Особенности структуры привода от многоскоростного электродвигателя

В некоторых случаях в приводе устанавливается двигатель, частоту вращения которого можно переключать ступенчато. Обычно это стандартные асинхронные короткозамкнутые двигатели с переключаемым числом пар полюсов. Чаще всего изменение числа пар полюсов в таком двигателе приводит к тому, что частота вращения его вала изменяется вдвое – например, синхронные частоты от 3000 об/мин к 1500 об/мин (или под нагрузкой – от 2850 к 1425 об/мин) и т. п. Электродвигатель такого типа может иметь две или три переключаемых частоты вращения.

Очевидно, такой двигатель с точки зрения кинематики привода можно рассматривать как некую групповую передачу. В самом деле: переключается число пар полюсов – изменяется частота вращения последнего вала привода. Поэтому число ступеней р_э электродвигателя можно включать в формулу структуры привода, как некую “электрогруппу”. Диапазон регулирования такой “электрогруппы” будет, очевидно, равен отношению наибольшей частоты вращения вала электродвигателя к наименьшей его частоте.

Если такую группу назначить основной группой, то это будет означать, что знаменатель ряда частот вращения последнего вала привода будет равен соотношению частот вращения “электрогруппы”, а это соотношение равно двум. Знаменатель ряда =2 почти никогда не применяется. Значит “электрогруппу” нужно назначить одною из переборных групп, хотя в конструктивном порядке она стоит, конечно, первой. Нужно рассчитать величину характеристики “электрогруппы”.

Поскольку для любой групповой передачи диапазон регулирования ,

то характеристика передачи, выраженная через диапазон ее регулирования будет

.

Следовательно, для “электрогруппы” характеристика будет

(2.13)

По характеристике “электрогруппы” и можно судить о том, какой номер в кинематическом порядке ей должен быть присвоен. Электрогруппе должна предшествовать совокупность передач, обеспечивающая х_э ступеней частот вращения.

Например, имеется электродвигатель с двумя возможными частотами вращения 2850 и 1425 об/мин, и нужно разработать привод со знаменателем ряда =1,41. Очевидно, что р_э=2, а

Тогда характеристика электрогруппы будет в соответствии с (2.13)

.

Это значит, что электрогруппе должна кинематически предшествовать совокупность передач, обеспечивающая две ступени скорости. Тогда, например, если нужно разработать привод на 8 ступеней, то придется выбирать такую структуру:

,

где электрогруппа – это р_э=2₂. В основной группе следует назначить две передачи. Структурная сетка для такого привода показана на рис. 2.19. Здесь линии, изображающие ”передачи” электрогруппы изображены пунктиром, условно, потому что этих передач физически не существует. Так же пунктиром изображены линии на поле, отведенном электрогруппе. Такое изображение, быть может более понятно, но по существу не совсем верно. Лучше изображать структурную сетку в случае привода от многоскоростного электродвигателя так, как это показано на соседнем рис.2.20. Поле для электрогруппы не изображается, а группа изображается двумя точками на первой вертикали, которые ставятся в тех местах, куда пришли бы концы лучей электрогруппы. Точно так же следует поступать при разработке графика частот вращения. На графике на вертикальной прямой, изображающей вал электродвигателя отмечаются две или три точки, соответствующие частотам его вращения, а затем к ним пристраивается остальная часть графика.

Очевидно, что число ступеней в основной группе в приводе от многоскоростного электродвигателя будет зависеть не только от особенностей электродвигателя, но и от того, какой знаменатель ряда выбран для привода. Так, если в предыдущем примере принять =1,26, то

Это значит, что в основной группе следует назначить три передачи. В первых двух группах, следовательно, будут две и три передачи, дающие шесть ступеней. А восемь ступеней частот вращения в таком приводе при =1,26получить можно только, используя структуру с частичным перекрытием.