9.2. Qisqa tutashgan rotorli asinxron motorni ishga tushirish

Uch fazali qisqa tutashgan rotorli asinxron motorlarni ishga tushirishning eng asosiy ekspluatatsion muammasi - ishga tushirish toki miqdorini kamaytirish va ishga tushirish davomiyligini qisqartirishdir. Ishga tushirish momentini oshirish muammosi esa motorni loyihalash jarayonida hal qilinadi va zaruriy konstruksion echimlar taklif etilib, motorni ishlab chiqarish jarayonida muammo bartaraf etiladi. Shu sababli, ko‘pgina q.t. rotorli asinxron motorlar (asosan kichik quvvatli – 50 kVt.gacha) bevosita tarmoqqa ulash tarmoqqa ulab, ishga tushiriladi. Bunda ishga tushirishning boshlang‘ich holatlarida tokning miqdori nominal qiymatidan 5-7 marta ortib ketadi (9.3-rasm).

Katta quvvatli tarmoqlarga ulanadigan kichik quvvatli motorlarda ishga tushirish toki miqdorining qisqa muddat ortishi katta muammo tug‘dirmaydi. Ammo tarmoq cheklangan quvvatga ega bo‘lsa, yoki motor quvvati katta bo‘lsa, tokining kattaligi, ushbu muammoning echilishini taqozo etadi.

1. Bevosita tarmoqqa ulash usulidan tashqari birnecha usullar mavjudki, ular mohiyatini tushunish uchun (9.1) va (9.2) ifodalar­dan foydalanish mumkin. Ularaga ko‘ra, yana ikki usul qo‘lla­niladi:

1. Stator chulg‘ami kuchlanishi ni o‘zgartirib ishga tushirish.

2. Stator chulg‘ami toki chastotasi ni o‘zgartirib ishga tushirish.

Kuchlanish ni o‘zgartirib ishga tushirish. Bunda barcha usullar qo‘llanilishi mumkin bo‘lgan vositaga qarab ajratiladi: kuchlanishni ravon oshirib - avtotransformatorli, induksion rostlagichli, yarim o‘tkazgichli to‘g‘rilagichli ishga tushirish; pog‘onali o‘zgartirib - reaktorli, stator chulg‘ami ulanishini yulduzchadan uchburchakka o‘zgartirib ishga tushirish. Har qanday vosita bilan kuchlanish pasaytirilmasin, bu usulning eng asosiy kamchiligi – kuchlanish pasayishi bilan uning kvadratiga proporsional ishga tushirish momentning kamayishidir.

9.4-rasm. stator kuchlanishini pasaytirib ishga tushirish: avtotransformatorli (a); reaktorli (b); stator chulg‘amini yulduzcha ulanishdan uchburchak ulanishga o‘tkazib

Asinxron motorni avtotransformator yordamida (9.4,a-rasm) ishga tushirish uchun dastlab Q1 ulagich avtotransformatorni yulduzcha zxemasiga ulaydi, so‘ngra Q2 ulagich ulanadi. Bunda motorning stator chulg‘amiga avtotransformatordan pasaytirilgan kuchlanish (U_1pas) beriladi.

Bunda motorning dastlabki M_i.t tushirish momenti

(9.1)

ishga tushirish toki esa kamayadi va u quyidagi ifoda bo‘yicha aniqlanadi

. (9.2)

Rotorning aylanish chastotasi oshgandan keyin Q1 ulagich uziladi va avtotransformator reaktorga aylanadi. Bunda stator­dagi kuchlanish biroz ortadi, ammo nominal qiymatidan pastroq bo‘ladi, motor tezligi ortadi. Q3 ulagich ulangandan so‘ng, motor statoriga tarmoqning nominal kuchlanishi beriladi. Shunday qilib, avtotransformator yordamida ishga tushirish usuli uch bosqichdan iborat bo‘lib, birinchi va ikkinchi bosqichlarda motorga pasaytirilgan U₁=(0,5-0,6)U_1HOM, U₁=(0,7-0,8)U_1HOM kuchlanishlar beriladi va nihoyat, uchinchi bosqichda motorga nominal kuchlanish ulanadi.

Stator chulg‘amini yulduzcha usulida ulashdan uchburchak usulda ulashga o‘tkazib ishga tushirishda (9.4,b-rasm) asinxron motor stator chulg‘ami fazalariga dastlabki berilayotgan kuchlanish nominal miqdoridan marta kam bo‘ladi, xuddi shuningdek faza toklari xam marta kamayadi. Liniya toklari esa 3 marta kamayadi. Stator chulg‘amlarining ulanish sxemasini o‘zgartirish 3 fazali kontaktor yoki ulagich yordamida amalga oshiriladi. Bu usulni qo‘llashning asosiy sharti – motorning stator chulg‘ami nominal rejimda uchburchak usulda ulangan bo‘lishidir.

Asinxron motorni reaktor yordamida ishga tushirishda (9.4,v-racm) reaktiv qarshiliklarda ishga tushirish tokiga to‘g‘ri proporsional bo‘lgan kuchlanish pasayuvi U vujudga kelib, stator chulg‘amlariga pasaygan kuchlanish U_1ras beriladi. Bu kuchlanishning qiymati quyidagicha topiladi:

, (9.3)

bunda x_r – ishga tushirish reaktiv qarshiligi.

Bu kuchlanish ta’sirida motorning rotori aylana boshlaydi. Motorning aylanish chastotasi oshib borgan sari rotor chulg‘amida hosil bo‘ladigan EYK kamayib boradi, natijada ishga tushirish toki ham kamayadi.

Stator chulg‘amlari bilan ketma-ket ulangan qarshiliklarda kuchlanish pasayishi U kamayadi va motorning aylanish chastotasi oshgan sari unga berilayotgan kuchlanish U₁ o‘z-o‘zidan ko‘payib boradi. So‘ngra Q2 ulagich ulanadi va motorga tarmoq kuchlanishi U₁ beriladi, bunda motor nominal kuchlanish bilan ishlaydi.

Tarmoq toki chastotasini o‘zgartirib ishga tushirish. Qisqa tutashgan rotorli asinxron motori sanoat korxonalarida boshqa elektr mashinalariga nisbatan eng ko‘p o‘rnatilgan (85-88%), eng arzon (2 marta), og‘irlik kam (1,5-2 marta), gabarit (tashqi o‘lchamlari) eng kichik (1,5-2 marta), ekspluatatsiyada eng qulay va tuzilishi bo‘yicha eng soddasi hisoblanadi. Ammo, asinxron motorning eng katta kamchiligi, bu (katta quvvatli motorlarni) ishga tushirish va rotor aylanish chastotasini boshqarishning og‘irligidir.

Keyingi yillarda yarim o‘tkazgichli o‘zgartkichlar texnikasi (poluprovodnikovaya preobrazovatelnaya texnika), mikro­elektro­nika, nanoelektronika va kompyuter texnologiyalari fanlarining tezkor va birgalikda rivojlanishi natijasida sanoatda asinxron motor stator chulg‘ami tokining chastotasini o‘zgartirib ishga tushirish - keng qo‘llanishi bashorat qilinayotgan eng progressiv usul hisoblanadi. Bu usulga ko‘ra stator tokining chastotasi va stator magnit maydonining aylanish chastotasi orasidagi bog‘lanish

9.5-rasm. Asinxron motorni chastotali boshqarish struktura sxemasi bunda: CHO’ - chastota o‘zgartkichi; To‘g‘r - to‘g‘rilagich; Inv - invertor; AsMot - asinxron motor; IshchiMex - ishchi mexanizm; D1 va D2 - motorning va ishchi mexanizmning o‘zgaruvchilarini o‘lchash asbobi; TB-1 va TB-2 - teskari bog‘lanish; MP – mikroprotsessor

, (9.4)

hamda bilan rotor aylanish tezligi orasidagi

(9.5)

bog‘lanish asosida quyidagi takliflar kiritiladi. Stator chulg‘amiga uzatilayotgan tokning chastotasini 0 dan gacha ravon oshirib, ni va, nihoyat ni 0 dan gacha o‘zgartiriladi. Buni amalga oshirish uchun yarim o‘tkazgichli chastota o‘zgartkichlari (CHO’) qo‘llaniladi (9.5-rasm).

ChO’lari stator chulg‘ami kuchlanishining ham chastotasini, ham amplitudasini ma’lum qonuniyat asosidagi o‘zgarishini ta’min­laydi. Bunga CHO’larining elementlari – tiristor yoki tranzistor­larni ochib-yopish bilan erishiladi. Elementlarni ochib-yopish uchun signallarni real vaqt rejimida (“on line” rejimi yoki “v rejim realnogo vremeni”), asinxron motorning chiqish qiymatlarini D1 va D2 yordamida o‘lchab, shu onda mikroprotses­sorda maxsus komp­yuter dasturlarida qayta ishlov berilib, blshqaru singallari vujudga keladi va elementlarga ularni boshqarish signallari sifatida etkaziladi.

Birnecha o‘n yillar avval bunday sxemalar tizimi qimmat va ekspluatatsiyada ishonchliligi juda kichik bo‘lganligi sababli, sanoatda o‘z o‘rnini topaolmadi. Xozirgi kunga kelib, bunday sxemalarni tashkil etuvchi elementlar narxi pasayishi, ishonch­liligi­ning ortishi sababli sanoatda o‘z o‘rnini topmoqda.

Bunday ishga tushirishning yana bir afzalligi shundaki, ularni biror qo‘shimcha jihozlarsiz (mikroprotsessorlar dasturiy ta’­minoti o‘zgarishi bundan mustasno) asinxron motor rotori tezligini rostlashda muvaffaqiyatli qo‘llash mumkin.

12-mavzu. Asinxron motorning aylanish chastotasini rostlash. Asinxron generator, undagi elektromagnit jarayonlar va tavsiflari