Файл: 11. Туелсіз оздырудаы траты тотаы озалтыштарды магнит аынын згерту кезіндегі жасанды электромеханикалы жне механикалы сипаттамалары.docx

11.Тәуелсіз қоздырудағы тұрақты тоқтағы қозғалтқыштардың магнит ағынын өзгерту кезіндегі жасанды электромеханикалық және механикалық сипаттамалары.
ДПТ НВ-да  электрмеханикалық және электрмагнитті процестер (1 суретті қара) якорь шынжыры мен орам қоздыруындағы  электр теңсіздіктері (Кирхгоф) теңдеуімен, сонымен бірге электрмагнитті момент  теңдеуімен жазылады:                           

 

             (2.1)

(2.1) жүйе теңдеулерінің ортақ шешімімен  ω = f(I) электрмеханикалық сипаттама теңдеуін аламыз.

                             

                                   (2.2)

 

және ω = f(M) механикалық сипаттама теңдеуі

 

                                .                                   (2.3)

 

Жетектің орнықтылық режіміндегі жұмысы

 

                                      ,

 

және (2.3) теңдеуі мына түр береді

                                                                                       (2.4)

 

                                                .                                  (2.5)

R_доб =0 және номиналды мәндерде тұрғызылған кернеу сипаттамалары  U_Я ≠U_Н кезінде табиғи, Ф≠Ф_Н немесе R_доб ≠0 - жасанды электрмеханикалық немесе механикалық сипаттамалар деп аталады. Электрмеханикалық сипаттамалардың сипаттама нүктелері (2 суретті қара) (I = 0, ω = ω₀ = U_Н/kФ_Н) бос жүрісте, (I =I_К=U_Н/R_ЯΣ, ω=0) қысқа тұйықталуда, I_Я=I_Н, ω = ω_Н) номиналды режімде идеальды нүкте болып табылады. Осы координаттың кез келген жұбы бойынша сипаттама тұрғызуға болады.

Енгізілген мәндерді сипаттама қатаңдығына қойғанда: 

---

;    .      (2.6)

Электрмеханикалық және механикалық сипаттамалар үшін келесі өрнекті жазуға болады. 

            ;     ;                (2.7)

 

 

 

 

 

 

 

Жетектің жұмыс режімі 2 суретте келтірілген және төмендегідей анықталады.

 

 

 

Қозғалтқышты жұмыс режімінде (3 суретті қара) ЭҚ энергияны электрлік тордан (жүйе) пайдалынады және механикалық энергия білігіне береді. Керіқосылу (қарсы) (4 суретті қара) режімінде ЭҚ энергияны механизмнен жиналғанын пайдаланады және қосымша кедергілерді ыдыратады.  Рекуперативті (генераторлық) тежелуде (5 суретті қара) ЭҚ энергияны ЭҚ механизмінен жиналғанын пайдаланады және қосымша кедергілерді ыдыратады.
12.Тәуелсіз қоздырудағы тұрақты тоқтағы қозғалтқыштардың тежеу режімдері. Электродинамикалық тежелу.
ЭЖ-де механизмді тез және дәл тоқтату немесе оның айналу бағытын өзгерту қажет болады. Жылдамдық және дәлдік механизмнің өнімділігін, ал кей кезде өнімнің сапасьн анықтайды.

Электр тежелудің үш түрі бар:

а) электр энергиясын желіге қайтару (рекуперативтік) арқылы тежеу;

б) динамикалық тежеу;

в) қарсы қосу арқылы тежеу.

Осы режимдерге ұқсас механикалық сипаттамалар 2.3-суретте келтірілген.



2.3 сурет. Әртүрлі режимдердегі тізбектеп қоздырылатын тұрақты ток козғалтқыштың механикалық сипаттамалары

а) электр энергиясын желіге қайтару (рекуперативтік) арқылы тежеу.

Осы режим ЭҚ-тың жылдамдығы, мүлткісіз бос жүріс жылдамдықтан жоғары болған кезде болады. Қозғалткыштың ЭҚК-і 

---

Е, кернеу U-дан асып кетеді, ал ток І өзінің бағытын кері өзгертеді. Қозғалтқыш желімен параллель генераторлық режимде жұмыс істейді, яғни ол энергияны желіге қайтарады. Бұл мына теңдеуден көрініп тұр:

(2.12)

ал сол себептен моменттің таңбасы керіге өзгереді де, тежеу болып қалады

М = - КФІ. Егерде тежеу моментті М_т = -М белгілесек, онда (2.5) теңдеудің (>₀ болғанда) түрі мынадай болады:

 =  (2.13)

Мұндай тежеу режимі жүкті түсірген кезде көтергіш механизмдердің ЭЖ-терінде болады. Мұндай тежеу өте өнімді, себебі қозғалтқыш білігінен

келетін механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіреді де, оны желіге қайтарады.

б) динамикалық тежелу

Динамикалық тежеу режимі қозғатқыштың якорін желіден ажыратып кедергіге қосқан кезде болады (2.4-сурет), ал қоздыру орамасы желіге қосылған күйінде кдлады. Бұл режимде электр энергия желіге қайтарылмайды, ол R_p, кедергіден жылу түрінде бөлініп шығады. Қозғалтқыштың ЭҚК-нің таңбасы өзгермеген себептен, ал якорьге кернеу қосылмағандықтан якорьдің тоғы

I = -   мұндағы R – якорь тізбегінің кедергісі.



2.4 сурет. Динамикалық тежеу сұлбасы

Тежеу моменті динамикалық тежеу режиміне тең:

- М_т = K I = -   (2.14)

Магнит ағын Ф тұрақты болған кезде:

 =   (2.15)

в) қарсы қосу арқылы тежеу

Мұндай тежеу режимі қозғалтқыштың орамалары бір бағытта айналғанда, ал якорь сыртқы моменттің әсерімен әлде инерциялық кұштерімен қарсы жаққа айналғанда пайда болады. Мысалы: көтергіштің жетегі, ЭҚ жүкгі көтеруге қосылғанда, ал жүктің әсерімен туатын момент жететі жүк түсу жаққа айналдырғанда болады. Мұндай режим қозғалтқыштың яксрь орамасын (немесе қоздыру орамасын) тез тоқтатуға немесе айналу бағытты керіге ауыстырып қосқан кезде болады. Қарсы қосу арқылы тежеудің механикалық сипаттамасы 2.5-суретте көрсетілген.

---

ЭҚ орамаларын жүкті көтеру үшін қосқанда, қозғалтқыш, тек жүктің кедергі моменті М_К1, қысқа тұйықталу моментінен М_кт кем болғанда ғана қосылады.



2.5 сурет. Қарсы қосу арқылы тежеудің механикалық сипаттамасы

Бұл жағдайда ЭҚ-тың жылдамдығы желіге қосылғаннан кейін ғана ұлғаяды да, тұрақтанған қалыпқа жетеді (А нүкге). Якорьдің тоғы

І = 

Жүктің моменті ұлғайған кезде, ЭҚ-тың бұрыштық айналу жылдамдығы АВ сипаттамаға сәйкес азаяды да, егер де жүкгің моменті қысқа тұйықталу моментіне М_қт. тең болса, ЭҚ тоқгайды. Бұл жағдайда (=0 болғанда) қозғалтқыштың Э.Қ.К-ші Е=0, ал сол себептен ток

I = 

Жүкті көтерген кезде кедергі моменті де өседі. Ал ЭҚ моментінен жоғары болған кезде қозғалтқыш қарсы жаққа айнала бастайды, ал жүкті төмен түсіре бастайды. Момент М_к2 -ге тең болған кезде сипаттаманың С нүктесіне сәйкес тұрақталған қалыпты жылдамдыққа жетеді. Якорь қарсы жаққа айналғандық- тан, ал магнит ағынының бағыты өзгергендікген, ЭҚК-тің бағыты да өзгереді.

I =  тендеуімен анықталатын ток қозғалтқыштық режимде жоғары болады, ал оған сөйкес ЭҚ қарсы қосу арқылы тежеу режиміндегі моментте ұлғаяды.

І квадранттың А нүктесіне сәйкес жылдамдықпен істеп тұрған ЭҚ-тың кернеуінің қайшылығын өзгерткенде ол ВС сипаттамасының ІІ квадранттағы В нүкгеде жүмыс істеуге ауысады. Одан кейін тежеу моментінің әсерімен жылдамдық азая бастайды. Жылдамдық нольге тең болғанда (С нүктесі) ЭҚ-ты желіден ажыратса ол тоқтап қалады. Егер де ажыратпаса, жылдамдық қарсы бағытқа ұлғая бастайды (ІІІ квадранттағы С сипаттамасы бойынша). Айналу бағыты өзгерген кезде якорьдің ЭҚК Е-нің бағыты да өзгереді, ал қозғалтқыштық режимге көшіп қайтадан желінің кернеуіне қарсы болады. ЭЖ қайтадан тұрақты жылдамдықпен қозғалтқыштық режимде табиғи сипаттамада кері айналу бағытымен жұмыс істейді (ҒЕ сипаттамасының Ғ нүктесі).

---

2.6 сурет. Қарсы қосу арқылы тежеу режиміндегі қозғалқыштың механикалық сипаттамасы

Егер де якорьдің шықпасында кернеудің қайшылығын қайтадан өзгертсе, онда ЭҚ қайтадан қарсы қосу режиміне ауысады. ЭҚ-тың айналу жылдамдығының қарсы бағытқа ауысуы GKL сипаттамасы бойьшша өтеді.
13.Тәуелсіз қоздырудағы тұрақты тоқтағы қозғалтқыштардың тежелу режімдері. Қарсы қосу арқылы тежеу.

Қ озғ алтқ ыштарды тежеу ә дістері

Тежеу режимінде қ озғ алтқ ыштың сипаттамалары

 

Қ озғ алтқ ыштарды тежеу ә дістері

Тә уелсіз қ оздырылғ ан тұ рақ ты ток электр қ озғ алтқ ыштарының ү ш тежелу ә дісі бар: 1) рекуперативтік; 2) динамикалық; 3) қ арама-қ арсы қ осып тежеу.

Рекуперативтік тежеу

Бұ л ә діс қ озғ алтқ ыш якоріне келтірілген кернеу қ андай да бір себептерден қ озғ алтқ ыштың ЭҚ К-нен аз болғ ан жағ дайда іске асырылады. Мұ ндай кернеудің ө суі электрлік кран немесе кө тергіш машина ауыр жү кті тө мен тү сіргенде пайда болуы мү мкін. Егер қ озғ алтқ ыш жү кті тү сіру жағ ына қ осылса жә не жү к тудыратын момент механизмнің барлық буындарында ү йкеліс моментінен асып кетсе, онда қ озғ алтқ ыш якорінің жылдамдығ ы идеалды бос жү ріс жылдамдығ ынан жоғ ары болады, жә не машина автоматты тү рде қ озғ алыс режимінен рекуперативтік тежеу режиміне ө теді. Бұ л режимде қ осылу схемасы қ озғ алыс режиміндегі схемадай болады. Бірақ    ₀ болғ андық тан, (3.2) ө рнегіне сә йкес, ЭҚ К ө седі жә не желі кернеуінен жоғ ары болады. I_я қ атысты (3.1) тең деуін шешіп, қ озғ алыс режимі ү шін келесі тең деуді аламыз:

 

I_я= (U – Е)/R. (4.1)

 

Рекуперативтік тежеу ү шін, Е  U болғ андық тан,

 

- I_я.= (Е – U)/R. (4.2)

 

(4.2) тең деуіндегі “-” таң басы якорь тогының бағ ыты ө згеретіндігін кө рсетеді. Яғ ни, қ озғ алтқ ышгенераторлық режимде жұ мыс істейді, желіге электрлік энергияны қ айтарып береді. Қ озғ алтқ ыш моментінің алдындағ ы таң ба да ө згеріп, ол тежегіш момент болады.
Қ озғ алтқ ыш реттелетін шығ ыстық кернеу кө зінен (тұ рақ ты ток генераторы, тиристорлық тұ рақ ты ток тү рлендіргіш) қ оректенген кезде қ озғ алтқ ыштың кез-келген жылдамдығ ында рекуперативтік тежеу алуғ а болады. Бұ л ү шін Е  U шартын орындау жеткілікті. Бұ л қ орек кө зінің шығ ыс кернеуін азаю жағ ына реттеу арқ ылы оң ай орындалады.

---