5 айнымалы ток электр жетегі
жүктеу/скачать 173.26 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.1 Асинхронды қозғалтқыштар теңдеуі және механикалық сипаттамалары
|
5 АЙНЫМАЛЫ ТОК ЭЛЕКТР ЖЕТЕГІ Қазіргі таңда асинхронды қозғалтқыштар (АҚ) өте кең таралған қозғалтқыш түрі. Бұл қозғалтқыш түрі барлық машина түрлерінің 90%-н құрайды және тұрақтандырылған қуат өнімінің 55% тұтынады. Бұл АҚ-тың тұрақты ток қозғалтқыштарымен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарымен түсіндіріледі: құрылымының қарапайымдылығы және коллектордың болмауы себепті эксплуатация кезіндегі сенімділігі; аз ауқымдылығы, салмағы және бағасының арзандығы; түсті металлдар шығындарының аз жұмсалуы; жақсы энергетикалық көрсеткіштер және т.б. АҚ механикалық сипаттамаларының түрі ротор типіне тәуелді. Фазалы роторлы және қысқа тұйықталған роторлы қозғалтқыштар үшін механикалық сипаттаманың салыстырмалы түрде қарапайым өрнегін алуға болады. Ал терең пазды роторлы немесе екі тиінді торлы роторлы қозғалтқыштар үшін механикалық сипаттаманың қарапайым және қолайлы өрнегін алу олардағы сырғудың үлкен аймағында мүмкін емес. 5.1 Асинхронды қозғалтқыштар теңдеуі және механикалық сипаттамалары АҚ – тардың электр механикалық және механикалық сипаттамаларына талдау жасау үшін олардың қарапайым орын басу сұлбасы қолданылады (5.1 - сурет). Бұл сұлба бойынша бірінші реттік тізбек қыспағына магниттелу контуры енгізіледі. Орын басу сұлбасын пайдалану үшін келесідей шарттар орындалуы тиіс: қозғалтқыш параметрлерінің тұрақты болуы; ротордың келтірілген кедергісінің ротордың ЭҚК жиілігінен тәуелсіз болуы; магнит тізбегінің статор және ротор орамы кедергісіне әсер етпеуі; жоғары МҚК гармоникасының ескерілмеуі. 5 АҚ-тың орын басу сұлбасында - - тораптың фазалық кернеулерінің әсерлік мәні; - статор тогы; - статор орамына келтірілген ротор тогы; - магниттелу тогы; және - магниттелу контурының индуктивті және активті кедергісі; және - сейілу өрісінен туындайтын статор орамының индуктивті кедергісі және ротордың келтірілген индуктивті кедегісі; және - статор орамының активті кедергісі және ротордың келтірілген кедергісі (жалпы жағдайда )); - келтірілген қосымша кедергі; - идеал бос жүріс жылдамдығы; - ротордың айналу жылдамдығы; - статордан роторға трансформациялау коэффициенті; - қоректендіру кернеуінің жиілігі; - полюстер жұбының саны. АҚ орын басу сұлбасына сәйкес ротордың келтірілген ток мәні , (5.1) мұндағы - қысқа тұйықталу индуктивті кедергісі. Қозғалтқыш жылдамдығы сырғу S арқылы анықталатындықтан келтірілген өрнек электр механикалық сипаттаманың (5.2 - сурет) теңдеуі болып табылады. (S) ω (0) 0 (1) (2) 5.2 – Сурет. АҚ электр механикалық сипаттамасы Электр механикалық сипаттама нүктелеріне талдау жасайық және - идеал бос жүріс нүктесі; - қысқа тұйықталу режимі, мұндағы - іске қосу немесе қысқа тұйықталу тогы; - қарама – қарсы қосу тежелу режимі; - кері бағытта- рекуперативті тежелу. (5.1) өрнекке сәйкес ротор тогының максималды мәні сырғу кезінде орын алады. Рекуперативті тежелу режимінде осы максимум тогының болуы генераторлық режимдегі критикалық моменттің қозғалтқыштық моменттен үлкен болуына себеп болады. қисығы тәуелділігін қайталайды, өйткені жеңілдетілген орын басу сұлбасы бойынша магниттелу тогы тұрақты болады. Механикалық сипаттама теңдеуі қуаттар балансы негізінде алынуы мүмкін. , (5.2) Бұл өрнек бойынша тораптан тұтынылатын қуат магниттелу контурында және статор орамының мысында шығындалады, ал статордан роторға әуелік саңылау арқылы берілетін құраушысы айналмалы магнит өрісінің әсерінен электр магниттік қуатқа түрленеді. Электр магниттік қуат өрнегі бойынша , (5.3) электр магниттік момент өрнегі . (5.4) (5.4) өрнектегі орнына (5.1) өрнегін қою арқылы электр магниттік момент үшін келесідей өрнекке ие боламыз: . (5.5) (5.5) өрнек бойынша АҚ – тың моменті сырғудың күрделі функциясы болып табылады және оң және теріс мәнді сырғуда екі максимумға ие болады. Моменттің максимумын анықтау үшін (5.5) өрнектен S бойынша туынды алынып, нөлге теңестіріледі және алынған квадраттық теңдеу шешу қажет. Қозғалтқыш моменті максимум мәнге ие болатын сырғу мәні критикалық деп аталады және табиғи сипаттама үшін: ; (5.6) Жасанды сипаттама үшін: Sкр.и= , (5.7) мұндағы плюс таңбасы қозғалтқыштық режимге, ал минус таңбасы – рекуперативті тежелу режиміне (энергияның торапқа берілетін генераторлық режимі) сәйкес келеді. (5.5) теңдеуге (5.6) теңдеудегі мәнін қою арқылы критикалық момент үшін жарамды өрнекке қол жеткіземіз . (5.8) Келтірілген өрнек бойынша критикалық момент роторға қосылатын қосымша кедергіден тәуелсіз. Қосымша кедергінің өзгеруінен тек максимал моментті тудыратын критикалық сырғу ғана өзгереді (5.5 - сурет). Егер қозғалтқыш моменті ротор тогының артуына қарамастан азаяды. Себебі кезінде ротор тогының активті құраушысы артпайды, керісінше өрнегімен анықталатын мәнінің төмендеуіне сәйкес азаяды. Сырғудың артуы нәтижесінде ротордың ЭҚК жиілігі және сәйкесінше сейілу өрісінен туындайтын ротордың индуктивті кедергісі де өседі. Мұның нәтижесінде азаяды. (5.5.) теңдіктен ротор тогы үшін салыстырмалы бірлікте момент функциясы өрнегін алуға болады (5.9) Механикалық сипаттаманың сәйкес жұмыстық бөлігі барынша сызықты және жоғары қатаңдылыққа ие. (5.8) өрнегін талдау бойынша асинхронды қозғалтқыштың критикалық моменті қозғалтқыштық режимге қарағанда генераторлық режимде көбірек (5.5 - сурет). Моменттер қатынасы келесідей өрнекпен анықталады . (5.10) 5.5. – Сурет. Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипттамасы: 1- қозғалтқыштық режим үшін; 2- рекуперативті тежелу режимі үшін Критикалық моменттің артуы статор орамының активті кедергісінің әсеріне байланысты. Генераторлық режимде статор тогының фазасын және кедергісінде кернеудің құлауын өзгерту үшін қозғалтқыш ЭҚК қозғалтқыштық режимге қарағанда артық болуы қажет. Бұл қозғалтқыштың магнит ағынын арттыру кезінде мүмкін болады. Нәтижесінде генераторлық режимде магнит ағынынан тәуелді критикалық момент мәні артады. Үлкен қуатты машиналар үшін статордың реактивті кедергісінен барынша аз болатын активті кедергісін ескеремесек, (5.6) және (5.7) өрнектері келесідей түрге ие болады: . (5.11) Сәйкесінше критикалық момент , (5.12) кернеудің квадратына тура пропорционалды, ал мәніне кері пропорционалды болады. Осыған байланысты (5.1) өрнегіне сәйкес іске қосу тогы да (S=1) кезінде артады . (5.13) жүктеу/скачать 173.26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|