Ақпанбетов Д. Б тұрақты ток қозғалтқыштары
жүктеу/скачать 285.53 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Орындаған: Студент тобы:АиУ 20-1к: Божбанбай Аружан Тексерген: Ақпанбетов Д.Б Тұрақты ток қозғалтқыштары
|
Халықаралық инженерлік-технологиялық университеті Кафедра: Инженериядағы smart технологиялар Тақырып: Тұрақты ток қозғалтқышы Орындаған: Студент тобы:АиУ 20-1к: Божбанбай Аружан Тексерген: Ақпанбетов Д.Б Тұрақты ток қозғалтқыштары Мазмұны: 1. Жалпы алғандағы электр қозғалтқыштарының қоздырғыштары. 2. Тұрақты ток қозғалтқыштарының электрлік тепе-теңдік теңдеулері. 3. Тұрақты ток қозғалтқыш қуатының энергетикалық теңдігі. 4. Қоздыру жүйесі әртүрлі тұрақты ток қозғалтқыштарының жылдамдық, механикалық және жұмысшы сипаттамалары. 5. Аралас қоздырғышы бар қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасы. Электр қозғалтқыштарының қоздырғыштары, жалпы алғанда, сол генераторлардың қоздырғыш жүйесі сияқты. Қозғалтқыштардың ең көп тарағандары да параллель, тізбектей және аралас қоздарғыштары. Қозғалтқыштардың барлық түрлерінің де жұмыс тәртібін талдағанда, электрлік тепе-теңдік теңдеулеріне жылдамдық және механикалық сипаттамаларына сүйенеді. Тұрақты ток қозғалтқыштарының электрлік тепе-теңдік теңдеулері. Тұрақты ток қозғалтқыштарының тұрақталған жұмыс кездегі электрлік процестері, оның электрлік тепе-теңдік теңдеуімен сипатталады. Якорь орамасына берілген кернеу тұтынатын электр энергиясына пропорцианал, механикалық энергияға айналған пропорционал ЭҚК- тен, якорь тізбегіндегі гистерезис құбылысын, құйынды токтарды, щеткі түйіспелері мен механикалық үйкелістерді ескере отырып, кедергілердің әсерінен энергияның шығынына пропорционал шамада артық болуы тиіс. Оны математика тілінде былай жазуға болады: U = Eλ - IλRλ (4.11) Тұрақты ток қозғалтқыш қуатының энергетикалық теңдігі. Қоздырғыштың желіден тұтынған электр энергиясын, якорь білігін айналдыратын механикалық энергияға айналдыру процесі электрлік, магниттік және механикалық шығындармен байланысты. Қозғалтқыштың білігіндегі механикалық қуат Р2 желіден тұтынған электр энергиясынан қозғалтқыштардың өзінде болатын барлық шығындардың шамасындай аз: Р2 = Р1 – Р2 (4.12) мұндағы Р1 - қозғалтқыштың желіден тұтынған электр қуаты: Р1 = UI (4.13) Р1 - электрлік, магниттік, механикалық және қосымша шығындар қосындысы. Ол шығындар мыналардан тұрады: Ø якорь орамасындағы электр шығыны ( РЯ); Ø қоздыру орамаларындағы электр шығындары (РВ); Ø щеткі мен түйіспелі құрылғыларындағы электр шығыны (РЩ); Ø магнит өткізгіш болаттарындағы электр шығына (РС); Ø желдеткіштегі айгөлектің және щеткінің коллектор бетіне үйкелуінен болатын механикалық шығындар (РМЕХ); Ø магнит өрісінің тістерінде соғуынан шашырау тасқындарынан және басқа да себептерден болатын қосымша шығындар (РҚОС) Р = РЯ + РК + РВ + РЩ + РС + РМЕХ + РҚОС (4.14) Мұндағы РЯ = Iλ2Rλ (4.15) РК = Iλ2RСКО + Iγ2RШШС (4.16) РЩ = UЩШ = 2(0,3……1,1)IЯ (4.17) PC = P(1/150)(f/50)βB2G (4.18) Мұнда Р(1/50)-болатын,В-1Тл және f=50Гц (анықтамалық мағлұмат) болған кездегі салыстырма шығындары; f-магнит өткізгіштің есептелген бөлігінде болаттың қайта магниттену жиілігі Гц; α=(1,2... 1,5)- электрлік болаттың сортына байланысты коэффицент; В-машинаның сәйкес бөлшегінің есепті индукциясы, Тл; G- қарастырылып отырған бөліктің массасы, кг. Механикалық және қосалқы шығындарды анықтау өте қиын, сондықтан оларды қосымша шығындармен біріктіріп мынадай өрнекпен (есептелген) анықтауға болады; РҚОС = (0,012. .0,008)Р1 (4.19) Пайдалы әсер коэффиценті мына өрнекпен есептеледі: η = P2/P1 = (1 – ΣP)/P1 (4.20) Қоздыру жүйесі әртүрлі тұрақты ток қозғалтқыштарының жылдамдық, механикалық және жұмысшы сипаттамалары. Тұрақты ток қозғалтқыштарының қасиеттері жұмысқа қосу, тежеу, жылдамдық (реттеуші) механикалық және жұмысшы сипаттамаларын қоса қарастырғанда анықталады. Алғашқы төрт сипаттамасы «Электржетегі» пәнінің құзырына жатады және мұнда қаралмайды немесе қысқарған нұсқада қаралады. Тұрақты ток қозғалтқыштарының сипаттамалары жағдайда қоздыру жүйесіне байланысты, оларды талдау кезінде соларға баса көңіл аударылады. Тәуелсіз қоздырғышы бар қозғалтқыштардың қолданылуы шектеулі болғандықтан олардың сипаттамалары мұнда қаралмайды. Тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдық (реттеуші) реттеуші сипаттамасы бұл кернеу U мен қоздыру тоғы ІВ тұрақты болғанда, якорь бөлігінің айналымы мен якорь тоғына ІЯ байланыстылығы (тәуелділігі) немесе: n=f(І) егер U= Соnst және ІВ=Соnst: болса жылдамдық сипаттамасы мына өрнекпен есептеледі: Бұл қозғалтқыштың электрлік тепе- теңдік (2.21) және якорь ЭҚК-тің теңдеулерін бірге шешілуінен алынған. Параллель қоздырғышты тұрақты ток қозғалтқыштарының жылдамдық сипаттамасы (2.21)- өрнекті талдау, қозғалтқыш білігінің айнымалы якорь кернеуінің қысқыштарындағы кернеуге U тура пропорцианал және якорь орамасындағы ток IЯ қоздыру орамасындағы токқа ІВ (магнит ағынының Ф) кері пропорцианал екенін көрсетеді. Қозғалтқыштағы жүктеме артқан сайын якорь реакциясы әсерінен бір мезгілде қоздыру орамасындағы магнит ағыны Ф азаяды да якорьдагы ток ІЯ өседі, Дегенмен токтың ІЯ өсуі магнит ағынының азаюына қарағанда айтарлықтай болады және соңдықтан да жүктеме артқанда айналу жылдамдығы төмендегенмен айтарлықтай болмайды. Қоздыру орамасы магнит ағынының азаймауын қозғалтқыш білігінің айналу жылдамдығы демеп отырады. Қозғалтқыштың айналу жылдамдығының жүктелуіне тәуелділігінің әлсіздігі параллель қоздырғышты тұрақты ток қозғалтқышына тән ерекше қасиеттерінің біріне жатады. Жылдамдық сипаттамасының мұндай түрін «қатаң» сипаттама дейді (1.16-сурет 1-қисық). Параллель қоздырғыштары бар қозғалтқыштардың қоздыру тоқтары көмегімен магнит ағынын (2.21) өзгерту арқылы айналу жылдамдығын біртіндеп және ұтымды реттеуге мүмкіндік беретін тамаша қасиеттері бар. Қоздыру тоғы азайғаңда қозғалтқыштың айналу жылдамдығы артады, ал қоздыру тоғы артқанда қозғалтқыштың жылдамдығы азаяды. Бұл электр қозғалтқыштарының айналу жылдамдығын реттеудің ең тиімді тәсілі, өйткені қоздыру тоғының аздығынан, қоздыру орамасындағы қуаттың шығыны, электр қозғалтқыштың қалыпты қуаттылығының пайыздық үлесін ғана құрайды. Тізбектей қоздырғышты тұрақты ток қозғалтқышының жыл-дамдық сипаттамасы «жұмсақ»- қа жатады, демек, айналу жылдамдығының жүктемеленуге тәуелділігі айқын көрінеді. Жүктеменің болымсыз өзгеруі, айналым жылдамдығын айтарлықтай өзгертеді. Мұндай сипаттамалар гипорболалық сипатта болады, бұл тізбектей қоздырылатын қозғалтқыштардың ерекше қасиеттері саналады (1.16-сурет, 4-қисық). Сериесті қозғалтқыштардың сериестік сипаттамаларының теңдеуі, параллель қоздырғышты қозғалтқыштардікі сияқты. Тізбектей қоздырғышты қозғалтқыштардың қоздыру тоғы, якорь тоғына тең және сонымен бірге өзгеретін болғандықтан, мұндай қозғалтқыштардың магнит ағындары жүктемеленуден айтарлықтай дәрежеде тәуелді болады, ол оның жылдамдық сипаттамасының ерекшелік көрінісі. Шағын және орташа жүктемелену кезінде магнит тізбегі қаныққан кезде, магнит ағынының өзгеруі, тоқтың өзгеруіне пропорционал және қоз-ғалтқыштың айналу жылдамдығы жүктемеленуге күшті тәуелді болады. Жүктеменің артуынан, қозғалтқыштың магнит тізбегінің қанығуы артады, магнит ағынының Ф өсу қарқыны төмендейді, оның жылдамдығы аз жүктелу аралығына қарағанда аз дәрежеде өзгере бастайды. Жылдамдық сипаттамасы қаталдау бола бастайды. Тізбектей қоздырғышты қозғалтқыштың кемшілігі, жүктеме аз болса, ток соған сәйкес тиісінше магнит ағыны айтарлықтай азаяды және (2.21) теңдеуге сай айналу жылдамдығы қатты көбейтеді. Қозғалтқыш «басқарудан шығып кетеді» де оның айналуы көп есе артады, ол қозғалтқыштың айналу бөліктерінің механикалық күйреуіне әкелуі ықтимал (1.16-сурет 4-қисық). Сондықтан, сериесті қозғалтқыштарды «бос жүріске» және жүктемесі аз кезде қосуға болмайды. Аралас қоздырғышы бар қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасы. Аралас қоздырғышты қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасының теңдеуі, пареллель қоздырғышы қозғалтқыштікі сияқты (2.21), айырмасы бір магнит ағынының орнына бірімен- бірі үйлесімді немесе біріне- бірі қарсы әрекеттесетін екі магнит ағындары болады: п = (и – ІЯКЯ)/Се.(Ф,ИКО±ФСКО.) (4.22) мұндағы ФШК және Ф- сәйкес, шунттық және сериестік қоздыру орамаларының "+" үйлесім, ал "-" қарама- қарсы қосылуы. Сериестік ораманың орам санын өзгерте отырып және оны шунттық орамамен жалғау арқылы параллель қоздырғышты (1.16-сурет 1-қисық) қозғалтқыштан тізбектей қоздырғышты қозғалтқыштар орамасын қамтып жатқан топтамасын алуға болады. Сериесті ораманың орам санын өзгерте отырып және оны шунттық орамамен жалғау арқылы параллель қоздырғышы бар (1.16-сурет 1- қисық) қозғалтқыштан бастап, тізбектей қоздырғьшты қозғалтқыштар арасын қамтып жатқан, қатаңдығы әр дәрежедегі жылдамдық сипаттамалары топтамасын алуға болады (1.16-сурет 4- қисық). Олардың бұл артықшылықтығы, олардың жүктемесіз жұмыс кезіңде де айналым жылдамдығының басқарудан шығып кетуі болмайды. Себебі, айнылым жылдамдығының шектен шығып кетуін, якорь орамасына үнемі жалғаулы тұрған шунттық қоздыру орамасының магнит ағыны ФШК тежеп отырады. U=Const және ІВ=Const кезіндегі n=f(М) тәуелділігі механикалық сипаттама деп аталады. Оның тендеуі жылдамдық сипаттамасы (2.21) мен тұрақты ток қозғалтқышының моменті (2.21) теңдеулерін бірге шешуден шығады. М=СМLIЯФ ( 4.23) n = ((U/CeФ)) – (MLRЯ/CnФ)2 мұндағы Cn - тұрақты коэффицент, ол мынаған тең: Cn = CeLCM Тұрақты қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы оның жылдамдық сипаттамасынан тек абцисса өсінің маcштабымен ғана ерекшеленеді. Параллель және аралас қоздырғыштары бар қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының қатандығы әртүрлі дәрежедегі құлдырау сипаты болады (1.16 пен 1.17-суреттер, 1.18- суреттер 4-қисықтар). 1.16,1.17-сурет.1.18-сурет. Тізбектей қоздырғыш кедергшсі бар тұрақты ток қозғалтқышының механикалық сипаттамасы. 1 - Rp = 0; 2 - Rp = 2,5RЯ; 3 - Rp = 5RЯ; 4 - Rp = 10RЯ. Сериесті қозғалтқыштардың механикалық сипаттамасының қаныққан тәртіптегі, гипорболалық сипатта болады. Жүктеменің өзгеруімен, тізбектей қоздырғышты қозғалтқыштың болатының қанығуы кең ауқымда өзгеретін болғандықтан, оның сипаты жалпы зандылықты сақтай отырып, гиперболалық түрінен ауытқиды (1.18-сурет,1...3-қисықтар). Тізбектей қоздырғышты тұрақты ток қозғалтқыштарының ерекшелік сипаты олардың жүргізу моменті үлкендігі мен кезкелген тәртіпті істегенде де жұмыс тұрақтылығын қамтамасыз ете алатын өзіне тән механикалық сипатының болуы. Бұл оны көлік электр жетегінде қолдануда, басымдық береді. Жұмысшы сипаттамалары якордағы токтың тұтынылған электр қуатының Р, якорь білігінің айналу жылдамдығы n, біліктегі моменттің М және қозғалтқыштың ПЭК-нің берілген кернеудің және қоздыру орамасындағы токтың мәндері тұрақты болғанда, қозғалтқыштың білігіндегі механикалық қуатқа Р2 тәуелділігі табылады. Демек U=UН=Соnst: және ІВ= Соnst: болғанда I, РI, n, М, η=f(Р2) болады. Аралас және параллель қоздырғыштары бар қозғалтқыштардың жұмысшы сипаттамалары 1.19-суретте көрсетілген, 1-қисық параллель қоздырғышы бар тұрақты ток қозғалтқышына сай келеді. 1.20— сурет. Тізбектей қоздыргышы бар тұрақты ток қозғалтқышының жұмысшы сипаттамасы. Мұндай қоздырғыш жүйесі бар қозғалтқыштың айналу жылдамдығының біліктегі қуаты. Мұндай жылдамдық сипаттамасын "қатаң" деп жиі атайды. Қозғалтқыштың қалыпты тәртіп кезіндегі айналу жылдамдығының өзгеруі, әдетте (0,08.. .0,02) nxx, шамасынан артпайды. Сол суреттегі 2 және 3-қисықтар аралас қоздырғышты тұрақты ток қозғалтқышына сәйкес келеді. Бірінен соң бірі орналасқан орамалардың орам сандарын және оларды параллель орамаға қосу тәсілін таңдап алу арқылы, айналу жылдамдығын жүктемеден толық тәуелсіз етуді ғана емес (1.20-сурет 2-қисық) оған қоса оны аздап арттыруға болады (1.20-сурет, 3- қисық). Тізбектей қоздырғышты қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамасы 1.20-суретте көрсетілген. Одан тізбектей қоздырғышты қозғалтқышы айналуының өзгеру сипаттамасының параллель қоздырғышты қозғалтқыштың айналу жылдамдығының өзгеру сипатынан күрт айырмашылығы барын, көруге болады. жүктеу/скачать 285.53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|