Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электр жетек функциялары және оған қойылатын талаптар. Автоматтандырылған электр жетегінің өндірісте атқаратын қызметі





 

Қозғалтқыштар немесе беріліс механизмдері орындаушы механизмді қозғалтады, сондықтан осы екі бөлімді жетек деп атайды. Қозғалтқыштарға су мен желдің күштері, ішкі жану қозғалтқыштары, беріліс механизмдері, білікдар, тісті дөңгелектер, іске келтіруші белбеулер және т.б. жатады.

Электр жетегі деп машинаның органдарын қозғалысқа келтіру және олардың технологиялық үрдістерін басқару үшін арналған электр механикалық құрылғыны айтады.

Егер де қозғалту үшін электр қозғалтқыштары қолданылса, онда осы түсінікті электр жетек деп атайды. Көптеген ғалымдар практикада айнымалы токта электр жетекті іске қосу нәтижесін дәлелдеген. Мысалы трансформатор электр энергиясын бірнеше қашықтықта тұрған жерге жеткізе алады. Осы құбылысты Яблочков ойлап тапқан. Сонымен қатар айнымалы токты үш фазалы жүйеде қолдану үрдісін 1890 ж Доливо-Добровольский ойлап тапқан болатын. Бұл негізінде үш фазалы асинхронды қозғалтқышты электр жетегін өндірісте кеңінен қолдануға мүмкіндік туғызды.

Электр жетегінің түрлері.Электр жетек кәсіпорынның немесе жеке цехтың трансмиссиясын айналдыратын бу машинасын алмастырды. Жетектің бұл түрі топтық деп аталады.

Бұл электр жетегінің кемшілігі үлкен механикалық трансмиссиялардың сақталуы, олардың көмегімен механикалық энергия қозғалатын жұмысшы машиналарға және орындаушы механизмдерге таралады.

Кәсіпорындардың және цехтардың топтық электр жетегі жеке машиналардың топтық электр жетегімен ығыстырылды.

Топтық электр жетегі деп бір электр қозғалтқышынан бірнеше жұмысшы машиналар немесе бір машинаның бірнеше орындаушы механизмдері қозғалысқа келтірілетін электр жетегін айтады. Топтық электр жетекті машиналар осы уақытқа дейін кең қолданысқа ие болған.

Топтық электр жетегінің орындаушы механизмдерінің қозғалыс заңын басқару механикалық құрылғылармен (басқарылатын жалғастырғыш, беріліс қораптары және т.б.) жасалады. Соңғыларының кинематикасы күрделі болады, өйткені оларды өндіру, жасау және оларға қызмет көрсету үлкен шығындарды қажет етеді. Сол себепті электр жетегінің дамуында келесі қадам дара электр жетегін құру болып табылады.

Дара электр жетегі деп машинаның әр орындаушы механизмі жеке электр қозғалтқышымен немесе бірнеше электр қозғалтқышымен қозғалысқа келтірілетін электр жетегін айтады. Соңғы жағдайда электр жетегі дара көп қозғалтқышты деп аталады.

Электр жетегінің дамуында дара электр жетегіне ауысу сапалы болып табылады, өйткені бұл жағдайда электрлік энергияны механикалық энергияға түрлендіретін басқа электр жетегі механизмді қозғалысқа келтіретін технологиялық үрдістерді басқару функциясын орындайды.

Қазіргі заманғы электр жетегі дара автоматтандырылған электр жетегі болып табылады. Бұл электр жетегі автоматты басқару жүйесі (АБЖ) болып табылады, АБЖ-де қарапайым жағдайда электр жетегін іске қосады және токтатады, ал күрделі жағдайларда қозғалысқа келтірілетін орындаушы механизмнің технологиялық үрдісін басқарады.

Автоматтандырылған электр жетегінің қуаты бірнеше ваттан (Вт) бірнеше он мыңдаған киловаттқа (кВт) дейінгі диапазонды қамтиды. Автоматтандырылған электр жетегі басқарылатын және басқарылмайтын, тұрақты және айнымалы токты, транзисторлық және тиристорлық болып бөлінеді. Осы уақытқа дейін реттелетін электр жетегі ретінде тұрақты ток электр жетегі қолданылған. Соңғы жылдары күштік түрлендіргіш техникадағы елеулі жетістіктер сенімді реттелетін айнымалы токты транзисторлық және тиристорлық электр жетектерінің құрылуына әкелді. Айнымалы ток электр қозғалтқыштарының тұрақты ток электр қозғалтқыштарына қарағанда артықшылығы көп болғандықтан (арзанырақ, сенімді, салмақтық және өлшемдік көрсеткіштері жағынан артық және құрылымы салыстырмалы түрде қарапайым) алдағы уақытта басқарылатын айнымалы ток электр жетегінің қарқындап дамуы күтілуде. Бұған басқарылатын электр жетегіне микроүрдісорлық техниканың кең көлемде енгізілуі жағдай жасап отыр.

Машиналардың және механизмдердің кинематикалық тізбектерін қарапайымдауға ұмтылу редукторсыз электр жетектерін құруға әкеледі, мұнда редукторлықтармен салыстырғанда сенімділігі және істеу шапшаңдығы артық болады. Машинаның кинематикасын, айнымалы, тұрақты токты сызықты машиналар негізінде басқарылатын электр жетегінің қолданылуын қарапайымдатады. Бұл кезде жұмысшы органдардың қозғалысы кезінде машиналардың тиімді құрылымы үшін максималды ыңғайлықтар жасалады.

Электр жетегінің қолданылу аймағы.Электр қозғалтқыштың қуаты жалпы орнықталған қуатқа қарағанда 5% айырмашылығы болған. Соңғы жылдары электр қозғалтқыштың қуаттары орнықты қозғалтқыштың жалпы қуатына тең болуы талап етілді.

Өндірісте қолданылатын электр жетектері 3 топқа бөлінеді: жалпы, жекеленген, қозғалтқыштар топтары.

Жалпы қозғалтқышты электр жетек тек қана бір электр қозғалтқышынан тұрады. Осы жетек әсерінен бірнеше механизмдер іске кіреді. Бұл жетектің бір ғана қысқаша білікы болады және ол көбінесе станоктың айналу жылдамдығын өзгертіп отырады, яғни жұмысты токтатып қоюға немесе станокты жұмысқа қосуға мүмкіндік береді. Жетектеуші қозғалтқыштың токтап қалуынан барлық механизмдер жұмысын аяқтайды, ал тек қана бір механизм жұмысы жетектің ПӘК төмендетеді.

Жекеленген электр жетегі тек бір ғана электр қозғалтқыштан тұрады. Осы қозғалтқыш жекеленген орындаушы механизмді қозғалта алады. Осындай электр жетегімен бұрғылау станоктары, аз қуатты станоктар қамтамасыз етіледі.

Біріншіден энергия іс қозғалыс станокқа бақылаушы жетек арқылы беріледі. Ол жетекті кейде жеке дара деп атайды.

Көп қозғалтқышты жетек бірнеше электр қозғалтқыштардан тұрады. Әрбір қозғалтқыш өлшеуіш механизмнің жекеленген элементтерін қозғалысқа келтіріп отырады. Жетектің осы түрі күрделі металл өңдеуші қуатты үлкен станоктарда, қағаз өңдейтін машиналарда, көтеруші крандарда және басқа да қуаты үлкен механизмдерде қолданылады.

Тұрақты ток машиналарында екі қабаттан тұратын орамалар кеңінен колданылады. Бұларда якорь науашаларында секцияның активтік бөліктері екі қабат орналасады. Ораманың әр секциясы бір бірінен полюс бөлігіне шамалас болатын қашықтықта (әр аттас көршілес полюстер осьтерінің ара қашықтығы) орналасқан екі активтік жақтардан тұрады. Активтік өткізгіштердің мұндай ара кашықтығында (орама адымы) өткізгіштерде индукцияланған ЭҚК-тер бір бағытқа бағытталады да, секцияның ЭҚК-інің мәні үлкен болады, өйткені оның активтік жақтарының ЭҚК-тері бір бірімен қосылады. Секцияның активтік жағының бір бөлігі науашаның жоғарғы қабатында, ал екінші бөлігі - төменгі қабатында болады. Ораманың жазып көрсетілген сұлбасында науашаның жоғарғы қабатында орналасқан активтік жағы тұтас сызықпен, ал төменгі қабы үзікті сызықпен көрсетіледі. Секциялардың ұштары ораманың басқа секцияларымен де, коллекторлар тіліктерімен де жалғанады.

Орама кұратын секциялар бір бірімен, оларда индукцияланатын ЭҚК-тер бір жаққа бағытталғандай етіп қосылады. Ол үшін тізбектеп қосылған секциялардың бастапкы (соңғы) өткізгіштері кез келген сәтте полярлығы бірдей полюстер астында болуы керек. Қозғалтқыш білігінде жүктеме азайғанда (МэТ) якорьдің айналуы үдей бастайды. Ол оның орамасындағы кері ЭҚК-ті үлкейтуге алып келеді. Якорь орамасындағы ток кемиді және қозғалтқыштың айналдырушы моменті төмендейді. Кері ЭҚК, жиілік және якордегі ток моменттер қайта теңгерілгеніне өзгереді (МэТ).

Бірақта тұрақты ток қозғалтқыштарында көпшілік жағдайларда жиіліктің кез келген өзгеруінде моменттердің теңгерілуі бола бермейді де, айналдырушы момент қозғалтқыш білігіндегі тежегіш моменттен әрқашан үлкен болады (МЭТ). Мұндай жағдайда якорь айналу жиілігі үздіксіз өседі, теория жүзінде бұл өсу шексіздікке ұмтылады. Іс жүзінде жиілік нақтылы (номинал) жиіліктен айтарлықтай асып кетсе, машина талқандалып істен шығады, орамның маңдайшасының қосылыстарының құрсаулары үзіледі, орама өткізгіштері науашалардан шығып кетеді және т.с.с. Мұндай апаттық режимді қозғалтқыштың талқандалу жүрісі деп атайды.

Қозғалтқыш якорінің айналу бағыты полюстердің полярлығымен якорь орамасының өткізгіштеріндегі ток бағытына байланысты. Сонымен, қозғалтқышты реверстеу, яғни якорьдің айналу бағытын өзгерту үшін полюстер полярлығын қоздыру орамасын ауыстырып қосу арқылы өзгерту керек немесе якорь орамасындағы токтың бағытын өзгерту керек.

Қоздыру орамасының біршама индуктивтілігі болатындықтан, оны ауыстырып қосу орынсыз. Сондықтан, тұрақты ток қозғалтқышын әдетте якорь орамасын ауыстырып қосу арқылы реверстейді.

Электр жетегі – басқарылатын электр механикалық жүйе. Оның қызметі – электрлік энергияны механикалық энергияға және керісінше, механикалық энергияны электрлік энергияға түрлендіру және осы үрдісті басқару.

Электр жетегі біріккен электр механикалық жүйені көрсетеді, оның құрылымдық сұлбасы 5.1-суретте берілген.

 

 

5.1-сурет. Электр жетегінің құрылымдық сұлбасы

 

5.1-суретте келесі белгілер қабылданған: ЭБЖ – басқару жүйесінің энергетикалық бөлімі; АБЖ – басқару жүйесінің ақпараттық бөлімі; ЭМТ – электр механикалық түрлендіргіш; ҚР– қозғалтқыштың роторы; БМ – беріліс механизмі; ОМ – орындаушы механизм.

Желіден тұтынатын электрлік энергия электр механикалық түрлендіргіш (ЭМТ) арқылы механикалық энергияға түрленеді. Механикалық энергия қозғалтқыштың роторына (ҚР) беріледі, ол жерде оның шамалы бөлігі кинетикалық энергияның қорын ұлғайтуға және қозғалтқыштың механикалық шығындарына жұмсалады. Механикалық энергияның қалған бөлігі қозғалтқыштың бөлігінен беріліс механизмі (БМ) арқылы орындаушы механизмге (ОМ) және одан кейін жұмысшы органға беріледі.

Қазіргі заманғы электр жетегінде ЭБЖ электр жетегінің жұмысына қажетті токтың, кернеудің және жиіліктің түрленуін қамтамасыз ететін электрлік энергияның басқарылатын түрлендіргіші ретінде қолданылады.

Ақпараттық басқару жүйесі (АБЖ) берілген жұмыс режимдері, жүйенің ағымдағы жағдайы және технологиялық үрдістің өтуі туралы ақпарат негізінде энергияны түрлендіру (электрлікті механикалыққа және керісінше) үрдісін басқарады.

Қозғалтқыштың роторына ω жылдамдығы кезінде М электр магниттік моменті берілген, оның әсерінен механикалық бөлігі қозғалысқа келтіріледі және машинаның жұмысшы органында технологиялық үрдіспен қарастырылған жұмыс орындалады.

Электр жетегінің екі каналы бар - күштік және ақпараттық (5.2-сурет). Бірінші канал арқылы түрленетін энергия тасымалданады (5.2-суреттегі қалың стрелкалар), екінші канал арқылы энергия ағыны басқарылады, сонымен қатар жүйенің күйі мен жұмысы жөнінде мәліметтер жинақталады және өңделеді, оның ақауларының диагностикасы жүргізіледі (5.2-суреттегі жіңішке стрелкалар).

 

5.2-сурет. Электр жетегінің жалпы құрылымдық сұлбасы

 

Күштік канал екі бөлімнен тұрады – электрлік және механикалық, және міндетті түрде байланыстырушы буыны болады, ол – электр механикалық түрлендіргіш.

Күштік каналдың электрлік бөліміне электрлік энергияны қоректену көзінен (өндірістік электр желісінің шиналарынан, автономды электрлік генератордан, аккумуляторлық батареядан және т.б.) электр механикалық түрлендіргішке ЭМТ және керісінше беретін және қажет болса, электрлік энергияны түрлендіретін (ЭТ) құрылғылары кіреді.

Механикалық бөлімі электр механикалық түрлендіргіштің жылжымалы органынан, механикалық берілістен және пайдалы механикалық энергия өндірілетін қондырғының орындаушы органынан тұрады.

Электр жетегі, бір жағынан, электрмен қамтамасыз ету жүйесімен немесе электрлік энергия көзімен, екінші жағынан, технологиялық қондырғымен немесе машинамен, үшінші жағынан ақпараттық түрлендіргіш (АТ) арқылы жоғары деңгейлі ақпараттық жүйемен (көбінесе адам – оператор) байланысады (5.2-сурет).

Электр жетегін берілген жүйелердің бөлігі түрінде олардың ішкі жүйесі ретінде санауға болады. Шындығында, электрмен қамтамасыз ету бойынша маманды электр жетегі электрлік энергияны тұтынушы ретінде, ал технологты немесе машина конструкторын – механикалық энергияның көзі ретінде, автоматтты басқару жүйесін жасайтын және оны пайдаланатын инженерді – оның жүйесін технологиялық үрдіспен немесе электрмен қамтамасыз ету жүйесімен байланыстыратын дамыған интерфейс ретінде қызықтырады.

Механикалық энергиямен, қозғалыспен байланысты барлық үрдістер дерлік электр жетегі арқылы іске асырылады. Бұған тек электрлік емес қозғалтқыштарды қолданатын автономды көліктік құрылғылар жатпайды (автомобильдер, самолеттер, жылжымалы құрамның кейбір түрлері). Салыстымалы түрде аз өндірістік қондырғыларда гидрожетек, одан да сирек – пневможетек қолданылады.

Электр жетегінің мұндай кең ауқымда қолданылуы электрлік энергияның ерекшеліктеріне байланысты: оны кез келген қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндігі, әр уақытта оны пайдалануға дайын болуы, энергияның басқа түрлеріне оңай түрленуі.

Бүгінгі таңда аспаптық жүйелерде қуатты бірлік микроваттқа тең электр жетектері қолданылады; газды сорып алатын станциядағы компрессордың электр жетегінің қуатты бірнеше ондық мегаватты, яғни қуаты бойынша қазіргі заманғы электр жетектерінің диапазонынан 1012-не артық. Осы тұрғыда айналу жиілігінің диапазоны: жартылай өткізгіштің кристаллдарын алатын қондырғыда қозғалтқыштың бөлігі қозғалыстың біркелкілігіне қатаң талаптар кезінде 1 айналымдағы бірнеше ондық сағатта жасалуы керек; ажарлағыш шарықтастың айналу жиілігі қазіргі заманғы жақсы білдекте 150000 айн/мин бола алады.

Бірақ анағұрлым кең – шексіз кең – қазіргі заманғы электр жетектерінің қолданылу диапазоны: жасанды жүректен экскаваторға дейін, желдеткіштен радиотелескоптың антеннасына дейін, кір жуатын машинадан иілгіш өндірістік жүйеге дейін. Осы ерекшелік – технологиялық сферамен тығыз өзара байланысы – электр жетегіне қатты әсер жасаған және жасап келеді. Технологиялық қондырғылардан көбейіп келе жатқан талаптар электр жетегінің дамуын, оның элементарлық базасының, әдістемесінің жетілгенін анықтайды.

Электр жетегінің функциялары.Электр жетегінің күштік (энергетикалық) каналын қарастырайық (5.3-сурет). Қуат (Р) желі (Р1) арқылы жұмысшы органға (Р2) беріледі, бұл үрдіс басқарылады және беріліс пен қуатты түрлендіру күштік каналдың әр элементінде Р шығындарымен болады деп аламыз.

Электрлік түрлендіргіштің ЭТ функциясы болып (егер ол қолданылса) қоректену көзінен (желіден) алынатын және желінің Uж кернеуімен, Iж тогымен сипатталатын электрлік энергияға түрлендіру жатады. Түрлендіргіштер басқарылмайтын (трансформатор, түзеткіш, параметрлік ток көзі) және көбінесе басқарылатын (мотор-генератор, басқарылатын түзеткіш, жиілікті түзеткіш) болады, олар біржақты (түзеткіш) және екі жақты (мотор-генератор, басқарылатын түзеткіш екі комплектілі вентильмен) өткізгіштікке ие бола алады. Түрлендіргіштің біржақты өтімділігі және энергияның кері (жүктемеден) ағыны жағдайында тежегіш энергияны “құю” үшін қосымша R резисторы қолданылады.

Электр механикалық түрлендіргіш ЭМТ әр уақытта электр жетегінде болады, электрлік энергияны (U,I) механикалық энергияға (М, ) және керісінше түрлендіреді.

 

5.3-сурет. Энергетикалық канал

 

Механикалық түрлендіргіш (беріліс) – редуктор, бұрама-сомын жұбы, блоктар жүйесі, қос иінді-бұлғақты механизм және т.с.с. қозғалтқыштың М моментін және жылдамдығын технологиялық машинаның жұмысшы органының Мм моментімен (Fм күшімен) және wм жылдамдығымен сәйкестендіреді.

Түрленетін энергияны сипаттайтын шамаларды – кернеулер, токтар, моменттер (күштер), жылдамдықтар – электр жетегінің координаталары деп аталады.

Электр жетегінің негізгі функциясы координаталарды басқаруда, яғни олардың қызмет көрсетілетін технологиялық үрдістің талабына сәйкес мәжбүрлік бағытталған өзгерісінде. Координаталарды басқару электр жетегінің элементтерінің құрылымының рұқсат етілген шегінде ғана жасалуы керек, осы арқылы жүйенің жұмысының сенімділігі қамтамасыз етіледі. Бұл рұқсат етілген шектер жабдықты жасағандармен және оның тиімді пайдалануын қамтамасыз ететін координаталардың номиналды мәндерімен байланысты.

Дұрыс ұйымдастырылған жүйеде координаталарды басқару (энергия ағынын) кезінде барлық элементте Р шығындары азайту керек және жұмысшы органға сол кездегі қажетті қуат берілуі керек.

Бұл сұрақтар – әр түрлі электр жетектерінің қасиеттері мен сипаттамалары, олардың координаталарын орныққан – статикалық - өтпелі – динамикалық режимдерде қалай дұрыс басқару, энергетикалық қасиеттерін қалай бағалау және электр жетегінің күштік бөлімін қалай дұрыс жобалау – курстың негізгі мәні болады.

Курста электр жетегінің ақпараттық каналына тиісті қызықты және қарапайым емес мәселелер қарастырылмайды: біз қазіргі заманғы техникалық құрылғылар кез келген қажетті әсерлерді қамтамасыз ете алады деп есептейміз және практика жүзінде қалайша асырылатынына емес, электр жетегін басқару жүйесі не істеу керек, соған баса көңіл аударамыз.

Электр жетегінің күштік бөлімінің құрылымына жай қарағанның өзінен оқу нысанының күрделі екендігін түсінуге болады (5.1.2-сурет): әр текті элементтер – электрлік және электрондық, механикалық, басқаруға қажет қарапайым емес үрдістер, және т.с.с. Пәнді оқыту кезіндегі нәтиже – негізгі құбылыстарды терең түсіну және қарапайым, бірақ практика үшін маңызды есептерді шығара білу – тек шарттар орындалғаннан кейін ғана іске асырылатыны анық.

Біріншіден, өте күрделі объектілердің реалды модельдерімен жұмыс істеуді үйрену керек, яғни реалды объектінің оқытылатын қасиеттері бейнеленетін жасанды қарапайым нысандармен жұмыс істеуді үйрену керек.

Екіншіден, не қажет және қаншалықты қажет екендігін бейнелейтін, артық емес, бірақ жаман да емес тек жақсы модельдерді қолдануға ұмтылу керек. Бұл оңай емес және оған айтарлықтай көңіл бөлінеді.

Үшіншіден, сол немесе одан басқа модель алынған шарттар қатаң болу керек. Егер олай болмаса, онда нәтижелерінде ешқандай мән болмауы мүмкін.

Сонымен, негізгіні таңдап, қосалқыны (жекені) алып тастай білу керек. Негізгі принциптерді, өлшемдерінің сәйкестігін, бас қатынастарын, заңдылықтарын терең түсіну және практикада қолдана білу – курстың негізгі мақсаты.

Күш және моменттер. Статикалық және динамикалық моменттер.Электр жетегінің қажетімен танысқанда күш және моменттермен көп кездесеміз. Күш Ньютонмен (Н) өлшенсе, момент ньютон ·метрмен өлшенеді. Барлық есептеулер Халықаралық жүйеде беріледі. Мысалы, GD2 – моментін [кгс·м2] инерция моментіне J=GD2/4 [кг·м2] айналдыру керек; айналу жиілігін n (об/мин) бұрыштық жылдамдыққа w=n/9,55 [рад/с] айналдыру керек.

Қазіргі электр жетегінде электр қозғалтқыш механикалық беріліс арқылы жұмыс органымен орындаушы механизмін қозғалысқа келтіреді. Орындаушы механизмінің қызметін жүк көтергіш барабаны, прокат станогының білікы атқарады. Қозғалтқыш редуктор арқылы барабанды айналдырады. Барабанның айналу бағытына байланысты жүк біресе көтеріледі, біресе төмен түседі. Осылайша жетекте айналмалы элементімен қатар көтерілмелі қозғалыс орын алады.

Егер қозғалтқыш тұрақты жылдамдықпен айналса, айналмалы момент кедергі моментке тең болады және оны жеңеді. Осы кедергі моментін статистикалық моменті деп атайды. Статистикалық моменттің қызметін кранның тележкасы, жүк көтеру моменті, металды кесуге арналған момент және тағы басқасы атқарады.

Статистикалық моменттер активті және реактивті болып бөлінеді. Активті моменттер үнемі бір бағытта әсер етеді, оның қызметін жүк моменті атқарады. Осы момент жүктің түсу бағытына бағыттас әсер етеді. Серіппелі дененің сығылуы немесе созылуы кезіндегі моменттерді потенциалдық моменттер деп аталады, өйткені осы моменттің әсері потенциалдық энергияның өзгерісіне байланысты болады.

Реактивті моменттер үнемі қозғалыстың бағытына қарсы әсер етеді. Осы моментке тежелу күшінің моменті, металды кесу кезіндегі моменттер жатады.

5.4-суретте активті және реактивті статистикалық моменттердің айналу бағытына байланысы көрсетілген.

 

 

5.4-сурет. Активті және реактивті статистикалық моменттердің айналу бағытына байланысы көрінісі

 

Активті момент тура және кері айналу бағытында өзгеріссіз қалады. Реактивті моменттер айналу бағыты өзгеруіне байланысты белгісін өзгертеді. Статистикалық моменті әсер ететін механизмі ретінде центробежді сорғы, желдеткіш қолданылады, осы механизмнің статистикалық моменті жылдамдықтың квадратына пропорционал.

Механизмнің айналу жылдамдығының статистикалық моментіне байланысы w=f(Mc) өндіріс механизмінің механикалық сипаттамасы деп атайды, бұл 5.5-суретте көрсетілген.

5.5-суретте 1 - тұрақты статистикалық моментті механизмінің механикалық сипаттамасы, 2 - механизмнің Mc=Cw2 кезіндегі механикалық сипаттамасы (мысалы тұрақты токтағы генератор), 3 – желдеткіштің механикалық сипаттамасы, 4- реалды центробеж сорғының механикалық сипаттамасы көрсетілген, Mc=MCT+Cw2.

Электр жетегі үнемі жылдамдық өзгеріп тұрғанда жұмыс істейді, көбейгенде және азайтқанда электр жетегі жылдамдайды немесе баяулайды. Мысалы осы режимге қозғалтқыштың қосылуы, білікдың жүктемесінің азаюы, көбеюі, тежелуі жатады. Осы жағдайларда моменттер статистикалық моментпен теңеседі:

 

M+MC≈MД, (5.1)

 

мұндағы М – айналу моменті; МС – статистикалық моменті; МД – динамикалық момент.

 

 

5.5-сурет. Өндіріс механизмінің сипаттамалары

 

Динамикалық момент келесі өрнекпен анықталады:

 

MД=М+МС, (5.2)

 

егер әсер ету бағыты қозғалыс бағытымен сәйкес келсе, соңғы теңдеуінің сол жағындағы моменттер оң бола алады, ал егер керісінше болса, онда моменттер теріс таңбаға ие болады. Оң таңбаға ие болса, онда электр жетегі үдей түседі, MД – оң таңбалы болады. Ал егер (5.1) теңдеуінің сол жағы теріс болса, онда электр жетегі тежеледі және динамикалық момент MД теріс таңбалы болады. Ал егер де қозғалыс моменті тең және статистикалық моментке қарсы болса, MД=0 болады, М+МС=0, ал қозғалтқыш тұрақты жылдамдықпен айналады. Жетектің жедел токталуы үшін механикалық тежелу қолданылады.

Қозғалыс теңдеуі.Ең қарапайым механикалық жүйені қарастырайық, оған қозғалтқыштың роторы және онымен тікелей байланысқан жүктеме – машинаның жұмысшы органы кіреді (5.6-сурет). Қарапайымдылығына қарамастан, жүйе толық реалды: дәл осы түрде сораптардың, желдеткіштердің және басқа машиналардың механикалық бөлігі орындалған.

5.6-суретте жүйеге екі момент қойылған деп есептейміз – қозғалтқыш және жүктеме арқылы пайда болған электр магниттік момент М, сонымен қатар механикалық бөлігінің шығынынан (үйкеліс) болатын момент Мс; әр моменттің өзінің шамасы мен бағыты болады. Жүйенің қозғалысы Ньютонның екінші заңымен анықталады:

 

, (5.2)

 

мұндағы - бұрыштық жылдамдық; J – қосынды инерция моменті.

(5.2) теңдеуінің оң жақ бөлігі - динамикалық момент . Ол егер М және Мс моменттерінің алгебралық қосындысы нольге тең болмаса ғана пайда болады; динамикалық моменттің шамасы және таңбасы үдеуді анықтайды.

 

5.6-сурет. Механикалық бөлімнің моделі

 

, яғни М және Мс моменттері шамасы жағынан бір-біріне тең және бағыттары жағынан бір-біріне қарама-қарсы болғанда режимдерді орныққан немесе статикалық деп атайды, оған , сонымен қатар сәйкес келеді.

болғанда режимдерді өтпелі немесе динамикалық (үдеу, тежеу) деп атайды. (5.1) теңдеуінде Мс моменті толығымен дерлік жүктеменің қасиетімен анықталады, ал тәуелсіз айнымалы ретінде санауға болатын М моменті қозғалтқышпен қалыптасады. жылдамдығы – тәуелді айнымалы; шамасы динамикалық режимдерде нақты шарттар үшін (5.1) теңдеуінің шешімімен анықталады, ал статикалық режимдерде келесі шартпен анықталады:

 

.

Жетек қозғалысының теңдеуі.Реактивті моменті бар жетекті желіден ажыратқанда оның моменті нольге теңеледі.

Қозғалыс теңдеуі келесі түрге айналады да

 

МС = – MД,

 

жетек токтала бастайды. Динамикалық момент бұрыштың үдеуімен инерцияның динамикалық моменті арқылы анықталады.

 

MД=I(dw/dt),

 

мұндағы MД – н.м., ал I - кг∙м2 өлшенеді.

 

(5.1) теңдеуіндегі моменттердің белгісі анықталады:

а) қозғалтқыш моменті қозғалтқыш бағытымен сәйкес келеді (М›0); МС қарсы бағытқа бағытталған (МС‹ 0). Динамикалық момент оң (dw/dt)>0, яғни жүйе үдей түседі.

Қозғалтқыш теңдеуі:

 

ММС = MД = I(dw/dt);

 

б) электр тежелу кезінде, жүкті көтеру кезінде, (dw/dt) < 0, яғни жүйе баяулай түседі.

МС активті, ол төменге әсер етеді, яғни қозғалысқа қарсы бағытталған. Қозғалыс теңдеуі:

 

ММС = – MД = – I(dw/dt);

 

в) ауыр жүкті түсіретін кезіндегі электрлік тежелу: М – қозғалысқа қарсы бағытталған, МС – қозғалысқа бағыттас. Теңдеу:

 

М + МС = MД = I(dw/dt),

 

егер (М) > (МС) - баяулайды, MД < 0;

егер (М) ‹ (МС) - жүк әсерінен үдеу әсер етеді, MД > 0;

егер (М) = (МС) - MД=0, жүк тұрақты жылдамдықпен түсе бастайды.

 

FFC = FД = m (dv/dt),

 

мұндағы F – қозғалыс күші; m – масса; FC – қозғалыс кедергісінің күші; dv/dt – сызықтық үдеуі; FД – динамикалық күші.






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 2360. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.134 сек.) русская версия | украинская версия