Электр жетек жүйесіндегі «Өндірістік жиіліктегі кернеу көзі – роторы қысқа тұйықталған асинхрондық қозғалтқыш»

 

 1. Жұмыстың мақсаты

1. Асинхрондық қозғалтқыштарды әр түрлі фунцияларда жүргізу және тежеуді автоматты басқару сұлбасының жұмысын оқу.

2. Қозғалтқыштық және тежеу режімдерінде қысқа тұйықталған роторлы АҚ-дың механикалық сипаттамаларын оқу.

3. Сипаттамаларды іс жүзінде түсіру әдістемесін меңгеру.

4. Есте сақталған электр жетектерінің координаталары мен көрсеткіштерінің уақыттан тәуелділігіне сараптама беру және оқу.

 2. Қысқаша теориялық мағлұмат

Асинхронды қозғалтқыштар өндірісте басқа қозғалтқыштарға қарағанда айтарлықтай өзгешеліктері бар. Асинхронды қозғалтқыш қолдануға қарапайым әрі сенімді, өйткені коллекторы жоқ, ол арзан және де тұрақты ток қозғалтқышынан жеңіл.

Айналу моменті: (2.1.)

Мұндағы: Uф- статордың фазалық кернеуі, В;

 R21-ротор тізбегінің келтірілген активтік барлық кедергісі, Ом;

 Х21-ротордың келтірілген реактив кедергісі, Ом;

 R1, Х1 -статордың бір фазалық актив және реактив кедергісі, Ом;

 ω0- бұрыштық синхронды жылдамдық, с;

 S- сырғанау.

Критикалық сырғанау

                  (2.2.)

Максимал критикалық момент

            (2.3.)

 Осы теңдеулердегі “+” таңбасы қозғалтқыштық режиміне жатады, (немесе қарсы қосу арқылы тежеу) “-” таңбасы генераторлық режиміне жатады. (0)

 Критикалық сырғанау және идеал бос жүрістің бұрыштық жылдамдығы кернеуден тәуелсіз.

 Механикалық сипаттамалық нүктелер (2.1- сурет)

S=0; М=0- бұл кезде қозғалтқыштың жылдамдығы синхронды жылдамдыққа тең.

S= Sн; М=Мн-номинал жылдамдықпен моментке сәйкес.

S= Sк; М=Мқоз- қозғалтқыштық режим кезіндегі максимал момент.

S= 1; М=Мб- бастапқы қосу моменті.

S= -Sк; М=Мген-генераторлық режим кезіндегі максимал момент.

S1 кезінде қозғалтқыш қарсы қосу арқылы тежеу режимінде жұмыс атқарады, S0 кезінде генераторлық жұмыс режимі тораппен параллель.

Қозғалтқыштық және генераторлық режимдерінде Sк-нің абсолютті мәндері бірдей бірақта максимал моменттері әртүрлі: Генераторлық режимінде максимал мәні бойынша үлкен.

2.1- сурет. Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары.

1. S=0, M=0 – бұл кезде қозғалтқыштың жылдамдығы синхронды жылдамдыңқа тең;

2. S=Sн М=Мн – номинал жылдамдықпен моментке сәйкес;

3. S=Sк М=Мкд – қозғалқыштық режиміндегі максимал момент;

4. S=1 М=Мп – бастапқы қосу моменті;

5. S=-Sк М=Мкг – генераторлық режиміндегі максимал момент.

Асинхронды қозғалтқыштар үшін жүргізілетін тежеулер:

а) энергияны торапқа беру арқылы тежеу (генераторлық);

б) қарсы қосу арқылы тежеу;

в) статор орамасын тұрақты ток торабына қосу арқылы жүргізілетін динамикалық тежеу.

3. Электрлік жалғану сұлбасының түсіндірмесі

G1 көзі – өндірістік жиіліктегі синусоидалды кернеу көзі.

G2 — тұрақты ток қозғалтқышын қорек көзі, А7 блогына жүктеліп генератор режімінде жұмыс істейтін, параллель қоздырылатын G3 тұрақты ток машинасы орамдарын реттелінетін кернеумен қоректендіру үшін пайдаланылады.

G4 бұрыштық ығысуларды түрлендіргіші, электрмашиналық агрегаттың айналу жиілігін көрсеткіш Р1 кірмесіне келетін импульстарды генерациялайды.

А1 үшфазалық трансформаторлық топ, М1қозғалтқышының қоректенетін кернеуін төмендету үшін қызмет етеді.

Автоматты режімде жұмыс істейтін А2, А3, А6 үшполюсті ажыратқыштары, күштік агрегаттарды оңға немесе солға айналдыру, сондай-ақ оны динамикалық тежеуді қамтамасыз ету мақсатында тізбектерді коммутациялау үшін қызмет етеді.

А5 түзеткіші, динамикалық тежеу режімінде М1 қозғалтқышының статор орамасын тұрақты токпен қоректендіру үшін қызмет етеді.

А4 реостаты, динамикалық тежеу режімінде М1 қозғалтқышының статор орамасының тогын шектеу үшін қолданылады.

А8 ток және кернеу сезгілер блогы, күштік электрлік тізбектен гальваникалық оқшаулап және «А» фазасы тогы мен кернеуі, сондай-ақ М1 қозғалтқышының «В» фазасы кернеуі жайлы сигналдарды нормалайды.

А9 терминалы, А2, А3 және А6 ажыратқыштарына қосылғандарды жекелеген өткізгіш кабельдерге тармақтау үшін қызмет етеді.

А10 блогы, санды сигналдарды күшейту үшін қызмет етеді.

А11 коннекторы, А12 компьютерімен А8 өлшегіш трансформаторлар және санды сигналдардың кіресіл/шығасыл А10 блогы арасында байланыстырушы буын функциясын орындайды.

А12 компьютері, ақпараттық-өлшегіш және басқарушы жүйе режімінде пайдаланылады.

Электрлік жалғану сұлбасы

Электрлік жалғану сұлбасы (жалғасы)

4. Аппараттар тізімі

Белгіленуі Аталуы Типі Көрсеткіштері

А1 Үшфазалық трансформаторлық

топ 347.1 3 х 80 ВА;

230 / 242, 235, 230, 226, 220, 133, 127 В

А2, А3, А6 Үшпоюсті ажыратқыш 301.1 400 В ~; 10 А

A4 Реостат 323.2 200 Ом; 0,8 А

А5 Түзеткіш 322 400 В; 10 А

А7 Активтік жүктеме 306.1 3  0…50 Вт;

220 В; 0,5 А

А8 Ток және кернеу сезгілер блогы 402.3 3 өлшеп түрлендіргіш

«ток — кернеу»5 А/1 А/5 В;

3 өлшеп түрлендіргіш «кернеу — кернеу»

1000 В/100 В/5 В

А9 Терминал 304 8 түйіспесі бар 6 розетка;

68 ұяшық

А10 Санды сигналдардың

кіресіл/шығасыл блогы 331 8 «құрғақ түйіспе» типті кірме;

8 релелік шықпа

А11 Коннектор 330 8 аналог. диф. кірме;

2 аналог. шықпа;

8 санды кіресіл/шығасыл

А12 Дербес компьютер 550 IBM-ақпар жинаушы бірегей плата

PCI 6024E

G1 Үшфазалық қорек көзі 201.2 400 В ~; 16 А

G2 Тұрақты ток қозғалтқышын

қоректендіру көзі 206.1 0…250 В 

3 А (зәкір)

200 В ; 1 А (қоздыру)

G3 Тұрақты ток машинасы

 101.1 90 Вт; 220 В

0,76 А (зәкір)

220 В (қоздыру)

G4 Бұрыштық ығысуларды

түрлендіргіш 104 6 шығасыл

сигналдар

M1 Айнымалы ток қозғалтқышы 106 50 Вт; 230 В ~;

1500 мин1

Р1 Айналу жиілікті көрсеткіш 506.3 -2000…2000 мин1

5. Экспериментті жүргізуге арналған нұсқау

• Экспериментте пайдаланылатын құрылғылардың электрлік қоректену торабынан ажыратылып тұрғанына көз жеткізіңіз.

• Экспериментте пайдаланылатын құрылғыларды G1 көзінің «РЕ» ұяшығын, » » жермен тұйықтап қорғау ұяшығына жалғаңыз.

• Электрлік жалғану сұлбасына сәйкес аппараттарды жалғап шығыңыз.

• G2 қорек көзінің жұмыс режімін ауыстырып қосқышын «Ручн» жағдайына, ал А2, А3, А5 ажыратқыштарын «Авт» жағдайына қойыңыз.

• А7 жүктемесінің реттегіш тұтқасын сағат тілі бойымен аяққы жағдайына қойыңыз.

• А4 реостатының реттегіш тұтқасын, мысалы сағат тілі бойымен (А4 реостатының кедергісі М1 қозғалтқышының қарқынды динамикалық тежелуді анықтайды) аяққы жағдайына қойыңыз.

• А1 үшфазалық трансформаторлық тобының екінші фазалық номинал кернеуін 133в-қа тең етіп орнатыңыз.

• А12 дербес компьютерін жұмыстық жағдайға келтіріңіз және «Өндірістік жиіліктегі кернеу көзі – роторы қысқа тұйықталған асинхрондық қозғалтқыш» бағдарламасын жүргізіңіз.

• Экспериментте пайдаланылатын барлық құрылғылардың «Сеть» ажыратқыштарын қосыңыз.

• G1 қорек көзін қосыңыз. Оның шығысында фаза кернеуінің бар екенін білдіретін жарық диодтары жанып белгі беруі керек.

• G2 қорек көзінің «Вкл» батырмасын басыңыз.

• G2 қорек көзінің реттегіш тұтқасын бұрай отырып, оның шығысындағы «ЯКОРЬ» кереуін, мысалы 100В-қа тең етіп қойыңыз.

• Электр жетектерін виртуалды басқару пультіндегі мәзірден қозғалтқыштың қажетті тежелу режімін және оған сәйкес реле ұстамасын таңдаңыз. Мысалы, ұсынылған бар көрсеткішті қалдырыңыз.

• Виртуалды «Запустить» батырмасын басып электр жетектерін басқару пультін жүргізіңіз.

• Виртуалды «Пуск» батырмасын басып, М1 қозғалтқышын алға жүргізіңіз.

• Виртуалды «Назад» батырмасын басып, М1 қозғалтқышының реверстік айналуын іске асырыңыз.

• Виртуалды «Стоп» батырмасын басып, М1 қозғалтқышын тоқтатыңыз.

• Монитор экранында электрлік жетек координаталары мен көрсеткіштерінің өзгеруін және нақты уақыттағы М1 электр қозғалтқышының механикалық сипаттамасын қадағалаңыз.

• «Остановить» виртуалды батырмасын басып және есет сақталған электр жетек координаталары мен көрсеткіштерінің уақыттан тәуелділігін сараптаңыз.

• Эксперименттердің аяқталуына орай, оларда пайдаланылған барлық блоктарды өшіріңіз.

6. «Өндірістік жиіліктегі кернеу көзі – роторы қысқа тұйықталған асинхрондық қозғалтқыш» бағдарламасын қолдануға нұсқау.

•Электр жетектерінің А2, А3 және А6 ажыратқыштарының жағдайын виртуалды басқару пультінде бейнеленген оның сұлбасында әртүрлі уақыт моментінде бақылаңыз. Ажыратқыштардың жасыл түсі, олардың ажырап тұрғанын, ал қызыл – қосылып тұрған жағдайын білдіреді.

 • Графиктердегі координата нүктелерін анықтау үшін, экранда ағымды координаталарды бейнелеп көрсететін тышқанды пайдаланыңыз.

• Масштабқа келтіруді, графиктен тышқанның солжақ пернесін жібермей басу арқылы солдан оңға және жоғарыдан төмен манипуляторды ығыстыра жылжытумен іске асырады. Бастапқы масштабқа әкелу, манипуляторды кері ығыстыру арқылы іске асады – оңнан солға және төменнен жоғары.

• Координата осьтеріне қатынасты графиктерді сәйкес нысанға жылжыту, тышқанның оң жақ пернесін басып және ұстап тұрып оны қажетті жаққа біруақытта жылжытумен іске асады.

• Сәйкес виртуалды батырманы немесе «Пробел» пернесін басып, механикалық сипаттаманы тұрғызу аумағын тазалап алыңыз.

 7. Бақылау сұрақтары

1. Қысқа тұйықталған АҚ неліктен халық шаруашығынде кең қолданыс тапқан?

2. АҚ табиғи механикалық сипаттама графигін қандай сипатты бөліктерге бөлуге болады?

3. АҚ жүргізу және тежеу амалдарын атап беріңіз.

4. АҚ жүргізу және тежеу әдістемелерін түсіндіріп беріңіз.