7. Электр жетегінің қуатын анықтау

7.1.Механизмнің және қозғалтқыштың жүктемелік диаграммалары

Қозғалтқышты таңдау үшін бастапқы берілістер негізінен механизмнің жүктемелік диаграммалары түрінде беріледі, яғни М_с(t) және (t) тәуелділіктері және инерция моменті J_м ретінде  (t) тәуелділігін, кейде тахограмма деп атайды. Кейде М_с(t) жолға тәуелді, бұл жағдайда белгілі жылдамдықта берілген графикті М_с() қайта құрып, оны М_с(t) түрінде алуға болады.

Механизмнің жүктемелік диаграммасы кез-келген түрге ие болуы мүмкін, бірақ әрқашан диаграмма қайталанып отыратын циклді, яғни уақыт аралығын t_ц анықтауға болады. Егер режимнің қайта орындалуы нашар болатындай жұмыс сипаты болса (лифт, көтергіш кран және т.б.), онда жүктемелік диаграммалары ең мүмкін немесе ең күрделі циклге құрылады.

Қозғалтқышты негізді таңдау үшін механизмнің қажетті жүктемелік диаграммасы белгілі болуы қажет. 7.1-суретте, мысал ретінде, белгілі бір механизмнің қажетті жүктемелік диаграммасы мен тахограммасы көрсетілген.

7.1-сурет. Механизмнің және қозғалтқыштың жүктемелік диаграммалары.

Механизмнің белгілі жүктемелік диаграммасы бойынша алдын-ала қозғалтқышын таңдау үшін статикалық жүктеменің орташа моментін анықтауға болады: ,

мұнда М_{c i} – i-ші интервалдағы статикалық жүктеме моменті;

t_i – i-ші интервал ұзақтығы;

n – интервалдар саны, мұнда M_с=const.

Динамикалық жүктемелерді ескергенде ізделіп отырған қозғалтқыштың номинал моменті келесідей бағалануы мүмкін:

(7.1)

Номиналды жылдамдық ретінде _макс алынуы жөн, егер реттеу негізгі жылдамдықтан төмен қарай бірбағытты немесе _мин, егер реттеу негізгі жылдамдықтан жоғары қарай бірбағытты болса. Осылай анықталған М_н және  _н шамалары бойынша каталогтан қозғалтқыш таңдауға болады және сонымен қатар оның инерция моментін анықтауға, механикалық сипаттамалары мен өтпелі процесс қисықтарын тұрғызуға болады.

Алдын-ала қозғалтқыш таңдалғаннан кейін оның жүктемелік диаграммасын, яғни М(t) тәуелділігін тұрғызуға болады. Бұл қозғалыс теңдеуін есептеу арқылы іске асырылады.

(7.2)

7.1–суретте көрсетілген қозғалтқыштың жүктемелік диаграммасы жылдамдық өзгергенде M  const, ал жүктеменің өсуі мен азаюында жетек сызықты механикалық сипаттамада жұмыс істейді деген болжаммен тұрғызылған. Сонымен қатар, қозғалтқыштың жүктемелік диаграммасы механизмнің жүктемелік диаграммасынан өзгеше екендігін байқауға болады.

7.2 – 7.4- суреттерде бірнеше типтік жүктемелік диаграммалар және сәйкесінше жетектің динамикалық сипаттамалары көрсетілген. 7.3-сурет M_с = const механизм өзгермелі жылдамдық режимінде жұмыс істеген жағдайға сәйкес келеді.

7.2-сурет. М_с = const және  = var кездегі жүктемелік диаграмма.

7.3-суретте жиі іске қосу және тежелу режимдерінде жұмыс істейтін жетектің жүктемелік диаграммасы көрсетілген.

7.3- сурет. Жиі іске қосылу – тежелу кезіндегі жүктемелік диаграмма.

7.4-суретте қозғалтқыштың сызықтық механикалық сипаттамасында жүктеменің шыңдық сипаты бар электржетегінің жүктемелік диаграммалары көрсетілген. Статикалық жүктеме моменті М_с0 – ден М_с1 дейін күрт өзгереті. Қозғалтқыш тудыратын момент М_с1 қойылғанда келесі түрде өрнектеледі.

, (7.3)

ал жүктеме азайғанда

, (7.4)

мұнда: .

7.4-сурет. Маховиктік электр жетегінің жүктемелік диаграммасы.

M, М және ,  шамалары t₁ және t₂ берілгендерінде T_м мәнімен анықталады. Егер T_м аз болса, онда қозғалтқыш тудыратын момент М_с өзгерісін қайталайды. Егер керісінше, T_м жоғары болса, онда t₁ (М_с=М_с0) интервалында жетектің айналмалы бөліктерінде жинақталған энергия t₂ (М_с=М_с1) интервалындағы жүктеме шыңын жабуға жұмсалатындығынан M, М және ,  шамаларының М_{с ср} және  _ср орташа мәндерінен айырмашылығы аз болады.   _ср болғанда бұл энергия 7.5-суреттегі штрихталған алаңға пропорционал болады. Жүктеменің шыңдық сипатында қозғалтқыштың жүктемелік диаграммасының «түзелуі» пайдалы болып табылады, себебі қозғалтқыштың асқын жүктемелік қабілетіне қойылатын талаптарды азайтуға және қозғалтқыштағы шығындарды төмендетуге мүмкіндік береді.

Т_м – нің жоғарлауына бұл жағдайларда инерция моменті мәніне тең маховик қолдану арқылы және қозғалтқыштың механикалық сипаттамасының қатаңдығының сәйкес шамасын қабылдау арқылы қол жеткізуге болады.

Жүктемелік диаграмма алдын-ала таңдалған қозғалтқыштың асқын жүктемелік қабілеті және қызу бойынша тексеру үшін негіз болады.

Асқын жүктемелік қабілетті тексеру келесі шарттың орындалуын тексеру арқылы жүзеге асырылады:

,

мұнда: - қозғалтқыштың жүктемелік диаграммасындағы максимал момент;

- қозғалтқыштың жүктеме бойынша рұқсат етілетін моменті.

Қалыпты орындалған тұрақты ток қозғалтқышы үшін:

.

Қорек кернеуінің 10% азаю мүмкіндігін ескергенде асинхронды қозғалтқыштары үшін:

.

Қалыпты орындалған асинхронды қозғалтқыштары үшін:

.

Қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштары іске қосу моменті бойынша қосымша тексеріледі; қалыпты іске қосу үшін келесі шарт орындалуы қажет:

,

мұнда: - жетектің іске қосылуы орындалатын статикалық жүктеменің максимал моменті;

- қозғалтқыштың іске қосылу моменті.

Қозғалтқыш орамдарының оқшауламасының нақты темепературасын бағалау және оны рұқсат етілген мәнімен салыстыру арқылы іске асырылатын қызуға тексеру де қозғалтқыштың жүктемелік диаграммаларын қолдану арқылы орындалады. Бұл операция қозғалтқыштың жылулық моделін пайдалану арқылы іске асырылады.