Имеет размерность метры и называется радиусом приведения нагрузки к валу двигателя. Используя это понятие, последнее выражение можно переписать в виде

Приведение моментов инерции к одной оси вращения основывается на равенстве кинетических энергий переходной и эквивалентной (приведенной) системы. В эквивалентной системе инерционность всех видов звеньев реальной механической системы заменяется одним моментом инерции J, приведенным к валу двигателя. При наличии вращающихся частей с моментами инерции J₁, J₂...J_n и угловыми скоростями ω₁, ω₂,...ω_n (см. рис. 1.2) с учетом баланса кинетических энергий можно записать, выражение

Откуда

(1.4)

где - передаточное отношение редуктора от вала двигателя до i- того элемента; - момент инерции двигателя и других элементов (муфты, шестерни и т.п.), установленных на валу двигателя.

Часто в каталогах для двигателей указывается величина махового момента GD² (кгс×м). В этом случае момент инерции в системе СИ вычисляется по формуле

Если в кинематической схеме имеются поступательно движущиеся элементы (см. рис. 1.3), то их масса приводится к валу двигателя также на основе равенства запаса кинетической энергии:

Откуда дополнительная составляющая момента инерции, приведенная к валу двигателя,

. (1.5)

Если механизм имеет вращающиеся и поступательно движущиеся элементы, то выражение (1.4) содержит дополнительно слагаемые вида (1.5).

Механические характеристики электродвигателей и производственных механизмов

При проектировании электропривода электродвигатель должен выбираться так, чтобы его механические характеристики соответствовали механическим характеристикам производственного механизма. Механические характеристики дают взаимосвязь переменных в установившихся режимах.

Механической характеристикой механизма называют зависимость между угловой скоростью и моментом сопротивления механизма, приведенными к валу двигателя ω=f(M_с).

Среди всего многообразия выделяют несколько характерных типов механических характеристик механизмов:

1. Характеристика с моментом сопротивления, не зависящим от скорости (прямая 1 на рис. 1.4). Такой характеристикой обладают, например, подъемные краны, лебедки, поршневые насосы при неизменной высоте подачи и др.

2. Характеристика с моментом сопротивления, линейно зависящим от скорости (прямая 2 на рис. 1.4). Такая зависимость присуща, например, приводу генератора постоянного тока с независимым возбуждением, работающему на постоянную нагрузку.

3. Характеристика с нелинейным возрастанием момента (кривая 3 на рис. 1.4). Типичными примерами здесь могут служить характеристики вентиляторов, центробежных насосов, гребных винтов. Для этих механизмов момент М_с зависит от квадрата угловой скорости ω.

4. Характеристика с нелинейно спадающим моментом сопротивления (кривая 4 на рис. 1.4). Например, у механизмов главного движения некоторых металлорежущих станков момент М_с изменяется обратно пропорционально ω, а мощность, потребляемая механизмом, остается постоянной.

Механической характеристикой электродвигателя называется зависимость его угловой скорости от вращающего момента ω_д =f(M).

В качестве примеров на рис. 1.5 приведены механические характеристики: 1 - синхронного двигателя; 2 – двигателя постоянного тока независимого возбуждения; 3 – двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.