![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқыштары негізіндегі электр жетегі.
Тә уелсіз қ оздырылатын тұ рақ ты ток қ озғ алтқ ышы (ТТҚ) электр энергиясын механикалық энергияғ а тү рлендіру ү шін қ олданылатын автоматты басқ ару жү йесінің бір бө лігі болады. Машиналардың кері жұ мыс істеу принципі бойынша тә уелсіз қ оздырылатын тұ рақ ты ток қ озғ алтқ ыштары қ озғ алтқ ыштық режиммен бірге тежеу режимдерінде де жұ мыс істей алады. 2.1 - суретте машинаның якорь тізбегін қ оректендіретін тү рлендіргіштің шамалары ескерілген электр қ озғ алтқ ышының орын басу сұ лбасы кө рсетілген. 2.1 - суреттегі белгілеулер: Ет –тү рлендіргіштің э.қ.к – сі; Rт, Lп – тү рлендіргіштің активті жә не индуктивті кедергілері; Eқ , Iя – қ озғ алтқ ыштың э.қ.к – сі жә не тогы; Rқ , Lқ - қ озғ алтқ ыштың активті кедергісі жә не индуктивтілігі; Uқ оз – Wқ оз орам саны бар машинаның қ оздыру орамасындағ ы кернеуі; F - машина ағ ыны; Rқ оз – қ оздыру орамасының кедергісі; Ls – сейілу индуктивтілігі; Iқ оз – қ оздыру тогы; Rк – қ ұ йынды токтар контурының балама кедергісі; Mқ жә не Mс – қ озғ алтқ ыш иін кү ші жә не статикалық кедергілер иін кү ші (2.1.2 - сурет); J – қ озғ алтқ ыштың инерция иін кү ші. Машинаның якорь тізбегі жә не электр жетегінің механикалық бө лігі ү шін тө мендегідей арақ атынасын аламыз
Eт(p)-Eқ (p)=Iя(p)× [Rт+Rқ +(Lт+Lқ )p], (2.1)
Mқ (p)-Mс(p)=J× p× w(p), (2.2)
Mқ (p)=k× F× Iя(p), (2.3)
Eқ (p)=k× F× w(p). (2.4)
Kря коэффициенті бар якорь реакциясын, сонымен қ атар ағ ын F мен қ оздыру тогы Iқ оз шамалары арасындағ ы пропорционалдық коэффициенті бар магниттелу сипаттамасының қ исық сызық тығ ын, I – ші тү йін жә не IK, 2K контурлары ү шін Кирхгоф заң дары негізінде алынғ ан қ оздыру тізбегінің тең деулерін есепке ала отырып, келесі арақ атынасты табамыз
Iм(p)=Iқ оз(p)-Iк(p)-Kря× Iя(p), (2.5)
Uқ оз(p)=Iқ оз(p)× [Rs+Ls× p]+Iк(p)× Rк , (2.6)
Iк(p)× Rк-Wқ оз× p× F(p)=0, (2.7)
F(p)=KF× Iм(p). (2.8)
(2.5)-(2.8) тең деулеріне тү рлендірулер жү ргізе отырып, аралық айнымалыларды шығ арып тастап, қ оздыру тогы Iқ оз(p) жә не ағ ын F(p) ү шін келесі тең деулерді аламыз
мұ нда Tқ т – қ ұ йынды токтардың уақ ыт тұ рақ тысы;
Tқ оз – қ оздыру орамасының балама уақ ыт тұ рақ тысы, Tқ оз=Tқ о+Ts; Ts – сейілу ағ ынының уақ ыт тұ рақ тысы;; Tқ о – қ оздыру орамасының уақ ыт тұ рақ тысы;;
(2.1), (2.4), (2.9), (2.10) тең деулері негізінде 2.1 - суретте қ озғ алтқ ыштың қ ұ рылымдық сұ лбасы келтірілген.
Оның электр магниттік уақ ыт тұ рақ тысы Tя келесі формула бойынша анық талады
2.1 - суретте якорь реакциясы ә серін есептемеген жағ дайда алынғ ан қ озғ алтқ ыштың қ ұ рылымдық сұ лбасы келтірілген. Машина ағ ынын F тұ рақ ты деп есептеп, 2.3 - суретте кө рсетілген қ озғ алтқ ыштың қ ұ рылымдық сұ лбасын аламыз. Ә сер етуші ә рекетті иін кү ш Mс(p) тү рінде шығ ысына ауыстырып, қ озғ алтқ ыштың электр механикалық уақ ыт тұ рақ тысы Tэм мен қ озғ алтқ ыштың беріліс коэффициентін Kд есепке ала отырып, 2.2 - суретте келтірілген қ озғ алтқ ыштың қ ұ рылымдық сұ лбасын аламыз. Қ ұ рылымдық сұ лбаны тү рлендіре отырып, басқ ару жә не ә сер ету ә рекеттері бойынша машинаның беріліс функциясын аламыз.
Динамикада қ озғ алтқ ыштың қ ұ рылымдық сұ лбасы 2.3-суретте кө рсетілген.
Статикада p=0, иін кү ш Mқ пен қ озғ алтқ ыш тогы IЯ арасындағ ы байланыс (2.3) бойынша, сонымен бірге тү рлендіргіш э.қ.к – сі Eт тұ рақ ты ток желісі кернеуіне тең деп есептеп, 2.5 - суретте келтірілген қ озғ алтқ ыштың статикадағ ы қ ұ рылымдық сұ лбасын аламыз. Қ озғ алтқ ыштың электр механикалық жә не механикалық сипаттамаларының тең деулері мына тү рге келеді
Графиктік тү рде қ озғ алтқ ыштардың электр механикалық жә не механикалық сипаттамалары (2.7 - сурет) жазық тық та тө ртінші квадрантта келтіріледі. Электр механикалық жә не механикалық сипаттамалары w=f(Iя), w=f(M) арақ атынасына сә йкес; бұ л жерде w - қ озғ алтқ ыштың айналу жиілігі; Iя – қ озғ алтқ ыштың якорь тогы; М – қ озғ алтқ ыштың иін кү ші. Қ озғ алтқ ыштың ө зіндік сипаттамасы оның нақ ты кернеумен қ оректеніп, қ алыпты сұ лбасымен қ осылғ анда жә не қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегінде қ осымша кедергілер Rқ ос болмағ ан кезде алынады. Тежеу режимдерінде тұ рақ ты ток машинасы генератор ретінде жұ мыс істейді, ал ә ртү рлі тежеудің тү рлері бір-бірінен тек тұ рақ ты ток желісі кернеуі мен якорь кернеуі бағ ытына қ атысты болады. Ү ш тежеу тү рі бар: рекуперативті, динамикалық жә не қ арсы қ осумен тежеу. (2.13) жә не (2.14) тең деулерінен анық талғ андай, қ озғ алтқ ыштың айналу жылдамдығ ын w басқ ару келесі тә сілдер арқ ылы мү мкін болады: 1) қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегіне қ осылғ ан кернеуді U ө згерту; 2) қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегіне кедергі Rқ ос енгізу; 3) қ озғ алтқ ыштың ағ ынын Fә л мә ніне дейін азайту.
1 аймақ та (2.7 - сурет) қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегіне қ осылғ ан кернеуді U ө згерту жә не 2 аймақ та (2.7 - сурет) қ озғ алтқ ыш ағ ынын Fә л (ағ ынды ә лсірету) мә ніне дейін азайту арқ ылы қ озғ алтқ ыштың айналу жылдамдығ ын басқ ару екі аймақ ты реттеу деп аталады. Мұ нда қ алыпты ағ ын Fн тұ рақ ты кезінде якорьдегі кернеуді басқ ару қ озғ алтқ ыштың иін кү ші тұ рақ ты кезінде айналу жылдамдығ ын w реттеуге сә йкес келеді. Қ озғ алтқ ыштың якоріндегі кернеу U тұ рақ ты кезінде қ озғ алтқ ыш ағ ынын F басқ ару қ озғ алтқ ыштың қ уаты тұ рақ ты кезіндегі айналу жылдамдығ ын w реттеуге сә йкес келеді. Якорге тұ рақ ты кернеу U берілген тә уелсіз қ оздырылатын ТТҚ – ның М принциптік сұ лбасы 2.8 - суретте кө рсетілген. Қ оздыру орамасы LM арқ ылы машинаның М ағ ыны Ф пайда болады. Машинаның якоріндегі кернеу U полюстерін ө згертумен (айналу бағ ытын ө згерту) қ озғ алтқ ышты кері айналдыру іс жү зінде қ олданыс тапты. Кері айналдыру кезінде қ озғ алтқ ыштың электр механикалық тең деуі тө мендегідей болады:
2.9 - суретте қ озғ алтқ ышты кері айналдыру сұ лбасы кө рсетілген. S1-S2 кілттері ретінде тү йіспелі, сонымен бірге тү йіспесіз элементтерді қ олдануғ а болады. S1 кілті тү йіскен кезде IЯ якорь тогы +, S1, М, S1, - тізбегі бойынша ағ ады, сол кезде якорге +, - таң баларымен белгіленген кернеу U қ осылады. S2 кілті тү йіскен кезде Iя якорь тогы +, S2, M, S2, - тізбегі бойымен ағ ады, бұ л кезде якорге шең бермен белгіленген + жә не – таң балы кернеу U қ осылады. Рекуперативті тежеу режимінде қ озғ алтқ ыштың қ арсы э.қ.к – сі тұ рақ ты ток желісі кернеуінен U ү лкен болады жә не рекуперативті тежеу режиміндегі электр механикалық сипаттамасының тең деуі тө мендегідей болады
Қ арсы қ осу режимінде қ озғ алтқ ыштың қ арсы э.қ.к – сі желі кернеуімен U бірге қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегін қ оректендіреді. Тұ рақ ты ток желісімен U тізбектеле қ озғ алтқ ыш генератор ретінде жұ мыс істейді жә не барлық энергия жылу тү рінде қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегінде бө лінеді. Бұ л режимде қ озғ алтқ ыш ө зінің иін кү шіне қ арама-қ арсы бағ ытта айналады. Қ арсы қ осу режиміндегі қ озғ алтқ ыштың электр механикалық сипаттамасының тең деуін аламыз
Динамикалық режимде қ озғ алтқ ыш якорі желіден ажыратылғ ан (U=0) жә не тежеу кедергісіне тұ йық талғ ан. Динамикалық тежеу режиміндегі электр механикалық сипаттаманың тең деуі
2.10 - суретте қ озғ алтқ ышты динамикалық тежеу сұ лбасы кө рсетілген. Қ озғ алтқ ыштың электр механикалық жә не механикалық сипаттамасының ең істігі қ ателік шамасымен бағ аланады
мұ нда Dwс - (2.13) - (2.14) тең деулерінен анық талатын қ озғ алтқ ыш М жылдамдығ ының статикалық тө мендеуі
Қ озғ алтқ ыштың іске қ осу тогының секіруін шектеу қ озғ алтқ ыштың якорь тізбегіндегі шамасын якорь тогы, қ озғ алтқ ыш жылдамдығ ы немесе уақ ыт функцияларының бірімен реттеп ө згерту жолымен іске асырылады. Машинаны іске қ осу диаграммасы дұ рыс тұ рғ ызылғ ан кезде кедергілерді қ осу максималды жә не минималды мү мкін якорь токтарының шамаларында орындалады. Максималды мү мкін якорь тогы шамасы lI× Iн мә ніне, ал минималды мү мкін шама (1, 05¸ 1, 1)× Iн мә ніне сә йкес болады, мұ нда: Iн – қ озғ алтқ ыш якорь тогының нақ ты мә ні; Қ озғ алтқ ыштың басқ ару Wб(p) жә не ә сер ету ә рекеті Wә (p) бойынша беріліс функцияларын (2.11 - 2.12) тең деулері арқ ылы талдау сипаттамалық тең деу тү бірлерінің тү ріне байланысты қ озғ алтқ ыш тербелмелі, екі апериодты, апериодты бө ліктердің бірі болып берілуі мү мкін. Бұ л кезде басқ ару бойынша ө тпелі процестер w=f(t) ә ртү рлі сипат алады: а) комплексті тү бірлер кезінде – тербелмелі ө тпелі процесс; б) жай тү бірлер кезінде – иілу нү ктесі анық кө рінген екі экспонента тү ріндегі ө тпелі процесс; в) қ озғ алтқ ыштардың уақ ыт тұ рақ тыларының арасындағ ы айырмашылығ ы Tэм> > Tя кезінде – экспонентті ө тпелі процесс. Тә уелсіз қ оздырылатын ТТҚ – ның жақ сы реттеу қ асиеттері бар. Соң ғ ы уақ ытта пайда болғ ан микропроцессорлық басқ аруы бар жиіліктік электр жетектері кө мегімен асинхронды қ ысқ а тұ йық талғ ан машинаны ТТҚ – ның орнына қ олдануғ а мү мкіндік алды.
|