- •4. Айнымалы ток машиналарының теориясы
- •4.1. Айнымалы ток машиналарының негізгі түрлері
- •4.2. Сурет. Айнымалы ток машиналарының орамдарындағы токтардың бағытталуы.
- •4.3. Асинхронды машиналардың құрылысы және жұмыс жасау принципі
- •4.3. Сурет. Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың құрылысы
- •4.4. Роторы қозғалыссыз асинхронды қозғалтқыш
- •4.5. Роторы қозғалыстағы асинхронды қозғалтқыш
- •4.4. Сурет. Асинхронды қозғалтқыштың орынбасу схемасы
- •4.5. Сурет. Магниттендіру контуры бөлек шығарылған асинхронды қозғалтқыштың ауыстыру схемасы
- •4.6. Асинхронды қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы мен айналдыру моменті
- •4.6.Сурет. Асинхронды машинаның энергетикалық диаграммасы:
- •4.7. Сурет. Асинхронды машинаның айналдыру моментінің сырғанауға тәуелділігі.
- •4.8. Сурет. Ротор тізбегіндегі әр түрлі кедергілер үшін тәуелділігі
- •4.7. Асинхронды қозғалтқыштың механикалық және жұмыстық сипаттамалары
- •4.9. Сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары
- •4.8. Асинхронды қозғалтқышты жиіліктік басқару және жиілік түрлендіргіштерінің түрлері
- •4.10. Сурет. Асинхронды қозғалтқышты жиіліктік басқарудың құрылымдық схемасы мен механикалық:
- •4.11. Сурет. Тікелей байланысты жиілік түрлендіргіш
- •4.12 Сурет. Тжт кернеуі формасының қалыптасуы
- •4.13. Сурет. Үшфазалы айнымалы токты жиілігі реттелмелі үшфазалы айнымалы токқа түрлендіру схемасы
- •4.14.Сурет. Тжт шығысындағы кернеу
- •4.15. Сурет. Тұрақты ток звеносы бар жиілік түрлендіргіштің құрылымдық схемасы:
- •4.16.Сурет. ОТранзисторлармен орындалған бір фазалы инвертор
- •4.17. Сурет. Инвертор шығысындағы токтар
- •4.9. Асинхронды қозғалтқыштардың айналу жиілігін полюстер жұбын ауыстырып қосу арқылы реттеу
- •4.18.Сурет. Тұрақты момент үшін полюстер жұбы саны 2:1 қатынаспен орамдары ауысып қосылатын схема
- •4.19.Сурет. Тұрақты қуат үшін полюстер жұбы саны 2:1 қатынаспен орамдары ауысып қосылатын схема
- •4.20. Сурет. Полюстер жұбы әр түрлі санға ауыстырылып қосылатын асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары :
- •4.10. Статор кернеуін өзгерту арқылы айналу жиілігін реттеу
- •4.21.Сурет. Статор кернеуін өзгерту арқылы айналу жиілігін реттеудің құрылымдық схемасы
- •4.22.Сурет. Статор кернеуінің әр түрлі шамасы кезіндегі механикалық сипаттамалар.
- •4.11. Фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштардың айналу жиілігін реттеу
- •4.23. Сурет. Реостатты реттеу схемасы мен ротор тізбегіне әр түрлі кедергі жалғанғандағы асинхронды қозғалтқыштардың механикалық сипаттамалары
- •4.12. Қозғалтқыштың айналу жиілігін екіжақтан қоректенген режимде реттеу
- •4.24.Сурет. Екіжақтан қореткнетін машинаның схемасы
- •4.13. Үшфазалы асинхронды қозғалтқышты есептеудің үлгісі
- •4.14. Бақылау сұрақтары
4.2. Сурет. Айнымалы ток машиналарының орамдарындағы токтардың бағытталуы.
Жоғарыда 4.1 суреттен екі полюсті машинаның статор орамдары арқылы өтетін үшфазалы ток екі полюсті Ф магнит ағынын туғызады және ол статор, босауа қуысы және ротор арқылы өтеді. Токтрадың фазасын 60 0 электрлік градусқа өзгерткенде (t1 және t2 уақыттарның арақашықтығы ) Ф магнит ағынының N – S осі фазалардың соңынан ілесе 60 0 геометриялық градусқа бұрылады (4.1, б сурет). Жоғарыдағы 4.1, а) және 4.1, б) суреттеріндегідей t2 және t3, уақыттарындағы машинаның магнит өрісінің кескіндерін салыстыратын болсақ, Ф магнит ағынының фазалардың соңынан ілесе 60 0 бұрылатынын көруге болады.
Сонымен, екі поюсті машинада статордың үшфазалы ормадарын үшфазалы токпен қоректендіргенде айналмалы екі полюсті магнит ағыны пайда болатынын көруге болады және орамдардағы токтың бір период ішіндегі өзгерісі кезінде магнит ағыны 360 0 градусқа бұрылады. Сәйкесінше көп полюсті айнымалы ток машинасында статордың үш фазалы орамдарын үшфазалы айнымалы токпен қоректендіретін болсақ, айналмалы көп полюсті магнит ағынын алуға болады.
Статордың магнит өрісінің айналу жиілігі
(4.2)
немесе айналым минутына
,
(4.3)
мұндағы f1 – ток көзінің жиілігі, Гц.
Өндірістік f1 = 50 Гц жиілігі үшін 4.1 кестеде әр түрлі полюстер жұбы санына сәйкес келетін статордың магнит өрісінің айналу жиілігі келтірілген.
Кесте 4.1
р |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
30 |
50 |
n1, айн/мин |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 |
375 |
300 |
100 |
60 |
4.3. Асинхронды машиналардың құрылысы және жұмыс жасау принципі
Іс жүзінде қоладнылатын электрмашиналарының басым бөлігі асинхронды қозғалтқыштар болып табылады.
Асинхронды қозғалтқыштар құрылысының қарапаймдылығы, жұмыс жасау барысындағы сенімділігі, жоғары басқарылымдылығы, бағасының төменділігі секілді және т.б. ерекшеліктеріне байланысты жұмыс механизмдерін автоматты басқару жүйесінің негізгі элементі ретінде кеңінен қолданылады.
Асинхронды қозғалтқыштар екі бөліктен қозғалмайтын статор мен қозғалатын бөлік ротордан құралады. Үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статор өзекшесінің ойықшасында жұлдызша немесе үшбұрыш схемасымен жалғанатын үш фазалы орамдар орналасады.
Ротордың құрылысына байланысты асинхронды қозғалтқыштар қысқа тұйықталған роторлы және фазалы роторлы аснхронды қозғалтқыштар болып екіге бөлінеді.
Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың құрылысы 4.3 суретте көрсетілген. Құрылысының қарпайымдылығына, жоғары сенімділігіне, бағасының төмендігіне және ПӘК жоғарылығына байланысты бұл қозғалтқыштар өндірістің әр түрлі салаларында кеңінен қолданылады.
Асинхронды қозғалтқыштардың кемшіліктері мыналар: ток көзінен индуктивті токты тұтынуы cosφ - қуаттық коэффициентінің төмендеуіне әсер етеді, реттеу сипаттамаларының қолайсыздығы, іске қосу қасиеттерінің нашарлығы (қысқа тұйықталған роторлы қозғалтқыштарда).
Асинхронды қозғалтқыштар екі бөліктен қозғалмайтын статор мен қозғалатын бөлік ротордан құралады. Үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статор өзекшесінің ойықшасында жұлдызша немесе үшбұрыш схемасымен жалғанатын үш фазалы орамдар орналасады.
Ротордың құрылысына байланысты асинхронды қозғалтқыштар қысқа тұйықталған роторлы және фазалы роторлы аснхронды қозғалтқыштар болып екіге бөлінеді.
Роторы қысқа тұйықталған қозғалтқыш фазалы роторлы қозғалтқышқа қарағанда құрылыс бойынша қарапайым, жұмыста сенімді, арзанырақ, қуаттық коэффициенті мен ПӘК жоғары бірақ іске қосу қасиеттері төмен.
Фазалы роторлы қозғалтқыштың роторының құрылысы күрделі, соған байланысты олар бағасы бойынша қысқа тұйықталған роторлы қозғалтқышқа қарағанда қымбаттау. Бірақ олар айналу жиілігін бірқалыпты кең аралықта реттеу қажет болғанда және іске қосылу қасиеттері ауыр жағдайларда қолданылады.
Асинхронды машиналардың статоры мен роторының өзекшелері екі жағынан да оқшаулағыш лакпен жабылған электротехникалық болат табақшалардан жинақталады.
4.3 суретте статор мен ротордан және орамдардан құралатын асинхронды қозғалтқыштың қимасы көрсетілген. Статордың өзекшесі 1 тұрыққа бекітіледі, ал ротордың өзекшесі 3 – қозғалтқыштың 5 - білігіне отырғызылады. Ротордың білігі тұрыққа бекітілген подщипниктік щиттерге орналасқан подщипниктермен айналысқа келеді.
