સ્પીડ અને ટોર્ક કોઓર્ડિનેટ્સમાં ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ્સના ઓપરેટિંગ મોડ્સ

વિવિધ મશીનો અને મિકેનિઝમ્સના સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થતી મોટાભાગની વિદ્યુત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

એક મહત્વપૂર્ણ કાર્યો ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ છે ચોક્કસ લોડ હેઠળ એન્જિનના M ની ક્ષણમાં પરિવર્તનના જરૂરી કાયદાનું નિર્ધારણ અને પ્રવેગ અથવા વેગના પરિવર્તનના કાયદા દ્વારા આપવામાં આવેલી ગતિની આવશ્યક પ્રકૃતિ. આ કાર્ય ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ સિસ્ટમના સંશ્લેષણમાં ઉકળે છે જે ગતિનો સેટ કાયદો પ્રદાન કરે છે.

સામાન્ય કિસ્સામાં, M (મોટર ટોર્ક) અને Ms (પ્રતિરોધક દળોની ક્ષણ) ના ચિહ્નો અલગ હોઈ શકે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ચિહ્નો M અને Mc સાથે, ડ્રાઇવ વધતી ઝડપ સાથે મોટર મોડમાં ચાલે છે w (કોણીય પ્રવેગક e> 0).આ કિસ્સામાં, ડ્રાઇવનું પરિભ્રમણ મોટરના ટોર્ક એમના ઉપયોગની દિશામાં થાય છે, જે બે સંભવિત દિશાઓ (ઘડિયાળની દિશામાં અથવા કાઉન્ટરક્લોકવાઇઝ) બંનેમાં કાર્ય કરી શકે છે.

આમાંની એક દિશા, ઉદાહરણ તરીકે ઘડિયાળની દિશામાં, હકારાત્મક તરીકે લેવામાં આવે છે, અને જ્યારે ડ્રાઇવ તે દિશામાં ફરે છે, ત્યારે M અને વેગ w ને હકારાત્મક ગણવામાં આવે છે. ક્ષણ અને વેગ સંકલન પ્રણાલી (M, w) માં, ઓપરેશનનો આ પ્રકાર I ચતુર્થાંશમાં સ્થિત હશે.

સ્પીડ ડબલ્યુ અને ક્ષણ M ના કોઓર્ડિનેટ્સમાં ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવના ઑપરેશન મોડ્સના પ્રદેશો

જો, સ્થિર ડ્રાઇવ સાથે, ટોર્ક M ની ક્રિયાની દિશા બદલાય છે, તો તેનું ચિહ્ન નકારાત્મક બનશે, અને મૂલ્ય e (ડ્રાઇવનું કોણીય પ્રવેગક)<0. આ કિસ્સામાં, ઝડપ w નું ચોક્કસ મૂલ્ય વધે છે, પરંતુ તેનું ચિહ્ન નકારાત્મક છે, એટલે કે, જ્યારે તે ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે ત્યારે ડ્રાઇવ મોટર મોડમાં વેગ આપે છે. આ શાસન III ચતુર્થાંશમાં સ્થિત હશે.

સ્થિર ક્ષણ Mc (અથવા તેનું ચિહ્ન) ની દિશા કાર્યકારી શરીર પર કાર્ય કરતી પ્રતિકારક શક્તિના પ્રકાર અને પરિભ્રમણની દિશા પર આધારિત છે.

સ્થિર ક્ષણ ફાયદાકારક અને હાનિકારક પ્રતિકાર દળો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. પ્રતિકાર શક્તિઓ કે જે મશીનને દૂર કરવા માટે રચાયેલ છે તે ઉપયોગી છે. તેમનું કદ અને પ્રકૃતિ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના પ્રકાર અને મશીનની ડિઝાઇન પર આધારિત છે.

હાનિકારક પ્રતિકાર શક્તિઓ ચળવળ દરમિયાન મિકેનિઝમ્સમાં થતા વિવિધ પ્રકારના નુકસાનને કારણે થાય છે, અને જ્યારે તેને દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે મશીન કોઈ ઉપયોગી કાર્ય કરતું નથી.

આ નુકસાનનું મુખ્ય કારણ બેરિંગ્સ, ગિયર્સ વગેરેમાં ઘર્ષણ બળ છે, જે હંમેશા કોઈપણ દિશામાં ચળવળને અવરોધે છે. તેથી, જ્યારે વેગ w નું ચિહ્ન બદલાય છે, ત્યારે સંકેતિત પ્રતિકાર દળોને લીધે, સ્થિર ક્ષણ Mc ની નિશાની બદલાય છે.

આવી સ્થિર ક્ષણો કહેવાય છે પ્રતિક્રિયાશીલ અથવા નિષ્ક્રિય, કારણ કે ઓનિટો હંમેશા ચળવળને અવરોધે છે, પરંતુ તેમના પ્રભાવ હેઠળ, જ્યારે એન્જિન બંધ હોય, ત્યારે હલનચલન થઈ શકતું નથી.

જો મશીનની કામગીરીમાં ઘર્ષણ, કટીંગ અથવા તાણ, સંકોચન અને અસ્થિર શરીરના ટોર્સિયનના દળોને કાબુમાં લેવાનો સમાવેશ થતો હોય તો ઉપયોગી પ્રતિકારક દળો દ્વારા બનાવેલ સ્થિર ક્ષણો પણ પ્રતિક્રિયાશીલ હોઈ શકે છે.

જો કે, જો મશીન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવતી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સિસ્ટમના તત્વો (લોડ લિફ્ટિંગ, ટોર્સિયનની સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિ, કમ્પ્રેશન, વગેરે) ની સંભવિત ઊર્જામાં ફેરફાર સાથે સંકળાયેલી હોય, તો ઉપયોગી પ્રતિકાર દળો દ્વારા બનાવેલ સ્થિર ક્ષણો. ને બોલાવ્યા હતા સંભવિત અથવા સક્રિય.

તેમની ક્રિયાની દિશા સતત રહે છે અને જ્યારે વેગ o નું ચિહ્ન બદલાય છે ત્યારે સ્થિર ક્ષણ Mc ની નિશાની બદલાતી નથી. આ કિસ્સામાં, જેમ જેમ સિસ્ટમની સંભવિત ઉર્જા વધે છે, સ્થિર ક્ષણ ચળવળને અટકાવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, લોડ ઉપાડતી વખતે), અને જ્યારે તે ઘટે છે, ત્યારે એન્જિન બંધ હોય ત્યારે પણ તે ચળવળને પ્રોત્સાહન આપે છે (લોડ ઓછો કરે છે).

જો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષણ M અને ઝડપ o વિરુદ્ધ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, તો ઇલેક્ટ્રિક મશીન સ્ટોપ મોડમાં કાર્ય કરે છે, જે II અને IV ચતુર્થાંશને અનુરૂપ છે. M અને Mc ના સંપૂર્ણ મૂલ્યોના ગુણોત્તરના આધારે, ડ્રાઇવની રોટેશનલ સ્પીડ વધી શકે છે, ઘટાડી શકે છે અથવા સ્થિર રહી શકે છે.

પ્રાઈમ મૂવર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા ઈલેક્ટ્રિક મશીનનો હેતુ વર્કિંગ મશીનને કામ કરવા માટે અથવા કામ કરતા મશીનને રોકવા માટે યાંત્રિક ઉર્જા પૂરી પાડવાનો છે (ઉદાહરણ તરીકે, કન્વેયર્સ માટે ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવની પસંદગી).

પ્રથમ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રિક મશીનને પૂરી પાડવામાં આવતી વિદ્યુત ઊર્જા યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને મશીનના શાફ્ટ પર ટોર્ક ઉત્પન્ન થાય છે, જે ડ્રાઇવના પરિભ્રમણ અને ઉત્પાદન એકમ દ્વારા ઉપયોગી કાર્યની કામગીરીની ખાતરી આપે છે.

ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવના ઓપરેશનના આ મોડને કહેવામાં આવે છે મોટર… મોટર ટોર્ક અને ગતિ દિશામાં મેચ થાય છે, અને મોટર શાફ્ટ પાવર P = Mw > 0.

ઓપરેશનના આ મોડમાં મોટરની લાક્ષણિકતાઓ I અથવા III ચતુર્થાંશમાં હોઈ શકે છે, જ્યાં ગતિ અને ટોર્કના ચિહ્નો સમાન હોય છે અને તેથી P> 0. ની પરિભ્રમણની જાણીતી દિશા સાથે ઝડપના સંકેતની પસંદગી મોટર (જમણી કે ડાબી) મનસ્વી હોઈ શકે છે.

સામાન્ય રીતે, ઝડપની સકારાત્મક દિશાને ડ્રાઇવના પરિભ્રમણની દિશા તરીકે લેવામાં આવે છે જેમાં મિકેનિઝમ મુખ્ય કાર્ય કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, લિફ્ટિંગ મશીન વડે લોડ ઉપાડવો). પછી વિપરીત દિશામાં ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવનું સંચાલન ઝડપના નકારાત્મક સંકેત સાથે થાય છે.

મશીનને ધીમું કરવા અથવા બંધ કરવા માટે, એન્જિનને મેઇન્સથી ડિસ્કનેક્ટ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, ચળવળના પ્રતિકારના દળોની ક્રિયા હેઠળ ઝડપ ઘટે છે.

ઓપરેશનના આ મોડને કહેવામાં આવે છે મફત ચળવળ… આ કિસ્સામાં, કોઈપણ ઝડપે, ડ્રાઇવનો ટોર્ક શૂન્ય છે, એટલે કે, મોટરની યાંત્રિક લાક્ષણિકતા ઓર્ડિનેટ અક્ષ સાથે એકરુપ છે.

ફ્રી ટેક-ઓફ કરતાં ઝડપને વધુ ઝડપથી ઘટાડવા અથવા રોકવા માટે, અને પરિભ્રમણની દિશામાં કામ કરતા લોડ ટોર્ક સાથે મિકેનિઝમની સતત ગતિ જાળવવા માટે, ઇલેક્ટ્રિક મશીનની ક્ષણની દિશા તેની દિશાની વિરુદ્ધ હોવી જોઈએ. ઝડપ

ઉપકરણના ઓપરેશનના આ મોડને કહેવામાં આવે છે અવરોધક, જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક મશીન જનરેટર મોડમાં કાર્યરત છે.

ડ્રાઇવિંગ પાવર P = Mw <0, અને કાર્યકારી મશીનમાંથી યાંત્રિક ઊર્જા ઇલેક્ટ્રિક મશીનના શાફ્ટને ખવડાવવામાં આવે છે અને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. જનરેટર મોડમાં યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ ચતુર્થાંશ II અને IV માં જોવા મળે છે.

ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવની વર્તણૂક, ગતિના સમીકરણથી નીચે મુજબ, યાંત્રિક તત્વોના આપેલ પરિમાણો સાથે, મોટરની ક્ષણોના મૂલ્યો અને કાર્યકારી શરીરના શાફ્ટ પરના ભાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ઓપરેશન દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવના સ્પીડ ચેન્જ કાયદાનું મોટાભાગે વિશ્લેષણ કરવામાં આવતું હોવાથી, ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ્સ માટે ગ્રાફિકલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો અનુકૂળ છે જેમાં મોટર ટોર્ક અને લોડ ટોર્ક ઝડપ પર આધાર રાખે છે.

આ હેતુ માટે, મોટરની યાંત્રિક લાક્ષણિકતા સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે તેના ટોર્ક w = f (M) પર મોટરની કોણીય ગતિની અવલંબન અને મિકેનિઝમની યાંત્રિક લાક્ષણિકતા, જે મોટરની અવલંબન સ્થાપિત કરે છે તેનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. વર્ક એલિમેન્ટ ડબલ્યુ = f (Mc) ના લોડ દ્વારા બનાવેલ ઘટાડેલી સ્થિર ક્ષણ પરની ગતિ ...

ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવના સ્થિર-સ્થિતિ સંચાલન માટે નિર્દિષ્ટ અવલંબનને સ્થિર યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ કહેવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સની સ્થિર યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ