Дәріс. Электржетектегі АҚ -ң электромеханикалық қасиеттері

Мақсаты:

Асинхронды электр қозғалтқыштағы (АҚ) негізгі электромеханикалық қатынастар.

АҚ-ң табиғи және жасанды механикалық сипаттамалары.

Дәріс мақсаты:

- АҚ-та электромеханикалық қуатты түрлендіру процесін оқып білу.

- АҚ-тың табиғи және жасанды механикалық сипаттамаларының тұрғызылуын және есептелуін меңгеру.

Асинхронды қысқатұйықталған электрқозғалтқыш (5.1 суретті қара) және фазалық роторлы АҚ (5.2 суретті қара) үлкен ресурста жұмысына қатысты жұмыста жоғарғы көрсеткіштілігімен, жақсы реттегіштік қасиетімен электржетекте кеңінен таралды.

5.3 суретте элетрқозғалтқыштың активті r_m және индуктивті x_m кедергілі магниттеуші контурлы параметрлерінің бір фазасының орын басу сұлбасы көрсетілген.

Орын басу сұлбасында:

r₁ - статорлық орама фазасының активті кедергісі;

r₂′ - статорға келтірілген роторлық орама фазасының активті кедергісі;

x₁ -статорлық орама фазасының индуктивті кедергісі;

x₂′- статорға келтірілген роторлық орама фазасының индуктивті кедергісі;

x_m - магниттеуіш контурдың индуктивті кедергісі.

Орын басу сұлбасына сәйкес, I₂^’ роторлық тоқ мынадай мәнге ие болады

. (5.1)

(5.1)-тен байқағанымыздай I₂^’ роторлық ток тайғанаудан s тәуелді, яғни машинаның роторының айналу жиілігінен, сондықтан

(5.2)

Байқағанымыздай, s = 1 тайғанауды жіберу кезінде (бұл жердегі айналу жиілік мәні w = 0 ), ал w=w₀ айналу жиілігінде идеалды бос жүріс тайғанауы s = 0 тең. (5.1) қатынасынан байқағанымыздай, роторлық тоқты жіберуде максималды мәнге I_2к^’@ (8¸10)I_ном жетеді және оны шектеу керек.

Ротор тогының жиілігі f_p торлық кернеудің f_p = f_c×s жиілігінің f_c мәнінде, s = 1 жіберілуінде асинхронды машина f_p= f_c = 50Гц болғанда кернеу трансформаторы бола алады. Қозғалтқыштың екпіні мен s_н @ 0,1-дан аспайтын номиналды тайғанайтын s_н жұмысы кезінде, ротор тогының жиілігі f_p = 1..5Гц де төмендейді.

Тордан АҚ қолданатын қуат Р₁, статор орамасына және магниттеу контурындағы шығынды жабуға кетеді және оның қалдығы электрмагниттік қуатқа түрленеді, ол мынаған тең

. (5.3)

Өз кезегінде, , және (5.1) мен (5.3) шеше отырып, электрмагниттік моменттің мәнін таба аламыз

. (5.4)

(5.4) тәуелділігі АҚ механикалық сипаттамасының түсініктемесі болып табылады және тайнағанаудан АҚ-ң моментінің күрделі тәуелділігін ұсынады. Туындысын алып және нөлге теңестіре отырып экстремумға зерттейміз:

.

(5.4) тәуелділігі тайғанаудың критикалық мәндерінде максимум және ол мынаған тең

(5.5)

және критикалық (максималды) моментте

(5.6)

Байқағанымыздай, (+) белгісі қозғалтқышты режімге, ал (-) белгісі машинаның генераторлық режіміне қатысты.

Практикалық есептеу үшін (2…), (2…) және (2…) өрнектерінен алынған Клосс өрнегін қолдану ыңғайлы

, (5.7)

мұндағы .

Ірі асинхронды машиналарда r₁ <<r₂^’ , және ε ≈0, АҚ механикалық сипаттамасы 2.4 суретте көрсетілген. Сипаттаманың сипаттамалық нүктелері:

1- s=0; М=0, кезінде қозғалтқыш жылдамдығы синхронды жылдам- дыққа тең;

2- s=s_ном, М=М_ном - қозғалтқыштың номиналды жұмыс режімі;

3- s = s_к, М = М_кр.Д - қозғалтқыштық режімдегі максималды момент;

4- s = 1, М = М_п - бастапқы жіберу моменті;

5- s = -s_к, М = М_кр.Г - генераторлық режімдегі максималды момент.