ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СӘТБАЕВ УНИВЕРСИТЕТІ

«Автоматтандыру және цифрландыру» институты

«Автоматтандыру және басқару» кафедрасы



ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫC

Тақырыбы: бір фазалы желіден қуат алған кезде қысқа тұйықталған роторы бар үш фазалы асинхронды машинаны зерттеу

№	Орындалған жұмыстың сапасы	Баға диапазоны	Алған %
1	Орындалмаған Себепсіз сабақтан қалуы	0%
2	Орындалуы және білім алушының белсенділігі	0-50%
3	Жұмыстың рәсімделуі	0-20%
4	Анықтамаларды, техникалық әдебиеттерді, дәріс конспектілерін, пәннің оқу-әдістемелік кешенін пайдалана білуі	0-5%
5	Техникалық құралдарды пайдалана білуі	0-5%
6	Жұмысты қорғауы	0-20%
	Қорытынды	0-100%

Білім алушының аты-жөні: Қуандық С.

Мамандық шифрі: 6B07103

Оқытушының аты-жөні: Асет Асхат

Алматы 2022 ж

№ 4 зертханалық жұмыс

Бір фазалы желіден қуат алған қысқа тұйықталған роторы бар үш фазалы асинхронды машинаны зерттеу

Жұмыстың мақсаты: бір фазалы желіден қуат алған кезде қысқа тұйықталған роторы бар үш фазалы асинхронды машинаны зерттеу

4. 1. Қысқаша сипаттамасы

Асинхронды электрлік қозғалтқыш (АЭҚ) – электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіруге арналған электр машинасы.

АЭҚ-тың жұмыс принципі ротор мен статордың магнит өрістерінің өзара әрекетіне негізделген. Статор орамдары арқылы ток өткенде, айнымалы магнит өрісі пайда болады. Бұл өріс ротор орамында ток тудырады. Пайда болған ток айнымалы өріспен әсерлесіп, роторды ілестіре айналдырады. Оның бұрыштық айналу жылдамдығы полюстер жұбының санын ауыстырып қосу, қоректік ток жиілігін, ротор тізбегіндегі кедергіні өзгерту, сондай-ақ бірнеше машинаны тізбекке қосу арқылы реттеледі. АЭҚ-тың айналу бағытын статор орамасының кез келген екі фазасын ауыстырып қосу арқылы өзгертуге болады. АЭҚ-тың құрылымы қарапайым әрі сенімді болғандықтан электр жетегіндегі негізгі қозғалтқыш ретінде қолданылады.

---

АЭҚ негізгі екі құрамдас бөліктен тұрады: статор және ротор.

Статор

Асинхронды қозғалтқыштың статоры арнайы тісті электртехникалық болаттан жасалған іші қуыс цилиндр, оның магнит өткізгіштігі (μ) кәдімгі құрылымдық болаттан жоғары.Бұл айнымалы магнит өрісті статор темірінде артық магниттелуден (гистерезис) болатын шығындарды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

Ротор

Ротор–қозғалтқыштың айналып тұратын бөлігі. Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады. Қаңылтырлар гистерезис құбылысынан болатын магниттік және электрлік шығындарды азайту үшін арнайы электртехникалық болаттардан жасалып, құйынды токтың өтуіне кедергіні арттыру үшін лакпен оқшауландырылады.

Орамалар

Үш фазалы асинхронды электрқозғалтқыштарда статор мен ротор орамаларының бірнеше түрі, олардың ішінде тұзақты, толқынды және қысқа тұйықталған (тек қысқа тұйықталған роторлар үшін) орамалар қолданылады.

Бір фазалы қозғалтқыштың қуат коэффициенті үш фазалы қосылымға қарағанда жоғары. Бұл қозғалтқыш тұтынатын реактивті қуаттың бір бөлігін өтейтін конденсатордың болуына байланысты.

Асинхронды қозғалтқыштың қасиеттерін бағалау үшін оның механикалық сипаттамасы қолданылады (N машина роторының айналу жылдамдығының М моментіне тәуелділігі).

M = f(s) қисығын салу (сурет.1.1.) және сырғу өрнегін қолдана отырып, n = f(M) механикалық сипаттамасын алуға болады (сурет. 1.2.)



Сурет. 1. 1. Моменттің сырғуға тәуелділігі.



Сурет. 1. 2. Асинхронды машинаның механикалық сипаттамасы (а) және фазалық ағыны бар асинхронды машинаның механикалық сипаттамалары (б).

Бұл тәуелділіктер жұмыс сипаттамасы ретінде қабылданады (сурет.1.3.):

• 
  ротордың айналу жылдамдығының қосындысы n = f (P₂);
  
• 
  машина білігіндегі айналу моментінің мәні М₂ = f (P₂);
  
• 
  статор тогының қосындысы I₁ = f ( P₂);
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті cosꬹ₁ = f(P₂).
  

Бұл сипаттамалар әртүрлі жүктемелер кезінде қозғалтқыштың жұмыс режимдерін анықтайтын барлық негізгі мәндерді табуға мүмкіндік береді. Оларды ауыстыру схемасы бойынша немесе эксперименталды түрде алуға болады.

---

Сурет 1. 3. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс сипаттамалары

Асинхронды машина генератор режимінде жұмыс істейді, егер оның роторының білігі магнит өрісінің айналу жылдамдығынан жоғары бағытта және жылдамдықта болса. Бұл жағдайда машинаның сырғу мәні теріс екені анық. Механикалық беріктік шарттарына сәйкес, қыздыру шығынын шектеу және генератор режимінде жоғары ПӘК тиімділікті сақтау мотор режиміндегідей бірдей ретті абсолютті сырғу мәндерін алуға болады.

4.2. Жұмыстың мазмұны.

- Қозғалтқыш және генератор режимдерінде машинаның механикалық сипаттамаларын алу.

- Қозғалтқыш режимінде машинаның жұмыс сипаттамаларын алу.

1.3. Математикалық модельдің сипаттамасы.



Сурет. 1.4. Асинхронды машинаны зерттеуге арналған модель

Модель құрамында:

• 
  Power System Blockset /Extras/electrical Sources кітапханасынан айнымалы үш фазалы кернеу көзі;
  
• 
  Power System Blockset/Extras/Measurement кітапханасынан үш фазалы кернеу мен токты V-I өлшеу;
  
• 
  Power System Blockset/Machines кітапханасынан Asynhronous Machine үш фазалы асинхронды машинасы зерттелді;
  
• 
  Power System Blockset/Extras/Measurement кітапханасынан P1, Q1 белсенді және реактивті қуат өлшегіші;
  
• 
  Simulink/Sinks негізгі кітапханасынан ротор мен статор тогын, сондай-ақ асинхронды машинаның жылдамдығы мен моментін бақылауға арналған өлшенген қуаттылықты сандық түрде көрсетуге арналған дисплей блогы және Scope блогы;
  
• 
  Simulink/Source негізгі кітапханасынан машина білігіне механикалық моментті орнатуға арналған Moment блогы;
  
• 
  Simulink/Sinks негізгі кітапханасынан өлшенген электромагниттік моментті (Нм) және жылдамдықты (рад/с) сандық түрде көрсетуге арналған Display1 блогы;
  
• 
  көздегі ағымдағы токты өлшеуге арналған RMS блогы;
  
• 
  Simulink/Sygnal & System негізгі кітапханасынан үш сигналды бір векторға біріктіретін Мих блогы.
  
• 
  айнымалы бір фазалы кернеу көзі;
  

Асинхронды машинаның параметрлерін баптау терезесінің өрістерінде дәйекті түрде орнатылады:

• 
  ротор түрі (Ротор түрі), осы өрістің ашылмалы мәзірінде сіз қысқа тұйықталған немесе фазалық роторды орната аласыз;
  
• 
  талдау кезіндегі санақ жүйесі (Reference frame);
  
• 
  қуат, номиналды жұмыс істейтін сызықтық кернеу және жиілік;
  
• 
  статор алмастыру схемасының параметрлері;
  
• 
  роторды ауыстыру схемасының параметрлері;
  
• 
  магниттеу тармағының параметрлері;
  
• 
  инерция моменті, тұтқыр үйкеліс коэффициенті, полюстер жұптарының саны;
  
• 
  модельдеудің бастапқы шарттары (сырғу, ротордың орналасуы, статор токтары және олардың бастапқы фазалары).
  

---

М
ашинаның параметрлері паспорттық деректерден ішінара алынады, ал ішінара 3.1-3.10 теңдеулері бойынша есептеледі.

Кесте 1.1. Үш фазалы асинхронды машиналардың параметрлері

4.3. Зерттеу жүргізу тәртібі.

Жұмысты орындау үшін асинхронды машинаның параметрлерін мұғалім орнатады. Модельдеу параметрлерін орнату терезесі толтырылады. Қозғалтқыш және генератор режимдеріндегі машинаның механикалық сипаттамаларын алып тастау жұмыс мазмұнының 1.3 тармағына сәйкес модельде жасалады (сурет. 1.4.) барлық диапазондағы жүктеме моменті өзгерген кезде - номиналдыдан 1,5-1,5. Сонымен қатар, жүктеме моментінің әр мәні үшін модельдеу жүзеге асырылады. Зерттеу жүргізу кезінде 1.2-кесте толтырылады.

Кесте 1.2. Синхронды машинаның қозғалтқыш және генератор режимдеріндегі механикалық сипаттамасы



Жұмыс мазмұнының 1.3-тармағына сәйкес қозғалтқыштың жұмыс сипаттамаларын алу модельде жүргізіледі (сурет. 1.1) номиналды 0-1,2 шегінде жүктеме моменті өзгерген кезде. Сонымен қатар, жүктеме моментінің әр мәні үшін модельдеу жүзеге асырылады. Зерттеу жүргізу кезінде 1.3-кесте толтырылады.

Кесте 1.3. Өлшенген және есептелген мәндер



Кестелерге сәйкес машинаның механикалық сипаттамасы және жеке графикаға - жұмыс сипаттамалары құрылады.

Машинаның күй айнымалыларының уақытша тәуелділіктерін осциллограф экранында байқауға болады. Мұнда машинаны іске қосу кезіндегі өтпелі процесс және орнатылған процестер көрінеді.

4.4. Есеп мазмұны



Сурет. 3.1. Асинхронды машинаны зерттеуге арналған модель және Display-дегі мәндері

---

Сурет. 3.2. ротор мен статор тогын, сондай-ақ асинхронды машинаның жылдамдығы мен моментін бақылауға арналған өлшенген қуаттылықты сандық түрде көрсетуге арналған дисплей блогының графигтері

4.5. Қорытынды

Бұл Зертханалық жұмысты біз бір фазалы желіден қуат алған кезде қысқа тұйықталған роторы бар үш фазалы асинхронды машинаны қарастырдық. Мұндағы Асинхронды электр машиналары-бұл магнит өрісінің айналу құбылысын қолдануға негізделген айнымалы ток машиналары. Жұмыс барысында қозғалтқыш сипаттамалырына көңіл бөлдік.Әсіресе,механикалық сипаттамсы тереңірек қарастырылды. Яғни асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары-ротордың айналу жиілігінің жүктемеге тәуелділігі (білікке айналу моменті). Асинхронды қозғалтқыштың табиғи механикалық сипаттамасы оны қосудың негізгі (паспорттық) схемасына және қоректендіру кернеуінің номиналды параметрлеріне сәйкес келеді. Жасанды сипаттамалар кез-келген қосымша элементтер қосылған кезде алынады: резисторлар, реакторлар, конденсаторлар. Қозғалтқыш номиналды емес кернеумен жұмыс істеген кезде сипаттамалары табиғи механикалық сипаттамадан да ерекшеленеді.

Механикалық сипаттамалары электр жетегінің статикалық және динамикалық режимдерін талдауда өте ыңғайлы және пайдалы құрал болып табылатына зертханалық жұмыс барысында көз жеткіздік.

---

Смотрите также файлы

• Виды медицинской помощи и правила ее оказания при чс организация и проведение медицинской эвакуации пострадавших с места происшествия.docx

• Об организации и проведении мониторинга качества подготовки обучающихся мкоу Октябрьская сош в форме всероссийских проверочных работ в 2023 году.docx

• Лабораторная работа 1 по предмету архитектура вычислительных систем и сетей Оценка характеристик персонального компьютера факультет автф.docx

• Тепловой расчет поверхностного.doc

• Тестконтроль по гигиене питания для лф,пф 2012.pdf