液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析

　　1　电动机与液力耦合器联合运行的特性分析

　　1.1　改善电动机的启动性能

　　由电力拖动知,电动机在启动时的力矩方程为

　　式中　M alt="液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析"q、Ma、Mj———电动机启动力矩、加速力矩及静阻力矩;

　　GD2———电动机转子、液力耦合器、减速器、链条和货载等的力矩。

　　由式(1)、式(2)知,要使电动机启动,必须使M alt="液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析"q>Mj。由于加速时间与M alt="液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析"q-Mj的大小成反比,如图1所示,当Mj>M alt="液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析"q时,电动机不能启动,但带有液力耦合器后,由于负载是通过泵轮加在电机上的,泵轮的输入扭矩(电机负载扭矩)MB∝n2B。

　　刚开始启动时,电动机转速很低,液力耦合器泵轮输入力矩很小,此时涡轮处于静止状态,而泵轮沿i=0的抛物线加速。由于泵轮GD2很小,故电动机如空载一样加速很快。随着电动机转速的不断加大,泵轮输入力矩愈来愈大,电动机负载也愈来愈大。任一瞬时电动机加速力矩dMa=dMd-dMB(Md为电动机任一点扭矩),到P点后,MBp>Mj,涡轮开始转动,这时Md仍大于MBp,故电动机仍加速运行。涡轮转动后,液力耦合器的传动比i≠0,设i≠0·1,则泵轮沿i=0·1抛物线加速。随涡轮转速不断增加,泵轮力矩沿液力耦合器输入特性成锯齿形状加速并达到E点。如启动后负载力矩减小为额定力矩Me,则电动机由E点沿EF线运行至F点,转入稳定运行。

　　综上所述可得出以下几点结论:

　　(1)电动机与液力耦合器联合运行后,负载能否被启动,主要由泵轮的扭矩大小决定,而与电动机本身的启动力矩大小无关;

　　(2)当输入特性曲线(i=0)交于电动机机械特性曲线最大力矩处时,负载可获得最大启动力矩,如图1所示,这时涡轮将在D点启动运转。一般电动机Mmax(Mmax为电动机的最大力矩)均大于M alt="液力耦合器与电动机联合运行的特性及影响因素分析"q,故可充分利用电动机的最大力矩Mmax启动;

　　(3)可减少启动时间;

　　(4)因启动时负载较小,使冲击电流延续时间减小。

　　1.2　改善电动机的保护性能

　　由图1可知,在制动工况下(i=0),电动机轴所受的最大力矩不会超过它的Mmax。而当较长时间在i=0工况下运转时,工作液体很快发热,当温度超过允许值时,液力耦合器保护塞的易熔合金熔化而使工作液体喷出,电动机将空转,从而起到保护作用。

　　1.3　多电动机传动时,能使各台电动机负荷分配均匀