2.4. Электр жетектің координаттарын реттеу

Электр жетектің негізгі бір міндеті оның координаттарын басқару, яғни технологиялық үрдіс талабына сай жылдамдық пен моментті мәжбүрлі түрде бағытты өзгерту.

Технологиялық процестің талабына сәйкес қозғалтқыштың механикалық сипаттамасына әсер ете отырып, мәжбүрлі түрде жылдамдық пен моментті өзгерту, яғни реттеу, координаталарды басқарудың өте маңызды жағдайы болып табылады. Ал, координаттардың біреуін басқасы тәуелсіз түрде өзгергенде керекті деңгейде ұстап тұру реттеудің жекелеген жағдайы болады. Жылдамдық өте жиі реттелетін координата болып табылады, мысалы қозғалыс жағдайына байланысты көлік құралының жылдамдығын өзгерту керек болады, сумен қамтамасыз ету жүйесінде керекті қысым жасау үшін сораптың жылдамдығын реттеу қажет т.с.с.

Жылдамдықты реттеу ұғымын әр түрлі сипаттамалар пайдаланылғанда (2.8а-сурет) жүктеменің артуымен немесе төмендеуімен туындайтын жылдамдықтың өзгеруімен, тіпті елеулі өзгеруімен араластыруға болмайды. (2.8б-сурет)

а б

2.8- сурет жылдамдықты реттеу (а) және өзгерту (б).

Жылдамдықты реттеу механикалық сипаттамаларды бағытты қалыптастырумен байланысты болғандықтан мүмкін болатын бір сипаттаманы негізгі ретінде бөліп қарастыруға болады. Әдетте негізгі сипаттама ретінде қозғалтқыштың номинал шамаларына (кернеу, жиілік, магнит ағыны және т.б.) сәйкес келетін табиғи сипаттамасын қабылдайды.

Алда, қозғалтқыштың әр түрі үшін табиғи сипаттама алу шарттарын нақты белгілейміз.

Ал басқадай, жылдамдықты реттеу үшін жасалатын сипаттамаларды жасанды сипаттамалар деп атайды. Олар әр түрлі техникалықта, экономикалық көрсеткіштерімен ерекшеленетін тәсілдермен қалыптастырылады.

1. Реттеу бағыты. Егер жасанды сипаттамалар табиғи сипаттамалардан төмен орналасатын болса, онда бұл бір аймақтық реттеу негізгі жылдамдықтан төменгі бағыт болады, егер табиғи сипаттамадан жоғары орналасатын болса - бір аймақтық реттеу негізгі жылдамдықтан жоғары бағыт болады, егер табиғи сипаттамадан жоғары да, төмен де орналасатын болса - екі аймақтық реттеу болады.

2. Реттеу диапазоны - жүктеме моментінің берілген өзгеру шегінде максимал мүмкін жылдамдықтың минимал жылдамдыққа қатнасы

а, б,

2.9-сурет. Жылдамдықты реттеу диапазонын анықтау.

2.9-суреттен жеңіл байқалатын жағдай: бірдей табиғи сипаттамаларға және моменттің өзгеру шегіне айырмашылықтары үлкен реттеу диапазондары сәйкес келеді. Бұл жасанды сипаттамалардың қатаңдығына байланысты, сондай-ақ қатаңдыққа тағы да бір көрсеткіш - жасанды сипаттамадағы жылдамдықтың тұрлаулылығы тәуелді.

Тұрлаулылық төмен (2.9а- сурет) және жоғары (2.9б- сурет) болуы мүмкін, ал кейбір жағдайларда абсолютті қатаң сипаттамалар керек болады, сондай-ақ басқадай жағдайларда керісінше, өте жұмсақ сипаттамалар (моментті реттеу) қажет етіледі.

3. Реттеудің жатықтығы: бір-біріне қалайда ең жақын орналасатын жасанды сипаттамалар алу мүмкіндігі - жатық реттеу, ал керісінше тек қана бірнеше белгіленген сипаттамалар алу мүмкіндігі - сатылық реттеу болады.

4. Жасанды сипаттамалардағы рауалы жүктеме – электр жетегінің сенімділігн анықтайтын аса маңызды көрсеткіш. Қозғалтқыштың рауалы қызуын анықтайтын ұзақ мерзімді рауалы жүктемені қарастырамыз.

Табиғи сипаттамадағы рауалы жүктеме белгілі - ол қозғалтқыштың номинал моменті М_ном Есепті жеңілдету үшін жылу беру өзгеруін есепке алмай-ақ күштік тізбектегі рауалы ток кез-келген жылдамдықта қозғалтқыштың номинал тоғына тең деп санаймыз. Онда мәжбүрлі салқындатылатын қозғалтқыш үшін рауалы момент:

~ (2.11)

тиісті жасанды сипаттамадағы қозғалтқыштың магнит ағынына тәуелді болады.

Реттеу жүргізгенде:

Ф=Ф_ном=const, ~ = (2.11)

өрнекті ұстірт бағалау рауалы жүктеме туралы жалпылама көрініс береді және ол әр-бір нақты жағдайда дәлірек қарастырылу керек.

5. Реттеу үнемділігі - әр түрлі реттеу тәсілдерімен бірге қосарлана жүретін энергия шығасыларымен бағаланады. Кейде, үнемділікті үстүрт бағалауға болады. Ол үшін пайдалы қуатты желіден тұтынатын қуатпен Р₁ салыстырады да әлде бір ерекше нүктеде қуат шығасын немесе пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК)  есептеп шығарады:

(2.12)

Әр түрлі тәсілдерді салыстырғанға реттеудің үнемділігінің нанымды бағалары циклдік ПӘК негізделеді. Бұл ПӘК жетектің нақты жұмыс жағдайын есепке алып цикл t_ц уақыты бойынша анықталады.

(2.13)

6. Реттеуге кететін шығындарды оны жүзеге асыруға керекті қосымша жабдықтардың құны С_жаб ретінде анықтауға болады. Шығындардың тиімділігін олардың қайтарым мерзімімен бағалауға болады.

(2.14)

мұндағы Ц_ж.тд - реттеуді пайдаланудың жылдық тиімділік құны.

Әр түрлі кәсіптік механизмдерінің жүктеме моменті өзгеруінің жылдамдықтан тәуелділігі әртүрлі. Мысалы, көптеген механизмдер реттеу тұрақты момент кезінде болатынын қалайды. Оларға жататындар: көтеру крандар, прокат стандар және т.б. Ал көптеген механизмдер реттеуді тұрақты қуат кезінде болғанын қалайды, оларға: металл кесу станоктары жатады.

Қозғалтқыштың рұқсат етілетін жүктемесі деп, қозғалтқыштың тоғы номиналды тоққа тең жүктемені айтады. Онда рұқсат етілетін момент, мысалы тұрақты ток қозғалтқыштың моментіне тең:

М_рук  kФІ_ном

Момент реттеу тәсіліне тәуелді.

2.10 – сурет.Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқыштың екі зоналық реттеуінің сипаттамалары.

Зона- тұрақты момент кезіндегі реттеуге сәйкес. Шынында, қозғалтқыштың магнит ағыны номиналды кезінде реттеу негізгі тізбекте кернеу немесе кедергі өзгерту арқылы жүзеге асырылса, онда якорь тоғы номиналды болса, момент тұрақты болады:

М_рұқ  kФІ_ном сonst M_ном

Бұл зонада қозғалтқыш білігіндегі қуат сызығы заңдылық бойынша өзгереді, себебі ол бұрыштық жылдамдығына тура пропорционал:

Р₂  М

Зона-II тұрақты қуатпен реттеуге сәйкес, себебі бұл реттеу магнит ағынын өзгерту арқылы орындалады. Бұл жағдайда номиналды тоққа тең тұрақты ток кезінде, бұрыштық жылдамдығы өскен кезде, магнит ағынын гипербола заңы бойынша өзгерту керек.

М_рұқ  kФІ_ном   М_ном

Бұдан бұл реттеу зонасында қуаттың тұрақты болып қалатыны шығады, себебі:

Р_рұқ  М_рұқ   М_{ном ном}  Р_ном  сonst.