3.12. Тізбектей қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының бұрыштық жылдамдығын реттеу

а) Якорь орамасын шунттау арқылы бұрыштық жылдамдықты реттеу

3.37-сурет. Якорь орамасын шунттау арқылы қозғалтқыштың бұрыштық жылдамдығын реттеу.

3.37-суретте келтірілген сұлба бойынша бұрыштық жылдамдық якорьдің кернеуін азайту, магнит ағынын өзгерту және реостатты реттеу арқылы жүзеге асырылады.

Егер де резистор R_ш кедергісін өзгертіп тұратын болсақ, ондағы ток І_я тұрақты десек, онда әр түрлі І_қ=І_я+І_ш қоздыру тоғы туады.

3.38 а,б-суретте қозғалтқыш осы сұлба бойынша қосылған кездегі механикалық сипаттамалар көрсетілген.

R_ш=∞ кезде якорь тізбегінің R_қ кедергісі бар резисторды қосқандағы сипаттама болады.

Егер де R_ш = 0 болса, онда якорь кернеуі нөлге тең болады, сол себептен сипаттама координата басынан өтетін түзу сызық R_к =∞ болса, қозғалтқыш желіден ажыратылған болады да, ол моментті құрмайды.

Егер де R_к =0 болса,онда R_ш мен R_я тізбектері параллель қосылған кездегі сипаттама болады.

3.38-сурет. Якорь орамасын шунттаған кездегі тізбектей қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының сипаттамалары.

3.37-суреттегі сұлба бойынша реттеу шектері (2.5-3):1 болады.

Қоздыру ораманы шунттау арқылы бұрыштық жылдамдықты реттеу сұлбасы 3.39-суретте көрсетілген.

3.39-сурет. Қоздыру ораманы шунттау арқылы бұрыштық жылдамдықты реттеу сұлбасы.

Бұл сұлба бойынша бұрыштық жылдамдық қозғалтқыштың магнит ағынын өзгерту арқылы орындалады, себебі якорь тоғы І_я тұрақты кезде резистор R_ш арқылы қоздыру токты І_қ=I_я - I_ш өзгертуге болады. Магнит ағынының азаю себебінен негізгі жылдамдықтан реттеу жоғары жасалады.

Жүктеме тұрақты кезде қозғалтқыштың бұрыштық жылдамдықты реттеу шектері 2:1.

3.40-сурет.Қоздыру ораманы шунттау арқылы бұрыштық жылдамдықты реттеу кезіндегі механикалық сипаттамалар.

4. Айнымалы ток электр жетектері

4.1. Асинхронды қозғалтқыштар

Асинхронды қозғалтыш деп айнымалы ток электрлік энергияны механикалық энергияға түрлендіретін, роторының айналу жылдамдығы жүктемеге тәуелді болатын машинаны айтады. Асинхронды қозғалтқыштар үшфазалы, екіфазалы, бірфазалы болады және екі негізгі бөліктен тұрады: статор және ротор.

Статор - қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігі (4.1а-сурет). Оның ішкі жағынан паздар жасалған, оларға фазалық орамалар орнатылады.

Үшфазалы асинхронды қозғалтқышта үш орама болады. Олар бірдей жасалған және 120°-пен орналасқан. Орамалар арқылы:

, (4.1)

жиілігімен айналатын магниттік өрісті тудыратын үшфазалы ток өтеді.

мұндағы п — айналу жиілігі, мин ^-1; f — айнымалы ток жиілігі, Гц; р — полюстер жұбының саны.

4.1-сурет. Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы:

а -статор;б - ротордың қысқаша тұйықталған орамы (тиіннің торы);в -жиналған түрдегі ротор;1 - клеммалық қалқан;2 – станин; 3-орама; 4 -өзекше; 5–табан.

Ротор - қозғалтқыштың айналатын бөлігі. Ол қысқаша тұйықталған және фазалық бола алады. Қысқаша тұйықталған роторлы қозғалтқыштарда орама шеттерінен тұйықталған мыс немесе құйылған алюминий стержендер түрінде жасалған (4.1б,в-сурет).

Фазалық роторлы қозғалтқыштарда соңғысының фазалық орамалары болады (4.2а,б-сурет). Олар статор орамасының түріне байланысты болады және фазаларының саны да сонша болады. Орамалары «жұлдызша» жалғанады, яғни шығыстары бір нүктеге жалғанған, ал бастары білікке бекітілген мыс сақиналарға жалғанады. Мұндай қозғалтқыштарда роторлық орамалы реостатпен іске қосу кезінде тізбектей жалғауға немесе оны жұмыс істеп тұрғанда қысқаша тұйықтауға мүмкіндік беретін құрал болады.

4.2-сурет. Фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш: а -жалпы түрі;

б- қозғалтқыштың контактілі сақиналы роторы.

Құйынды токтарға шығындарды азайту үшін асинхронды қозғалтқыштардың статорлары мен роторы жеке бір-бірінен оқшауланған, қалыңдығы 0,5мм электротехникалық болат қаңылтырлардан жасалған.

Егер қозғалтқыштың статорлық орамаларын үшфазалы айнымалы ток желісіне қосса, онда статордың ішінде айналмалы магнит өрісі пайда болады. Бұл өріс бір уақытта статор мен ротордың орамаларын қиып өтеді. Статорлық орамаларда орамның ток күшін анықтайтын теріс ЭҚК-тері индукцияланады.

Роторлық орамаларда ЭҚК индукцияланады, оның әсерінен орамаларда токтар өтеді. Ол токтар статордың айналмалы магнит өрісімен әсерлесіп айналу моментін тудырады, осының нәтижесінде ротор статордың өрісінің айналу жағына қарай айнала бастайды.

Демек, ротор айналғанда оның айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігінен аз болу керек. Осыдан қозғалтқыш асинхронды деген (біруақыттылы емес) деген атқа ие болды. Статордың өрісінің айналу жиілігі п мен ротордың айналу жиілігінің п₁ айырмашылығы s сырғанау деп аталатын шамамен сипатталады:

(4.2)

Асинхронды қозғалтқыш үшін сырғанау бірден нөлге жақын шамаға дейін өзгереді.

Қозғалтқышты іске қосқанда, ротор қозғалмай тұрғанда (s=1), ротор орамасының айналатын магнит өрісімен қиылысу жиілігі ең үлкен болады. Ротордың орамаларында үлкен ток күшін әкелетін ең үлкен ЭҚК-тері индукцияланады. Ротор орамаларының токтары өзінің айналмалы магнит өрісін тудырады, ол өріс статорды айналдыратын магнит өрісіне қарсы бағытталады және оны азайтады. Нәтижесінде теріс ЭҚК-і азаяды, ал статор орамаларындағы ток артады. Іске қосу тогы номинал токтан 4-7 есе артық болады.

Қысқаша тұйықталған роторлы қозғалтқыштардың роторының айналу жиілігі полюстар жұбын ауыстырып қосу арқылы немесе кернеудің шамасын өзгерту арқылы реттеледі.

Фазалық роторлы қозғалтқыштың айналу жиілігі ротордың орамасына қосылған реостатпен реттеледі. Реостаттың кедергісін өзгерту арқылы ротордағы ток күшін өзгертеді, бұл кезде ротордың өрісі өзгереді, сонымен қатар ротордың және статор өрістерінің әсерлесу күші өзгереді. Демек, сырғанаудың шамасы өзгереді.