ЖТ-АҚ жүйесінсң механикалық сипаттамаларын есептеу

2.1.1 f=50 Гц кезіндегі АҚ-тың табиғи механикалық сипаттамасы.

Қозғалтқыштың айналу моментін мына өрнектен анықтауға болады

 

, (1.1)

 

мұндағы U_ф – қоректің фазалық кернеуі;

R₁, R₂, X₁, X₂ – /1/ орналастыру сұлбасына сәйкес қозғалтқыштың мәндері. dM/ds = 0 теңестіре отырып, қозғалтқыштың максималды (критикалық) иін күшін көбейтетін критикалық сырғанау мәнін табуға болады:

(1.2)

 

«+» белгісі қозғалтқыштық режімге қатысты. мәнін асинхронды қозғалтқыш иін күшінің өрнегіне қоямыз және максималды (критикалық) иін күші мәнін табамыз:

, (1.3)

 

мұндағы - бұрыштық синхрондық жылдамдық;

 

n₀ – айн/мин-дегі синхронды айналу жылдамдығы.

Алынған өрнектерден қозғалтқыш режіміндегі асинхронды қозғалтқыш иін күшін табу үшін және табиғи механикалық сипаттама тұрғызуға теңдеу аламыз:

 

, (1.4)

 

мұндағы - қозғалтқыштың максималды (критикалық) иін күші;

- критикалық сырғанау;

Сырғанау өлшемін 0-ден 1-ге дейін деп алып және (1.3) қойып табиғи механикалық сипаттаманы M = f(S) есептейміз. Бұрыштық жылдамдық және сырғанау S= (ω₀ – ω)/ω₀ арасындағы тәуелділікті біле отырып ω=f (M) координатындағы қозғалтқыштың механикалық сипаттамасын есептейміз. Есептелген мәндер негізінде сызба тұрғызамыз.

2.1.2 Түрлендіргіштің берілген шығыс жиілігінде және жиілік реттеу заңы кезіндегі АҚ-тың жасанды механикалық сипаттамасы.

Активті кедергісін елемеуге болатын идеалданған электр қозғалтқыш үшін, жиілікті реттеу кезіндегі статордың негізгі заңы өрнекпен сипатталады:

 

 

, (1.5)

 

 

мұндағы М_С1 и М_С2 – жиіліктері f₁ и f₂ кезіндегі қозғалтқыш жұмысына сәйкес статикалық жүктеме иін күші;

U₁₁ U₁₂ – жиіліктері сондай мән қозғалтқыштағы кернеу.

Статикалық жүктеме иін күшінің тұрақтылығында қорек көзінің кернеуі оның жиілігіне пропорционалды өзгеруі керек. Бұл жағдайда идеалданған қозғалтқыш үшін жүк тиейтін қасиеті (М_к=const) сақталады және кернеуді өзгерту заңы мынадай болады:

 

U₁/ f₁ = const. (1.6)

 

Бұл жағдай үшін асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипттамалары 3-суретте көрсетілген.

Жылдамдық реттеу процесінде қозғалтқыш білігіндегі қуат тұрақты кезіндегі кернеуді өзгерту заңы:

 

(1.7)

 

Сәйкесінше сипаттамалар 4-суретте көрсетілген.

Статордағы кернеу желдеткіш жүктемеде төмендегідей заң бойынша өзгеруі керек:

(1.8)

 

Сәйкесінше сипаттамалар 5-суретте көрсетілген.

f_n берілген жиіліктегі механикалық сипаттаманы есептеу үшін, реттеу заңы есебімен қозғалтқыштағы кернеуді есептеп алу керек және түрлендіргіштің жаңа шығыс жиілігі үшін қозғалтқыштың индуктивті кедергісін қайта есептеу керек:

 

X = ωL= 2πfL; X_f1 = ω₁ L= 2πf₁ L.

 

Қозғалтқыштың өзгерген параметрлерінің есебімен жаңа жиілік үшін механикалық сипаттамаға есеп жүргізіледі – 1.2; 1.3; 1.4.

M = f(S) барлық берілген жиіліктер үшін механикалық сипаттамалар бір сызбада тұрғызылады. Жеке сызбада ω=f (M) сипаттамалары тұрғызылады.

 

3 сурет – Статикалық жүктеменің тұрақты иін күші кезінде

4 сурет – Біліктегі тұрақты қуат кезінде

5 сурет – Желдеткіш жүктемесі кезінде

Тапсырма

Жиілік түрлендіргішінен қоректенетін қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш үшін механикалық сипаттамасын есептеп және тұрғызу:

1) f = 50Гц кезінде – табиғи;

2) жасандыны жиілікті реттеу заңында және берілген жиіліктерде.

Электр қозғалтқыштың түрін, оның қуатын, синхронды жылдамдығын және жиілікті басқару заңын оқытушы белгілейді. Басқа мәндерін студент «4А сериялы асинхронды қозғалтқыштар» анықтамасынан жазып алады.