2.8. То² к´зi –²оз±алт²ыш /тк ²/ ж¶йесiндегi момент пен жылдамды²ты реттеу

Жо¹арыда ºарастырыл¹ан т¸уелсiз ºоздыр¹ышты ºоз¹алтºыштың жылдамды¹ын реттеу т¸сiлiнде якорь тiзбегi кернеу к¼зiнен энергия алады деп есптесек, я¹ни желiдегi кернеу немесе т¾рлердiргiштiң Э²К ж¾ктеме то¹ына т¸уелсiз деп есептедiк. Сондыºтан, тоº I= тендiгiне с¸йкес автоматты т¾рде ºалыпºа келетiн едi.Ендi якорь тiзбегiнiң тоº к¼зiнен ºуат алатын электржетегiн ºарастырайыº. 2-28 суретте ТК-² ж¾йесiнiң ºарапайым с½бесi к¼рсетiлген.

~



TK

0 M

M

UK

П



А

+ -

2-28. Òîê ê¼çi-ºоз¹алтºыш (Т²-²). 2-29 сурет. Т²-² механикалыº сипаттамалары.

Т½раºты ток ºоз¹алтºышының якорi ток к¼зiнен ТК ºуат алады, я¹ни якордегi ток берiлген ж¸не ºоз¹алтºыштың ж½мысына т¸уелсiз. ²оздыру орамына танбасын ажыратºышпен А ¼згертуге болатын, патенци метрмен П реттелетiн кернеуi берiледi.Б½ндай жетектi механикалыº сипаттамалар вертикаль т¾зулерден т½рады, ¼йткенi /2-29 сурет/.

ж¸не айналу жылдамды¹ына т¸уелсiз.

С¾бе моменттi реттеуге жа¹дай ту¹ызады.

К¼рi ºатнасты ºолдану арºылы вертикальды сипаттамалардан ТТ-² ж½йесiне т¸н кез-келген сипаттаманы алу¹а болады.

2-30 суреттегi с¾бенiң к¼мегiмен осы жа¹дайларды ºарастырып к¼рейiк. Якорь жо¹арыда айтºанымыздай ТТ-¹а ºосыл¹ан, ал ºоздыру орамы кiрiс-шы¹ыс т¾зу сызыºты сипаттамасы бар К к¾шейткiштен ºоректенедi.

~

I

ТК

U М I=IH

Ik ТГ

Етг

+

+

Пн FM Tж

Iн - Uб1 Пж

-

- Iж

Fж

2-30 сурет. Т²-²-ты» к¾рделi ò¾ði.

Б½л к¾шейткiштiң кiрiсiнде екi сигнал ºосылады. Олардың бiрiншiсi - D_ì – потенциометрдiң к¼мегiмен алынатын моменттiң берiлiс сигналы ±_ì = I_{ì ì} , åêiíøiñi ñîë ±_ì –ге ºарсы ба¹ыттал¹ан жылдамдыº бойынша керi байланыс сигналы ±_æ= I_{æ æ}; Жылдамдыº бойынша керi байланыс тiзбегi тахогенератор ТГ жэне потенциометрден П_æ басºа т¾зетушi к¼пiрден В_æ мосттан т¾рады. Осы т¾зетушi к¼пiрдiң арºасында жылдамдыººа пророрционал ±_æ сигналы |E_òã]>U_áåð.æ бол¹ан кезде ¹ана пайда болады, я¹ни жылдамдыº 

бол¹анда / - тахогенератордың Э²К мен оның айналу жылдамды¹ы арасында¹ы пропорционалдыº коэффициентi /. Жылдамдыº баяу бол¹ан кезде В_æ вентильдерi орамының бойымен ¼тетiн тоººа кедергi жасайды да керi байланыс ºосылмайды (±_æ=О). Сол себептi с¾беде ¾зiлмелi керi байланыс ºолданыл¹ан.

К¾шейткiштiң кiрiсiндегi ºортындылаушы сигнал мен F_E=F_ì-F_æ=F_ì-k_êº /2-20/ моменттiң аралы¹ында¹ы байланысты табайыº. I=I_í = const бол¹анда жо¹арыда к¼рсеткенiмiздей момент магниттiк а¹ын¹а пропорционал. ²оз¹алтºыштың магниттелу ºисы¹ы, т¾зу сызыºтты /α I_ºîç / äåï àëûï

Ì=kI_í α I_ºîç =kI_í α k_ºF_E=K±_E /2-21/

ì½íäà k_º= к¾шейткiштiң к¾шею коэффициентi.

Ê-Ì ïåí ±_æ аралы¹ынла¹ы пропорционалдыº коэффициентi.

Ең бiрiншi жылдамдыº бойынша керi ºатынасы ºосылма¹ан жа¹дайда¹ы ºоз¹алтºыштың сипаттамаларын ºарастырып к¼рейiк. /Вентильмен В_æ жабыº немесе ажыратыл¹ан, я¹ни F_E=F_ì /2-21/ формула бойынша момент ба¹ыты мен шамасы жа¹ынан тек ºана сигналымен , я¹ни берушi потенциометрдiң П к¼рнеуiнiң шамасымен аныºталады. Б½л жа¹дайда жетек 2-28 суреттегi ºарапайым с¾бедегiдей ºоздыр¹ыш тiзбегi арºылы басºарылатын "момент к¼зi" ºасиетiне ие, я¹ни берiлген моменттi айналу жылдамды¹ы т¸уелсiз дамытады /2-31 сурет/. Б¾ндай сипаттамаларды ºажет ететiн есептердi , бiз жо¹арыда ºарастыр¹анбыз /§§ 1-4, 1-13 сур./ ²арастырыл¹ан с¾белер ол сипаттамаларды ºарапайым т¸сiлмен алуды ºамтамасыз етедi. Ендi U_áåð.æ арºылы аныºталатын _ жылдамды¹ы кезiнде /2-20/ формуласына сэйкес жылдамдыº бойынша керi ºатынас жэне [ω]> [ω₁] áîë¹àíäà ± бет нэтижелiк сигналы пайда болсын делiк.

2-31 сурет. Т²-²-ты» сипаттамасы.





M

0 M2 M1

0 - (FM1)

-(FM2)

FM< 0 FM> 0

2-32 сурет. Т²-²-ты» сипаттамасы.

Б¾л кезде /2-21/ формуласына сэйкес жылдамдыº ¼скен сайын М азая бередi. /2-20/-¹а /2-21/-дi ºойып жэне жылдамдыººа салыстырмалы шы¹арып

/2-22/

механикалыº сипаттамаларының теңдеуiн аламыз.

Б¾л теңдеу iске ºосудың ºалыпты с¾бесiнде алын¹ан механикалыº сипаттамалар теңдеуiне ½ºсас

/ ;

Жэне о¹ан бiр-бiрiне параллель сипаттамалардың жылдамды¹ы сэйкес келедi. /2-32 сур/. Берiлу сигналының U_áåð.ñ негiзгi мэндерiн ¼згерту арºылы жылдамдыºтың басºа денгейiнде / ω_2,2-32 сур/ осы¹ан ½ºсас сипаттамалар аламыз. ²арастырыл¹ан ж¾йенiң кең реттеу мумкiндiктерi бар. Бiр канал арºылы /П_ì/ моменттi екiншi канал /П_º/ арºылы - жылдамдыºты реттеуге болады. Якорi тоº к¼зiнен куат алатын ж¾йелер б½рыннан белгiлi. Оның кең т¾рде тарауына ºарапайым, сенiмдi жэне тиiмдi тоº к¼здерiнiң жоºты¹ы кедергi болады. /К¾рделi машиналыº агрегаттар ºолданыл¹ан/. ²азiр ºарапайым кернеу к¼зiн тоº к¼зiне айналдыратын индукциялыº-сыйымдылыº т¾рлендiргiшi ойлап табылып ºолданылуда. /ИСТ/.

2-33, а суретiнде к¼рсетiлген ºарапайым с¾беде осындай т¾рлендiргiштi ºарастырайыº.

В

А С a b c

U1T

I1T Кс б)

Uc

U2

i

iL

А В С

U2ф R2

0

2-33 а) сурет. Индуктивтi-сиындылыº т¾рлендiðãiø

2-33 б) сурет. Басºармайтын т¾зеткiø (ÁÒ). (ÈÑÒ).

С¾бе реактивтiк Х₁ кедергiсi бар айнымалы тоºтың ¾ш бiрдей дросселiнен жэне Х_ñ реактивтiк кедергiсi бар ¾ш бiрдей конденсаторлар батареясынан т¾рады. А,В,С н¾ктелерi И_ì болатын симметриялы ¾ш фазалы айнамалы тоººа ºосыл¹ан : а,в,с н¾ктелерiне ж¾ктеме ºосыл¹ан. 2-33, а-суретiнде ж¾ктеме ретiнде ж½лдыз тектес ºосыл¹ан, ¾ш бiрдей резисторлар ºолданыл¹ан, жэне олардың кедергiлерiнiң шамалары нольден R_2ìóí - ¹а дейiн ¼згеруi мумкiн. ²арастырылып отыр¹ан ºолдануларды басºарылмайтын т¾зеткiш Т арºылы ºосыл¹ан ºоз¹алтºыштың якорi ж¾ктеме болып табылады. /2-33,б сурет /. ИСТ-тiң ж½мыс iстеу принципi L-С тiзбегiнде резонанс кернеуiнiң болуына ºатысты. Дроссель мен сиымдылыºтың активтi кедергiсiн ескермей , U_1л =const, f=const, Х_L=Х_c=Х_р.э болсын. С¾бе симметриялы бол¹андыºтан , бiр фазаны ¹ана ºарастырайыº : басºа фазада¹ы тоº пен кернеудiң амплитудалары бiрдей, бiраº фазалары - ке жылжы¹ан.

2-33 сур. а с¾бесi ¾шiн комплекстiк шамамен жазыл¹ан мынадай теңдеулер сэйкес

Ù=Ù_С+Ù_L

Реактивтiк кедергiлердiң теңдiгiн ексепке ала отырып, осы теңдеулерден шы¹арып, алатынымыз :

/2-23/

ÿ¹íè I₂ òî¹û R₂ шамасына т¸уелсiз, ол U_1ë æýíå Õ_ð.¸ шамасымен ¹ана аныºталады. Ж¾ктемемен салыстыр¹анда с¾беде тоº к¼зi ºасиеттерi бар.

С¾бенiң ж½мысын векторлыº диаграмма¹а салайыº. /2-34 сур./. Ең бiрiншi R_{2 =} О, я¹ни а,в,с н¾ктелерi О н¾ктесiмен беттеседi деп алайыº. Диаграммада б½л режимге штрихпен белгiленген шамалар сэйкес келедi. I₂ то¹ының векторы U_1ë векторына перпендикуляр, резонанс элементiндегi кернеу желiнiң фазалыº кернеуiне тең I_1ë то¹ы /диаграммада к¼рсетiлмеген/ келтiрiлген жорамал¹а байланысты б¾л режимде нольге тең, я¹ни

Uc” B

-Il”

” U1T

I2” Il Uc

I” 0

U”2Ф

-Il C

Ic” Ul U2Ф=0

Ul”

A

2-34 сурет. ИСТ субе ж½мысыны» векторлыº диаграммасы.

ж¾ктеме ºысºа т¾йыºтал¹ан кезде с¾бе желiден тоº алмайды. R₂ –нiң ¼суiне байланысты резонанс элементiндегi кернеу мен тоº ¼згередi, æýíå ¼ñåäi, áiðຠI₂ то¹ы шама жа¹ынан да фаза жа¹ынан да ¼згерiссiз ºалады. Векторлыº диаграммада R₂≠О режимi ¾шiн тоº пен кернеу векторлары к¼рсетiлген /2 штрихпен к¼рсетiлген/.

I_1ë òî¹û, R₂-нiң к¼беюiне сэйкес ¼сетiнiн к¼рсетуге болады, жэне де I_1ë –äiң U_2ô-ºа ºатысы т¾зу сызыºты, ал I_ë фазасы U_1ô фазасымен сэйкес, я¹ни cos = 1. Келтiрiлген жорамал¹а байланысты П°К бiрге тең, ал iс ж¾зiнде бiрге жаºын.

²арастырыл¹ан º¾рыл¹ы ºарапайымдылы¹ы, сенiмдiлiгi, жо¹ары техникалыº-экономикалыº к¼рсеткiштермен ерекшеленедi. Басºарылмайтын т¾зеткiште ж½мыс iстегенде желiнiң кернеуiн аз ауытºытады жэне ж¾ктеме мен желi к¼рнеуiн сэйкестендiру ¾шiн трансформатор ºажет етпейдi. /Ж¾ктемедегi кернеу оның эквиваленттiк кедергiсiне т¸уелдi/.

Келдтрiлген реттеу тэсiлдерiнiң м¾мкiндiктерiне ба¹а берейiк.

1. Моменттi реттеу ± (1,2 1,3)Ì_í аралы¹ында.

I-I_ң бол¹анда машинаның магниттiк тiзбегiнiң ºаны¹уына байланысты ¾лкен момент алу¹а болмайды. /2-13 сур/ºара/.Жылдамдыºты реттеу - екi зоналы

øåãiíäå; шамасы якордегi м¾мкiндiк кернеумен немесе машинаның механикалыº берiктiлiгiмен аныºталады. Тежеу режимiнде ж½мыс iстеген кезде /11 жэне IУ квадратта/ якор тiзбегiне ºоз¹алтºыштың бiлiгiнен келетiн энергияны тарататын резистор R_ò ºосылу керек /2-33,б/ с¾бе энергияны желiге ºайтару¹а жа¹дай жасамайды.

2. Жылдамдыºты реттеу диапазоны ¼те кең - /56100 : 1 –ге дейiн жэне к¾шейткiштiң к¾шею коэффициентiне т¸уелдi. Моменттi реттеу диапазонын I - § - те к¼рсетiлген.

3. Жылдамдыº пен момент жатыº реттеледi.

4. Жылдамдыº пен моменттiң берiлген шамасының т½раºтылы¹ы жо¹ары .

5. Жасанды сипаттамаларда¹ы ж¾ктеме М_ìòì = Ì_í , ¼йткенi М-нiң ¾лкен шамасын I = I_í бол¹анда , Ф-тi к¼бейту арºылы алу¹а болады.

6. Ж¾йенi жасау¹а ж½мсалатын ºаражат к¼п емес – к¾штiк т¾рлендiргiш басºарылмайды жэне арзан, ºоздыру тiзбегiндегi к¾шейткiштiң ºуаты к¼п емес.

Пайдалану¹а кететiн шы¹ын да к¼п емес /П.Э.К.-i жо¹ары/. Максималдыº моменттiң шектелуi мен тез ¸сер етудiң баяулылы¹ы ж¾йесiнiң кемшiлiгi болып табылады.