§ 92. Sukimo momentas indukcinis variklis

Asinchroninio variklio sukimo momentą sukuria besisukančio variklio sąveika magnetinis laukas statorius su srovėmis rotoriaus apvijos laiduose. Todėl sukimo momentas priklauso ir nuo statoriaus magnetinio srauto Φ ir nuo srovės stiprumo rotoriaus apvijoje aš 2. Tačiau tik aktyvioji galia aparatas suvartoja iš tinklo. Dėl to sukimo momentas nepriklauso nuo srovės stiprumo rotoriaus apvijoje aš 2 , bet tik iš jo aktyvaus komponento, t.y. aš 2 cos φ 2, kur φ 2 - fazės kampas tarp e. d.s. ir srovė rotoriaus apvijoje.
Taigi asinchroninio variklio sukimo momentas nustatomas pagal šią išraišką:

M=CΦ ašφ 2 cos φ 2, (122)

kur NUO- konstruktyvus mašinos konstanta, priklausomai nuo jo polių ir fazių skaičiaus, statoriaus apvijos apsisukimų skaičiaus, apvijos konstrukcijos ir priimtos mazgų sistemos.
Darant prielaidą, kad taikoma nuolatinė įtampa ir variklio apkrovos pokytis, magnetinis srautas taip pat išlieka beveik pastovus.
Taigi sukimo momento išraiškoje dydžiai NUO ir Φ yra pastovūs, o sukimo momentas yra proporcingas tik aktyviajai rotoriaus apvijos srovės komponentei, t.y.

M ~ aš 2 cos φ 2 . (123)

Pakeitus variklio veleno apkrovą arba stabdymo momentą, kaip jau žinoma, keičiasi ir rotoriaus greitis, ir slydimas.
Pasikeitus slydimui, pasikeičia tiek srovės stiprumas rotoriuje aš 2 ir jo aktyvusis komponentas aš 2 cos φ 2 .
Srovės stiprumą rotoriuje galima nustatyti santykiu e. d.s. iki visiško pasipriešinimo, t.y. remiantis Ohmo dėsniu

kur Z 2 , r 2 ir x 2 - rotoriaus apvijos fazės bendra, aktyvioji ir reaktyvioji varža,
E 2 - e. d.s. besisukančio rotoriaus apvijos fazės.
Slydimo pokytis keičia rotoriaus srovės dažnį. Su stacionariu rotoriumi ( n 2 = 0 ir S= 1) sukimosi laukas tuo pačiu greičiu kerta statoriaus ir rotoriaus apvijų laidininkus, o srovės dažnis rotoriuje yra lygus tinklo srovės dažniui ( f 2 = f vienas). Mažėjant slydimui, rotoriaus apviją kerta mažesnio dažnio magnetinis laukas, dėl to mažėja srovės dažnis rotoriuje. Kai rotorius sukasi sinchroniškai su lauku ( n 2 = n 1 ir S= 0), rotoriaus apvijos laidininkų nekerta magnetinis laukas, todėl srovės dažnis rotoriuje yra lygus nuliui ( f 2 = 0). Taigi srovės dažnis rotoriaus apvijoje yra proporcingas slydimui, t.y.

f 2 = S f 1 .

Aktyvus pasipriešinimas rotoriaus apvija beveik nepriklauso nuo dažnio, o e. d.s. ir reaktyvumas yra proporcingi dažniui, ty jie keičiasi slydimu ir gali būti nustatomi šiomis išraiškomis:

E 2 = S E ir X 2 = S X,

kur E ir X- e. d.s. ir atitinkamai fiksuoto rotoriaus apvijos fazės indukcinė reaktyvumas.
Taigi, mes turime:

ir sukimo momentas

Todėl mažiems slydimams (iki maždaug 20%), kai reaktyvumas X 2 = S X mažai, palyginti su aktyvia r 2, slydimo padidėjimas padidina sukimo momentą, nes tai padidina aktyvųjį srovės komponentą rotoriuje ( aš 2 cos φ 2). Dideliems slydimams ( S X daugiau nei r 2) padidėjus slydimui sumažės sukimo momentas.
Taigi, padidėjus slydimui (jo didelėms vertėms), nors srovės stiprumas rotoriuje didėja aš 2, bet jo aktyvusis komponentas aš 2 cos φ 2 ir dėl to sukimo momentas sumažėja dėl reikšmingo padidėjimo reaktyvumas rotoriaus apvijos.
Ant pav. 115 parodytas santykis tarp sukimo momento ir slydimo. Su tam tikru paslydimu S m(apie 12 - 20%) variklis išvysto maksimalų sukimo momentą, kuris lemia variklio perkrovos gebą ir dažniausiai yra 2 - 3 kartus didesnis už vardinį sukimo momentą.

Stabilus variklio darbas galimas tik kylančioje sukimo momento ir slydimo kreivės šakoje, t.y kai slydimas svyruoja nuo 0 iki S m. Variklio veikimas nurodytos kreivės žemyn atšaka, t. y. slystant S > S m, neįmanoma, nes čia neužtikrinama stabili momentų pusiausvyra.
Darant prielaidą, kad sukimo momentas buvo lygus stabdžiui ( M vr = M Torm) taškuose A ir B, tada atsitiktinai pažeidus momentų pusiausvyrą vienu atveju ji atstatoma, o kitu neatstatoma.
Tarkime, kad variklio sukimo momentas dėl kokių nors priežasčių sumažėjo (pavyzdžiui, nukritus tinklo įtampai), tada slydimas pradės didėti. Jei momentų pusiausvyra buvo taške BET, tada padidėjus slydimui padidės variklio sukimo momentas ir jis vėl taps lygus stabdymo momentui, t.y., padidėjus slydimui bus atkurta momentų pusiausvyra. Jei momentų pusiausvyra buvo taške B, tada padidėjus slydimui sumažės sukimo momentas, kuris visada liks mažesnis už stabdymo momentą, t.y., momentų balansas nebus atkurtas ir rotoriaus greitis nuolat mažės, kol variklis visiškai sustos.
Taigi, taške BET mašina dirbs stabiliai, ir taške B tvari veikla neįmanoma.
Jei variklio velenui taikomas didesnis nei maksimalus stabdymo momentas, sukimo momento balansas nebus atkurtas ir variklio rotorius sustos.
Variklio sukimo momentas yra proporcingas naudojamos įtampos kvadratui, nes tiek magnetinis srautas, tiek srovė rotoriuje yra proporcingi įtampai. Todėl tinkle pasikeitus įtampai pasikeičia sukimo momentas.

Ilgis ir atstumas Masė Birių produktų ir maisto produktų tūrio matai Plotas Tūris ir matavimo vienetai kulinariniuose receptuose Temperatūra Slėgis, mechaninis įtempis, Youngo modulis Energija ir darbas Galia Jėga Laikas Linijos greitis Plokščias kampas Šiluminis efektyvumas ir kuro efektyvumas Skaičiai Informacijos kiekio matavimo vienetai Valiutų kursai Moteriškų drabužių ir avalynės dydžiai Vyriškų drabužių ir batų dydžiai Kampinis greitis ir greičio pagreitis Kampinis pagreitis Tankis Savitasis tūris Inercijos momentas Jėgos momentas Sukimo momentas Savitasis kaloringumas (pagal masę) Energijos tankis ir kuro savitasis šilumingumas (pagal tūrį) Temperatūros skirtumas Šiluminio plėtimosi koeficientas Šiluminė varža Savitasis šilumos laidumas Savitoji šilumos talpa Energijos poveikis, šiluminės spinduliuotės galia Šiluma srauto tankis Šilumos perdavimo koeficientas Tūrinis srautas Masės srautas Molinis srautas Masės srauto tankis Molinė koncentracija Masės koncentracija tirpale Dinaminė (absoliutinė) klampumas Kinematinė klampumas Paviršiaus įtempis Garų pralaidumas Garų pralaidumas, garų perdavimo greitis Garso lygis Mikrofono jautrumas Garso slėgio lygis (SPL) Ryškumas Šviesos intensyvumas Apšvietimas Kompiuterinės grafikos skiriamoji geba Dažnio ir ilgio bangos Galia dioptrijomis ir židinio nuotolis Galia dioptriais ir objektyvo padidinimas (×) Elektros krūvis Linijinis krūvio tankis Paviršinio krūvio tankis Tūrinis krūvio tankis Elektra Linijinis srovės tankis Paviršinės srovės tankis Stiprumas elektrinis laukas Elektrostatinis potencialas ir įtampa Elektrinė varža Specifinė elektrinė varža Elektros laidumas Elektros laidumas Elektrinė talpa Induktyvumas Amerikos vielos matuoklis Lygiai dBm (dBm arba dBmW), dBV (dBV), vatais ir kt. vienetai Magnetovaros jėga Magnetinio lauko stipris Magnetinis srautas Magnetinė indukcija Jonizuojančiosios spinduliuotės sugertoji dozės galia Radioaktyvumas. Radioaktyvusis skilimas Radiacija. Ekspozicijos dozė Radiacija. Sugertoji dozė Dešimtainiai priešdėliai Duomenų perdavimas Tipografija ir vaizdavimas Medienos tūrio vienetai Molinės masės apskaičiavimas Periodinė sistema cheminiai elementai D. I. Mendelejevas

Pradinė vertė

Konvertuota vertė

niutonmetras niutonmetras niutonmetras niutono milimetras kiloniutonmetras dyne metras dyne centimetras dyne milimetras kilogramas jėgos metras kilogramas jėgos centimetras kilogramas jėgos milimetras gramas jėgos centimetras gramas jėga milimetras uncija jėgos pėdos uncija -jėga-colis svaras-force pėdos svaras-jėga colis

Daugiau apie sukimo momentą

Bendra informacija

Kai jėga veikia kūną tam tikra kryptimi, kūnas pasisuka. Aprašytas toks jėgos noras pasukti kūną fizinis kiekis- Sukimo momentas arba jėgos momentas. Pati jėga, sukelianti sukimąsi arba sukimąsi, taip pat atstumas tarp jos taikymo taško ir kūno sukimosi taško turi įtakos jėgos momentui. Šiuo atveju jėga yra vektorinis dydis, todėl svarbi ir jėgos kryptis, tai yra kampas tarp jėgos krypties ir atkarpos, jungiančios jėgos taikymo tašką ir jėgos sukimosi centrą. kūnas. Jei šis kampas yra teisingas, tai yra, jėga veikia statmenai atkarpai, tada jėgos momentas yra didžiausias. Kai jėga tampa lygiagreti linijos atkarpai, jėgos momentas mažėja. Tai yra, kuo kampas arčiau 0° arba 180°, tuo silpnesnis jėgos momentas, kol jis tampa lygus nuliui, kai jėgos kryptis lygiagreti segmentui. Jėgos momentą patogu galvoti kaip atstumo, kurį jėga yra nuo sukimosi taško, ir jėgos, reikalingos kūnui suktis tam tikru greičiu, derinį.

Pažvelkime į šiuos santykius iliustracijoje. Čia jėgos F2, F3 ir F5 yra statmenos segmentui tarp sukimosi ašies, pažymėtos mėlyna rankračio centre, ir jėgos taikymo taško. Jų sukuriamas jėgos momentas yra maksimalus. Kita vertus, jėgos F1 ir F4 veikia kitu nei 90° kampu, o jų sukuriamas jėgos momentas nėra didžiausias. Tai yra, šių dviejų jėgų jėgos momentas skiriasi nuo kitų trijų jėgų jėgos momento, nors visų jėgų dydis paveiksle yra vienodas.

Norint pasukti kūną, veikiamą jėgos tam tikromis sąlygomis, būtina sukurti jėgos momentą. Kadangi ši vertė priklauso ir nuo atstumo, ir nuo jėgos, gauti duota akimirka galite keisti jėgą arba atstumą nuo taikymo taško iki sukimosi taško. Žmonės šia priklausomybe naudojosi šimtmečius.

Jėgos momento panaudojimas kasdieniame gyvenime ir technologijose

Paprastai lengviau padidinti atstumą tarp kūno ir jėgos taikymo taško nei pačią jėgą. Todėl dažniausiai, kai žmogaus ar gyvūno jėgos neužtenka konkrečiai užduočiai, susijusiai su sukimu, yra naudojamos svirtys ir kiti įtaisai, skirti padidinti atstumą tarp jėgos ir sukimosi ašies ir taip padidinti jėgos momentą. . Pavyzdžiui, norėdami pasukti vėjo malūną ar ant grandinės suvyniotą ratą sunkiam tiltui pakelti, žmonės ar gyvūnai suka prietaisus ilgomis rankenomis ar svirtimis. Ilgos svirtys ir rankenos leidžia padidinti taikomą jėgą. Šis padidėjimas yra proporcingas atstumui tarp kūno sukimosi ašies ir jėgos taikymo taško.

Dviračių pedalai

Sukimo momentas taip pat naudojamas dviračių pedaluose. Kuo toliau pėda yra nuo dviračio rato centro, tuo mažesnės jėgos reikia tam ratui pasukti pedalu. Mūsų kojų ilgis riboja maksimalų pedalų ilgį – jei pedalus padarysite ilgesnius nei dabar yra šiuolaikiniuose dviračiuose, tuomet sukti juos bus nepatogu. Nepaisant šių apribojimų, pedalai labai palengvina važiavimą dviračiu. Dviračių pedalų konstrukcija yra tokia patogi, kad kai kurie žmonės, ypač besivystančiose šalyse, kur ne visada yra prieinamos naujausios technologijos, naudoja dviračio pedalus statydami kitus įrenginius, kur reikia valdyti koją ar ranką. Kartais tokie pedalai montuojami ant neįgaliųjų vežimėlių, kad būtų lengviau rankiniu būdu sukti ratus. Tokiu atveju galite šiek tiek pailginti pedalus, kad padidintumėte jėgos momentą, nors tai gali šiek tiek apsunkinti vežimėlio valdymą.

Veržliaraktis

Veržliarakčiai naudoja sukimo momentą, kad sumažintų jėgą, reikalingą veržlei ar varžtui priveržti arba atlaisvinti. Veržliaraktis sukurtas taip, kad jį būtų patogu laikyti, tačiau tuo pat metu jo ilga rankena padidina jėgą, taikomą varžtui ar veržlei priveržti arba atlaisvinti. Kartais pakanka mažo veržliarakčio su trumpa rankena, tačiau kai kuriais atvejais reikia ilgesnės rankenos, pavyzdžiui, jei bandome atsukti surūdijusią veržlę. Jei po ranka neturite veržliarakčio, galite naudoti reples. Jų ilgos rankenos sukuria gana didelį sukimo momentą, nors kartais jos nepakankamai tvirtai suima veržlę ar varžtą ir gali jas sugadinti.

Veržliarakčio patogumas yra tas, kad kai jo dydis tinka veržlei, jėgos reikia tik veržliarakčiui pasukti, o ne laikyti jį ant veržlės. Kita vertus, reples reikia laikyti aplink veržlę, kad jos nenutrūktų, o tai reikalauja papildomos jėgos. Štai kodėl daugeliu atvejų veržliaraktis yra ekonomiškesnis energijos sąnaudų atžvilgiu. Kita vertus, kai kuriais atvejais replės yra patogesnės – pavyzdžiui, jas galima naudoti kampu sunkiai pasiekiamose vietose, o raktas dažnai veikia tik toje pačioje plokštumoje su veržle. Jei atsuksite veržlę kampu, jėgos momentas sumažės, tačiau tai yra geriau, nei visiškai neatsukti.

Panašiai veikia ir įrankiai, skirti atsukti konservuotų skardinių dangtelius. Paprastai tai yra guminė juosta, pritvirtinta prie rankenos taip, kad juosta suformuotų kilpą, kurios skersmuo yra reguliuojamas. Pati kilpa yra pritvirtinta prie dangčio ir neturi įtakos jėgos momentui, tačiau rankena tiesiog padeda sukurti tinkamą momentą. Kuo jis didesnis, tuo didesnis jėgos momentas. Jo dėka stiklainį daug lengviau atidaryti nei rankomis, naudojant rankšluostį ar medžiagą su dideliu trinties koeficientu.

Smagratis

Geras sukimo momentą naudojančio prietaiso pavyzdys yra smagratis. Jėgos momentas jį pajudina, taip pat padeda pagreitinti smagratį ir šio judesio dėka gauti energijos. Smagratis kaupia ir saugo jį vėlesniam naudojimui. Jeigu ši energija reikalinga kitiems tikslams, tai jėgos momentas, priešingai, sulėtina smagračio greitį ir susidaro energija, kuri vėliau panaudojama pagal paskirtį. Smagračiai naudojami, jei energijos šaltinis veikia pertraukiamu režimu, o energijos reikia nuolat. Taip automobilių varikliuose naudojami smagračiai, kur deginant degalus energija išsiskiria „blyksniais“.

Kai kuriais atvejais reikalingas priešingas efektas, tai yra, reikia trumpam tiekti didelį energijos kiekį, dažniausiai daugiau nei energijos šaltinis gali pagaminti per tam tikrą laikotarpį. Esant tokiai situacijai, smagratis kurį laiką kaupia energiją mažomis porcijomis, kad vėliau suteiktų reikiamą kiekį.

Sūpynės ir svirtys

Jėga, kuria du vaikai spaudžia pusiausvyros sūpynes, kai sėdi abiejose centro pusėse, judina sūpynes aukštyn ir žemyn. Tai reiškia, kad šiuo atveju vyksta dalinis sūpynės sukimasis aplink savo ašį. Jei abiejų vaikų svoris yra maždaug vienodas, jie gali lengvai suptis ant tokių sūpynių. Skirtingo svorio vaikams kur kas sunkiau – sunkesnis vaikas sūpynes tempia žemyn nuo savo šono, o lengvesniam neužtenka svorio nuleisti sūpynes į savo pusę. Taip yra todėl, kad sunkaus vaiko svoris sukuria didesnį jėgos momentą. Norint išspręsti šią problemą, didelį vaiką reikia perkelti arčiau centro tiek, kiek jo svoris viršija antrojo vaiko svorį. Pavyzdžiui, jei didelis vaikas yra tris kartus sunkesnis, jam reikia tris kartus priartėti, tada sūpynės susibalansuos.

Panašiai veikia ir svirtys: jose esantis jėgos momentas naudojamas siekiant sumažinti tam tikram darbui atlikti reikalingą jėgą. Paprastai svirtis yra pailgas objektas, pavyzdžiui, rankena arba strypas, kuris sukasi aplink vadinamą tašką sukimosi centras arba sukimosi taškas. Kitame svirties taške veikiama jėga, kuri dėl svirties ilgio didėja arba mažėja priklausomai nuo svirties konstrukcijos ir paskirties.

Svirtys skirstomos į tris rūšis, priklausomai nuo to, kur yra atramos taškas, kaip jis taikomas stiprumas, kuris juos paverčia ir kur jis taikomas pasipriešinimo jėga. Paprastai jie vadinami pirmos, antros ir trečios rūšies svirtimis. Kartais nėra iki galo aišku, ką su tuo turi bendro pasipriešinimo jėga, bet taip yra. Jis atsveria jėgą, nukreiptą pasukti svirtį. Kai taikoma jėga yra didesnė už pasipriešinimo jėgą, svirtis pasisuka. Mes, kaip ir kiti gyvūnai, naudojame šiuos principus kūne, o mūsų kūno dalys tampa svertais, kaip parodyta toliau pateiktuose pavyzdžiuose.

Pirmos rūšies svirtis savo konstrukcija panaši į aukščiau aprašytą vaikišką sūpynių balansyrą. atramos taškas juose yra viduryje, jėga veikia viename gale, o pasipriešinimas atsiranda kitame gale. Sukimosi ašis į antros rūšies svirtis yra viename svirties gale, o greta kyla pasipriešinimas. Tokiai svirties kitame gale taikoma jėga. Trečios rūšies svirtis yra išdėstytas panašiai, bet arčiau sukimosi centro, esančio svirties gale, ne pasipriešinimas, o svirtis veikiama jėga. Pasipriešinimas atsiranda kitame svirties gale.

Pirmos rūšies svirtys

Lygiai ginkluotos svarstyklės su puodeliais yra pirmosios rūšies svirčių pavyzdys. Žirklės - taip pat tik jas sudaro dvi tarpusavyje sujungtos svirtys. Su jų pagalba daug lengviau nei peiliu kruopščiai pjaustyti kai kurias medžiagas, pavyzdžiui, popierių ar audinį. Kuo ilgesnės rankenos, tuo storesnes ir kietesnes medžiagas galima pjauti. Kita vertus, kuo toliau nuo sukimosi ašies yra pjaustoma medžiaga, tuo sunkiau ją pjauti.

Kuo storesnė pjaunama medžiaga, tuo tam reikalingas didesnis jėgos momentas, o žirklių rankenos turi būti ilgesnės ir tvirtesnė medžiaga, iš kurios jos pagamintos. Kai kuriais atvejais prie žirklių pridedama spyruoklė, todėl jas patogiau naudoti. Taigi, pavyzdžiui, sutvarkyta sodo genėjimo mašinėlė. Be to, specializuotos žirklės turi ir kitų savybių. Medicinoje žirklės naudojamos suapvalintais, bukais ir aštriais galais, atsižvelgiant į jų paskirtį. Skirtingai nuo skalpelio, su jais dirbti patogiau ir jie turi mechaninį pranašumą prieš skalpelią, nors skalpelis taip pat plačiai naudojamas, nes kai kuriais atvejais yra patogesnis nei žirklės. Medicininės žirklės, skirtos naudoti greitosios medicinos pagalbos gydytojams, yra suapvalintos, kad jos galėtų kirpti drabužius nepažeisdamos odos. Kai kurios medicininės žirklės yra labai mažos. Pavyzdžiui, oftalmologinės chirurginės žirklės gali būti vos 6 centimetrų ilgio, ašmenimis iki 2 centimetrų ar net trumpesnės.

Pirmos klasės svirtimi galima laikyti ir laužtuvą ar laužtuvą, dar vadinamą laužtuvu, nors kartais, priklausomai nuo panaudojimo, gali būti ir antros ar trečios klasės svirtis. Dažniausiai naudojamas nuimti įkaltas vinis arba atskirti du daiktus, laikomus kartu klijais, vinimis, sąvaržėlėmis ir panašiais būdais. Ląstelė įgijo prastą reputaciją kaip vagių, įsilaužėlių ir kitų nusikaltėlių įrankis, nors iš tikrųjų nusikaltėliai naudoja bet kokias po ranka esančias medžiagas ir įrankius, jei tik padeda pasiekti galutinį rezultatą.

Pirmosios rūšies svirties pavyzdys žmonių ir kai kurių gyvūnų kūne yra galva. Jis yra pusiausvyroje ant kaklo. Kaklas yra sukimosi centras, vienoje galvos pusėje taikoma raumenų jėga, kitoje – pasipriešinimo jėga. Kai veikiama pakankamai didelė jėga, galva pakrypsta tos jėgos kryptimi.

Antros rūšies svirtys

Antrosios rūšies svertų pavyzdžiai yra žmonių ir gyvūnų nasrai bei paukščių snapai. Jie yra riešutmedžiai, taip pat dekoratyviniai riešutai. Žnyplės dažniausiai gaminamos iš metalo, nors kartais pasitaiko gaminių iš kitų medžiagų, pavyzdžiui, medžio. Spragtukai yra stilizuotos žnyplės, pagamintos iš medžio ir dekoruotos kaip lėlės. Anksčiau jie buvo naudojami pagal paskirtį, o dabar – dažniausiai dekoracijos. Dažniausiai jie gaminami kareivių, karalių ir kitų figūrėlių pavidalu. JAV ir Kanadoje tokios figūrėlės dažnai naudojamos kaip kalėdinės dekoracijos. Manoma, kad riešutmedžiai pradėti gaminti miškinguose Vokietijos regionuose. Ten jie vis dar gaminami parduoti kaip suvenyrai. Dabar riešutams skaldyti dažniausiai naudojamos paprastos žnyplės, o ne veržlės. Šios žnyplės yra panašios į tas, kurios naudojamos krabų ir omarų nagams padalinti. Beje, patys krabų ir omarų nagai taip pat yra antros eilės svirtys ir veikia tuo pačiu principu kaip ir veržlių.

Česnakų smulkintuvas yra dar vienas antros eilės svirčių pavyzdys. Savo dizainu jis panašus į spragtuką. Jis dažnai naudojamas kasdieniame gyvenime, nors kai kurie virėjai mėgsta smulkiai pjaustyti česnaką ir mano, kad česnako spaudimas sugadina česnako skonį. Kiti, priešingai, naudoja tik česnako traiškytuvą, nes jį naudojant sustiprėja česnako skonis.

Žmonių ir kai kurių gyvūnų pėdos taip pat yra antrojo tipo svirtis. Atramos taškas šiuo atveju yra pirštų srityje, kojos raumenys taiko jėgą šalia kulno, o pasipriešinimo jėga yra mūsų svoris. Ši „svirtis“ leidžia išlaikyti pusiausvyrą, taip pat pakilti ir kristi ant pirštų.

Kiti antros klasės svirčių pavyzdžiai yra karučiai, automobilių stabdžiai ir durys. Jei stumsite duris šalia sukimosi ašies, vargu ar jos atsidarys, tačiau jei stumsite kuo toliau nuo šios ašies, net ir sunkios durys lengvai pasiduoda. Štai kodėl rankenos yra pagamintos iš pusės, priešingos kilpų vietai. Kad net ir sunkias duris būtų lengva atidaryti, jas galima padaryti platesnes.

Butelių atidarytuvai taip pat yra antros klasės svirtys, ypač nepritvirtintos prie sienos, kaip kai kuriuose baruose ir restoranuose. Kai kurie peiliai turi mažus atidarytuvus; Taip pat populiarūs yra raktų pakabukų atidarytuvai. Jei po ranka nėra atidarytuvo, kartais pasirodo, kad reikia naudoti improvizuotas medžiagas, tokias kaip peilis ar šakutė. Kai kuriais atvejais patys atidarytuvai gali būti naudojami norint nuplėšti susuktą stiklainio dangtelį – gerai padarius, stiklainis atsidarys lengviau. Kartais atidarytuvai naudojami kaip pirmos klasės svirtys. Tokiu atveju atidarytuvas ant dangčio pritvirtinamas kitaip ir jam daromas slėgis iš apačios, o ne iš viršaus, kaip su antrosios rūšies svirtimis.

Trečios rūšies svirtys

Jei ranka keliate sunkius daiktus, sulenkdami alkūnę, jūsų ranka tampa trečios rūšies svirtimi. Bėgiojant ir einant kojos taip pat tampa svirtimis. Svirties atramos taškas šiuo atveju yra ties alkūnėmis ir keliais. Jei „ištiesiate“ ranką kokiu nors instrumentu, pavyzdžiui, beisbolo lazda ar teniso rakete, vėl gausite trečios rūšies svirtį. Kad ši svirtis judėtų, šalia sukimosi centro taikoma jėga. Tokiu atveju kitame gale susidaro pasipriešinimas. Raketės ir lazdos pasipriešinimas yra ten, kur jie liečiasi su kamuoliu. Strypas taip pat yra trečios rūšies svirtis, o jėga veikiama riešo srityje.

Kiti trečiosios rūšies svirčių pavyzdžiai yra plaktukas ir panašūs įrankiai, tokie kaip kastuvai, grėbliai, šluotos ir musių svaidyklės. Kai kurie įrankiai susideda iš dviejų svirtelių, veikiančių viena prieš kitą. Taip išdėstomi, pavyzdžiui, pincetai, segiklis ir žnyplės.

Pavyzdys

Dabar pažiūrėkime į pavyzdį. Įsivaizduokite, kad paprastas vidutinio sudėjimo žmogus gali pakelti 20 kg sveriantį akmenį. Žinoma, tai nebus lengva, be to, teks labai įtempti raumenis, tačiau tokį akmenį pakelti visiškai įmanoma. Iš kitos pusės, Mažas vaikas tokio akmens negalima pakelti. Jei vaikui duosite pakankamai ilgą ir pakankamai tvirtą laužtuvą ir išmokysite juo naudotis, jis susidoros su šia užduotimi, nes jėga, reikalinga akmeniui pakelti, labai sumažės. Archimedas teigė, kad galėtų pajudinti Žemę, jei stovėtų pakankamai toli nuo jos ir paimtų ilgą svirtį. Šis teiginys grindžiamas tuo pačiu principu. Pakėlus savo 20 kilogramų akmenį su laužtuvu – pirmos rūšies svirtimi – galime jį pakrauti ant karučio – antros rūšies svirties – ir paimti, kur reikia, pakeldami už rankenų rankomis – svirtimis. trečios rūšies.

Ar jums sunku išversti matavimo vienetus iš vienos kalbos į kitą? Kolegos pasiruošusios jums padėti. Paskelbkite klausimą TCTerms ir per kelias minutes gausite atsakymą.

Jėgos momentas apie ašį arba tiesiog jėgos momentas vadinamas jėgos projekcija tiesėje, kuri yra statmena spinduliui ir nubrėžta jėgos taikymo taške, padauginta iš atstumo nuo šio taško iki ašies. . Arba jėgos sandauga ant jos taikymo peties. Petys šiuo atveju yra atstumas nuo ašies iki jėgos taikymo taško. Jėgos momentas apibūdina sukamąjį jėgos poveikį kūnui. Ašis šiuo atveju yra vieta, kur pritvirtintas kūnas, kurio atžvilgiu jis gali pasisukti. Jei kūnas nėra fiksuotas, tada masės centras gali būti laikomas sukimosi ašimi.

Formulė 1 – jėgos momentas.

F – kūną veikianti jėga.

r – pečių jėga.

1 paveikslas – jėgos momentas.

Kaip matyti iš paveikslo, jėgos petys yra atstumas nuo ašies iki jėgos taikymo taško. Bet taip yra, jei kampas tarp jų yra 90 laipsnių. Jei taip nėra, tuomet reikia nubrėžti liniją išilgai jėgos veikimo ir nuleisti ant jos statmeną nuo ašies. Šio statmens ilgis bus lygus jėgos pečiai. O jėgos taikymo taško judinimas išilgai jėgos krypties nekeičia jo impulso.

Įprasta tokį jėgos momentą laikyti teigiamu, dėl kurio kūnas sukasi pagal laikrodžio rodyklę, palyginti su stebėjimo tašku. Ir atitinkamai neigiamas, sukeliantis sukimąsi prieš jį. Jėgos momentas matuojamas niutonais vienam metrui. Vienas niutonometras yra 1 niutono jėga, veikianti 1 metro ranką.

Jeigu kūną veikianti jėga eina išilgai kūno sukimosi ašį einančios linijos, arba masės centro, jeigu kūnas neturi sukimosi ašies. Tada jėgos momentas šiuo atveju bus lygus nuliui. Kadangi ši jėga nesukels kūno sukimosi, o tiesiog judės į priekį išilgai taikymo linijos.

2 pav. – jėgos momentas lygus nuliui.

Jei kūną veikia kelios jėgos, jėgos momentą lems jų rezultatas. Pavyzdžiui, kūną gali veikti dvi vienodo dydžio ir priešingai nukreiptos jėgos. Šiuo atveju bendras jėgos momentas bus lygus nuliui. Kadangi šios jėgos kompensuos viena kitą. Paprastais žodžiais tariant, įsivaizduokite vaikų karuselę. Jei vienas berniukas stumia jį pagal laikrodžio rodyklę, o kitas su tokia pačia jėga, tada karuselė liks nejuda.

Kuris yra lygus jėgos ant jos petį sandaugai.

Jėgos momentas apskaičiuojamas pagal formulę:

kur F- stiprumas, l- jėgos ranka.

Jėgos petys yra trumpiausias atstumas nuo jėgos veikimo linijos iki kūno sukimosi ašies. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta kietas, kuris gali suktis aplink ašį. Šio kūno sukimosi ašis yra statmena figūros plokštumai ir eina per tašką, kuris žymimas raide O. Jėgos petys F tčia yra atstumas l, nuo sukimosi ašies iki jėgos veikimo linijos. Jis apibrėžiamas tokiu būdu. Pirmiausia nubrėžiama jėgos veikimo linija, tada iš taško O, per kurį eina kūno sukimosi ašis, statmena nuleidžiama į jėgos veikimo liniją. Pasirodo, šio statmens ilgis yra nurodytos jėgos ranka.

Jėgos momentas apibūdina jėgos sukimąsi. Šis veiksmas priklauso ir nuo jėgos, ir nuo sverto. Kuo didesnis petys, tuo mažesnė jėga turi būti naudojama norint gauti norimą rezultatą, ty tą patį jėgos momentą (žr. paveikslėlį aukščiau). Būtent todėl duris atidaryti stumiant šalia vyrių yra daug sunkiau nei laikant už rankenos, o veržlę atsukti ilgu veržliarakčiu nei trumpuoju.

Jėgos momento vienetu SI imamas 1 N jėgos momentas, kurio petys yra 1 m – niutonmetras (N m).

Akimirkos taisyklė.

Tvirtas kūnas, galintis suktis apie fiksuotą ašį, yra pusiausvyroje, jei jėgos momentas M 1 jo sukimas pagal laikrodžio rodyklę yra lygus jėgos momentui M 2 , kuris sukasi prieš laikrodžio rodyklę:

Momentų taisyklė yra vienos iš mechanikos teoremų, kurią 1687 m. suformulavo prancūzų mokslininkas P. Varignonas, pasekmė.

Pora galių.

Jei kūną veikia 2 lygios ir priešingos krypties jėgos, kurios nėra vienoje tiesėje, tai toks kūnas nėra pusiausvyroje, nes šių jėgų momentas bet kurios ašies atžvilgiu nėra lygus nuliui, nes abu jėgos turi momentus, nukreiptus ta pačia kryptimi . Dvi tokios jėgos, vienu metu veikiančios kūną, vadinamos pora jėgų. Jei kūnas yra pritvirtintas prie ašies, tada, veikiant porai jėgų, jis sukasi. Jei panaudojama pora jėgų laisvas kūnas, tada jis suksis aplink ašį. einanti per kūno svorio centrą, figūra b.

Jėgų poros momentas yra vienodas apie bet kurią ašį, statmeną poros plokštumai. Visa akimirka M pora visada lygi vienos iš jėgų sandaugai F per atstumą l tarp vadinamų jėgų pečių poros, nesvarbu, kokie segmentai l, ir dalijasi poros rankos ašies padėtimi:

Kelių jėgų, kurių rezultatas lygus nuliui, momentas bus vienodas visų viena kitai lygiagrečių ašių atžvilgiu, todėl visų šių jėgų veikimas kūnui gali būti pakeistas vienos jėgų poros veikimu. su ta pačia akimirka.

Variklio galia ir sukimo momentas

Šiame skyriuje daugiausia dėmesio skiriama sukimo momentui: kas tai yra, kam jis skirtas ir tt Taip pat išanalizuosime apkrovų tipus priklausomai nuo siurblio modelių ir elektros variklio bei siurblio apkrovos atitiktį.

Ar kada bandėte ranka pasukti tuščio siurblio veleną? Dabar įsivaizduokite, kad sukate jį, kol siurblys yra pilnas vandens. Pajusite, kad tokiu atveju sukimo momentui sukurti reikia daug daugiau pastangų.

Dabar įsivaizduokite, kad jums reikia pasukti siurblio veleną keletą valandų iš eilės. Jei siurblys būtų pripildytas vandens, greičiau pavargtumėte ir jaustumėte, kad per tą patį laikotarpį išeikvotumėte daug daugiau energijos nei atlikdami tokias pačias manipuliacijas su tuščiu siurbliu. Jūsų pastebėjimai visiškai teisingi: būtina didelė galia, kuris yra darbo (sunaudotos energijos) per laiko vienetą matas. Paprastai standartinio elektros variklio galia išreiškiama kW.

Sukimo momentas (T) yra jėgos ir jėgos rankos sandauga. Europoje jis matuojamas niutonais vienam metrui (Nm).

Kaip matote iš formulės, sukimo momentas didėja, jei didėja jėga arba jėgos svirtis – arba abu. Pavyzdžiui, jei veleną pritaikysime 10 N jėgą, atitinkančią 1 kg, kai svirties ilgis (jėgos svirtis) yra 1 m, gautas sukimo momentas bus 10 Nm. Padidinus jėgą iki 20 N arba 2 kg, sukimo momentas bus 20 Nm. Lygiai taip pat sukimo momentas būtų 20 Nm, jei svirtis būtų ištiesta iki 2 m ir jėga būtų 10 N. Arba, kai sukimo momentas yra 10 Nm, kai jėgos svirtis yra 0,5 m, jėga turėtų būti 20 N.

Darbas ir galia

Dabar apsistokime ties tokia sąvoka kaip „darbas“, kuri šiame kontekste turi ypatingą reikšmę. Darbas atliekamas kiekvieną kartą, kai jėga – bet kokia jėga – sukelia judėjimą. Darbas lygus jėga ir atstumas. Linijiniam judėjimui galia išreiškiama kaip darbas, atliktas tam tikru momentu.

Jei kalbame apie sukimąsi, galia išreiškiama sukimo momentu (T), padaugintu iš sukimosi greičio (w).

Objekto sukimosi greitis nustatomas išmatuojant laiką, per kurį tam tikras besisukančio objekto taškas apsisuka. Dažniausiai ši reikšmė išreiškiama apsisukimais per minutę, t.y. min-1 arba aps./min. Pavyzdžiui, jei objektas padaro 10 pilnų apsisukimų per minutę, tai reiškia, kad jo sukimosi greitis yra: 10 min-1 arba 10 aps./min.

Taigi, sukimosi greitis matuojamas apsisukimais per minutę, t.y. min-1.

Matavimo vienetus pateikiame į bendrą formą.

Aiškumo dėlei paimsime skirtingus elektros variklius, kad galėtume detaliau išanalizuoti galios, sukimo momento ir greičio ryšį. Nors elektros variklių sukimo momentas ir greitis labai skiriasi, jų galia gali būti tokia pati.

Pavyzdžiui, tarkime, kad turime 2 polių variklį (3000 aps./min.) ir 4 polių variklį (1500 aps./min.). Abiejų elektros variklių galia – 3,0 kW, tačiau skiriasi jų sukimo momentai.

Taigi 4 polių variklio sukimo momentas yra du kartus didesnis nei dviejų polių variklio su tokia pačia galia.

Kaip sukuriamas sukimo momentas ir greitis?

Dabar, kai apžvelgėme sukimo momento ir sukimosi greičio pagrindus, pažiūrėkime, kaip jie sukurti.

Elektros varikliuose kintamoji srovė sukimo momentas ir sukimosi greitis susidaro dėl rotoriaus ir besisukančio magnetinio lauko sąveikos. Magnetinis laukas aplink rotoriaus apvijas bus linkęs į statoriaus magnetinį lauką. Faktinėmis darbo sąlygomis rotoriaus greitis visada atsilieka nuo magnetinio lauko. Taigi rotoriaus magnetinis laukas kerta statoriaus magnetinį lauką ir atsilieka nuo jo bei sukuria sukimo momentą. Rotoriaus ir statoriaus sukimosi greičio skirtumas, kuris matuojamas %, vadinamas slydimo greičiu.

Paslysti yra pagrindinis elektros variklio parametras, apibūdinantis jo veikimo režimą ir apkrovą. Kuo didesnę apkrovą turi atlaikyti variklis, tuo didesnis slydimas.

Turėdami omenyje tai, kas buvo pasakyta aukščiau, paanalizuokime dar keletą formulių. Asinchroninio variklio sukimo momentas priklauso nuo rotoriaus ir statoriaus magnetinių laukų stiprumo, taip pat nuo fazių santykio tarp šių laukų. Šis santykis parodytas šioje formulėje:

Magnetinio lauko stiprumas pirmiausia priklauso nuo statoriaus konstrukcijos ir medžiagų, iš kurių pagamintas statorius. Tačiau įtampa ir srovės dažnis taip pat vaidina svarbų vaidmenį. Sukimo momento santykis yra proporcingas įtempių santykio kvadratui, t.y. jei naudojama įtampa nukrenta 2%, sukimo momentas sumažėja 4%.

Rotoriaus srovė indukuojama per maitinimo šaltinį, prie kurio prijungtas elektros variklis, o magnetinį lauką iš dalies sukuria įtampa. Įėjimo galią galima apskaičiuoti, jei žinome variklio maitinimo duomenis, t.y. įtampa, galios koeficientas, srovės suvartojimas ir efektyvumas.

Europoje veleno galia paprastai matuojama kilovatais. JAV veleno galia matuojama arklio galiomis (AG).

Jei reikia išversti arklio galių iki kilovatų, tiesiog padauginkite atitinkamą vertę (arklio galiomis) iš 0,746. Pavyzdžiui, 20 AG lygus (20 0,746) = 14,92 kW.

Ir atvirkščiai, kilovatus galima konvertuoti į arklio galias, padauginus kilovato vertę iš 1,341. Tai reiškia, kad 15 kW yra 20,11 AG.

Variklio sukimo momentas

Galia [kW arba AG] susieja sukimo momentą su sukimosi greičiu, kad nustatytų bendrą darbo kiekį, kurį reikia atlikti per tam tikrą laiką.

Apsvarstykite sukimo momento, galios ir greičio sąveiką, taip pat jų ryšį su elektros įtampa Grundfos elektros variklių pavyzdžiu. Elektros varikliai turi tą pačią galią ir 50 Hz, ir 60 Hz.

Tai reiškia drastišką sukimo momento sumažėjimą esant 60 Hz: 60 Hz padidina apsukų skaičių 20 %, todėl sukimo momentas sumažėja 20 %. Dauguma gamintojų nori nurodyti variklio galią ties 60 Hz, todėl tinklo dažniui nukritus iki 50 Hz, varikliai suteiks mažesnę veleno galią ir sukimo momentą. Elektros varikliai tiekia vienodą galią esant 50 ir 60 Hz.

Variklio sukimo momento grafinis vaizdas parodytas paveikslėlyje.

Paveikslėlyje pavaizduota tipinė sukimo momento / greičio charakteristika. Toliau pateikiami terminai, naudojami apibūdinti kintamosios srovės variklio sukimo momentą.

Pradinis sukimo momentas(Mn): mechaninis sukimo momentas, sukurtas elektros variklio ant veleno paleidimo metu, t.y. kai srovė teka per variklį esant pilnai įtampai, kai velenas yra užrakintas.

Minimumas Pradinis sukimo momentas (Mmin): šis terminas vartojamas nurodant žemiausią variklio, kuris apkraunamas visu greičiu, sukimo momento / greičio kreivės tašką. Daugumos „Grundfos“ variklių mažiausias paleidimo momentas atskirai nenurodytas, nes žemiausias taškas yra užblokuoto rotoriaus taške. Dėl to daugumos GRUNDFOS variklių mažiausias paleidimo momentas yra toks pat kaip ir paleidimo momentas.

Užrakinimo momentas(Mblock): didžiausias sukimo momentas yra sukimo momentas, kurį generuoja kintamosios srovės variklis vardinė įtampa tiekiamas vardiniu dažniu, be staigių sukimosi greičio šuolių. Jis vadinamas ribiniu perkrovos momentu arba maksimaliu sukimo momentu.

Sukimo momentas esant pilnai apkrovai(Mp.n.): Sukimo momentas, reikalingas sukurti vardinė galia esant pilnai apkrovai.

Siurblio apkrova ir variklio apkrovos tipai

Išskiriami šie apkrovų tipai:

Nuolatinė galia

Terminas „pastovi galia“ vartojamas tam tikroms apkrovoms, kurioms didėjant greičiui reikia mažesnio sukimo momento, ir atvirkščiai. Pastovios galios apkrovos dažniausiai naudojamos metalo apdirbimui, pvz., gręžiant, valcuojant ir kt.

Pastovus sukimo momentas

Kaip rodo pavadinimas – „pastovus sukimo momentas“ – suprantama, kad sukimo momento dydis, reikalingas bet kokiam mechanizmui valdyti, yra pastovus, nepriklausomai nuo sukimosi greičio. Konvejeriai yra šio darbo būdo pavyzdys.

Kintamasis sukimo momentas ir galia

„Kintamas sukimo momentas“ – ši kategorija mus labiausiai domina. Šis momentas aktualus apkrovoms, kurioms esant mažam sukimosi dažniui reikalingas mažas sukimo momentas, o didėjant greičiui reikia didesnio sukimo momento. Tipiškas pavyzdys yra išcentriniai siurbliai.

Likę šį skyrių daugiausia dėmesio skirs kintamam sukimo momentui ir galiai.

Nustačius, kad išcentriniams siurbliams būdingas kintamasis sukimo momentas, turime išanalizuoti ir įvertinti kai kurias išcentrinio siurblio charakteristikas. Kintamo greičio pavarų naudojimui taikomi specialūs fizikos dėsniai. Šiuo atveju tai panašumo dėsniai , kurie apibūdina ryšį tarp slėgio skirtumų ir srauto greičio.

Pirma, siurblio srautas yra tiesiogiai proporcingas greičiui. Tai reiškia, kad jei siurblys dirbs 25 % didesniu greičiu, srautas padidės 25 %.

Antra, siurblio galvutė pasikeis proporcingai sukimosi greičio pokyčio kvadratui. Jei greitis padidinamas 25%, slėgis padidėja 56%.

Trečia, ir įdomiausia, kad galia yra proporcinga sukimosi greičio pokyčio kubui. Tai reiškia, kad jei reikiamas greitis sumažinamas 50%, tai reiškia, kad energijos suvartojimas sumažėja 87,5%.

Apibendrinant galima pasakyti, kad mastelio keitimo dėsniai paaiškina, kodėl kintamo greičio pavaros yra tinkamesnės toms programoms, kurioms reikalingas kintamas srautas ir slėgis. „Grundfos“ siūlo įvairius variklius su integruotais dažnio keitiklis, kuris reguliuoja sukimosi greitį, kad būtų pasiektas būtent šis tikslas.

Kaip ir srautas, slėgis ir galia, reikiamas sukimo momento dydis priklauso nuo sukimosi greičio.

Paveikslėlyje parodytas išcentrinio siurblio pjūvis. Šio tipo apkrovos sukimo momento reikalavimai yra beveik priešingi „pastovios galios“ reikalavimams. Kintamo sukimo momento apkrovoms reikalingas sukimo momentas esant mažam greičiui yra mažas, o reikiamas sukimo momentas esant mažam greičiui aukštas dažnis sukimasis puikus. Matematine prasme sukimo momentas yra proporcingas sukimosi greičio kvadratui, o galia yra proporcinga sukimosi greičio kubui.

Tai galima iliustruoti naudojant sukimo momento / greičio charakteristiką, kurią naudojome anksčiau kalbėdami apie variklio sukimo momentą:

Varikliui įsibėgėjus nuo nulio iki vardinio greičio, sukimo momentas gali labai pasikeisti. Sukimo momento dydis, reikalingas tam tikrai apkrovai, taip pat skiriasi priklausomai nuo greičio. Kad variklis būtų tinkamas tam tikrai apkrovai, būtina, kad variklio sukimo momento dydis visada viršytų sukimo momentą, reikalingą tam tikrai apkrovai.

Pavyzdyje esant vardinei apkrovai išcentrinio siurblio sukimo momentas yra 70 Nm, o tai atitinka 22 kW, kai vardinis greitis yra 3000 min-1. Tokiu atveju siurbliui reikia 20% sukimo momento esant vardinei apkrovai paleidžiant, t.y. apie 14 Nm. Paleidus sukimo momentas šiek tiek sumažėja, o tada, kai siurblys padidina greitį, jis padidėja iki visos apkrovos.

Akivaizdu, kad mums reikia siurblio, kuris užtikrintų reikiamas srauto / aukščio (Q / H) vertes. Tai reiškia, kad varikliui negalima leisti sustoti, o variklis turi nuolatos greitėti, kol pasieks vardinį greitį. Todėl būtina, kad sukimo momento charakteristika atitiktų arba viršytų apkrovos charakteristikas visame diapazone nuo 0% iki 100% sukimosi greičio. Bet koks „perteklinis“ momentas, t.y. Skirtumas tarp apkrovos kreivės ir variklio kreivės naudojamas kaip sukimosi pagreitis.

Elektros variklio atitikimas apkrovai

Jei reikia nustatyti, ar konkretaus variklio sukimo momentas atitinka apkrovos reikalavimus, galite palyginti variklio greičio / sukimo momento charakteristikas su apkrovos greičio / sukimo momento charakteristikomis. Variklio sukuriamas sukimo momentas turi viršyti reikiamą apkrovos sukimo momentą, įskaitant pagreičio ir viso sukimosi greičio periodus.

Būdinga sukimo momento priklausomybei nuo standartinio elektros variklio ir išcentrinio siurblio sukimosi greičio.

Jei pažvelgsime į charakteristiką, pamatysime, kad kai variklis pagreitėja, jis pradeda veikti nuo srovės, atitinkančios 550% visos apkrovos srovės.

Varikliui artėjant prie vardinio greičio, srovė mažėja. Kaip ir galima tikėtis, pradinio paleidimo metu variklio nuostoliai yra dideli, todėl šis laikotarpis neturėtų būti ilgas, kad būtų išvengta perkaitimo.

Labai svarbu, kad Maksimalus greitis sukimas buvo pasiektas kuo tiksliau. Tai susiję su energijos suvartojimu: pavyzdžiui, 1 % padidinus sukimosi greitį, palyginti su standartiniu maksimaliu, suvartojama 3 % daugiau.

Energijos suvartojimas yra proporcingas siurblio sparnuotės skersmeniui iki ketvirtos galios.

Sumažinus siurblio sparnuotės skersmenį 10%, energijos suvartojimas sumažėja (1- (0,9 * 0,9 * 0,9 * 0,9)) * 100 = 34%, tai yra 66% vardinės galios. Ši priklausomybė nustatoma išskirtinai praktikoje, nes tai priklauso nuo siurblio tipo, sparnuotės konstrukcijos ir nuo to, kiek sumažinsite sparnuotės skersmenį.

Variklio paleidimo laikas

Jei mums reikia nustatyti elektros variklio dydį konkrečiai apkrovai, pavyzdžiui, išcentriniams siurbliams, pagrindinis mūsų rūpestis yra užtikrinti tinkamą sukimo momentą ir galią vardiniame darbo taške, nes išcentrinių siurblių paleidimo sukimo momentas yra gana mažas. Paleidimo laikas yra gana ribotas, nes sukimo momentas yra gana didelis.

Neretai sudėtingų variklio apsaugos ir valdymo sistemų paleidimas užtrunka šiek tiek laiko, kad galėtų išmatuoti variklio paleidimo srovę. Variklio ir siurblio paleidimo laikas apskaičiuojamas pagal šią formulę:

tstart = laikas, reikalingas siurblio varikliui pasiekti visos apkrovos greitį

n = variklio greitis esant pilnai apkrovai

Itot = inercija, kuriai reikalingas pagreitis, t.y. variklio veleno, rotoriaus, siurblio veleno ir sparnuotės inercija.

Siurblių ir variklių inercijos momentą galima rasti atitinkamuose techniniuose duomenyse.

Mizb = sukimo momento perteklius, kuris pagreitina sukimąsi. Perteklinis sukimo momentas yra lygus variklio sukimo momentui atėmus siurblio sukimo momentą įvairiais greičiais.

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų skaičiavimų, atliktų šiam pavyzdžiui su CR siurblio 4 kW elektros varikliu, paleidimo laikas yra 0,11 sekundės.

Variklio paleidimų skaičius per valandą

Šiuolaikinės sudėtingos variklio valdymo sistemos gali valdyti konkretaus siurblio ir variklio paleidimų skaičių per valandą. Šį parametrą reikia valdyti taip, kad kiekvieną kartą, kai variklis užvedamas vėlesniu pagreičiu, suvartojama daug paleidimo srovė. Paleidimo srovė įkaitina variklį. Jei variklis nėra aušinamas, nuolatinė įsijungimo srovė žymiai įkaitins variklio statoriaus apvijas, todėl variklis sugenda arba sutrumpėja izoliacijos tarnavimo laikas.

Paprastai variklio tiekėjas yra atsakingas už variklio paleidimų skaičių per valandą. Pavyzdžiui, „Grundfos“ siurblio duomenų lape nurodo maksimalų paleidimų skaičių per valandą, nes maksimalus paleidimų skaičius priklauso nuo siurblio inercijos momento.

Variklio galia ir efektyvumas (eta)

Yra tiesioginis ryšys tarp elektros variklio sunaudojamos galios iš tinklo, variklio veleno galios ir siurblio sukurtos hidraulinės galios.

Siurblių gamyboje šiems trims skirtingiems galios tipams naudojami šie pavadinimai.

P1 (kW) įėjimas elektros energija siurbliai yra galia, kurią siurblio variklis gauna iš elektros energijos šaltinio. Galia P! yra lygi galiai P2, padalytai iš elektros variklio naudingumo koeficiento.

P2 (kW) Variklio veleno galia – tai galia, kurią variklis tiekia siurblio velenui.

P3 (kW) Siurblio įėjimo galia = P2, su sąlyga, kad siurblio ir variklio velenų jungtis neišsklaido energijos.

P4 (kW) Siurblio hidraulinė galia.