Инжиниринг және ақпаратттық технологиялар факультеті
Электр жетегінің қолданылу аймағы
жүктеу/скачать 197.1 Kb.
|
| Электр жетегінің қолданылу аймағы.
Электр қозғалтқыштың қуаты жалпы орнықталған қуатқа қарағанда 5% айырмашылығы болған. Соңғы жылдары электр қозғалтқыштың қуаттары орнықты қозғалтқыштың жалпы қуатына тең болуы талап етілді. Өндірісте қолданылатын электр жетектері 3 топқа бөлінеді: жалпы, жекеленген, қозғалтқыштар топтары. Жалпы қозғалтқышты электр жетек тек қана бір электр қозғалтқышынан тұрады. Осы жетек әсерінен бірнеше механизмдер іске кіреді. Бұл жетектің бір ғана қысқаша білікы болады және ол көбінесе станоктың айналу жылдамдығын өзгертіп отырады, яғни жұмысты токтатып қоюға немесе станокты жұмысқа қосуға мүмкіндік береді. Жетектеуші қозғалтқыштың токтап қалуынан барлық механизмдер жұмысын аяқтайды, ал тек қана бір механизм жұмысы жетектің ПӘК төмендетеді. Жекеленген электр жетегі тек бір ғана электр қозғалтқыштан тұрады. Осы қозғалтқыш жекеленген орындаушы механизмді қозғалта алады. Осындай электр жетегімен бұрғылау станоктары, аз қуатты станоктар қамтамасыз етіледі. Біріншіден энергия іс қозғалыс станокқа бақылаушы жетек арқылы беріледі. Ол жетекті кейде жеке дара деп атайды. Көп қозғалтқышты жетек бірнеше электр қозғалтқыштардан тұрады. Әрбір қозғалтқыш өлшеуіш механизмнің жекеленген элементтерін қозғалысқа келтіріп отырады. Жетектің осы түрі күрделі металл өңдеуші қуатты үлкен станоктарда, қағаз өңдейтін машиналарда, көтеруші крандарда және басқа да қуаты үлкен механизмдерде қолданылады. Тұрақты ток машиналарында екі қабаттан тұратын орамалар кеңінен колданылады. Бұларда якорь науашаларында секцияның активтік бөліктері екі қабат орналасады. Ораманың әр секциясы бір бірінен полюс бөлігіне шамалас болатын қашықтықта (әр аттас көршілес полюстер осьтерінің ара қашықтығы) орналасқан екі активтік жақтардан тұрады. Активтік өткізгіштердің мұндай ара кашықтығында (орама адымы) өткізгіштерде индукцияланған ЭҚК-тер бір бағытқа бағытталады да, секцияның ЭҚК-інің мәні үлкен болады, өйткені оның активтік жақтарының ЭҚК-тері бір бірімен қосылады. Секцияның активтік жағының бір бөлігі науашаның жоғарғы қабатында, ал екінші бөлігі - төменгі қабатында болады. Ораманың жазып көрсетілген сұлбасында науашаның жоғарғы қабатында орналасқан активтік жағы тұтас сызықпен, ал төменгі қабы үзікті сызықпен көрсетіледі. Секциялардың ұштары ораманың басқа секцияларымен де, коллекторлар тіліктерімен де жалғанады. Орама кұратын секциялар бір бірімен, оларда индукцияланатын ЭҚК-тер бір жаққа бағытталғандай етіп қосылады. Ол үшін тізбектеп қосылған секциялардың бастапкы (соңғы) өткізгіштері кез келген сәтте полярлығы бірдей полюстер астында болуы керек. Қозғалтқыш білігінде жүктеме азайғанда (Мэ>МТ) якорьдің айналуы үдей бастайды. Ол оның орамасындағы кері ЭҚК-ті үлкейтуге алып келеді. Якорь орамасындағы ток кемиді және қозғалтқыштың айналдырушы моменті төмендейді. Кері ЭҚК, жиілік және якордегі ток моменттер қайта теңгерілгеніне өзгереді (Мэ >МТ). Бірақта тұрақты ток қозғалтқыштарында көпшілік жағдайларда жиіліктің кез келген өзгеруінде моменттердің теңгерілуі бола бермейді де, айналдырушы момент қозғалтқыш білігіндегі тежегіш моменттен әрқашан үлкен болады (МЭ>МТ). Мұндай жағдайда якорь айналу жиілігі үздіксіз өседі, теория жүзінде бұл өсу шексіздікке ұмтылады. Іс жүзінде жиілік нақтылы (номинал) жиіліктен айтарлықтай асып кетсе, машина талқандалып істен шығады, орамның маңдайшасының қосылыстарының құрсаулары үзіледі, орама өткізгіштері науашалардан шығып кетеді және т.с.с. Мұндай апаттық режимді қозғалтқыштың талқандалу жүрісі деп атайды. Қозғалтқыш якорінің айналу бағыты полюстердің полярлығымен якорь орамасының өткізгіштеріндегі ток бағытына байланысты. Сонымен, қозғалтқышты реверстеу, яғни якорьдің айналу бағытын өзгерту үшін полюстер полярлығын қоздыру орамасын ауыстырып қосу арқылы өзгерту керек немесе якорь орамасындағы токтың бағытын өзгерту керек. Қоздыру орамасының біршама индуктивтілігі болатындықтан, оны ауыстырып қосу орынсыз. Сондықтан, тұрақты ток қозғалтқышын әдетте якорь орамасын ауыстырып қосу арқылы реверстейді. Электр жетегі – басқарылатын электр механикалық жүйе. Оның қызметі – электрлік энергияны механикалық энергияға және керісінше, механикалық энергияны электрлік энергияға түрлендіру және осы үрдісті басқару. Электр жетегі біріккен электр механикалық жүйені көрсетеді, оның құрылымдық сұлбасы 5.1-суретте берілген. 5.1-сурет. Электр жетегінің құрылымдық сұлбасы 5.1-суретте келесі белгілер қабылданған: ЭБЖ – басқару жүйесінің энергетикалық бөлімі; АБЖ – басқару жүйесінің ақпараттық бөлімі; ЭМТ – электр механикалық түрлендіргіш; ҚР– қозғалтқыштың роторы; БМ – беріліс механизмі; ОМ – орындаушы механизм. Желіден тұтынатын электрлік энергия электр механикалық түрлендіргіш (ЭМТ) арқылы механикалық энергияға түрленеді. Механикалық энергия қозғалтқыштың роторына (ҚР) беріледі, ол жерде оның шамалы бөлігі кинетикалық энергияның қорын ұлғайтуға және қозғалтқыштың механикалық шығындарына жұмсалады. Механикалық энергияның қалған бөлігі қозғалтқыштың бөлігінен беріліс механизмі (БМ) арқылы орындаушы механизмге (ОМ) және одан кейін жұмысшы органға беріледі. Қазіргі заманғы электр жетегінде ЭБЖ электр жетегінің жұмысына қажетті токтың, кернеудің және жиіліктің түрленуін қамтамасыз ететін электрлік энергияның басқарылатын түрлендіргіші ретінде қолданылады. Ақпараттық басқару жүйесі (АБЖ) берілген жұмыс режимдері, жүйенің ағымдағы жағдайы және технологиялық үрдістің өтуі туралы ақпарат негізінде энергияны түрлендіру (электрлікті механикалыққа және керісінше) үрдісін басқарады. Қозғалтқыштың роторына ω жылдамдығы кезінде М электр магниттік моменті берілген, оның әсерінен механикалық бөлігі қозғалысқа келтіріледі және машинаның жұмысшы органында технологиялық үрдіспен қарастырылған жұмыс орындалады. Электр жетегінің екі каналы бар - күштік және ақпараттық (5.2-сурет). Бірінші канал арқылы түрленетін энергия тасымалданады (5.2-суреттегі қалың стрелкалар), екінші канал арқылы энергия ағыны басқарылады, сонымен қатар жүйенің күйі мен жұмысы жөнінде мәліметтер жинақталады және өңделеді, оның ақауларының диагностикасы жүргізіледі (5.2-суреттегі жіңішке стрелкалар). 5.2-сурет. Электр жетегінің жалпы құрылымдық сұлбасы Күштік канал екі бөлімнен тұрады – электрлік және механикалық, және міндетті түрде байланыстырушы буыны болады, ол – электр механикалық түрлендіргіш. Күштік каналдың электрлік бөліміне электрлік энергияны қоректену көзінен (өндірістік электр желісінің шиналарынан, автономды электрлік генератордан, аккумуляторлық батареядан және т.б.) электр механикалық түрлендіргішке ЭМТ және керісінше беретін және қажет болса, электрлік энергияны түрлендіретін (ЭТ) құрылғылары кіреді. Механикалық бөлімі электр механикалық түрлендіргіштің жылжымалы органынан, механикалық берілістен және пайдалы механикалық энергия өндірілетін қондырғының орындаушы органынан тұрады. Электр жетегі, бір жағынан, электрмен қамтамасыз ету жүйесімен немесе электрлік энергия көзімен, екінші жағынан, технологиялық қондырғымен немесе машинамен, үшінші жағынан ақпараттық түрлендіргіш (АТ) арқылы жоғары деңгейлі ақпараттық жүйемен (көбінесе адам – оператор) байланысады (5.2-сурет). Электр жетегін берілген жүйелердің бөлігі түрінде олардың ішкі жүйесі ретінде санауға болады. Шындығында, электрмен қамтамасыз ету бойынша маманды электр жетегі электрлік энергияны тұтынушы ретінде, ал технологты немесе машина конструкторын – механикалық энергияның көзі ретінде, автоматтты басқару жүйесін жасайтын және оны пайдаланатын инженерді – оның жүйесін технологиялық үрдіспен немесе электрмен қамтамасыз ету жүйесімен байланыстыратын дамыған интерфейс ретінде қызықтырады. Механикалық энергиямен, қозғалыспен байланысты барлық үрдістер дерлік электр жетегі арқылы іске асырылады. Бұған тек электрлік емес қозғалтқыштарды қолданатын автономды көліктік құрылғылар жатпайды (автомобильдер, самолеттер, жылжымалы құрамның кейбір түрлері). Салыстымалы түрде аз өндірістік қондырғыларда гидрожетек, одан да сирек – пневможетек қолданылады. Электр жетегінің мұндай кең ауқымда қолданылуы электрлік энергияның ерекшеліктеріне байланысты: оны кез келген қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндігі, әр уақытта оны пайдалануға дайын болуы, энергияның басқа түрлеріне оңай түрленуі. Бүгінгі таңда аспаптық жүйелерде қуатты бірлік микроваттқа тең электр жетектері қолданылады; газды сорып алатын станциядағы компрессордың электр жетегінің қуатты бірнеше ондық мегаватты, яғни қуаты бойынша қазіргі заманғы электр жетектерінің диапазонынан 1012-не артық. Осы тұрғыда айналу жиілігінің диапазоны: жартылай өткізгіштің кристаллдарын алатын қондырғыда қозғалтқыштың бөлігі қозғалыстың біркелкілігіне қатаң талаптар кезінде 1 айналымдағы бірнеше ондық сағатта жасалуы керек; ажарлағыш шарықтастың айналу жиілігі қазіргі заманғы жақсы білдекте 150000 айн/мин бола алады. Бірақ анағұрлым кең – шексіз кең – қазіргі заманғы электр жетектерінің қолданылу диапазоны: жасанды жүректен экскаваторға дейін, желдеткіштен радиотелескоптың антеннасына дейін, кір жуатын машинадан иілгіш өндірістік жүйеге дейін. Осы ерекшелік – технологиялық сферамен тығыз өзара байланысы – электр жетегіне қатты әсер жасаған және жасап келеді. Технологиялық қондырғылардан көбейіп келе жатқан талаптар электр жетегінің дамуын, оның элементарлық базасының, әдістемесінің жетілгенін анықтайды. жүктеу/скачать 197.1 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|