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 жетегіндегі әсер етуші күштер және моменттер





Механикалық сипаттамалар.М және Мс моменттері уақытқа күйіне, жылдамдыққа тәуелді болуы мүмкін. М және Мс моменттерінің жылдамдығымен байланысы қажет. және тәуелділіктері сәйкесінше қозғалтқыштың және жүктеменің (механизмнің) механикалық сипаттамалары деп аталады. Механикалық сипаттамалар электр жетектерінің статикалық және динамикалық режимдерін сараптау кезінде ыңғайлы және пайдалы құрал болып табылады.

Моменттер сияқты жылдамдықтың да әр түрлі белгісі бола алатындықтан механикалық сипаттамалар жазықтығының төрт квадрантында орналасады. 5.7-суретте мысал ретінде асинхронды қозғалтқыштың (М) және центрден тепкіш машинаның (Мс) сипаттамалары көрсетілген. Қозғалыстың бір бағытын оң етіп алу арқылы шамалардың таңбасын таңдайды, мысалы: сағат тілімен – “+” немесе жоғары – “+” және т.с.с. Қозғалыспен бағытталған моменттердің (қозғалатын) таңбасы жылдамдықтың таңбасымен сәйкес келеді (қозғалтқыштың сипаттамасының w0 - Мк.з бөлігі); қозғалысқа қарсы бағытталған моменттердің (тежейтін) таңбасы жылдамдықтың таңбасына қарама қарсы болады (сипаттамалардың қалған бөлігі). Моменттерді активті және реактивті деп бөлуге болады.

Активті моменттер қозғалатын, сол сияқты тежейтін болуы мүмкін, олардың бағыты қозғалыстың бағытына тәуелсіз болады: электрлік машинадан пайда болған момент (5.7-суреттегі М), жүктен, серіппеден пайда болған момент және т.с.с. Сәйкес механикалық сипаттамалар төрт квадранттың кез келгенінде орналаса алады.

Реактивті моменттер – қозғалысқа реакция, олар әр уақытта қозғалысқа қарсы бағытталады, яғни әр уақытта тежегіш болады: үйкеліс күшінен пайда болған момент, центрден тепкіш машинадан пайда болған момент (5.7-суреттегі Мс) және т.с.с. Механикалық сипаттамалар әр уақытта екінші және төртінші квадрантта орналасады.

 

 

5.7-сурет. Механикалық сипаттама

 

Механикалық сипаттамалар олардың қатаңдығымен бағаланады . Олар (5.8-сурет) абсолютті қатаң (1) және абсолютті жұмсақ (2) болады және теріс < 0 (3) немесе оң (4) қатаңдыққа ие бола алады.

 

5.8-сурет. Әртүрлі қатаң механикалық сипаттама

 

Біріктіріліп қарастырылған қозғалтқыштың және жүктеменің механикалық сипаттамалары орныққан (статикалық) режимде координаталарды (жылдамдық пен момент) wорн және Морн оңай анықтауға болады. Шындығында, егер Мс сипаттамасын жылдамдықтың осіне қатысты айнамен шағылыстырса (5.9, а-сурет), онда шағылыстырылған Мс қисығы мен қозғалтқыштың М сипаттамасымен қиылысу нүктесі А орныққан режимді анықтайды, себебі М + (–Мс) = 0 немесе шарты орындалады, АВ және ВС кесінділері өзара тең болады.

Мұнда біз бір ғана операцияны орындағанымыз көрініп тұр – Мс моментін екінші квадранттан бірінші квадратқа ауыстырдық. Бұл операцияны алып тастауға болады, егер (5.2) теңдеуі келесі түрде жазылса:

 

, (5.3)

 

мұндағы алдындағы “-” таңбасы жүктеменің сипаттамасын айнамен ауыстырғандығын білдіреді (5.9, б-сурет).

 

 

5.9-сурет. Орнатылған режимді анықтау сұлбасы

 

Бұл қабылдау электр жетегінде дәстүрлі түрде қолданылады, яғни жалпы және дұрыс жазылудың орнына өзгертілген формасын ыңғайлы қабылдау екенін есте сақтай отырып қолданылады, бұл кезде орныққан режим М және -Мс сипаттамаларының қиылысынан пайда болады.

Қозғалтқыштың және жүктеменің механикалық сипаттамалары орныққан режим статикалық жағынан орнықтылы болатындығын анықтауға мүмкіндік береді, яғни кез келген кездейсоқ әсердің әсерінен кейін жүйе бастапқы статикалық күйіне келе ала ма – (5.10, а-сурет) немесе келе алмай ма – (5.10, б-сурет).

Бірінші жағдайда (5.10, а-сурет) көрсетілген, кез келген кездейсоқ, мысалы жылдамдықтың (w1 < wорн) азаюы қозғалыстағы моменттің М тежегіш Мс моментінен артығынан болады және тепе теңдік қалпына келеді, жүйе бастапқы жағдайына келеді. Екінші жағдайда (5.10, б-сурет) осындай кездейсоқ жылдамдықтың өзгерісі тежегіш моменттің артуына әкеледі, және тепе теңдік қалпына келмейді – жүйе статикалық тұрақтылы емес. Әдетте қозғалтқыш пен жүктеменің арасында белгілі бір механикалық беріліс болады.

 

 

а) б)

 

5.10-сурет. Статикалық тұрақтылықты анықтау

 

Яғни өздерінің моменттері мен жылдамдықтары бар бірнеше әр түрлі білік болады. Кез келген реалды жүйені қарапайым модельге әкелу үшін 5.11-суретте бірқатар операцияларды орындау керек, ол операцияларды белгілі бір таңдалған негізгі білікке (әдетте қозғалтқыштың білігіне) моменттерді және инерция моменттерін келтіру деп атайды. Басқаша айтқанда, белгілі бір механикалық жүйені, мысалы 5.11, а-суретте көрсетілген, эквибілікентті жүйемен (5.11, б-сурет) алмастыру және бұл өзгеріс жүйенің алмаспаған бөлігінің (қозғалтқыштың) жұмысына әсер етпеуі керек.

 

5.11-сурет. Генератордың бұрыштық сипаттамасы

 

 

Моменттерді және инерция моменттерін келтіру.Келесілерді қабылдаймыз: жүйе қатаң, саңылаусыз; негізгі біліктерге қатысты инерция моменттері өзгермейді, аралық біліктерге қатысты моменттер, егер ондай бар болса нольге тең; және берілістің ПӘК-і - тұрақты.

Реалды және келтірілген жүйелерде қозғалтқышпен болатын қуат өзгермеуі керек, яғни біздің жағдайда шығындарды қозғалтқышпен өтейді (М және сәйкес бағытталғанда):

 

,

осыдан:

 

. (5.4)

5.12-сурет. Қозғалтқыштың білігіне Мсм және Jжүкт келтіру

 

Шығындар қозғалысты тудыратын жүйенің бөлігімен өтеледі, сондықтан қуаттың кері ағыны кезінде:

 

. (5.4 а)

 

Реалды және келтірілген жүйелерде кинетикалық энергияның қорлары бірдей болу керек, яғни

 

,

 

немесе

. (5.5)

 

Мұнда біз қарапайымдату мақсатында берілістердегі шығындарды ескермедік; бұл әдетте жетектің жұмысында динамикалық режимдер анықтаушы ролді атқармаса үлкен қателерге әкелмейді.

Токтың түсу қисығы 5.12-суреттегі сипаттама арқылы көрсетіледі. Қозу орамдары қайта қосылу кезіндегі режим. Егер В-ні ажыратып, Н-ді қосса, ІВ – тогы азаяды, нольден өтіп, бағытын өзгертеді. Егер қозу тізбегінің параметрлері өзгермесе, онда орнықты режим орап алады:

 

– ІВҮ = – U/Rb.

 

Осы режим үшін қозу тогының қисығы 5.13, г-суретінде көрсетілген. Осы жағдайда (5.4) теңдеуі келесі теңдеуге өзгереді:

 

іB= - IBY(1- )+IB1 . (5.6)

 

Егер қозу тізбегіне U кернеуін қосса, К кілті тұйықталған кезде (5.13, а-сурет), онда ток 2-қисығымен үлкейеді. Егер қозу тізбегімен ІВ1 – бастапқы момент тогы өтсе, содан кейін К – тұйықталса, онда токтың өсуі 1-ші қисық бойынша өзгереді.

 

 

5.13-сурет. Токтың түсу қисығы

5.14-суретте разрядты кедергінің қосылу сұлбасы көрсетілген.

 

5.14-сурет. Разрядты кедергінің қосылу сұлбасы

 

Қозғалтқыш қосылғанда:

 

; .

 

Генератор үшін қалыпты тогы:

 


 

мұндағы Еоп – қалыпты тогындағы генератор тогының ЭҚК; w – қозғалысының айналу жылдамдығы; i – тізбектің бастапқы тогы; R0 – қосынды кедергісі.

 

Момент теңдігі:

 

М – МСд. (5.6)

 

Электр механикалық сипаттамалар (табиғи және жасанды сипаттамалар).Жалпы тәуелсіз қозу дегеніміз бастапқы полюстері якорь тогына байланысыты емес екенін айтуға болады. Сондықтан тәуелсіз қоздырылған тұрақты токта жұмыс істейтін қозғалтқыштарға лайықты магниті бар машиналар болады. Осы қозу үрдісі жекеше қорек көзінен немесе қозғалтқыштың якорлық тізбегін қоректендіретін орамынан тұрады.

5.15-суретте тәуелсіз қоздырылған тұрақты ток машинасының схемасы көрсетілген.

 

5.15-сурет. Тәуелсіз қоздырылған ток машинасының сұлбасы

 

Осы сұлбада орныққын режимде якорь тізбегі үшін және электр магнитті момент үшін Кирхгофтың заңына байланысты теңдеулер құрамыз.

 

U = Iя (Rя + Rқ) + E;

 

М = кФIя,

 

мұндағы U – кернеу; E – якорь Э.Қ.К-і ; к – тұрақты коэффициент; Ф – қозғалтқыштың магнит ағыны; Iя – якорь тогы.

 

Е=кФ деп жазсақ, қозғалтқыш жылдамдығын былайша жазуға болады:

 

(5.7)

Электр жетегінің теориясында жоғарыда көрсетілген байланысты электр механикалық немесе жылдамдық сипаттамасы деп атайды.

(5.7) формуладағы токты момент арқылы өрнектегенде, қозғалтқыштың жылдамдығы келесі формуламен анықталады.

 

(5.8)

 

Егер Rқ = 0 болса және қозғалтқыштың якоры қалыпты кернеумен қоректенсе, осы кездегі қозғалтқыштың сипаттамасы табиғи болып есептеледі. Ал қалған жағдайларда жасанды сипаттамалар болып табылады.

Тәуелсіз қоздырылған тұрақты токта жұмыс істейтін қозғалтқыштың электр механикалық немесе жылдамдық сипаттамасы 5.16-суреттегі графикте көрсетілген.

 

 

5.16-сурет. Тәуелсіз қоздырылған тұрақты токта жұмыс істейтін қозғалтқыштың электр механикалық немесе жылдамдық сипаттамасы

 

5.16-суреттегі 1 - сипаттама якорь реакциясы I1 тогы арқылы әсер еткен кездегі байланысты көрсетеді, бұл жерде магнит ағыны азайып, сипаттама келесі түрге өзгереді. Магнит ағынына байланысты табылатын момент әсер еткенде 2 - график арқылы көрсетіледі. Осы байланыстарда момент пен токтың әсерінен графиктің түрі өзгереді. Ол келесі түрдегі графикте көрсетелген. Якорь реакциясы біріңғай токта моменттің шамасын төмендетеді. Электр механикалық және механикалық сипаттамалар 5.17-суретте көрсетілген.

1–графиктің абсцисса осі мен қиылысқан жеріндегі нүктесін қысқаша тұйықталу нүктесі деп аталады. Осы нүктеде = 0 болады, яғни ЭҚК якорьде пайда болмайды. Өйткені өріске байланысты ЭҚК қозғалмай тұрады.

 

. (5.9)

 

5.17-суретте тәуелсіз қоздырылған тұрақты токта жұмыс істейтін қозғалтқыштың электр механикалық жылдамдық сипаттамасы көрсетілген.

1-графиктегі ордината осімен қиылысқан жерін идеал бос жүрістегі нүкте деп аталады. Бұл жағдайды ток және момент нольге теңеледі. Ал жылддамдық келесі формуламен анықталады:

 

. (5.10)

 

 

5.17-сурет. Электр механикалық және механикалық сипаттамалар

 

Жасанды сипаттама түсірер кезінде қозғалтқыштың якорындағы қалыпты кедергіні қарастыру керек. Осы тізбекте номинал немесе қалыпты ток өтеді.

. (5.11)

 

Осы жағдайдағы режимге 5.18-суреттегі 1-сипаттама сәйкес келеді. Қалыпты жағдайда келесі өрнектер орын алады: 0 ~ Uк; Rқ ~ UқRқ ~ 0.

Қалыпты жағдайда 5.18-суреттегі аb кесіндісі қалыпты кедергіге шама жағынан тең болады және осы кесінді қалыпты жүктемедегі жылдамдықтың түсуіне әкеліп соқтырады. Яғни келесі өрнекпен анықталады:

 

. (5.12)

 

Осы құжатта берілген якорьдың қалыпты кедергілерін анықтай отырып, қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасын (5.12) формулаға сәйкестендіріп тұрғызуға болады. (5.12) формула арқылы 2 және 3 – графиктері арасында байланыста қалыпты жүктемедегі жылдамдықтың түсуі токқа тура пропорционал болады.

Қозғалтқыштың якорь тізбегіндегі қалыпты режимдегі жұмысының энергетикалық байланысы келесі өрнекпен көрсетіледі:

 

, (5.13)

 

мұндағы Рж – жүктеме қуаты, Вт.

 

 

5.18-сурет. Қозғалтқыштың электр механикалық жылдамдық сипаттамасы

 

Осы жағдайларға байланысты қозғалтқыштың якорындағы қуат шама жағынан барлық жоғалым қуаттарының жартысына теңеседі.

Якорь тізбегіндегі якорь кедергісі келесі қатынастармен анықталады:

 

, (5.14)

 

мұндағы – қалыпты жағдайдағы П.Ә.К.

Электр қозғалтқышы бар жетектің механикалық сипаттамалары.Генератордың сипаттамалары оның жұмыстық қасиеттерін анықтайды. Олар генератордың егізгі параметрлері арасындағы тәуелділікті көрсетеді. Ол параметрлерге якорь орамасының ЭҚК-і Е, оның қысқыштарындағы кернеу U, якорьдегі ток I, қоздыру тогы І қ және якорьдің айналу жиілігі n жатады.

Сипаттамалар осы аты аталған параметрлерінің екеуінің арасындағы тәуелділікті көрсетеді, ал қалған параметрлер бұл кезде өзгермейді деп қаралады. Бұл тәуелділіктер әр үлгідегі генераторлар үшін бірдей болмайды.

Машинаның барлық сипаттамаларын айналу жиілігі тұрақты кезінде анықтайды, өйткені оны өзгерткенде, генератордың да барлық сипаттамалары өзгереді.

Генератордың бос жүрісінің сипаттамасы якорьдің ЭҚК-і мен қоздыру тогы арасындағы тәуелділік болып табылады. Бұл сипаттама жүктемесіз және тұрақты айналу жиілігінде анықталады.

Тәуелсіз қоздырылатын генераторда жүктеме жоқ кезде (бос жүріс) якорьдегі ток нольге тең. Якорь орамасында индукцияланған ЭҚК Е = спФ болғандықтан, тұрақты айналу жиілігінде ЭҚК магниттік ағынға тура пропорцианал болады. Сондықтан өзгертілген масштабта бос жүріс сипаттамасы машинаның магниттік сипаттамасы болып табылады.

Қоздырғыш ток Іқ=0 болғанда, машинаның магнит тізбегінде (негізінен жармада) біршама магниттік ағынның қалдығы Фқал пайда болады (5.19, а-сурет). Бұл ЭҚК қалыпты машинаның нақтылы (номинал) кернеуінің бірнеше пайызын ( 2-5 %) құрайды.

 

 

А - болатты магниттеген кезде; б – якорьдің айналу жиілігі өзгерген кезде

5.19-сурет. Тәуелсіз қоздырылған генератордың бос жүріс сипаттамасы

 

Қоздыру тогы өскенде магниттік ағын да және якорь орамасында индукцияланатын ЭҚК-те өседі. Сонымен Іқ біртіндеп тұрақты түрде өскенде ЭҚК-те өседі (5.19-сурет, 1-қисық). Егер тәуелділіктің жоғары көтерілуші тармағының А нүктесінен Іқ тогын біртіндеп төмендетсек, онда ЭҚК-те төмендей түседі, бірақ болаттың магниттелуіне байланысты төмен түсетін тармақ (2-қисық) осы сипаттаманың жоғары көтерілуші тармағынан бір шама жоғарырақ орналасады, Іқ тогының тек шамасын ғана емес, оның бағытын да өзгерте отырып машина болатының толық қайыра магниттелу циклын алуға болады, іс жүзінде магниттік сипаттаманың жоғары көтерілуші және төмен түсуші тармақтарының бір бірінен аздаған ғана айырмашылығы бар, сондықтан негізгі сипаттама ретінде ортаңғы тәуелділікті алады (3-қисық).

5.19, б-суретте генератор якорінің әр түрлі айналу жиілігіне сәйкес келетін бос жүріс сипаттамасы келтірілген. Генератор құжатында көрсетілген машина якорінің нақтылы (номинал) айналу жиілігіне пн 1-қисық сәйкес келеді. Қалыпты үлгідегі барлық машиналар үшін нақтылы (номинал) кернеу нүктесі (A нүктесі) магниттік сипаттаманың иілген жерінде болады. Бұл генератордың жақсы жұмыстың және реттеушілік қасиеттеріне сәйкес келеді. Нақтылы кернеудің нүктесін магниттік сипаттаманың сызықтық бөлігінде таңдап алсақ, онда ол жүктелген генератор қысқыштарындағы кернеудің қатты тербелуіне алып келеді, өйткені магниттік қозғаушы күшінің аз тербелуі ЭҚК-ті қатты өзгереді. Бұл нүкте магниттік сипаттаманың жайнақ жерінен таңдалса, онда ол генератор қысқыштарындағы кернеудің реттелуіне шек қояды, өйткені ЭҚК-ті өзгерту үшін қоздыру тогын үлкен мәнде өзгертуді керек етеді.

Якорь генераторының айналу жиілігі нақтылы мәнінен өзгеше болса, онда бос жүріс сипаттамасы басқаша болады, өйткені ЭҚК жиілікке пропорционал. Жиілік n’>пн болғанда, бос жүріс сипаттамасы нақтылы айналу жиілігінде қисықтан төмендеу орналасады (3-қисық). 2-қисық, ал n”<n болcа, төмендеу орналасады.

Соның салдарынан, якорьдің айналу жиілігі өзгергенде нақтылы кернеу нүктесі магниттік сипаттаманың не сызықтық (В нүктесі), не жайпақ (С нүктесі) бөлігінде орналасады. Мұндай жағдайда генератордың барлық сипаттамалары өзгереді. Сондықтан генератор якорін айналдыратын бастапқы қозғалтқышты оның айналу жиілігі генератордың нақтылы айналу жиілігіне жақын болардай етіп, таңдап алу керек.

Параллель қоздырылатын генераторлардың бос жүрісі кезінде якорь тогы қоздыру тогына тең (I=Iқ) болады. Бұл ток мөлшері аз болғандықтан (генератордың нақты тогының бірнеше пайызы), бос жүріс кезіндегі машина қысқыштарындағы кернеу ЭКҚ-ке шамалас болады. Бұл генератордың бос жүріс сипаттамасы тәуелсіз қоздырылатын генератордың сипаттамасымен сәйкес келеді. Бірақ параллель қоздырылатын генераторлардың барлық қайыра магниттелу циклын анықтай алмаймыз, өйткені қоздыру орамасының тогының бағытын өзгерткенде оның магниттік ағыны қалдық магниттік ағынға қарсы бағытталады да, генератордың өздігінен қоздырылуы мүмкін болмайды.

Тізбектеле қоздырылатын генераторлардың бос жүріс сипаттамасының мағынасы жоқ, өйткені бос жүріс кезінде якорь мен қоздыру орамасында ток нольге тең, сондықтан сипаттама тек тәуелсіз қоздыру сұлбасы бойынша анықталады. Ол үшін генератордың қоздыру орамасы басқа бір тәуелсіз ток көзіне жалғануы керек .

Аралас қоздырылатын генераторлардың бос жүріс сипаттамасы параллель қоздырылатын генератордың сипаттамасымен бірдей болады.

Генератордың сыртқы сипаттамасы генератор қысқыштарындағы кернеудің жүктеме тогына тәуелділігін көрсетеді. Бұл сипаттама машинаның табиғи жағдайдағы жұмысына сәйкес келеді, яғни машина жұмысы реттелінбейді (қоздыру тізбегінің кедергісі Rқ тұрақты) және де сипаттама өзгермейтін айналу жиілігінде түсіріледі.

Тәуелсіз қоздырылатын генераторларда Rқ тұрақты болса, қоздыру тогы Іқ да тұрақты болады. Мұндай генератордың сыртқы сипаттамалары 5.20, а-суретте көрсетілген. 1-қисық генератор кернеуі генератордың бос жүріс кезіндегі нақтылы (номинал) кернеуіне тең болатын қоздыру тогына сәйкес келетін кездегі кернеу төмендейтін сыртқы сипаттама келтірілген. Жүктеме артқан сайын (генератордың якоріндегі І тогы) оның орама кедергісіне түскен кернеу де, якорь реакциясының магнитсіздендіру әрекеті де өседі, олар кернеудің кемуіне алып келеді. Жүктеме нольден нақтылы (номинал) мәнге дейін өзгергенде генератор қысқыштарындағы кернеу ∆Uқ -ға кемиді.

б)

г)

5.20-сурет. Тәуелсіз (а), параллель (б), тізбектей (в) және аралас (г) қоздырылатын генератордың сыртқы сипаттамалары

 

Кернеуі жоғарылайтын сипаттамаға (2-қисық) генератордың нақтылы (номинал) жүктеме кезіндегі оның қысқыштарындағы кернеуі нақтылы (номинал) мәнге тең болатын қоздыру тогы сәйкес келеді. Одан соң генератор жүктемесі төмендейді. Жүктеме төмендегенде (якорьдағы ток та) якорь орамасының кедергісі мен щеткалы түйіспелерге түсетін кернеу және якорь реакциясының магнитсіздендіру әсері кемиді. Ол кернеуді көтеруге алып келеді. Жүктеме номинал мөлшерден 0-ге дейін өзгергенде генератор қысқыштарындағы кернеу ∆U-ге өседі. Болаттың қанығуының арқасында кернеу өсуі оның кемуіне қарағанда төмендеу болады, өйткені болаттың қанығу дәрежесі төмен болған сайын якорь реакциясының магнитсіздендіру әрекеті күштірек болады. Параллель қоздырылатын генераторларда қоздыру тізбегінің кедергісі Rқ тұрақты болса, қоздыру тогы да тұрақты болып қалмайды, өйткені ол генератор қысқыштарындағы кернеуге тәуелді болады, ал жүктеме өзгергенде генератордың қысқыштарындағы кернеу де өзгереді. Тәуелсіз қоздырылатын генераторларда жүктеме өсуі машина кедергісінде кернеу түсуі мен якорь реакциясының әсерімен кернеудің төмендеуіне әкеліп соғады 5.20, б-суретіндегі қисық).

Параллель қоздырылатын генераторларда жүктеме кемігенде қоздыру тогы да, магниттік ағын да төмендейді. Олар кернеуді төмендетуге алып келеді. Соның салдарынан жүктеме өскенде осы үлгідегі генератор қысқышындағы кернеу тәуелсіз қоздырылатын генераторларға қарағанда көп мөлшерде азаяды (2-қисық).

Жүктеменің сыртқы кедергісінің азаюы токтың нақтылы (номинал) токтан 2-2,5 еседен артпайтын мәнге дейін Іmax өсуіне алып келеді. Сыртқы кедергіні ары қарай кеміткенде ток азаяды да, қысқа тұйықталу кезінде кедергі нақтылы (номинал) мәнінен анағұрлым кем болады. Жүктеме кедергісін кеміткенде қоздыру тогы төмендейді, өйткені генератор кернеуі кемиді. Егер қоздыру тогының төмендеуі соншалықты болып машина магнитсіздену күйіне жетсе, онда ЭҚК жүктеме кедергісіне қарағанда көп дәрежеде төмендейді, ол якорьдегі токты төмендеуге алып келеді.

Параллель қоздырылатын генератор қысқа тұйықталған кезде ток І нольге тең және қоздыру орамасы магниттік ағын тудырмайды. Сондықтан якорь орамасында ЭҚК мөлшері шамалы қалдық магниттік ағыннан Еқал ғана пайда болады. Демек, қысқа тұйықталу тогының Іқ.т да мөлшері аз болады. Қалыптасқан қысқа тұйықталу тогының мөлшерінің аздығына қарамастан, қысқа тұйықталу режимінің генераторы бұл үлгідегі генераторларға қауіпсіз деуге болмайды. Мұндай генератор кенеттен қысқа тұйықталғанда қоздыру орамасындағы ток, сол сияқты магниттік ағын да лезде нольге дейін кемуі мүмкін емес. Сондықтан якорь орамасында қысқа тұйықталу сәтінде үлкен ЭҚК индукцияланады, ток нақтылы (номинал) токтан бірнеше есе көп болады, соның салдарынан щеткаларда күшті ұшқын пайда болады, ол айналмалы отқа өтіп машинаны істен шығаруы мүмкін.

Параллель қоздырылатын генератордың кернеуі жоғарылайтын сыртқы сипаттамасы (3-қисық) тәуелсіз қоздырылатын генератордың сипаттамасы сияқты болады.

Тізбектеле қоздырылатын генераторда ( 5.20, в-сурет ) қоздыру тогы якорь тогына тең (Іқя). Бос жүріс кезінде (І=0), якорь орамасында ЭҚК қалдықты магнитизмнен Еқал пайда болады. Жүктеме өсуімен қоздыру орамасындағы ток та өседі, ол ЭҚК-тің өсуіне алып келеді (1-қисық). Машина кедергісіндегі кернеу түсуі мен якорь реакциясы салдарына байланысты генератор қысқышындағы жүктеме кезіндегі кернеу ЭҚК-тен кем (2-қисық). Сонымен тізбектеле қоздырылатын генераторларда жүктеме өзгергенде кернеу күрт өзгереді, сондықтан оларда қолданбайды.

Аралас қоздырылатын генераторларда (5.20, г-сурет) тізбектелген және параллель орамалар сәйкес және қарсы қосылуы мүмкін. Қоздырғыш орамаларын сәйкес қосқанда магниттік ағын тудырушы қорытқы магниттік қозғаушы күші параллель және тізбектелген орамалардың магниитік қозғаушы күштерінің қосындысына тең, ал қарсы қосылған орамаларда - осы магниттеуші күштердің айырмасына тең. Мұндай генератордың жүктемесі өскенде оның якорь реакциясы мен кедергісіндегі кернеудің түсуі нәтижесінде генератор қысқыштарындағы кернеу азаяды. Бірақ жүктеме өсуіне орай тізбектелген қоздыру орамасының тогы да өседі. Сондықтан орамаларды сәйкес қосқанда жүктеменің артуы магниттік ағынның якорь орамасының ЭҚК өсуіне алып келеді.

Егер жүктеме өсуіне байланысты ЭҚК-тің өсуі якорь реакциясы мен генератор кедергісіне түсетін кернеу салдарынан генератор кернеуінің төмендетілген шамасына тең болса, онда жүктеменің бос жүрістен нақтылы мөлшерге дейін өзгергенде (1-қисық) генератордың қысқыштарындағы кернеу іс жүзінде өзгеріссіз қалады. Қалыпты қоздырылған деп аталатын мұндай генератор жүктеме өзгергенде қоздыру тогын реттеуді қажет етпейді. Тізбектелген ораманың орам санын азайтсақ жүктеме артқан кезде ЭҚК баяу өседі де, кернеу төмендеуін теңгере алмайды, сондықтан генератор қысқыштарындағы кернеу кемиді (2-қисық), яғни генератор толық қоздырылмайды. Егер тізбектелген қоздыру орамасының орам саны машинаның қалыпты қоздыруына қажетті орам санынан артық болса, онда генератор артық қоздырылған болады, ал оның қысқыштарындағы кернеу жүктеме артқан сайын өседі (3-қисық).

Қоздыру орамаларын қарсы қосқанда сыртқы сипаттама параллель қоздырылатын генератор сипаттамасына ұқсас болады (4-қисық), бірақ бұл генератордың максимал I және қысқа тұйықталу Iқт токтары параллель қоздырылатын генераторларындағы осындай токтарға қарағанда кіші болады. Ол тізбектелген орамадағы магниттік қозғаушы күштердің магнитсіздендіру әрекетінің нәтижесі болып табылады.

Қалыпты қоздырылған генераторлар өте жиі қолданылады. Сонымен бірге артық қоздырылған генераторлар да кеңінен қолданылады, өйткені олар өзгергенде жүктеме кернеуі тұрақты болып қалуы үшін желідегі, байланыс сымдарындағы т.б. кернеу түсуін теңгеруге мүмкіндік береді.

Қоздыру орамалары қарсы қосылған генераторлар кернеудің тұрақтылығын қамтамасыз ете алмайды, сондықтан олар кеңінен қолданылмайды. Олар қысқа тұйықтау тогын шектеу қажет болған жағдайда (мысалы, электрмен пісіру кезінде) қолданылады. Генераторлардың реттеу сипаттамасы қоздыру тогының жүктеме тогына тәуелділігін көрсетеді. Бұл тәуелділік генератор қысқыштарындағы кернеу тұрақты болған кезде алынады. Генератордың реттеу сипаттамасы жүктеме тогы өзгергенде, генератор қысқыштарындағы кернеу тұрақты болып қалуы үшін, қоздыру орамасының тогын қандай мөлшерге өзгерту керектігін көрсетеді.

Тәуелсіз параллель қоздырылатын генераторларда жүктеме тогының өсуіне орай қоздыру тогын да өсіру қажет. Қоздыру тогын өсіру машинаның ішкі кедергісіне түсетін кернеу мен якорь реакциясы ағынының магнитсіздендіру әрекетін жою үшін қажетті кернеу алуға болады.

Аралас қоздырылатын генераторларда (қалыпты қоздырылатын) жүктеме өзгергенмен кернеу өзгермейді. Осыған байланысты мұндай генераторларда қоздыру тогын реттеу қажет болмайды.

 






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 958. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.285 сек.) русская версия | украинская версия