大于电动机轴上的转矩。或者从另一个角度讲,电动机在低速运行时的实际功率将小于负载侧所需要的功率。结果,电动机将带不动负载。
(2)要实现上述想法,必须加大电动机的功率。加大的倍数等于原用传动机构的传动比。当然,所需的调速器也应相应加大。这就需要从经济价值上来进行衡量了。
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