Хэрэм тортой ротортой асинхрон моторын механик шинж чанарууд. Шинжлэх ухаан, боловсролын орчин үеийн асуудлууд

Анхны өгөгдөл

Ажлын машины шинж чанар: (эргэлтийн хурд nnm = 35 эрг / мин; арааны харьцаа ipm = 14; тооцоолсон эргэлт Msm = 19540 Нм; үр ашгийн коэффициент sm = 80%; инерцийн момент Jm = 2200 кг м2; механик шинж чанар Msm( n) = 11200 + 16.8н тэжээлийн хүчдэл Ul = 660 В.

Хэрэм тортой ротортой гурван фазын асинхрон цахилгаан моторын чадлын тооцоо ба сонголт.

Хөдөлгүүрийн тэнхлэгт буурсан ажлын машины эсэргүүцлийн момент:

Мак = Mcm·(1/ ipm)·(1/ zm) = 19540·(1/14)·(1/0.8) = 1744.6 Нм

Хөдөлгүүрийн тооцоолсон хурд:

nр = nnm · ipm =35·14=490 эрг / мин

Хөдөлгүүрийн тооцоолсон хүч:

Pр = Mc·nр /9550=1744.6·490/9550=89.5 кВт

Тооцоолсон чадлын утгууд дээр үндэслэнэ Пр, эргэлтийн хурд nрболон тогтоосон сүлжээний хүчдэл УлБид каталогоос 4A355M12U3 хэрэм тортой ротор бүхий гурван фазын асинхрон цахилгаан моторыг сонгодог. Сонгосон хөдөлгүүрийн техникийн өгөгдлийг 1-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

Хүснэгт 1

Механик шинж чанарыг тооцоолох, барихад шаардлагатай цахилгаан моторын параметрүүдийг тодорхойлох:

• - моторын хос туйлын тоо х;
• - соронзон орны эргэлтийн давтамж n0;
• - нэрлэсэн моторын гулсалт sn;
• - хөдөлгүүрийн ноцтой гулсалт skr;
• - моторын нэрлэсэн момент Mn;
• - хөдөлгүүрийн чухал (хамгийн их) эргэлт Макр(хамгийн их);
• - хөдөлгүүрийн эхлэх момент УИХ-ын гишүүн.

Цахилгаан моторын хос туйлын тоог тодорхойлохын тулд соронзон орны эргэлтийн хурд хоорондын хамаарлыг тодорхойлсон илэрхийлэлийг ашиглана. n0, эрг / мин(синхрон хурд) сүлжээний давтамжтай f, Гцба хос туйлын тоо х:

n0=60f/p, эрг/мин,

хаана p=60f/n0. Синхрон хурдаас хойш n0бидний мэдэхгүй, бага зэргийн алдаатай хос туйлын тоог тодорхойлох боломжтой х, солих n0хөдөлгүүрийн нэрлэсэн хурдны паспортын утга nn(үнэ цэнээс хойш nn-аас ялгаатай n0 2% - 5% -иар, тиймээс:

p?60f/nn=60·50/490=6,122

Хос туйлын тоо нь бутархай байж болохгүй тул үүссэн утгыг дугуйруулна хбүхэл тоо хүртэл. Бид авдаг p=6.

Соронзон орны эргэлтийн хурд (синхрон моторын хурд):

n0=60f /p=60·50/6=500 эрг/мин

Моторын нэрлэсэн гулсалт:

sн = (n0 - nn)/n0 =(500 -490)/500=0.02

Хөдөлгүүрийн ноцтой гулсалт

skr= sn (l+)=0,02(1,8+) =0,066

Моторын нэрлэсэн эргүүлэх хүчийг нэрлэсэн (баталгаажсан) чадлын утгуудаар тодорхойлно Pn=90 кВт,ба эргэлтийн хурд nn=490 эрг/мин

Mn=9550 Pn/nn =9550·90/490=1754.082 Н·м

Эхлэх эргүүлэх хүчийг нэрлэсэн моментоор тодорхойлно Mnба каталогоос авсан эхлэлийн моментийн коэффициентийн утга kp= Mp / Mn=1

Mp=kp Mn=1 1754.082=1754.082 Нм

Хөдөлгүүрийн эгзэгтэй (хамгийн их) эргэлтийг нэрлэсэн моментоор тодорхойлно Mnба каталогоос авсан моторын хэт ачааллын коэффициентийн утга

l = Mmax / Mn =1.8

Mkr(max)= l Mn=1.8 1754.082=3157.348 Нм

Гурван фазын асинхрон цахилгаан мотор 4A355M12U3 (1-р алхамд сонгосон) 2-р даалгаварт олсон утгыг ашиглан механик шинж чанарыг бий болгоно.

Хөдөлгүүрийн гулсалтын утгын үед боловсруулсан моментуудын утгын механик шинж чанарын ажлын хэсгийг байгуулах с< sкр, илэрхийллээр тооцоолъё M=2Mmax /(s /scr+ scr /s).

Дараалсан утгыг авах с=0; sn = 0,02; skr=0.066, моментуудын утгыг тодорхойлъё М,эдгээр гулсалтын харгалзах (бид мөч бүрт гулсалтын утгын индексийг оноодог):

M0=2·3157.348/(0/0.066+0.066/0)=0;

Mn=2·3157.348/(0.02/0.066+0.066/0.02)=1752.607 Н·м;

M01=2·3157.348/(0.1/0.066+0.066/0.1)=2903.106 Н м

Мкр=2·3157.348/(0.066/0.066+0.066/0.066)=3157.348 Н·м.

Залруулгын коэффициентийг олох бтом гулсалтын утгатай шинж чанарын хэсэг дэх моментийн утгыг тооцоолох ( s > skr):

b=Mп - 2Mmax/((1/scr)+scr)= 1754.082-2·3157.348/((1/0.066)+0.066)=1339.12 Н·м.

3.3 Хөдөлгүүрийн хурдатгалын хэсгийн хувьд (s > scr үед) хөдөлгүүрийн боловсруулсан эргүүлэх моментийн утгыг M=(2Mmax /(s /scr+ scr /s))+b·s илэрхийллээр тодорхойлно. Өгөгдсөн гулсалтын утгууд s=0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0, моментуудын утгыг тооцоолъё:

M02=2·3157.348/(0.2/0.066+0.066/0.2)+ 1339.12 ·0.2=2147.028 Н·м;

M03=2·3157.348/(0.3/0.066+0.066/0.3)+ 1339.12 ·0.3=1726.834 Нм;

М04=2·3157.348/(0.4/0.066+0.066/0.4)+ 1339.12 ·0.4=1549.958 Н·м;

M05=2·3157.348/(0.5/0.066+0.066/0.5)+ 1339.12 ·0.5=1488.825 Нм;

M06=2·3157.348/(0.6/0.066+0.066/0.6)+ 1339.12 ·0.6=1489.784 Нм;

M07=2·3157.348/(0.7/0.066+0.066/0.7)+ 1339.12 ·0.7=1527.523 Нм;

М08=2·3157.348/(0.8/0.066+0.066/0.8)+ 1339.12 ·0.8=1588.737 Н·м;

M09=2·3157.348/(0.9/0, 0.066+0.066/0.9)+ 1339.12 ·0.9=1665.809 Нм;

M1=2·3157.348/(1.0/0.066+0.066/1.0)+ 1339.12 ·1.0=1754.082 Нм.

Тооцооллын үр дүнг 3-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

Илэрхийлэл ашиглах n =n0 (1-с),гулсалтын утга бүрийн хувьд схөдөлгүүрийн босоо амны эргэлтийн хурдыг тооцоолох n:

n0=500 (1 - 0)= 500 эрг/мин;

nn=500 (1 - 0.02)=490 эрг/мин;

ncr=500 (1-0.066)=467 эрг/мин;

n01=500 (1 - 0,1)= 450 эрг / мин;

n02=500 (1 - 0.2)= 400 эрг / мин;

n03=500 (1 - 0,3)= 350 эрг / мин;

n04=500 (1 - 0,4)= 300 эрг / мин;

n05=500 (1 - 0,5)= 250 эрг / мин;

n06=500 (1 - 0,6)= 200 эрг / мин;

n07=500 (1 - 0,7)= 150 эрг / мин;

n08=500 (1 - 0,8)= 100 эрг / мин;

n09=500 (1 - 0.9)=50 эрг/мин;

n1=500 (1 - 1)= 0 эрг/мин.

Тооцооллын үр дүнг 3-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

Тооцооллын үр дүнд үндэслэн бид механик шинж чанарын графикийг зурдаг n(М):

4. Өмнө нь сонгосон 4A355M12U3 моторын фазын ороомгийг нэрлэсэн хүчдэлтэй холбох аргыг зөвтгөх. Un=380/660 INхүчдэлтэй цахилгааны сүлжээнд Ul=660y V.Ороомог холбох сонгосон аргын хувьд хөдөлгүүрийн эхлэх, фаз ба шугаман нэрлэсэн гүйдлийг тодорхойлно. Хэрэв фазын ороомгийг холбох аргыг буруу сонгосон бол эхлэх, фазын болон шугаман гүйдэл, эхлэх ба эгзэгтэй эргүүлэх момент, хөдөлгүүрийн хүчийг нэрлэсэн гулсуурт тохирох тооцоолно.

Гурван фазын моторын ороомог нь фазын ороомгийн нэрлэсэн хүчдэлээс хамааран од эсвэл гурвалжин хэлбэрээр тэжээлийн сүлжээнд холбогдож болно. Унба шугамын хүчдэл Ул. Хөдөлгүүрийн мэдээллийн хуудас нь ихэвчлэн моторыг холбож болох 2 хүчдэлийг заадаг. Холбохдоо фазын ороомог нь хоёр хүчдэлийн доод хэсэгт зориулагдсан гэдгийг анхаарах хэрэгтэй (манай тохиолдолд 380 В). Манай мотор од холболтыг ашиглан сүлжээнд холбогдсон байх ёстой, учир нь Дээш = Ул /(Uph = 660V / = 380V). асинхрон цахилгаан моторын роторын гол

Хөдөлгүүрийн шугаман нэрлэсэн гүйдлийг гурван фазын хэлхээний хүчийг илэрхийлснээр тодорхойлно.

P1н= Uл Il cosсн, хаана Ul=660 В- цахилгаан сүлжээний шугаман (нэрлэсэн) хүчдэл; P1n, W,- хөдөлгүүрийн нэрлэсэн идэвхтэй цахилгаан эрчим хүч

моторын босоо амны нэрлэсэн хүчин чадлаар тодорхойлогдоно Pnхөдөлгүүр дэх алдагдлыг харгалзан:

P1n= Pn/ zn=90·10 3/0.915=98.361·10 3 Вт.

Моторын нэрлэсэн шугаман гүйдэл:

Il(n)=P1n /( Ul costn) = 98.361 10 3 / 660 0.77 = 111.745 А.

Одоор холбогдсон фазын нэрлэсэн гүйдэл нь шугамантай тэнцүү байна.

Хэрэв= Il=111.745 А.

Хөдөлгүүрийн эхлэх гүйдлийг нэрлэсэн шугаман гүйдлээр тодорхойлно =66.254 Аба эхлэх гүйдлийн коэффициент kI=Iп/In =5.5:

Iп= In·кI =111.745·5.5=614.598 А.

Хөдөлгүүрийг холбох аргыг буруу сонгосон, өөрөөр хэлбэл фазын ороомгийг холбох үед бид хөдөлгүүрийн үндсэн шинж чанарыг тодорхойлдог. гурвалжин (?).Хөдөлгүүрийг холбох арга буруу бол хөдөлгүүрийн шинж чанарыг тэмдэглэе X!(би!, U!, М! , R!).Гурвалжинд холбох үед фазын хүчдэл Дээшшугаман Ul=660 В-тэй тэнцүү . Тиймээс фазын ороомог дээрх хүчдэл тэнцүү байх болно U!f = Ul=660V, энэ нь нэрлэсэн хүчдэлээс хэд дахин их бөгөөд хөдөлгүүрийн ороомгийн тусгаарлагчийг эвдэхэд хүргэдэг.

Ом хуулийн дагуу фазын гүйдэл нь фазын Uph хүчдэлтэй шууд пропорциональ, фазын ороомгийн эсэргүүцэлтэй урвуу пропорциональ байна. zph: Iph = Uph/zph. Үүний үр дүнд фазын гүйдлийн бодит утга, түүнчлэн фазын хүчдэл нь нэрлэсэн утгаас ихээхэн давах болно, жишээлбэл.

I!f =· Iф=·111.745=193.548 А.

Гурвалжин холболттой шугаман гүйдэл онд =· Хэрэв. Үүний үр дүнд шугаман гүйдлийн бодит утга нь дараахтай тэнцүү байх болно.

I!n=·I!ф =··Iф=3·111.745= 335.235 А,Энэ нь шугамын гүйдлийн нэрлэсэн утгаас гурав дахин их юм.

Эхлэх гүйдлийг шугаман гүйдлийн бодит утгуудаар тодорхойлно би!нба гүйдлийн гүйдлийн харьцаа kI=Iп/In =5.5

I!p = I!n · kI =335.235·5.5=1843.793 А,

одоор холбогдсон үед гүйдлийн гүйдлийн утгыг дахин нэмэгдүүлнэ.

Хөдөлгүүрийн боловсруулсан эргэлт (эхлэх УИХ-ын гишүүн, дээд тал нь Mmax) фазын ороомог дээрх хүчдэлийн квадраттай пропорциональ өөрчлөгдөх, өөрөөр хэлбэл. M = км U2f , Хаана км- хөдөлгүүрийн боловсруулсан эргэлтийг хүчдэлтэй холбосон хөдөлгүүрийн үндсэн параметрүүдийг харгалзан үздэг коэффициент. Хөдөлгүүрийг (гурвалжин) холбох буруу аргын тусламжтайгаар фазын ороомог дээрх хүчдэл хэд хэдэн удаа нэмэгдсэн тул моторын эргүүлэх момент () 2 дахин нэмэгдэх болно, өөрөөр хэлбэл. 3 удаа.

Мотор фазын ороомгийг одтой холбохдоо:

M = км U2f = км 3802,хаана км =М/3802.

Хөдөлгүүрийн ороомгийг гурвалжинд холбохдоо:

М! = км (U!f)2 =M 6602 /3802 =3М.

Хөдөлгүүрийг гурвалжингаар холбох үед эхлэх эргэлт (буруу арга):

М!п=3MP =3·1754.082 =5262.246 Нм.

Моторыг одтой холбох чухал мөч:

М!кр=бичил дүүрэг · 3=3·3157.348=9472.044 Н·м.

Моторын босоо амны хүчийг илэрхийлнэ Pn= Ul In тэмдэг coscn. Энэ илэрхийлэлд орсон хэмжигдэхүүнүүдээс хэрэв моторын холболтын аргыг буруу сонгосон бол зөвхөн шугаман гүйдэл өөрчлөгдөнө. Ил(сүлжээний хүчдэл Ul =660 Вөөрчлөгдөхгүй). 4.5.2-д заасан тооцооны үр дүнгийн дагуу. хэрэв моторыг одтой андуурч холбосон бол шугаман гүйдэл 3 дахин ихэсдэг тул нэрлэсэн гулсалтын үед моторын хүч 3 дахин нэмэгдэж, дараах байдалтай байна.

P!n =3Pn =3·90=270 кВт.

5. Эхлэх цагийг тодорхойлох эхлэх 4A355M12U3 цахилгаан мотортой цахилгаан хөтөч, инерцийн момент бүхий ажлын машин хурдатгалын муруйг зур. Жм= 9,68 кг м2ба механик шинж чанарууд

Хатагтай = 11200+16.8н , Нм.

Цахилгаан хөтөчийн хурдатгалын хугацааг хөтчийн хөдөлгөөний тэгшитгэлээр тодорхойлно

M - Ms =(1/9.55)J dn/dt,

хязгааргүй бага утгыг орлуулах dnТэгээд dtэцсийн утгууд руу ?nТэгээд ?t:

?t=(1/9.55) J·?n /(M - Хатагтай)

Үүссэн илэрхийлэл нь моментууд нь хөдөлгөөнгүй байх тохиолдолд хүчинтэй байна МТэгээд Хатагтай, мөн инерцийн момент нь хурдаас хамаардаггүй, i.e. (M - Ms)=constТэгээд J= const.Тиймээс бид хөдөлгүүрийн хамтарсан механик шинж чанарыг тодорхойлох ойролцоо график-аналитик тооцооны аргыг ашиглах болно. n(M)болон ажлын машин Хатагтай(н)Бид үүнийг хурдатгалын үе болгон хуваадаг бөгөөд тус бүрийг нь хүлээн зөвшөөрдөг (M - Ms)=const.

Бид хөдөлгүүрийн босоо амны ажлын машины статик эсэргүүцлийн моментийн тэгшитгэлийг танилцуулж байна.

Mc=Mcm·(1/i)·(1/zp)=(11200+16.8n)/(14·0.915); Ms =874.317+1.312·n, Н·м.

Бид ажлын машины статик эсэргүүцлийн моментийн утгыг тодорхойлдог Хатагтайөөр өөр хурдны хувьд nХүснэгт 3-т өгсөн. утгыг тооцсон үр дүнгийн хамт хүснэгт 3-ыг нэмж Хатагтай,Бид 4-р хүснэгтийг авна.

Mc=874.317+1.312·500=1530.317 Нм

Mc=874.317+1.312·490=1517.197 Нм

Mc=874.317+1.312·467=1487.021 Нм

Mc=874.317+1.312·450 =1464.717 Нм

Mc=874.317+1.312·400=1399.117 Нм

Mc=874.317+1.312·350=1333.517 Нм

Mc=874.317+1.312·300=1267.917 Нм

Mc=874.317+1.312·250=1202.317 Нм

Mc=874.317+1.312·200=1136.717 Нм

Mc=874.317+1.312·150=1071.117 Нм

Mc=874.317+1.312·100=1005.517 Нм

Mc=874.317+1.312·50=939.917 Нм

Mc=874.317+1.312 0=874.317 Нм

Хүснэгт 4-т өгсөн тооцооллын үр дүнд үндэслэн бид хамтарсан механик шинж чанарыг бий болгодог n(M)Тэгээд n(Mс).

Моторын босоо ам руу буурсан системийн инерцийн моментийг бид тодорхойлно.

J=Jd + Jm(nm/ nd)2=9.58+2200(35/490)2=20.805 кг м2

Хөдөлгүүрийн хамтарсан механик шинж чанарууд n(M)болон ажлын машин Хатагтай(н)Бид үүнийг хурдатгалын 10 үе болгон хуваадаг бөгөөд ингэснээр үе бүрт эргэлтийн моментуудын дундаж утгыг тодорхойлоход хялбар бөгөөд аль болох нарийвчлалтай байдаг. Мк,хөдөлгүүрийн боловсруулсан, мөн Москвагийн цаг-ажлын машины талаас моторын гол дээрх статик эсэргүүцэл. Бид үе бүрт эргэлтийн давтамж нэмэгддэг гэж үздэг ?nkтогтмол динамик момент дээр (М - Хатагтай), тухайн үеийн дундажтай тэнцүү, илэрхийллийн дагуу ?t=(1/9.55) J·?n /(M - Хатагтай)хурдатгалын хугацааг тодорхойлно ?ткүе бүрт. Тооцооллын үр дүнг 5-р хүснэгтэд тэмдэглэв.

• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/802.829=0.136
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/654.556=0.166
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/519.813=0.21
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/408.737=0.268
• ?tк=(1/9.55 )· 20.805·50/410.788=0.265
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/289.275=0.377
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/342.679=0.318
• ?tк=(1/9.55) 20.805·50/570.614=0.191
• ?tк=(1/9.5520.805·50/1093.15=0.1
• ?tк=(1/9.55) 20.805·45/836.895=0.13

Бид цахилгаан хөтөчийн хурдатгалын хугацааг үе бүрийн хурдатгалын хугацааг нийлбэрээр тодорхойлно.

tstart =0.136+0.166+0.21+0.268+0.265+0.377+0.318+0.191+0.1+0.13=2.161 сек

Ашигласан уран зохиолын жагсаалт

1. Цахилгаан инженерчлэл, электроник ба цахилгаан хөтөч: арга. тооцоо хийх заавар.-график. бүтээлүүд / P. T. Пономарев; ed. Е.В.Лесных; Сиб. муж Харилцаа холбооны их сургууль - Новосибирск: SGUPS, 2014. - х.

2. Цахилгааны ерөнхий инженерчлэл: сурах бичиг / хэвлэл. В.С.Пантюшин. - М .: Илүү өндөр. сургууль, 1970. - 568 х.

3. Цахилгаан инженерчлэл ба электроник: сурах бичиг. цахилгаан бус зориулалттай мэргэжилтэн. их дээд сургуулиуд / V.G. Герасимов, Е.В. Кузнецов, О.В. Николаева [болон бусад]; засварласан В.Г. Герасимова. - М .: Энергоатомиздат. Цахилгаан ба соронзон хэлхээ. - 1996. - 288 х.

Асинхрон мотор (IM) нь моторын хамгийн түгээмэл төрөл юм, учир нь... Эдгээр нь DPT-тэй харьцуулахад илүү энгийн бөгөөд найдвартай ажиллагаатай, ижил хүчээр тэд жин, хэмжээ, өртөг багатай байдаг. Цусны даралтыг асаах хэлхээний диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.14.

Саяхныг хүртэл хэрэм тортой ротортой IM-ийг зохицуулалтгүй цахилгаан хөтөчүүдэд ашигладаг байсан. Гэсэн хэдий ч IM-ийн статорын ороомгийг тэжээдэг хүчдэлийн тиристор давтамж хувиргагч (TFCs) гарч ирснээр хэрэм тортой моторыг тохируулж болох цахилгаан хөтөчүүдэд ашиглаж эхэлсэн. Одоогийн байдлаар давтамж хувиргагчид цахилгаан транзистор болон програмчлагдах хянагчийг ашиглаж байна. Хурдны хяналтын аргыг импульс гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг сайжруулах нь цахилгаан хөтөчийг хөгжүүлэх хамгийн чухал чиглэл юм.

Цагаан будаа. 2.14. a) хэрэм тортой ротортой IM-ийг асаах схем;

б) фазын ротортой IM-ийг асаах схем.

Цусны даралтын механик шинж чанарын тэгшитгэлийг цусны даралтын эквивалент хэлхээнд үндэслэн олж авч болно. Хэрэв бид энэ хэлхээнд статорын идэвхтэй эсэргүүцлийг үл тоомсорловол механик шинж чанарын илэрхийлэл дараах хэлбэртэй байна.

,

Энд М к -чухал мөч; S to- харгалзах эгзэгтэй гулсалт; U f– сүлжээний фазын хүчдэлийн үр ашигтай утга; ω 0 =2πf/p– IM-ийн эргэлтийн соронзон орны өнцгийн хурд (синхрон хурд); е- тэжээлийн хүчдэлийн давтамж; х– IM-ийн хос туйлын тоо; х к– богино залгааны индуктив фазын эсэргүүцэл (эквивалент хэлхээгээр тодорхойлогддог); S=(ω 0 -ω)/ω 0– гулсах (эргэлтийн талбайн хурдтай харьцуулахад роторын хурд); R 2 1– роторын фазын нийт идэвхтэй эсэргүүцэл.

Хэрэм тортой ротортой IM-ийн механик шинж чанарыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.15.

Цагаан будаа. 2.15. Хэрэм тортой ротортой IM-ийн механик шинж чанарууд.

Үүн дээр гурван онцлог шинж чанарыг ялгаж салгаж болно. Эхний цэгийн координат ( S=0; ω=ω 0 ; M=0). Энэ нь роторын хурд нь эргэлдэх соронзон орны хурдтай тэнцүү байх үед хамгийн тохиромжтой сул зогсолтын горимд тохирно. Хоёр дахь цэгийн координат ( S=S хүртэл; M=M k). Хөдөлгүүр нь хамгийн их эргүүлэх моментоор ажиллаж байна. At М с >М кмоторын роторыг албадан зогсоох бөгөөд энэ нь моторын богино холболт юм. Тиймээс энэ мөчид хөдөлгүүрийн эргэлтийг чухал гэж нэрлэдэг М к. Гурав дахь цэгийн координат ( S=1; ω=0; M=M х). Энэ үед хөдөлгүүр асаах горимд ажилладаг: роторын эргэлтийн хурд ω=0, хөдөлгөх момент нь суурин роторт үйлчилнэ. М х. Эхний болон хоёр дахь шинж чанарын цэгүүдийн хооронд байрлах механик шинж чанарын хэсгийг ажлын хэсэг гэж нэрлэдэг. Үүн дээр хөдөлгүүр нь тогтвортой ажилладаг. Хэрэв нөхцөл хангагдсан бол хэрэм тортой ротортой IM-ийн хувьд U=U nТэгээд f=f nмеханик шинж чанарыг байгалийн гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд шинж чанарын ажлын хэсэгт хөдөлгүүрийн нэрлэсэн горимд тохирсон, координаттай цэг байдаг ( S n; ω n; М н).

Цусны даралтын цахилгаан механик шинж чанар ω=f(I f), 2.15-р зурагт тасархай шугамаар үзүүлсэн нь DPT-ийн цахилгаан механик шинж чанараас ялгаатай нь зөвхөн ажлын хэсэгт нь механик шинж чанартай давхцдаг. Үүнийг эхлүүлэх үед emf-ийн давтамж өөрчлөгдөж байгаатай холбон тайлбарлаж байна. роторын ороомогт E 2гүйдлийн давтамж ба ороомгийн индуктив ба идэвхтэй эсэргүүцлийн харьцаа өөрчлөгддөг: эхлүүлэх эхэнд гүйдлийн давтамж өндөр, индуктив эсэргүүцэл нь идэвхтэйгээс их байна; роторын хурдыг нэмэгдүүлэх замаар ω роторын гүйдлийн давтамж, улмаар түүний ороомгийн индуктив эсэргүүцэл буурдаг. Тиймээс шууд эхлүүлэх горимд IM-ийн эхлэх гүйдэл нь нэрлэсэн утгаас 5-7 дахин их байна би fnl, болон эхлэх эргүүлэх момент М хнэрлэсэнтэй тэнцүү М н. DPT-ээс ялгаатай нь эхлүүлэх үед эхлэх гүйдэл ба эргэлтийн моментийг хязгаарлах шаардлагатай байдаг бол IM-ийг эхлүүлэх үед эхлэх гүйдлийг хязгаарлаж, эхлүүлэх эргэлтийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Бие даасан өдөөлт бүхий DCT хэзээ эхэлдэг тул сүүлчийн нөхцөл байдал нь хамгийн чухал юм М с<2,5М н , дараалсан өдөөлт бүхий DPT М с<5М н , болон байгалийн шинж чанар дээр ажиллах үед цусны даралт М с<М н .

Хэрэм-тортой ротортой IM-ийн хувьд өсөлт М хроторын ороомгийн тусгай загвараар хангагдана. Роторын ороомгийн ховилыг гүн хийж, ороомгийг өөрөө хоёр давхаргаар байрлуулна. Хөдөлгүүрийг асаах үед давтамж E 2ба роторын гүйдэл нь том бөгөөд энэ нь гүйдлийн шилжилтийн нөлөөг бий болгоход хүргэдэг - гүйдэл нь зөвхөн ороомгийн дээд давхаргад урсдаг. Тиймээс ороомгийн эсэргүүцэл ба хөдөлгүүрийн эхлэх эргэлт нэмэгддэг М П. Түүний үнэ цэнэ хүрч болно 1.5 сая n.

Шарх ротортой IM-ийн хувьд өсөлт М Пмеханик шинж чанарыг өөрчлөх замаар хангадаг. Хэрэв эсэргүүцэлтэй бол Р П, роторын гүйдлийн урсгалын хэлхээнд багтсан нь тэгтэй тэнцүү - хөдөлгүүр нь байгалийн шинж чанараараа ажилладаг ба M P =M N. At R P >0роторын фазын нийт идэвхтэй эсэргүүцэл нэмэгдэнэ R 2 1. Чухал гулсалт S toнэмэгдэх тусам R 2 1мөн нэмэгддэг. Үүний үр дүнд шархны ротортой IM-д танилцуулга Р Проторын гүйдлийн урсгалын хэлхээнд шилжих нь шилжилтэд хүргэдэг М Ктом гулсалт руу. At S K =1 M P =M K.Шарх ротортой IM-ийн механик шинж чанарууд R P >0хиймэл буюу реостатик гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг Зураг дээр үзүүлэв. 2.16.

Автоматжуулсан цахилгаан хөтөчийн загварыг бүтээхдээ хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад тохиолддог цахилгаан механик үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Математик тооцооллын үр дүнг эмпирик байдлаар баталгаажуулах шаардлагатай. Тиймээс бүрэн хэмжээний туршилтын явцад цахилгаан моторын шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай байна. Ийм туршилтын явцад олж авсан мэдээлэл нь баригдсан математик загварыг турших боломжийг олгодог. Уг нийтлэлд хэрэм тортой ротортой асинхрон моторын механик шинж чанарыг бий болгох аргын талаар ярилцаж, босоо ам руу бие даан өдөөгддөг асинхрон мотороос бүрдсэн системийн жишээн дээр тооцоолсон механик шинж чанарын туршилтын туршилтыг хийсэн болно. Тогтмол гүйдлийн моторыг ачаалал болгон холбож, тооцооллын алдааг тооцоолж, олж авсан үр дүнг цаашдын судалгаанд ашиглах боломжийн талаар дүгнэлт гаргадаг. Туршилт хийхдээ NTC-13.00.000 лабораторийн стенд ашигладаг.

асинхрон мотор

DC мотор

механик шинж чанар

эквивалент хэлхээ

соронзон системийн ханалт.

1. Воронин С.Г. Онгоцны цахилгаан хөтөч: Сургалт арга зүйн цогцолбор. - Офлайн хувилбар 1.0. - Челябинск, 1995-2011.- өвчтэй. 493, жагсаалт ассан. - 26 гарчиг

2. Москаленко V.V. Цахилгаан хөтөч: оюутнуудад зориулсан сурах бичиг. илүү өндөр сурах бичиг байгууллагууд. - М.: "Академи" хэвлэлийн төв, 2007. - 368 х.

3. Мощинский Ю., Беспалов В.Я., Кирякин А.А. Каталогийн өгөгдлийг ашиглан асинхрон машины эквивалент хэлхээний параметрүүдийг тодорхойлох нь // Цахилгаан. - No 4/98. - 1998. - P. 38-42.

4. Техникийн каталог, хоёр дахь хэвлэл, зассан, өргөтгөсөн / Владимир цахилгаан моторын үйлдвэр. - 74 с.

5. Остин Хьюзийн цахилгаан мотор ба хөтчүүдийн үндэс, төрөл, хэрэглээ. - Гурав дахь хэвлэл / Лидсийн их сургуулийн Электрон ба цахилгааны инженерийн сургууль. - 2006. - 431 рубль.

Оршил

Асинхрон мотор (AM) нь янз бүрийн үйлдвэр, хөдөө аж ахуйд маш өргөн хэрэглэгддэг цахилгаан мотор юм. Хэрэм тортой ротортой IM нь өргөн тархсан шинж чанартай байдаг: үйлдвэрлэхэд хялбар, энэ нь анхны өртөг багатай, өндөр найдвартай гэсэн үг юм; өндөр үр ашиг, засвар үйлчилгээний зардал бага байх нь эцсийн дүндээ ашиглалтын нийт зардал бага байх болно; АС сүлжээнээс шууд ажиллах боломж.

Асинхрон цахилгаан моторын ажиллах горимууд

Хэрэм тортой мотор нь асинхрон машин бөгөөд хурд нь тэжээлийн хүчдэлийн давтамж, хос туйлын тоо, босоо амны ачаалал зэргээс хамаарна. Ерөнхийдөө тэжээлийн хүчдэл ба давтамжийг тогтмол байлгаснаар температурын өөрчлөлтийг үл тоомсорловол босоо амны эргэлт нь гулсахаас хамаарна.

Артерийн даралтын моментийг Клоссын томъёогоор тодорхойлж болно.

хаана , эгзэгтэй мөч, эгзэгтэй гулсалт.

Хөдөлгүүрийн горимоос гадна асинхрон мотор нь өөр гурван тоормосны горимтой: a) сүлжээнд эрчим хүчний гаралт бүхий генераторын тоормослох; б) эсрэг шилжих тоормос; в) динамик тоормослох.

Эерэг гулсалтын үед хэрэм тортой машин нь мотор, сөрөг гулсалттай бол генераторын үүргийг гүйцэтгэнэ. Эндээс харахад хэрэм тортой моторын арматурын гүйдэл нь зөвхөн гулсахаас хамаарна. Машин синхрон хурдтай болоход гүйдэл хамгийн бага байх болно.

Сүлжээнд энерги ялгарах үед IM-ийн генераторын тоормослох нь роторын хурд нь синхрон хурдаас давсан үед тохиолддог. Энэ горимд цахилгаан мотор нь сүлжээнд идэвхтэй энергийг нийлүүлдэг бөгөөд цахилгаан соронзон орон үүсгэхэд шаардлагатай реактив энергийг сүлжээнээс цахилгаан моторт нийлүүлдэг.

Генераторын горимын механик шинж чанар нь координатын тэнхлэгийн хоёр дахь квадрат руу моторын горимын шинж чанарын үргэлжлэл юм.

Урвуу тоормос нь роторын эргэлтийн эсрэг stator соронзон орны эргэлтийн чиглэлтэй тохирч байна. Энэ горимд гулсах нь нэгдмэл байдлаас их байх ба статорын талбайн хурдтай холбоотой роторын хурд нь сөрөг байна. Ротор дахь гүйдэл, улмаар статор дахь гүйдэл нь их хэмжээний утгад хүрдэг. Энэ гүйдлийг хязгаарлахын тулд роторын хэлхээнд нэмэлт эсэргүүцлийг оруулдаг.

Урвуу тоормосны горим нь статорын соронзон орны эргэлтийн чиглэл өөрчлөгдөх үед үүсдэг бол цахилгаан хөдөлгүүрийн ротор болон түүнтэй холбогдсон механизмууд инерцийн дагуу эргэлддэг. Статорын талбар нь эргэлтийн чиглэлийг өөрчлөхгүй, ротор нь гадны эргэлтийн нөлөөн дор эргэлтийн чиглэлийг өөрчилсөн тохиолдолд энэ горим бас боломжтой юм.

Энэ нийтлэлд бид моторын горимд асинхрон моторын механик шинж чанарыг бий болгох талаар авч үзэх болно.

Загвар ашиглан механик шинж чанарыг бий болгох

AD DMT f 011-6у1-ийн паспортын өгөгдөл: Uф =220 - фазын нэрлэсэн хүчдэл, V; p=3 - хос туйлын ороомгийн тоо; n=880 - эргэлтийн нэрлэсэн хурд, rpm; Pn=1400 - нэрлэсэн хүч, Вт; In=5.3 - роторын нэрлэсэн гүйдэл, А; η = 0.615 - үр ашиг нэрлэсэн, %; cosφ = 0.65 - cos(φ) нэрлэсэн; J=0.021 - роторын инерцийн момент, кг м 2; Ki = 5.25 - эхлэх гүйдлийн олон тоо; Kp = 2.36 - эхлэлийн моментийн олон талт байдал; Km = 2.68 - эгзэгтэй моментийн үржвэр.

Асинхрон моторын ажиллах горимыг судлахын тулд туршилтаар тодорхойлсон эсвэл эквивалент хэлхээний (EC) үндсэн дээр тооцоолсон үйл ажиллагааны болон механик шинж чанарыг ашигладаг. SZ (Зураг 1) ашиглахын тулд та түүний параметрүүдийг мэдэх хэрэгтэй.

• R 1, R 2 ", R M - статор, ротор ба соронзлолын салбар фазын идэвхтэй эсэргүүцэл;
• X 1, X 2 ", X M - роторын статорын фазууд болон соронзлолын салбаруудын индуктив алдагдлын эсэргүүцэл.

Эдгээр параметрүүд нь соронзон асаагуур ба контакторыг сонгох, хэт ачааллын хамгаалалт хийх, цахилгаан жолоодлогын хяналтын системийг зохицуулах, тохируулах, түр зуурын процессыг дуурайлган хийх үед эхлэх гүйдлийг тодорхойлоход шаардлагатай. Нэмж дурдахад эдгээр нь IM-ийн эхлэх горимыг тооцоолох, асинхрон генераторын шинж чанарыг тодорхойлох, түүнчлэн анхны болон дизайны параметрүүдийг харьцуулахын тулд асинхрон машиныг зохион бүтээхэд шаардлагатай байдаг.

Цагаан будаа. 1. Асинхрон моторын эквивалент хэлхээ

Статор ба роторын фазын идэвхтэй ба реактив эсэргүүцлийг тодорхойлохын тулд бид эквивалент хэлхээний параметрүүдийг тооцоолох аргачлалыг ашиглана. Тооцоолоход шаардагдах хэсэгчилсэн ачааллын үр ашиг ба чадлын коэффициентийг техникийн каталогид өгсөн болно: pf = 0.5 - хэсэгчилсэн ачааллын коэффициент, %; Ppf = Pн·pf - хэсэгчилсэн ачааллын үед хүч, Вт; η _pf = 0.56 - үр ашиг хэсэгчилсэн ачаалалтай үед, %; cosφ_pf = 0.4 - хэсэгчилсэн ачаалалтай үед cos(φ).

Эквивалент хэлхээний эсэргүүцлийн утга: X 1 =4.58 - статорын урвал, Ом; X 2 "=6.33 - роторын урвал, Ом; R 1 =3.32 - статорын идэвхтэй эсэргүүцэл, Ом; R 2 "=6.77 - роторын идэвхтэй эсэргүүцэл, Ом.

Клоссын томъёог (1) ашиглан асинхрон моторын механик шинж чанарыг байгуулъя.

Слипийг дараах хэлбэрийн илэрхийллээр тодорхойлно.

IM роторын эргэлтийн хурд хаана байна, рад/сек,

синхрон эргэлтийн хурд:

Роторын чухал хурд:

. (4)

Чухал слайд:

Бид илэрхийллээс эгзэгтэй мөчийг тодорхойлно

Бид s=1 үед Kloss томъёог ашиглан эхлэх эргүүлэх хүчийг тодорхойлно.

. (7)

Хийсэн тооцоолол дээр үндэслэн бид цусны даралтын механик шинж чанарыг бий болгоно (Зураг 4). Үүнийг практикт туршиж үзэхийн тулд бид туршилт хийх болно.

Туршилтын механик шинж чанарыг бий болгох

Туршилт хийхдээ NTC-13.00.000 “Электродрайв” лабораторийн стенд ашигладаг. IM-ээс бүрдэх систем байдаг бөгөөд түүний босоо ам руу бие даасан өдөөлттэй шууд гүйдлийн мотор (DCM) ачаалал болгон холбогдсон байдаг. Асинхрон ба синхрон машинуудын паспортын өгөгдөл, мэдрэгчийн заалтыг ашиглан асинхрон моторын механик шинж чанарыг бий болгох шаардлагатай. Бид DPT-ийн өдөөх ороомгийн хүчдэлийг өөрчлөх, синхрон ба асинхрон моторын арматурын гүйдэл, босоо амны эргэлтийн давтамжийг хэмжих чадвартай. IM-ийг тэжээлийн эх үүсвэрт холбож, DPT-ийн өдөөх ороомгийн гүйдлийг өөрчлөх замаар ачаалъя. Туршилт хийсний дараа бид мэдрэгчийн уншилтаас утгын хүснэгтийг эмхэтгэх болно.

Хүснэгт 1 Асинхрон моторыг ачаалах үед мэдрэгчийн заалтууд

Энд Iв нь тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн талбайн ороомгийн гүйдэл, I I нь тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн арматурын гүйдэл, Ω - асинхрон моторын роторын эргэлт, I 2 - асинхрон хөдөлгүүрийн роторын гүйдэл.

2P H90L UHL4 төрлийн синхрон машины паспортын өгөгдөл: Pn=0.55 - нэрлэсэн хүч, кВт; Unom=220 - нэрлэсэн хүчдэл, V; Uv.nom=220 - нэрлэсэн өдөөх хүчдэл, V; Iya.nom=3.32 - арматурын нэрлэсэн гүйдэл, А; Iv.nom=400 - нэрлэсэн өдөөх гүйдэл, мА; Rя=16.4 - арматурын эсэргүүцэл, Ом; nn=1500 - эргэлтийн нэрлэсэн хурд, rpm; Jdv=0.005 - инерцийн момент, кг м 2; 2p p =4 - хос туйлын тоо; 2a=2 - арматурын ороомгийн зэрэгцээ салбаруудын тоо; N=120 - арматурын ороомгийн идэвхтэй дамжуулагчийн тоо.

Гүйдэл нь нэг сойзоор DPT ротор руу орж, роторын ороомгийн бүх эргэлтээр урсаж, нөгөө сойзоор дамжин гардаг. Статор ороомгийн роторын ороомогтой холбогдох цэг нь тухайн үед сойз дардаг коммутаторын хавтан эсвэл сегментүүдээр дамждаг (сойз нь ихэвчлэн нэг сегментээс илүү өргөн байдаг). Роторын ороомгийн бие даасан эргэлт бүр нь коммутаторын сегменттэй холбогддог тул гүйдэл нь ротороор дамжин өнгөрөх замдаа бүх эргэлт, бүх хэлхээний хавтангуудаар дамждаг.

Цагаан будаа. 2. Хоёр туйлтай тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн роторт урсах гүйдэл

Зураг 2-оос харахад N туйлд байрлах бүх дамжуулагч эерэг цэнэгтэй бол S туйл доорх бүх дамжуулагч сөрөг цэнэгтэй байна. Иймээс N туйлын доорхи бүх дамжуулагчид доош чиглэсэн хүчийг (энэ нь радиаль урсгалын нягт В ба роторын гүйдэлтэй пропорциональ) хүлээн авах бөгөөд S туйл доорх бүх дамжуулагчид дээшээ тэнцүү хүчийг авна. Үүний үр дүнд ротор дээр эргүүлэх момент үүсдэг бөгөөд түүний хэмжээ нь соронзон урсгалын нягт ба гүйдлийн бүтээгдэхүүнтэй пропорциональ байна. Практикт соронзон урсгалын нягт нь туйлын дор бүрэн жигд биш байх тул зарим роторын дамжуулагчийн хүч бусадтай харьцуулахад илүү их байх болно. Босоо ам дээр үүсэх нийт момент нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

M = K T ФI, (8)

Энд Ф нь нийт соронзон урсгал, өгөгдсөн моторын хувьд K T коэффициент тогтмол байна.

Томъёо (8) дагуу эргүүлэх моментийн зохицуулалт (хязгаарлалт) нь одоогийн I буюу соронзон урсгалыг F. өөрчлөх замаар хүрч болно. Практикт эргэлтийн моментийн зохицуулалтыг ихэвчлэн гүйдлийг тохируулах замаар гүйцэтгэдэг. Хөдөлгүүрийн гүйдлийг түүний удирдлагын систем (эсвэл оператор) нь цахилгаан хувиргагч ашиглан моторт нийлүүлсэн хүчдэлийг өөрчлөх эсвэл нэмэлт резисторыг хэлхээнд оруулах замаар зохицуулдаг.

Тэгшитгэлд (8) орсон моторын тооцооны тогтмолыг тооцоолъё.

. (9)

Хөдөлгүүрийн урсгал ба талбайн ороомгийн гүйдлийн хоорондох холболтыг тогтооцгооё. Цахилгаан машины онолоос мэдэгдэж байгаагаар соронзон системийн ханалтын нөлөөгөөр энэ хамаарал нь шугаман бус бөгөөд Зураг 3-т үзүүлсэн хэлбэртэй байна. Төмрийг илүү сайн ашиглахын тулд машиныг нэрлэсэн горимд ажиллах цэг нь соронзлолтын муруйн гулзайлтын үед байна. Соронзон урсгалын хэмжээг өдөөх гүйдэлтэй пропорциональ гэж авъя.

Fpr.=Iв, (10)

Энд Iв нь өдөөх гүйдэл юм.

Ф - урсгалын бодит утга; F pr - тооцоололд ашигласан урсгалын утга

Цагаан будаа. 3. Соронзон урсгалын утгын харьцаа, хүлээн зөвшөөрөгдсөн ба бодит

Туршилтанд IM ба DPT нь нэг нийтлэг босоо амтай тул бид DPT-ийн үүсгэсэн эргүүлэх хүчийг тооцоолж, олж авсан утгууд болон хурд мэдрэгчийн заалтууд дээр үндэслэн IM-ийн туршилтын механик шинж чанарыг бий болгож чадна (Зураг 4).

Зураг 4. Асинхрон моторын механик шинж чанарууд: тооцоолсон ба туршилтын

Бага эргэлтийн утгын бүсэд олж авсан туршилтын шинж чанар нь онолын хувьд тооцоолсон шинж чанараас доогуур, өндөр утгын бүсэд илүү өндөр байдаг. Энэ хазайлт нь соронзон урсгалын тооцоолсон болон бодит утгуудын зөрүүтэй холбоотой юм (Зураг 3). Хоёр график Фр.=Iв цэгт огтлолцоно. нэр.

Шугаман бус хамаарлыг тогтоох замаар тооцоололд залруулга хийцгээе (Зураг 5):

Ф=а·Iв, (11)

энд a нь шугаман бус байдлын коэффициент.

Цагаан будаа. 5. Соронзон урсгалын өдөөх гүйдлийн харьцаа

Үр дүнгийн туршилтын шинж чанар нь Зураг дээр үзүүлсэн хэлбэрийг авна. 6.

Зураг 6. Асинхрон моторын механик шинж чанар: тооцоолсон ба туршилт

Соронзон урсгал нь өдөөх гүйдлээс шугаман хамааралтай (10), шугаман бус (11) тохиолдолд туршилтын өгөгдлийн алдааг тооцоолъё. Эхний тохиолдолд нийт алдаа 3.81%, хоёрдугаарт 1.62% байна.

Дүгнэлт

Туршилтын өгөгдлийн дагуу бүтээгдсэн механик шинж чанар нь Fpr = Iv гэсэн хүлээн зөвшөөрөгдсөн таамаглалаас шалтгаалан Kloss томьёо (1) ашиглан бүтээгдсэн шинж чанараас ялгаатай, зөрүү нь 3.81%, Iv = 0.4 (A) байна. Эдгээр шинж чанарууд нь адилхан. Iв нэрлэсэн утгад хүрэхэд DPT-ийн соронзон систем ханасан тул өдөөх гүйдлийн цаашдын өсөлт нь соронзон урсгалын утгад бага, бага нөлөө үзүүлдэг. Тиймээс моментийн утгыг илүү нарийвчлалтай олж авахын тулд тооцооллын нарийвчлалыг 2.3 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой ханасан коэффициентийг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Загварчлалаар бүтээгдсэн механик шинж чанар нь бодит хөдөлгүүрийн ажиллагааг хангалттай тусгадаг;

Шүүмжлэгчид:

• Пюкке Георгий Александрович, Техникийн шинжлэх ухааны доктор, Петропавловск-Камчатскийн Камчатка улсын техникийн их сургуулийн удирдлагын системийн тэнхимийн профессор.
• Потапов Вадим Вадимович, Техникийн шинжлэх ухааны доктор, Петропавловск-Камчатскийн Алс Дорнодын Холбооны Их Сургуулийн салбарын профессор.

Ном зүйн холбоос

Хөдөлгүүрийн механик шинж чанар нь босоо амны n = f (M2) дээрх эргэлтийн моментоос роторын эргэлтийн хурдаас хамаарах хамаарал юм. Ачааллын үед ачаалалгүй эргүүлэх момент бага байдаг тул M2 ? M ба механик шинж чанарыг n = f (M) хамаарлаар илэрхийлнэ. Хэрэв бид s = (n1 - n) / n1 хамаарлыг харгалзан үзвэл түүний график хамаарлыг n ба M координатад үзүүлснээр механик шинж чанарыг олж авч болно (Зураг 1).

Зураг 1.

Асинхрон моторын байгалийн механик шинж чанар нь түүний холболтын үндсэн (нэрийн хавтан) хэлхээ ба тэжээлийн хүчдэлийн нэрлэсэн параметртэй тохирч байна. Хэрэв резистор, реактор, конденсатор зэрэг нэмэлт элементүүдийг оруулсан бол хиймэл шинж чанарыг олж авна. Мотор нь нэрлэсэн бус хүчдэлээр тэжээгддэг бол шинж чанар нь байгалийн механик шинж чанараас ялгаатай байдаг.

Механик шинж чанарууд нь цахилгаан хөтөчийн статик ба динамик горимд дүн шинжилгээ хийхэд маш тохиромжтой, ашигтай хэрэгсэл юм.

Өгөгдсөн хөтөч ба моторын механик шинж чанарыг тооцоолох өгөгдөл:

Хэрэм тортой ротортой гурван фазын асинхрон мотор нь = 50 Гц давтамжтай = 380 В хүчдэлтэй сүлжээнээс тэжээгддэг.

4AM160S4 хөдөлгүүрийн параметрүүд:

Pn= 12.5 кВт,

nn= 1460 эрг/мин,

cosсн= 0.86, сн= 0.89, kн= 2.2

Тодорхойлно: Статорын ороомгийн үе дэх нэрлэсэн гүйдэл, хос туйлын тоо, нэрлэсэн гулсалт, босоо амны нэрлэсэн эргүүлэх момент, эгзэгтэй эргүүлэх момент, эгзэгтэй гулсалт, моторын механик шинж чанарыг бий болгох. Шийдэл.

(3.1) Сүлжээнээс зарцуулсан нэрлэсэн эрчим хүч:

(3.2) Сүлжээнээс зарцуулсан нэрлэсэн гүйдэл:

(3.3) Хос туйлын тоо

Энд n1 = 1500 нь нэрлэсэн давтамж nн = 1460 rpm-д хамгийн ойр синхрон хурд юм.

(3.4) Нэрлэсэн гулсалт:

(3.5) Моторын босоо амны нэрлэсэн эргэлт:

(3.6) Эгзэгтэй мөч

Mk = km x Mn = 1.5 x 249.5 = 374.25 Нм.

(3.7) Бид M = Mn, s = sn ба Mk / Mn = км-ийг орлуулах замаар критик гулсалтыг олно.

Хөдөлгүүрийн механик шинж чанарыг n = (n1 - s) ашиглан бүтээхийн тулд бид шинж чанарын цэгүүдийг тодорхойлно: сул зогсолтын цэг s = 0, n = 1500 эрг / мин, M = 0, нэрлэсэн горимын цэг sн = 0,03, nn = 1500 эрг / мин. , Mn = 249.5 Нм ба чухал горимын цэг sk = 0.078, Mk = 374.25 Нм.

Sp = 1, n = 0 эхлэлийн цэгийн хувьд бид олно

Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн хөдөлгүүрийн механик шинж чанарыг бий болгодог. Механик шинж чанарыг илүү нарийвчлалтай бий болгохын тулд тооцооллын цэгүүдийн тоог нэмэгдүүлэх, өгөгдсөн гулсалтын момент ба эргэлтийн давтамжийг тодорхойлох шаардлагатай.

Хөдөлгүүрийн байгалийн механик шинж чанарыг бий болгох

Хөдөлгүүрийн механик шинж чанар нь тэнхлэг дээрх M ачааллын моментоос эргэлтийн хурд n-ийн хамаарал юм.

Цахилгаан хөдөлгүүрийн байгалийн болон хиймэл шинж чанарууд байдаг.

Байгалийн Механик шинж чанарыг хөдөлгүүрийн нэрлэсэн ажиллагааны нөхцөлд босоо амны эргэлтийн моментоос түүний параметрүүдтэй (нэрлэсэн хүчдэл, давтамж, эсэргүүцэл гэх мэт) хамааралтай гэж нэрлэдэг. Нэг буюу хэд хэдэн параметрийг өөрчлөх нь хөдөлгүүрийн механик шинж чанарын зохих өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Энэхүү механик шинж чанарыг хиймэл гэж нэрлэдэг.

Асинхрон моторын механик шинж чанарын тэгшитгэлийг бий болгохын тулд бид Клос томъёог (4.1) ашиглана.

Энд M k нь хөдөлгүүрийн чухал эргэлт (4.1.1):;

S k - хөдөлгүүрийн чухал гулсалт (4.1.2);

Хөдөлгүүрийн хэт ачааллын хүчин чадал (= 3);

S n - моторын нэрлэсэн гулсуур (4.1.3):

хаана n n - роторын эргэлтийн хурд;

n 1 - статорын талбайн синхрон хурд (4.1.4);

Энд f - хангамжийн сүлжээний гүйдлийн үйлдвэрлэлийн давтамж, (f = 50 Гц) (4.1.5);

P - хос туйлын тоо (4AM132S4 моторын хувьд P=2)

4AM132S4 хөдөлгүүрийн нэрлэсэн гулсалт

Хөдөлгүүрийн ноцтой гулсалт

Хөдөлгүүрийн чухал мөч

Координат дахь шинж чанаруудыг бий болгохын тулд бид тэгшитгэл дээр үндэслэн гулсах эргэлтээс эргэлтийн тоо руу шилждэг.

Гулсах нь 0-ээс 1 хүртэлх зайд тодорхойлогддог

S = 0 n = 1500 . (1 - 0) = 1500 эрг / мин;

38) Асинхрон моторын механик үзүүлэлтүүд.

Механик шинж чанар. Роторын хурдны ачаалалаас хамаарах хамаарлыг (босоо амны эргэлтийн момент) асинхрон моторын механик шинж чанар гэж нэрлэдэг (Зураг 262, а). Нэрлэсэн ачааллын үед янз бүрийн моторын эргэлтийн хурд нь ихэвчлэн n 1 эргэлтийн хурдны 98-92.5% байдаг (гулсалтын s nom = 2 - 7.5%). Ачаалал их байх тусам хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх момент нь роторын хурд бага байх болно. Муруйгаас харахад

Цагаан будаа. 262. Асинхрон моторын механик шинж чанар: a - байгалийн; b - эхлэх реостат асаалттай үед

Зураг дээр. 262a-д заасны дагуу асинхрон моторын эргэлтийн хурд нь тэгээс хамгийн их утга хүртэл ачаалал нэмэгдэхэд л бага зэрэг буурдаг. Тиймээс ийм хөдөлгүүрийг хатуу механик шинж чанартай гэж үздэг.

Хөдөлгүүр нь хамгийн их M max эргүүлэх хүчийг хөгжүүлдэг бөгөөд зарим гулсалт s kp 10-20% байна. M max / M nom харьцаа нь хөдөлгүүрийн хэт ачааллын хүчин чадлыг, M p / M nom харьцаа нь түүний эхлэх шинж чанарыг тодорхойлдог.

Хөдөлгүүр нь өөрөө зохицуулалтыг хангасан тохиолдолд л тогтвортой ажиллаж чадна, өөрөөр хэлбэл босоо амны ачааллын эргэлт M ба хөдөлгүүрийн боловсруулсан эргэлтийн моментийн хооронд автомат тэнцвэрт байдал бий болно. Энэ нөхцөл нь M max хүрэх хүртэл (B цэг хүртэл) шинж чанарын дээд хэсэгт тохирно. Хэрэв ачааллын момент M нь M max эргүүлэх моментоос давсан бол хөдөлгүүр тогтвортой байдлаа алдаж, зогсдог бол нэрлэсэн гүйдлийн хэмжээнээс 5-7 дахин их гүйдэл нь машины ороомогоор удаан хугацаанд дамждаг бөгөөд тэдгээр нь шатаж болно. .

Эхлэх реостат нь роторын ороомгийн хэлхээнд холбогдсон үед бид механик шинж чанарын гэр бүлийг олж авдаг (Зураг 262, b). Хөдөлгүүр асаах реостатгүй ажиллаж байх үеийн 1-р шинж чанарыг байгалийн гэж нэрлэдэг. R 1п (муруй 2), R 2п (муруй 3) ба R 3п (муруй 4) эсэргүүцэлтэй реостатыг хөдөлгүүрийн роторын ороомогтой холбосноор олж авсан 2, 3, 4-р шинж чанарыг реостатик механик шинж чанар гэнэ. Эхлэх реостатыг асаах үед роторын R 2 хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцэл нэмэгдэж, s kp нэмэгдэхийн хэрээр механик шинж чанар нь илүү зөөлөн болдог (илүү огцом унах). Энэ нь эхлэх гүйдлийг бууруулдаг. Эхлэх момент M p нь R 2-оос хамаарна. Та реостатын эсэргүүцлийг сонгож болно, ингэснээр эхлэх эргэлт M p нь хамгийн их M max-тай тэнцүү байна.

Эхлэх момент нэмэгдсэн хөдөлгүүрт байгалийн механик шинж чанар нь эхлэх реостат асаалттай хөдөлгүүрийн шинж чанарт ойртдог. Давхар хэрэм тортой моторын эргүүлэх хүч нь ажлын болон эхлэх торны үүсгэсэн хоёр эргүүлэх моментийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Тиймээс 1-р шинж чанарыг (Зураг 263) эдгээр эсүүдийн үүсгэсэн 2 ба 3-р шинж чанаруудыг нэгтгэн авч болно. Ийм хөдөлгүүрийн эхлэх эргэлт M p нь ердийн хэрэм тортой моторын M ' p эргүүлэх моментоос хамаагүй их байна. Гүн үүрний моторын механик гүйцэтгэл нь давхар хэрэм тортой мотортой ижил байна.

ЯМАР Ч БАЙСАН АЖЛЫН ШИНЖ БАЙНА!!!

Гүйцэтгэлийн шинж чанар.Асинхрон моторын үйл ажиллагааны шинж чанар нь эргэлтийн хурд n (эсвэл гулсах s), босоо амны эргэлтийн момент M 2, статорын гүйдэл I 1 үр ашгийн хамаарлаас хамаарна? мөн учир нь? 1, ашигтай хүчнээс P 2 = P mx хүчдэлийн U 1 ба f 1 давтамжийн нэрлэсэн утгууд (Зураг 264). Эдгээр нь зөвхөн хөдөлгүүрийн практик тогтвортой ажиллах бүсэд зориулагдсан байдаг, өөрөөр хэлбэл тэгтэй тэнцэх гулсалтаас нэрлэсэн хэмжээнээс 10-20% -иар их гулсах хүртэл. Эргэлтийн хурд n нь механик шинж чанарын нэгэн адил P2 гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэхэд бага зэрэг өөрчлөгддөг; босоо амны M 2 эргүүлэх момент нь P 2 чадалтай пропорциональ бөгөөд энэ нь үрэлтийн хүчээр үүссэн тоормосны момент M tr-ийн утгаар цахилгаан соронзон момент M-ээс бага байна.

Статорын гүйдэл I 1 нь цахилгаан гаралт нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг боловч P 2 = 0 үед ачаалалгүй гүйдэл I 0 байна. Ачаалал нь харьцангуй өргөн ачааллын хүрээнд нэлээд том утгыг хадгалж, трансформаторынхтай ижил төстэй байдлаар өөрчлөгддөг.

Дунд болон өндөр чадлын асинхрон моторын үр ашгийн хамгийн өндөр утга нь 0.75-0.95 (өндөр хүчин чадалтай машинууд нь харгалзах өндөр үр ашигтай байдаг). Эрчим хүчний хүчин зүйл юу вэ? Дунд болон өндөр чадлын асинхрон моторын 1 нь бүрэн ачаалалтай үед 0.7-0.9 байна. Үүний үр дүнд тэд цахилгаан станц, сүлжээг их хэмжээний реактив гүйдэлтэй (нэрлэсэн гүйдлийн 70-аас 40% хүртэл) ачаалдаг бөгөөд энэ нь эдгээр моторуудын мэдэгдэхүйц сул тал юм.

Цагаан будаа. 263. Асинхрон моторын механик шинж чанар, асаах момент нэмэгдсэн (давхар хэрэм тортой)

Цагаан будаа. 264. Асинхрон моторын гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд

Төрөл бүрийн механизмыг ажиллуулах явцад ихэвчлэн тохиолддог нэрлэсэн ачааллын 25-50% -ийн ачаалалд эрчим хүчний хүчин зүйл нь эрчим хүчний хувьд хангалтгүй (0.5-0.75) хүртэл буурдаг.

Хөдөлгүүрээс ачааллыг арилгах үед хүчин чадлын коэффициент 0.25-0.3 хүртэл буурдаг. Асинхрон моторыг сул зогсолт эсвэл их хэмжээний ачаалал багатай үед ажиллуулахыг хориглоно.

Бага хүчдэлд ажиллах, аль нэг фазын алдагдал.Сүлжээний хүчдэлийг бууруулах нь асинхрон моторын роторын хурдад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй. Гэсэн хэдий ч, энэ тохиолдолд асинхрон мотор үүсгэж болох хамгийн их эргэлт нь ихээхэн буурдаг (хүчдэл 30% -иар буурахад ойролцоогоор 2 дахин буурдаг). Тиймээс хэрэв хүчдэл мэдэгдэхүйц буурвал хөдөлгүүр зогсч, хүчдэл бага байвал ажиллахгүй байж болно.

Д. p.s. хувьсах гүйдэл, контактын сүлжээн дэх хүчдэл буурах үед туслах машинуудын (сэнс, компрессор, насос) эргэлтийг хөдөлгөдөг асинхрон мотороос гурван фазын сүлжээнд хүчдэл мөн буурдаг. Асинхрон моторын хүчдэлийг бууруулсан үед хэвийн ажиллагааг хангахын тулд (хүчдэл 0.75U ном хүртэл буурах үед тэдгээр нь хэвийн ажиллах ёстой) бүх туслах машины хөдөлгүүрийн хүч нь . p.s. тэдгээрийг нэрлэсэн хүчдэлд жолоодоход шаардагдах хэмжээнээс ойролцоогоор 1.5-1.6 дахин их хэмжээгээр авдаг. Ийм эрчим хүчний нөөц нь фазын хүчдэлийн зарим тэгш бус байдлын улмаас зайлшгүй шаардлагатай, учир нь жишээлбэл. p.s. асинхрон мотор нь гурван фазын генератороос биш харин фазын задлагчаас тэжээгддэг. Хэрэв хүчдэл тэнцвэргүй бол моторын фазын гүйдэл тэгш бус байх ба тэдгээрийн хоорондох фазын шилжилт нь 120 ° -тай тэнцүү байх болно. Үүний үр дүнд фазын аль нэгээр нь илүү их гүйдэл урсаж, энэ фазын ороомгийн халаалтыг нэмэгдүүлнэ. Энэ нь хөдөлгүүрийг тэгш хэмтэй хүчдэлд ажиллуулахтай харьцуулахад ачааллыг хязгаарлахад хүргэдэг. Нэмж дурдахад хүчдэлийн тэгш бус байдал нь дугуй биш, харин зууван хэлбэртэй эргэдэг соронзон орон үүсч, хөдөлгүүрийн механик шинж чанарын хэлбэр бага зэрэг өөрчлөгддөг. Үүний зэрэгцээ түүний хамгийн их ба эхлэх мөчүүд багасдаг. Хүчдэлийн тэгш бус байдал нь тэгш хэмийн коэффициентээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь бие даасан фазын хүчдэлийн дундаж (тэгш хэмтэй) хүчдэлээс дундаж харьцангуй (хувиар) хазайлттай тэнцүү байна. Гурван фазын хүчдэлийн системийг энэ коэффициент 5% -иас бага бол бараг тэгш хэмтэй гэж үзнэ.

Хэрэв үе шатуудын аль нэг нь эвдэрсэн бол хөдөлгүүр үргэлжлүүлэн ажиллах боловч ихэссэн гүйдэл нь гэмтэлгүй фазуудаар урсаж, ороомгийн халаалтыг нэмэгдүүлнэ; ийм дэглэмийг зөвшөөрөх ёсгүй. Эвдэрсэн фазтай моторыг эхлүүлэх боломжгүй, учир нь энэ нь эргэдэг соронзон орон үүсгэдэггүй тул моторын ротор эргэхгүй.

Туслах машиныг жолоодоход асинхрон мотор ашиглах. p.s. тогтмол гүйдлийн мотортой харьцуулахад ихээхэн давуу талтай. Холбоо барих сүлжээнд хүчдэл буурах үед асинхрон моторын эргэлтийн хурд, улмаар компрессор, сэнс, насосны нийлүүлэлт бараг өөрчлөгддөггүй. Тогтмол гүйдлийн моторуудад эргэлтийн хурд нь тэжээлийн хүчдэлтэй пропорциональ байдаг тул эдгээр машинуудын нийлүүлэлт мэдэгдэхүйц буурдаг.