Динамические особенности двигателей

В качестве двигателей, т.е. устройств, где подводимая энергия преобразуется в механическую, применяются: электродвигатели; поршневые двигатели, в которых источником энергии являются пар, газ и др. Движителем в электродвигателях является вращающееся магнитное поле, образующееся из-за соответствующей организации обмоток и наличия переменного электротока стандартной частоты.

Рис. 5.10. Двухтактный

двигатель

Простейший поршневой двухтактный двигатель изображен на рис. 5.10.

Если движущей энергией является энергия газов, то при их расширении (движение поршня вправо) совершается положительная работа, а при сжатии (движение поршня влево) - отрицательная. Графически работа изображается площадью. В данном случае положительная площадь больше отрицательной. В таком случае работа движущих сил будет больше работы сил сопротивления.

Из приведенного графика видно, что в рабочем процессе возникают переменные силы. Если будет несколько поршней и их функционирование смещено по фазе, то амплитуда колебаний сил окажется меньше.

Характерными параметрами двигателей являются развиваемый момент и частота вращения выходного вала. На рис. 5.11 изображены механические характеристики разных машин. Видно, что при малой нагрузке частота вращения максимальна.

Рис.5.11

Формы механических характеристик электродвигателей:

1- электродвигатель с после-довательным возбуждением;

2- асинхронный двигатель;

3- электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением; 4- электродвигатель со смешанным возбуждением.

С ростом крутящего момента частота вращения по разным законам, обусловленным особенностями двигателей, падает. Отмеченные особенности двигателей, а также, как будет ниже показано, и других звеньев, оказывают своеобразное влияние на работу машин и приборов.