Асинхронды электр қозғалтқыштың іске қосылу сипаттары

Университеті

Политехникалық факультет

Энергетика кафедрасы

«Бекітемін»

Кафедра меңгерушісі_____ Тулегенов К.К.

кафедра отырысының хаттамасы №___, ___ _______ 2016 ж.

ОҚУ ЖЫЛЫНЫҢ 3 СЕМЕСТРІ БОЙЫНША

МАГИСТРАНТТЫҢ ҒЫЛЫМИ ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫН ОРЫНДАУЫ ТУРАЛЫ ЕСЕБІ

Магистранттың аты-жөні: : Бисенгалиева Гулсан Бакытжановна

Мамандығы: 6М071800 – «Электр энергетикасы»

Мамандандыру:Өнеркәсіптік кәсіпорнынды электрмен жабдықтау

Дайындау бағыты: ғылыми және педагогикалық

Магистратурада оқу мерзімі: 2015 - 2017 ж.ж.

Ғылыми жетекші:Жексембиева Н.С., Жәңгір хан атындағы БҚАТУ «Энергетика» кафедрасының доценті,т.ғ.к.

Магистрлік диссертация тақырыбы: «Асинхронды қозғалтқыштың жұмысына электр энергиясы параметрлерінің әсер етуін талдау»

Магистерлік диссертацияны аяқтау мерзімі: маусым, 2017 ж.

МАЗМҰНЫ

Кіріспе………………………………………………………………..................3

Негізгі бөлім:

1. Асинхронды электр қозғалтқыштың іске қосылу сипаттары................5

2. Асинхронды электр қозғалтқыштардың жылдамдығын реттегіш жиілікті түрлендіргіштер............................................................................7

3. Асинхронды іске қосудың қазіргі тәсілдеріне шолу............................11

Қорытынды..........................................................................................................15

Қолданылған әдебиеттер…..............……………………………..............…....16

Кіріспе

Қозғалтқыштардың барлық түрлерінің ішіндегі асинхронды қозғалтқыштар өнеркәсіпте кең қолданысқа ие болып және тұрақты ток қозғалтқыштарын бірден бірге ығыстырып отыр. Асинхронды қозғалтқыштар келесідей қасиеттеріне: қозғалтқыштың арзаншылығына, құрылымның қарапайымдылығына, сенімділігіне, жоғары ПӘК-іне байланысты кеңінен таралуда. Осы уақытқа дейін асинхронды қозғалтқыштар тұрақты ток қозғалтқыштарына тек айналым жиілігін ақырындап реттеу (сүргілейтін станоктар, дәлдік машиналары және т.б.) қажетті жағдайларда ғана орын беретін. Өнеркәсіпке реттелетін жиілікті түрлендіргіштердің енгізілуі асинхронды қозғалтқыштарды бұрынғыдан да кең қолдануға мүмкіндік берді.

Асинхронды қозғалтқыштардың кемшіліктері болып табылады:

1) Моменттің кернеуден екі еселік тәуелділігі, тораптағы кернеу түсуі кезінде іске қосылу және критикалық моменті айтарлықтай төмендейді,

2) Торап кернеуінің жоғарылауы себепті статордың және кернеу төмендеуінен ротордың қызу қаупі,

3) Әуелік саңылауының кішілігі, қозғалтқыштың едәуір төмен сенімділігі,

4) Асинхронды қозғалтқыштардың іске қосу тоғының үлкендігі. Роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқышты іске қосу кезінде статор тоғы номиналдан 5 - 10 есе үлкен болады. Статордағы мұндай үлкен токтар орамалардағы динамикалық күштер және орамалар қызуы шарты бойынша жарамсыз. Асинхронды қозғалтқыштарда ток тербелістері өтпелі режимі қозғалтқышты тек торапқа қосу кезінде ғана емес реверстеу және тежеу кезінде де туындауы мүмкін.

Ендеше, роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштың статор орамаларындағы іске қосу тоғын не үшін шектеу қажет ?

Қозғалтқыштардың тоғын шектеу қажеттілігі электрикалық және механикалық сипаттарының себептерімен түсіндіріледі. Қозғалтқыштардың тоғын шектеудің электрикалық сипатының себептері келесідей болады:

1) Тораптағы ток өзгерісін азайту. Кейбір жағдайларда үлкен қозғалтқыштар үшін іске қосу тоғын қоректендіретін жүйеде мүмкін болатындай шектеу қажет болады.

2) Қозғалтқыш орамаларындағы электр динамикалық күштерді азайту.

Әдетте роторы қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштар салыстырмалы түрде аз қуатты қоректендіргіш жүйеден қоректенетін болса тораптағы ток өзгеруін азайту қажет болады. Сонымен қатар, статор орамалары және ротор бөліктеріндегі шектен тыс үлкен электр динамикалық күштер үшін үлкен қозғалтқыштарды машиналар дайындау зауыттары тікелей іске қосуға рұқсат етпейді.

Қозғалтқыштың моментін шектеу механикалық сипатының себептері әртүрлі болады, мысалы жабдықтар және адамдар үшін әртүрлі жағдайларда сынудың және тез тозудың, шкивтен ременнің тайғанауы, жылжымалы арбалардың доңғалақтарының текке айналуы, үлкен жеделдеу мен ақырындаудың алдын алу және т.б. Кейде беріліс соққыларын жұмсарту және ақырындап жеделдетуді қамтамасыздандыру мақсатында кіші қозғалтқыштар үшін де жіберу моментін азайту қажет болады.

Асинхронды электр қозғалтқыштың іске қосылу сипаттары

Асинхронды қозғалтқыштың іске қосылу сипаттары оның мынадай іске қосылу қасиеттерін бағалауға мүмкіндік туғызады:

Іске қосылу тоғы немесе оның еселік шамасы

Іске қосылу моменті немесе оның еселік шамасы

Қозғалтқыштың жіберілу жүрісінің ұзақтығы және ақырындылығы

Жіберу операциясының күрделілігі. Жіберу процесінің үнемділігі (құн шамасының және іске қосу аппаратурасының сенімділігіне кепілдік).
Бастапқы іске қосылу нүктесінде сырғанау S бірлікпен қабылданады, сондықтан бос жүріс тоғын есепке алмаса іске қосылу тоғы Іп шамасының келесідей көрсеткішін алуға болады:
.

Қозғалтқыштың іске қосылу қасиетін жақсарту ротор тізбегіндегі активті кедергіні өсіру арқылы ғана мүмкін екендігін дәлелдейді, себебі сол кезде ғана іске қосылу тоғы төмендеп, ал жіберілу моменті өседі. Сол уақытта кернеу іске қосылу сипатына түрлі әсер етуі ықтимал: төмендеуі себепті іске қосылу тоғы да төмендейді, бұл қозғалтқыштың іске қосылу ерекшеліктеріне пайдалы әсер етеді, бірақ бұл да жіберілу моментінің төмендеуіне әкеледі. Қозғалтқыштың пайдаланылу жағдайына,оған қойылатын талаптардың сәйкестігіне байланысты,іске қосуды жақсартудың тиімді тәсілін қолдану мүмкіндігі анықталады.

Төмендетілген кернеу режимінде электр қозғалтқышты іске қосу

кернеу қозғалтқыштың іске қосылу тоғына сәйкесті,демек кернеуін төмендетсе, сәйкесінше іске қосылу тоғы да төмендейді.Статор орамаларын жұлдызшадан үшбұрышқа қайта қосу, іске қосу кезінде кернеуін төмендетудің бірнеше мүмкіндігін береді. Үшбұрышша жалғанған кезде жұмыс істей алатын және статор орамалары торап кернеуіне тең фазалық кернеуге ие асинхронды қозғалтқыштар жұлдызшадан үшбұрышқа қайта қосып іске қосу мүмкіндігіне ие. Қозғалтқыш торапқа қосылғанда ауыстырып қосқыш «жұлдызша» жағдайына қойылады, бұл жағдайда жұлдызша статор орамасымен қосылғанын көрсетеді. Бұл жағдайда статорда түзілген фазалық кернеу √3 есе төмендейді. Сәйкесінше фазалық орамадағы токта төмендейді. Бұдан өзге, егер орамалар жұлдызша қосылса сызықтық ток фазалық токпен теңеседі, ал үшбұрышша қосылған жағдайда ток фазалықтан √3 есе үлкен. Бұдан шығатын қорытынды статор орамасын жұлдызшадан үшбұрышқа қайта қосып іске қосу жүрісі сызықтық токты торапқа тікелей қосудағы токқа қарағанда3 есе төмендетеді. Ротор номиналға жуық жылдамдығына жеткен кезде, ауыстырып қосқышты«үшбұрыш» жағдайына келтіреді. Бұл уақытта туындайтын ток тербелістері болмашы ғана, сондықтан торап жұмысына ешқандай әсер етпейді. Бірақта іске қосудың бұл тәсілінің айтарлықтай кемшілігі де бар. Соның ішінде, іске қосылу кезінде фазалық кернеу √3 есе төмендеуі жіберілу моментінің (√3)2 = 3 есеге төмендеуіне әкеледі, өйткені бұл жерде жіберілу моментінің кернеу еселігіне тікелей сәйкестілік формуласы жүреді. Осыдан шығатын қорытынды, жіберу моментін айтарлықтай төмендетіп бұл тәсілді қозғалтқышты білікке түсетін жүктемемен іске қосуға қолдану мүмкін еместігін көрсетеді.