Основным назначением гидропривода, как упоминалось выше, является преобразование приведенной к выходному звену меха­нической характеристики приводящего двигателя в соответствии с требованиями нагрузочной характеристики рабочей машины или механизма. При этом широкие возможности объемного гидропри­вода позволяют использовать в качестве привода почти любой машины или механизма наиболее простой и дешевый нерегулируе­мый трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Рассмотрим совместную работу приводящего асинхронного двигателя с объемным гидроприводом. Пусть вал электродвига­теля соединен непосредственно с валом насоса, т. е. моменты на валах и частоты их вращения одинаковы: М_Э = М_Н, n_э = n_н, Для упрощения задачи пусть и вал гидромотора также непосред­ственно соединен с валом машины или механизма, т. е. М_д = М_м, n_Д=n_М. Требуется при заданной нагрузке на валу машины опре­делить рабочий режим гидромотора и электродвигателя.

Для решения поставленной задачи наиболее рационально при­вести (пересчитать) моментную характеристику электродвигателя М_э =ƒ(п) к валу гидромотора и, решив совместно уравнения приведенной характеристики М_д=f (п) и нагрузочной характе­ристики М_м = / (n), определить рабочий режим гидромотора. Затем, зная рабочий режим гидромотора, обратным пересчетом определить рабочий режим электродвигателя. Пересчет характе­ристик следует выполнять по уравнению, которое в данном случае будет иметь вид:

Для наглядности задача по приведению моментных характе­ристик и определению рабочих режимов машин решена графически.

Причем при пересчете характеристики М_э = ƒ(п) по уравне­нию (9.5) приняты: η= 1, R_м = 1/i = const. На рис. 9.3 при построении взят k_M = 2. Затем из приведенной теоретической ха рактеристики М_л._т = f (п) вычтен момент сопротивления ∆M, соответствующий потерям мощности в гидроприводе:

где ∑∆N — суммарные потери мощности.

Приведенная к валу гидромотора моментная характеристика за вычетом ∆M = ƒ(п) показана на рис. 9.3 кривой М_Д = f (п) При U_H = U _Д = 1. Как видно из рисунка, моментная характе­ристика в рабочей зоне (правее горба) стала еще более жесткой, чем у электродвигателя (при значительном изменении момента n≈const). Значительно увеличился максимальный момент М_дmax двигателя. Однако пусковой момент М_д. _п остался малым.

Рабочий режим гидромотора будет определяться точкой пере­сечения характеристик М_Д =ƒ(п) и М_м = f ( n )—точка с при Uн = 1. Для определения рабочего режима электродвигателя достаточно воспользоваться координатами точки с и уравнением (9.5). На рис. 9.3 рабочий режим электродвигателя показан nочкой е.

При регулировании подачи насоса (U_н = var) момент на валу гидромотора почти не меняется (см. рис. 9.2, б). Поэтому почти неизменным будет и общий вид характеристики М_д =ƒ(n). С изменением частоты вращения будет осуществляться параллельное перемещение характеристики влево с уменьшением параметра U_H (на рис. 9.3 показаны искусственные характеристики при Uн =

0,7 и U_Н = 0,4). В действительности значения моментов будут несколько уменьшаться с уменьшением подачи насоса вследствие увеличения значений ∆M. Однако М_{д мах} при этом будет оставаться достаточно большим. Этим обстоятельством пользуются на Практике для увеличения пускового момента гидромотора при включении его под нагрузкой.

При изменении рабочего объема гидромотора момент на его валу с увеличением частоты вращения уменьшается (см. рис. 9.1, б). Поэтому моментная характеристика М_д =ƒ(п) будет смещаться от естественной U_н = U_д = 1) вправо и вниз по соот­ветствующим законам (на рис. 13.6 кривые при U_д = 0,7 и U _Д =0,4).

При регулировании частоты вращения гидромотора точка, Определяющая его рабочий режим, будет перемещаться по кривой М_м = f (п) — точка а и b при U_H = 0,4 и U_H = 0,7 и точка d при U_Д = 0,7. При этом с уменьшением рабочего объема гидромотора значение М_Д может уменьшиться настолько, что работа привода на данную нагрузку станет невозможной (например, при U_Д - 0,4).

При дроссельном регулировании полученная ранее силовая характеристика выходного звена гидродвигателя является одновременно и приведенной характеристикой электродвигателя. Причем при расположении дросселя последовательно с гидродвигателем мощность насоса, а следова­тельно, и электродвигателя, не меняется с изменением нагрузки ни выходном звене гидродвигателя (при ∆Q > 0). Поэтому электродвигатель будет работать с постоянным моментом, а следова-тельно, и скоростью на валу. Эти параметры будут определяться давлением, на которое настроен переливной клапан.

При расположении дросселя параллельно гидродвигателю мощность насоса, а следовательно, и электродвигателя будет меняться с изменением нагрузки на выходном звене гидродвигателя. Поэтому несколько изменится и частота вращения вала    электродвигателя, а следовательно, и подача насоса. Таким образом, в этом случае приведенная характеристика к выходному звену гидродвигателя, почти не будет меняться с изменением нагрузки.

Вопросы для самопроверки.

1. Для чего используется . совместная работа объемного привода с приводящим двигателем.

2. По какой формуле осуществляется пересчет характеристик?

Литература: 2, 3

Раздел 10.  ГИДРОМУФТЫ.