Алдын ала магниттеу ºисы¹ы бойынша

ºатынасын салып ж¸не I ≤ I_áàë м¸ндерiн берiп, с¸йкес S шамалары аныºталады.

Жо¹арыда алын¹ан ротор тiзбегiндегi тоºтың жалпылай формуласына

(∆) - формуласынан S шамасын ºойып, iс ж¾зiнде есептеуге ың¹айлы екiншiлiк токºа арнал¹ан мына формуланы аламыз.

Сонан соң íåãiçiíäå ¼çàðà ñ¸éêåñ , ж¸не S м¸ндерi ¾шiн ºоз¹алтºыштың моментiнiң шамасы аныºталады ж¸не динамикалыº тежеу сипаттамасы салынады.

4-3. ²ОЗ±АЛТ²ЫШТЫ³ СИПАТТАМАЛАРЫНЫ³ ЕСЕБI

Асинхронды ºоз¹алтºыштардың таби¹и сипаттамалары кернеу И_IÍ ì¸í æèiëiêòiң f_IÍ номинал м¸ндерiне ж¸не статор мен ротор тiзбегiндегi ºандай да болмасын ºосымша элементтердiң болмауына с¸йкес келедi.

Егер ºоз¹алтºыштың параметрлерi белгiлi болса, онда таби¹и сипаттамалары мына жо¹арыда келтiрiлген /4-1/, + /4-4/, /4-5/, /4-6/ формулалары бойынша есептеледi.

К¼бiне сипаттаманы тек ºана паспорттыº берiлiстерi

R ,U_н,I_1н,П_{н, ,}cos бойынша есептеу талап етiледi. Б½¹ан ºоса фазалы роторлы ºоз¹алтºыштарды

ал ºысºа т½йыºтал¹ан роторлы ºоз¹алтºыштарда

k₁= áåðiëåäi.

Б½л жа¹дайда ең алдымен П_í бойынша синхронды жылдамдыºты табу керек. Ол 3000, 1500, 1000, 750 ж¸не 600 айналым/мин ºатарынан ең жаºын ¾лкен м¸нi алынады. Одан соң номинал сыр¹анау мына формуламен аныºталады.

Содан кейiн,

деп алып /4-7/ формуласын ºолданып ж¸не S_à - ¹а ºатысты шы¹арамыз.

Á½äàí êåéií æ¸íå

аныºтап /4-7/ формуласы бойынша таби¹и сипаттамасын салу¹а болады. ²ысºа т½йыºтал¹ан ºоз¹алтºыштар ¾шiн сипаттамада¹ы S>S_à б¼лiгi /4-7/ формуласына ба¹ынбайтынын атап ¼ткен ж¼н, ¼йткенi ротордың кедергiсi сыр¹анау ¾лкен бол¹ан кезде айтарлыºтай ¼згередi, осы¹ан байланысты iске ºосу моментiнiң шамасын М_ò = Ê_ò Ì_í ºолдану керек.

Фазалы роторлы ºоз¹алтºыштардың реостаттыº сипаттамасының есебiн берiлген немесе алдын ала есептелген таби¹и сипаттамасы бойынша ж¾ргiзiлген ºолайлы. /4-4/ формуласынан ауыспалы сыр¹анау ротор фазасының келтiрiлген кедергiсiне пропорционал екендiгi шы¹ады, я¹ни

ì½íäà S_à.ð - реостаттыº сипаттамада¹ы ауыспалы сыр¹анау .

S_à.òàá – б½л да сол, бiраº таби¹и сипаттамада.

Б½л ºатынастың тек ºана ауыспалы сыр¹анау¹а ¹ана т¸н емес, бiрдей моментпен алын¹ан кездегi кез-келген сыр¹анау¹а да ºатынасты екенiн д¸лелдеуге болады, я¹ни

/4-18/

/4-18/ формуласымен, егер таби¹и сипаттама белгiлi болса кез-келген реостаттыº сипаттамасын есептеуге немесе керiсiнше , реостаттыº сипаттамасы берiлсе R_{2 ºîç¹} кедергiсiн аныºтау¹а болады.

Кейбiр жа¹дайларда реостаттыº сипаттаманы салыстырмалы бiрлiкпен ж¾ргiзедi /2-3 ºара/. Негiз ретiнде номинал шамалар алынады. Ол кезде М=I ¾шiн

₂ =S /4-19/

болып жазылатын /2-11/ формуласын ºолдану¹а болады

ì½íäà

- ротор фазасының номинал кедергiсi.

Å_2ê – U₁=U_1н бол¹ан кездегi тыныштыºта¹ы ротордың ажыратыл¹ан саºиналарында¹ы Э²К

I_2í – роторда¹ы номинал тоº.

Фазалы роторлы асинхронды ºоз¹алтºыштардың iске ºосу диаграммаларын т¸уелсiз ºоздыр¹ышты т½раºты тоº ºоз¹алтºышында¹ыдай жолмен салады. Айырмашылы¹ы – максимал моменттiң шамасы М ≤ 0,8 ºатынасын ескере отырып алынады. М½нда¹ы 0,8 коэффициентi ºоректену желiсi кернеуiнiң т¼мендеуiн ескередi.

Белгiлi механикалыº сипаттама бойынша электромеханикалыº сипаттамасын есептеу керек болса

немесе /4-20/ шы¹атын /4-3/ формуласын ºолдану¹а болады.

Наºты шамадан келтiрiлген шама¹а к¼шу ¾шiн келтiру коэффициентiнiң жуыºтал¹ан м¸нiн ºолдану¹а болады :

k

Îíäà

4-4. ω_î=const БОЛ±АН КЕЗДЕГI ЖЫЛДАМДЫ²ТЫ РЕТТЕУ

Асинхронды ºоз¹алтºышты электр жетектерiнде жылдамдыºты реттеудiң екi т¾рi бар.

Б½л параграфта ºаралатын бiрiншi т¾рi ¼рiстiң айналу жылдамды¹ы ω_î ¼згерiссiз деп алып ¸рт¾рлi т¸сiлмен ¼рiстен ротордың "ºалып ºою" д¸режесiн ауыстыру болып табылады.

Екiншiсi ¼рiстiң айналыс жылдамды¹ының ¼згерiсiне негiзделген. Бiрiншi топºа ºатысты / ω_î=const / барлыº реттеу т¸сiлдерi ¾шiн, олар ºалай ж¾зеге асса да сыр¹анаудың ¼згеруi т¸н, ¼йткенi

Б½л желiден келетiн ºуат Р₁≈ Ìω_î м¸н бiлiкке берiлетiн ºуаттың Р₂ =Mω айырмасынан , я¹ни

ΔP₂ = Mω_î – Ìω = Ìω_îS /4-12/

туатын сыр¹анау ºуатының ΔP₂ ¼згеруiне ¸кеп со¹ады.

Сыр¹анау¹а пропорционал б½л ºуат ºоз¹алтºышты” тiзбегiнде жылу¹а айналуы, немесе ротор тiзбегiнен шы¹арылып /фазалы роторлы ºоз¹алтºыштар ¾шiн/ пайда¹а асуы м¾мкiн.

а/. Ең ºарапайым ж¸не ке”iнен тара¹ан бiрiншi топºа жататын реттеу т¸сiлi, ротор тiзбегiне ºосымша кедергiлер ºосыл¹ан кездегi, фазалы роторлы ºоз¹алтºыштың жылдамды¹ын реостаттыº реттеу болып табылады. /4-16 сур./

4-17 суретте механикалыº сипаттамалары к¼рсетiлген , олар жо¹арыда

U1H f1H 

ТАБ





0 Мн

R2д Ма

+ - R2д2

АК2 АК1

4-16 сурет. Фазалы роторлы А² субесi.

4-17 сурет.Фазалы роторлы А²-тың механикалыº сипаттамасы.

4-18 сурет. Ортаº бiлекке ºосыл¹ан екi А²-тары.

келтiрiлген параграфта¹ы формулаларымен алынуы м¾мкiн. Реостаттыº реттеу кезiнде М ¼згерiссiз ºалады /4-5 ºара/, ал S_à ×₂ -¹а пропорционал ¼седi - /4-4 ºара/.

Б½л реттеу т¸сiлi барлыº басты к¼рсеткiштерi жа¹ынан, жо¹арыда ºарастырылып кеткен т¸уселсiз ºоздыр¹ышты ºоз¹алтºыштың реостаттыº реттеумен бiрдей. /2-4 ºара/. Тек ºана сыр¹анау ºуаты реостаттыº реттеу кезiнде б¾тiндей ротор тiзбегiндегi кедергiлерде ыдырап кетедi, я¹ни

/4-22/

æ¸íå äå îíûң áið á¼ëiãi 3I²₂ ×_2ðîò ¹ана ротордың орамымен ыдырайды, ал басºа б¼лiгi 3I²₂ R_{2 ºîç¹} машинадан шы¹арылып сыртºы резисторлар арºылы ыдырайды. Осының арºасында, 1-4-да к¼рсетiлген жа¹дайлар болса кез-келген реостаттыº сипаттамада номинал момент болуы м¾мкiн. Шынында /4-10/- ¹а с¸кес машинаның магниттiк а¹ынын / ò½ðàºòû деп алу¹а болады, ал 2 I_2º - I_2í ÿ¹íè Ì_º -Ì_í /4-17 суреттегi ¾зiк сызыºты ºара/.

Т¼менгi жылдамдыºтарда¹ы реостаттыº реттеуде ºатаң сипаттама алу м¾мкiн емес, бiраº кейбiр механизмдер ¾шiн м½ндай сипаттамалар ºажет болады.

Жылдамды¹ы т¼мен бол¹ан кезде ж¸не ортаº ºолдану желiсiнен ºоректену кезiнде асинхронды ºоз¹алтºыштың ºатаң сипаттамасын алу ¾шiн кейбiр жа¹дайларда 4-18 суретте к¼рсетiлгендей ортаº бiлiкке екi ºоз¹алтºыш А²₁ æ¸íå À²₂ ж½мыс iстейтiн, ж¸не де олардың бiреуiне ºоз¹алтºыштыº режимде, ал екiншiсi динамикалыº тежеу режимiнде ж½мыс iстейтiн с¾бе ºолданылады. Осындай екi ºоз¹алтºышты жетектiң бiрiккен сипаттамасы ¸рбiр машинаның сипаттамаларының алгебралыº ºосындысы болып табылады.

À²₁ машинасы ¾лкен сыр¹анаумен ж½мыс iстеген кезде, ¾лкен iске ºосу моментiн алу ¾шiн ж¸не тоºты шектеу ¾шiн оның ротор тiзбегiне ºосымша кедергi ºосылады.

4-19 сур. осындай агрегаттың механикалыº сипаттамасы к¼рсетiлген. Динамикалыº тежеу режимiнде ж½мыс iстейтiн А² ºоз¹алтºышының ротор тiзбегiндегi кедергiнiң шамасын ¼згерте отырып агрегаттың ºортынды механикалыº сипаттамасының т¾рiн ¼згертуге, я¹ни ¼нерк¸сiп механизмiнiң жылдамды¹ын реттеуге болады.

Б½л с¾бе ¾шiн жо¹арыда айтыл¹андай, ºоз¹алтºыштың ротор тiзбегiндегi жо¹ал¹ан энергия сыр¹анау¹а пропорционал болады. Сондыºтан, м½ндай ºондыр¹ының П°К ¼те т¼мен, б½ларды тек ºысºа уаºытºа т¼менгi жылдамдыºты алу ¾шiн ¹ана ºолдан¹ан ж¼н; мысалы жетектi д¸л тоºтату ¾шiн.

б./ ²уаты ¾лкен электржетектерде тiптi реттеу диапазоны ¾лкен болма¹ан кезде де 3I²₂ R_{2 ºîç¹} шамасы айтарлыºтай болады. Пайдасыз ж½мсал¹ан ºаржыдан басºа, б½л ºуатты ыдырату м¸селесi туады - ¾лкен к¼лемдi резисторлар, арнайы б¼лме т.б. ºажет. Б½л жа¹дайда тиiмдi ж¸не пайдалы техникалыº шешiм, сыр¹анаудың куаты пайда¹а асатын каскадты реттеу с¾бесi болып табылады.

Каскадты с¾бесiнiң ж½мыс iстеу принципiн 4-20 сур. к¼рсетiлген ºарапайым с¾бе бойынша ºарастырайыº.



AK1

AK2

0 M

4-19 сурет. Ортаº бiлекке ºосыл¹ан екi А²-тарды» механикалыº сипаттамалары.

Асинхронды ºоз¹алтºыштың /А²/ статоры желiге ºосыл¹ан, ал ротор Т т¾зеткiш арºылы т½раºты тоº ºозгалтºышының /ТТ²/ якорiне жал¹ан¹ан. Б½л ТТ² мен ω₁ т½раºты жылдамдыºпен айналатын, желiге ºосыл¹ан к¼мекшi асинхронды /немесе синхронды/ ºоз¹алтºыштың роторы бiр бiлiкке орналасºан. ТТ² ºоздыру орамы реттелетiн кернеу к¼зiне ºосыл¹ан. Сонымен А²-нiң роторлыº тiзбегi желiмен т¾зеткiш Т,ТТ² ºосалºы машина ²М арºылы байланысºан, осының арºасында сыр¹анау ºуатын Р₁S айнамалы тоº желiсiне беретiн принципиалды м¾мкiндiк туады. Ендi б½л м¾мкiндiктiң ºалай iске асатынын ж¸не б½л каскадта¹ы А²-ың жылдамды¹ының ºалай реттелетiнiн ºарастырайыº.

²арапайымдылыº ¾шiн Т.Т.²-ын ºаныºпа¹ан деп аламыз, сонда ω₁ =const бол¹ан кезде Е_À = I₁ болады. С¾бедегi бiрºатар ºарапайым ºатынастарды к¼рсетейiк.

Å_{2 =} Å_2ÊS (*)

Å_ò =k_Å Å (**)

I_ò =k_II₂ (***)

ì½íäà¹û Ê_Å, Ê_Ò – т¾зету с¾бесiнiң коэффициентi

I_ò = Å_ò – Å_À (Δ)

R_Å

U1N f1N

Р1

I1 P1S TTk

+

KM

Ik

E2 -

P1S I2

+ -

IД

Т

Ет

4-20 сурет. Каскадты субесiнi» ж½мыс iстеу принципi.

ì½íäà R_Å – т¾зеткiш – Т.Т.² контурының толыº кедергiсi.

Басында I_ºîç =O болсын. А² б½л кезде таби¹и сипаттама¹а жаºын сипаттамада ж½мыс iстейдi, де М=М_ñ моментiн дамытады. Б½л режимге ºарсы мынадай бастапºы шамалар с¸йкес келедi :S, Е₂, I₂, Å_ò, I_À ; Å_À=Î . Åíäi I_ºîç ¼скен болсын, Е_À >O ж¸не 4-20 суретте к¼рсетiлгендей таңбалы болсын. Б½л /∆ / - ºа с¸йкес I_Ä – ның т¼мендеуiне ¸кеп со¹ады, я¹ни I₂ мен М т¼мендейдi.

Åãåð Ì_ñ =const болса онда /∆∆∆/ - ¹а с¸йкес терiс динамикалыº момент пайда болады да, жылдамдыº т¼мендейдi, ал сыр¹анау ¼се бастайды. Сыр¹анаудың ¼суi /*/ - ¹а с¸йкес Е₂ – ның , ж¸не Е – ның ¼суiне ¸кеп со¹ады, осының арºасында , бастапºы жылдамдыºтан т¼мен жылдамдыº кезiндегi жаңа т½раºты режим М=M_ñ пайда бол¹анша I_Ä, I₂ ж¸не М ¼се бередi. /4-21 сурет/.



Iкоз=0



ТАБ

Iкоз>0

0 Ma MH M

4-21 сурет

4-21 сурет. Каскадты А² механикалыº сипаттамасы.

Б½л с¾беде шамамен I_Ä Å_À-¹а тең сыр¹анау ºуаты ТТ²-ның ºоздыру тiзбегi арºылы, Е_À- ¹а ¸сер ету жолымен реттеледi де желiге берiледi. М½ндай каскадтар вентильдi –машиналы электрлiк каскад деп аталады. Басºа с¾белерде ВМ болмайды, ал Т.Т.²-ның бiлiгi А²-iң бiлiгiмен байланысºан, осының арºасында сыр¹анау ºуаты бiлiкке берiледi. /Электромеханикалыº каскадтар/. Б½дан да басºа каскадтың с¾белерi бар, бiраº жо¹арыда ºарастырыл¹ан жылдамдыºты сыр¹анау ºуатын ¼згерту арºылы реттейтiн ºарапайым механизмдi кез-келген с¾беден к¼руге болады.

Каскадты с¾бедегi реттеудiң негiзгi к¼рсеткiштерiне ба¹а берейiк.

1. 4-20 суретте к¼рсетiлген жылдамдыºты реттеу бiр аймаºтыº /зоналы/ т¼мен, т¾зеткiш бiр ба¹ытта ¹ана ¼ткiзедi. Екi зоналыº реттеуi бар каскад с¾белерде болады.

2. Каскадтарда¹ы реттеу диапазоны ¾лкен емес /1,2-1,5/ : 1. Б½л , ротор тiзбегiне ºосыл¹ан ¸рбiр элементтiң берiлген ºуаты, сыр¹анау ºуатымен аныºталуына байланысты, ж¸не ең тиiмдi шешiмдi Р₁S – Ð₁ – ден ед¸уiр аз бол¹анда алу¹а болады.

3.4. Сипаттамалар ºатаң , жатыº реттеу.

5. 4-20 суреттегi каскадта М_º = Ì_í áiðຠÐ_º =const болатын да каскадтар бар.

6. Ж½мсалатын ºаржы ¾лкен, бiраº ºуаты к¼п бол¹ан кезде /ж¾здеген, мыңда¹ан кВт/ сыр¹анау ºуатын пайдаланып энергияны ¾лкен м¼лшерде ¾немдеуге болады.

в/. Жылдамдыºты реттеудiң бiрнеше т¸сiлдерi А²-ың

статорына берiлген кернеудi ¼згертуге негiзделген. Б½л т¸сiлдердi ºысºа т½йыºтал¹ан роторлы ºоз¹алтºыштардың да жылдамды¹ын ретттеуге ºолдану¹а болады. Осы т¸сiлдердiң ерекшелiктерiн жылдамдыºты дроссельдi реттеу

мысалымен ºарастырайыº.

4-22 суретте дроссельдi реттеудiң ºарапайым с¾бесi к¼рсетiлген. ²оз¹алтºыштың А² статор тiзбегiне , кез-келген белгiлi с¾бе бойынша жасал¹ан ¾ш бiр фазалы немесе бiр ¾ш фазалы ºаны¹у дросселiнiң КД ж½мысшы орамы ω_æ ºосыл¹ан. Басºару орамдары ω_Á берiлетiн кернеу к¼зiнен ºоректенедi. Дроссельдiң индуктивтiлiгi L_{ÄÐ ,} осы¹ан орай оның индуктивтiк кедергiсi

магниттелу д¸режесiне , я¹ни басºару I_Á òî¹ûíà ò¸óåëäi åêåíií áiëåìiç.

+ Iб WЖ WЖ WЖ

КЛ

WБ WБ WБ

-

AK





LДр XДр

 Iб макс

ТАБ

IБ=0

IБ

0 MH M

4-22 сурет. А² дроссельмен жылдамды¹ын реттеу.

4-23 сурет. L_ÄÐ ìåí Õ_ÄÐ I_Á- басºару то¹ымен байланыстылы¹ы.

4-24 сурет. А² ¸рт¾рлi сипаттамалары.

4-23 суретте осындай байланыс шамамен к¼рсетiлген. Егер

I_Á=O₁

онда дроссельдiң кедергiсi к¾штi, о¹ан желi кернеуiнiң к¼п б¼лiгi берiледi де, кернеудiң ¹ана м¼лшерi ºоз¹алтºышºа берiледi. Дроссель /I_{Á ìàõ}/ толыº магниттенген кезде о¹ан т¾сетiн кернеу ¼те аз, б½л кезде бар кернеу ºоз¹алтºышºа берiледi.

/4-7/ формуласы бойынша сипаттамаларды салу ¾шiн Х_I-дiң орнынан Х_I+Õ_ÄÐ шамасын ºойып /4-4/ ж¸не /4-5/ теңдеулерiн ºолдану¹а болады. Жасанды сипаттамалары 4-24 суретте б¾тiн сызыºтармен к¼рсетiлген. I_Á-нiң азаюы /Х_ÄÐ ¼ñói/ Ì_À ìåí S_À-ның азаюына ¸кеп со¹ады.

Дроссельдiк реттеудiң негiзгi к¼рсеткiштерi бойынша ба¹а берейiк.

1. Бiр аймаºтың реттеу-негiзгi жылдамдыºтан т¼мен 4-24 суретте к¼рсетiлген штрихтал¹ан аймаººа жету ¼те ºиын, ¼йткенi I_Á=O бол¹ан кезде ал _{¾ ìàêñ} бол¹ан кезде Х_ÄÐ ≠ Î.

2. Сипаттаманың б¼лiктерiмен аныºталатын <O ажыратыл¹ан с¾бедегi реттеу дипазоны тiптi жо¹ар¹ы кедергiлi ротор тiзбегi бар ºоз¹алтºыштарды ºолданса да аз. Сондыºтан iс ж¾зiнде т½йыº с¾белер ºолданылады, мысалы 4-22 суретте а мен в н¾ктелерiнiң ортасына тахогенератор ТГ ºосылады. Осындай с¾беде /2-7 ºараныз/ ºатаң сипаттамалар алу¹а болады. /4-24 суретiндегi ¾зiк сызыºтар/. М½ндай кезде реттеу дипазоны 10:1 ж¸не одан да ¾лкен болуы м¾мкiн.

3.4. Жатыº реттеу, т½йыº с¾белелерде жылдамдыºтың т½раºтылы¹ы жо¹ары.

5. М¾мкiндiк ж¾ктеме м¸селесiн шешу ¾шiн сыр¹анау ºуатының формуласына назар аударайыº.

ΔP₂ = Mω_î S

Б½л ºуат ºысºа т½йыºтал¹ан роторлы ºоз¹алтºыштар да роторды ºыздырып ыдырап кетедi.

̾ìêiíäiê ºóàò ìûíà¹àí òåң :

ΔP_2ì½ì = Ì_í ω_î S _í