Түрлендіргіш-қозғалтқыш жүйеде электр жетсгінің моментін автоматты түрде реттеу

Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток электр жетегінің моментін реттеу үшін ток бойынша сызықсыз қатаң теріс кері байланыс қолданылады.

4.7-суретте бұл реттеудің негіздік сұлбасы көрсетілген.

4.7-сурет. Жылдамдык бойынша кері байланысы және ток кесуі бар

қатаң теріс кері байланысы бар бұрыштық жиілікті автоматты түрде реттеу

жүйенің негіздік сұлбасы.

Жылдамдық бойынша кері байланыс қозғалтқыштың сипаттамасының бірінші учаскесінде істейді, яғни жүктеме тоғы I кесу ток I_кес аз болғанда (I<І_кес ), және екінші учаскесінде II_kec кезінде.

4.8-сурет. Бұрыштық жиілік және ток кесу бойынша жүйеде істейтін қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары

Кесу ток бойынша теріс кері байланысы қозғалтқыштың тоғы кесу тоғынан асқанда жұмыс істейді. Бұл кері байланыс жүйеге белгілі дәлдікпен токтың немесе моменттің тұрақтылығын ұстап тұруға жағдай туғызады (Ф=cопst кезінде).

Түрлендіргіш Т- ның (мысалы,магниттік немесе тиристорлық түзеткіш) екі басқару формасы бар: потенциометр П1-ден түсетін тапсырылған U_тап сигналдық және GТ тахогенератордан түсетін жылдамдық бойынша U_к.б. теріс кері байланыстың сигналының айырымына пропорционалды басқару сигналы бар БОІ орама П2 потенциометрден түсетін тіректік кернеу U_тір және R_ш кедергіде қозғалтқыш М тоғына пропорционалды кернеу құлауының айырымына V диод арқылы қосылған БО2 басқару орамасы. Бұл кернеудің айырымы ток I > I_кес аққан кезінде F_б магниттік қозғаушы күшке қарсы бағытталған F_т магниттік қозғаушы күшті құрады.

Сипаттаманың екінші учаскесінде (І > І_кес кезінде ) жылдамдық бойынша теріс кері байланыспен бірге ток бойынша теріс кері байланыс жұмыс істейді. Бұл жағдайда нәтижелі сигналды былай жазуға болады:

,

мұнда R_бо1 - БОІ басқару орама тізбегінің толық кернеуі;

R_т- БО2 ток кесу орама тізбегінің толық кедергісі;

K_т- жылдамдық бойынша кері байланыстың жеткізу коэффициенті;

I_кес =U_тір /R_ш , K_к.б = K_т.г W_бо1 / R_бо1

Кернеу U_тір өзгерту арқылы ток бойынша теріс кері байланыс жұмыс істеуін бастайтын токты өзгертуге, яғни шекті моментті өзгертуге болады.

Егер де I<І_кес болса, онда БО2-де ақпайды (диод УП болғандықтан), ал сол себептен жүйе тек жылдамдық бойынша кері байланыспен істейді

және кесінділерде сәйкес әр түрлі П2 потенциометрден тапсыру кернеулердің мәніне). Жүктеме ток үлкейген сайын бұрыштық жылдамдық азаяды, кері байланыстың и_КБ кернеуі төмендейді, БО] орамасындағы

U_бо1 =U_тап – U_кб тең кернеу өседі, оған сәйкес түрлендіргіштің ЭҚК-І өседі де бұрыштық жылдамдықтың құлауының алажаулы компенсациялайды. Кесу токтан қозғалтқыштың якорь тоғы асқан кезде БО2 орамада кернеу пайда болады. Бұл кернеу магнитсіздірілетін сигналды туғызады да нәтижелі МҚК (F) қатты азаяды, ал бұл себептен түрлендіргіштің ЭҚК-і және бұрыштық жылдамдық кенет құлайды. Қозғалтқыш қозғалмай тұрса, оның якорь тізбегінде стопорлау тоғы I_ст ағады, ал нәтижелі ЭҚК стопорлау тоғының түрлендіргіш-қозғалтқыш тізбектің кедергісінің көбейтіндісіне тең.

3.14. Тақырып 14. Қысқа тұйықталған және фазалық роторы бар асинхрондық қозғалтқыштың қосылуы. қосылу қасиеттері жақсартылған қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштар.

Ұсынылатын әдебиет:

1. Москаленко В.В. Электрический привод. М: Энергоатомиздат, 2000– 415 с.

2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. – М: Энергия, 1981. – 1981 г.

3. Басов А.М., Шаповалов А.Т., Кожевников А.С. Основы электропривода и автоматическое управление электроприводом в с.х. – М: Колос, 1972. – 344 с.

4. Шичков Л.П. Автоматизированный электропривод. Методические указания и задания. – М.: ВСХИЗО, 1986.

Тежеу режимдеріндегі АҚ-тың механикалық сипаттамалары

Асихрондық қозғалтқышын тежеудің үш негізгі әдістері бар:

а) қарсы қосу арқылы тежеу режимі немесе электр магниттік тежеу режимі;

б) генераторлық тежеу режимі;

в) динамикалық тежеу режимі.

а) қарсы қосу арқылы тежеу режимі

Егер де ротор айналып тұрған кезде статордың магнит өрісінін айналу бағытын екі фазалық сымдардың орындарын алмастыру арқылы өзгертсек, онда ол өріс роторға тежеу әрекетін көрсетеді. Ротор магниттік өріске қарсы айналғандықтан сырғанау s>1 болады. Егер де ротордың сақинасы бар болса, онда қарсы қосу тоғын шектеу үшін, ротор тізбегіне R_кос активтік кедергі қосады.

2.20-суретте ротор тізбегіне әртүрлі R_кос қосымша кедергілер қосылған кездегі қарсы қосу режиміндегі асинхронды машинаның механикалық сипаттамалары келтірілген.

2.20 сурет. Қарсы қосу режиміндегі АҚ-тың механикалық сипаттамалары

Қарсы қосу арқылы тежеу режимі механизмдерді тез тоқтау үшіп қолданады. Оның құндылығы, айналу жылдамдығы аз болған кезде үлкен тежеу моменттерді құруы. Тежеу процесі кезінде қозғалтқыш электр энергияны коректену көзінен алады, ол энергияны қозғалтқыштың және ротор тізбегіне қосылған реостаттың активтік кедергілерінде жылу ретінде бөлініп айналаға тарап кетеді. Ротордың айналу жылдамдығы нөльге дейін төмендеген кезде қозғалтқышты желіден ажырату керек, әйтпесе ротор қарсы бағыт жақка айналып кетеді.

б) генераторлық тежеу режимі

Генераторлық тежеу режимі ауыр жүкті түсіру кезінде пайдаланады, мысалы: жүкгі кран арқылы түсіру кезінде. Қозғалткыш бұл жағдайда, түсіру бағытқа сәйкес қосылады да, жүктің жылдамдығы синхронды айналу жиілік n₁- ге жақын шектеледі, ал жүктің қамданған энергиясы желіге беріледі.

Қозғаттқыштық режимнен генераторлық режимге, ротордың айналу жиілігі n₂-ге, магнит өрісінің айналу жиілігі n₁-ден асқан кезінде автоматгы түрде өтеді.

2.21 сурет - Генераторлық режимдегі АҚ-тың механикалық сипаттамасы

Генераторлық режимнің механикалық сипаттамасын қозғалтқыштың механикалық формуласына теріс сырғанауды қою арқылы кұруға болады (2.21-сурет).

Генераторлық режимде қозғалтқыштық режимдегі максималды моменттен 30-40% үлкен болады, себебі генераторлық режимде Е₁ > U₁, ал сондықтан магниттік ағын және максималды момент күші ұлғаяды.

в) динамикалық тежеу режимі

Динамикалық тежеу режимі кезінде қозғалтқыштың статоры желіден ажыратылады да, екі фазасы тұрақты ток көзіне қосылады (2.22-сурет).

Қаралып отырған режимде асинхрондық машинаның жұмысын сараптасақ статордың орамасынан өтетін І_к қоздыру токты эквиваленттік айнымалы ток І_экв алмастырады. Эквиваленттік ток магниттік қозғаушы күшті тудырады, яғни

Ғ_экв = Ғ_қ , жалпы жағдайда байланысты эквиваленттік айнымалы токтың мәнін анықтаймыз: I_экв = CI_қ, мұндағы коэффициент С статор ормасының қосылу сұлбасына және фазаның орамасына тәуелді.

2.22 сурет. Динамикалық тежеу режиміндегі АҚ-тың қосылу сұлбасы

Егер де магниттеуші котуррдың индуктивтік кедергісін Х_μ = const деп есептесек, онда

М_макс= , S_кр =

Қаралып отырған режим үшін механикалық сипаттамаларды (2.23-сурет) мына тендеу бойынша тұрғызуға болады:

М =

Х_т ≥ X₁ болғанықган s_кр^/ кедергі R₂ мәні өзгермегенде s_кр = ,

неғұрлым аз болады.

2.23 сурет. Динамикалық тежеу режиміндегі АҚ-тың механикалық сипаттамалары

Динамикалық тежеу моментінің механикалық сипаттамалар түрін реттеуді келесі мәндерді өзгерту арқылы іске асыруға болады:

-статор орамасындағы қоз-дыру токты І_к: неғұрлым ток І_қ үлкен болса, соғұрлым максималды момент үлкен болады;

-ротор тізбегіндегі қосымша кедергі R _қос арқылы, активтік кедергіні: неғұрлым R _қос үлкен болса, соғұрлым қисық жоғары жатады.

Мысалы, 2.23-суреттегі қисық 1- қоздыру токқа І_к] және қосымша R _қос кедергіге сәйкес; қисық 2 – І_кІ токқа және кедергіге сәйкес; қисық 3 – І_қ токқа және кедергіге сәйкес.