Асинхронды қозғалтқыштар
Мазмұны:
Кіріспе......................................................................................................2
I-тарау Асинхронды қозғалтқыштар......................................................3
1.1Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады..............................................4
1.2Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары...................................5
1.3 Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға
II-тарау Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті...........13
2.1 Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы.......................16
2.2Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары....................18
2.3Есептеулер................................................................................................20
Қорытынды....................................................................................................22
Қолданылған әдебиеттер тізімі....................................................................23
Кіріспе.
Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін
АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР.
Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жатады және олардың жалпы
Асинхронды қозғалтқыштардың қызметі. Асинхронды қозғалтқыштар құрылысының қарапайымдылығы мен жұмысының
Ауыл шаруашылығында шаңды орта мен химиялық заңды орталарда жұмыс
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың құрылысы. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың
Асинхронды қозғалтқыштың статоры. Асинхронды қозғалтқыштың статоры арнайы электр техникалық
Бұл айнымалы магнит өрісті статор темірінде артық магниттелуден (гистерезис)
Статор құйып жасамайды, қалыңдығы 0,35мм тісті қаңылтырдан жинайды, мақсаты
Асинхронды қозғалтқыштардың статорындағы ойықтары негізінде тік бұрышты болады.
Статор фазаларының жалпы саны Znc деп белгіленеді және полюстер
q =
мұндағы m1 – статор орамасының фазалар саны; 2p –
Үшфазалы қозғалтқыштар статорының ойықтарының саны жұп және алтыға еселенетін
Z = q · mt2 p = 6tk
мұндағы k = q h p = 1,2,3
Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады.
Қысқа тұйықталған ротордың ойықтарының саны Znp асинхронды қозғалтқыштардың жұмысын
Znp ≠ Znc : Znp ≠ Znc ± p
Znp ≠ Znc ± p ; Znp≠
Znp ≠ 6pk ± 1; Znp ≠ 6pk ;
мұндағы к – кез – келген оң сан;
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштарда
Қуаттылғы кіші машиналар үшін тұзақты орамаларының бір түрі ретінде,
Орамалардың сипатталуы.
ойықтарының санымен (т);
жұп полюстарының санымен (р);
паралелль жұп тармақтар саымен (у);
фазаның қатарлас тармақтарындағы біріне – бірі тізбектей жалғанған орамдарының
ораманың еселеуішімен К0;
мұндағы Ку - орамды қысқарту коэффициенті; Кр
Ораманың негізгі элементтері: орам, секция және шарғы. Орам –
τ =
мұндағы D – жонылған статордың ішкі диаметрі; 2р –
τ =
Орамасының орамы құрастырылуы жағынан “ажыратылмайтын” бір өтізгіштен арнайы тұрақты
Шарғы – ортақ оқшаулағышпен біріктірлген бір немесе бірнеше секциялау
Орама шарығының қадамы жақтарының арасындағы қашықтық. Ол толық
Ораманың орамдары статордың ойықтарының барлық бетіе бірдей тегіс төселеді,
Орналасу сұлбасының нұсқаларын таңдағанда маңдайшасын, қасбетін және шарғы аралық
Кернеуі 500 Вольтқа дейінгі қуаттылығы 60 кВт – тан
Асинхронды қозғалтқыштардың статор ойықтарындағы орамаларының латын алфавиттерінің С1, С2,
Фазалық роторлардың орамалары, статордың орамаларымен бірдей. Фазалық роторлы асинхронды
Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға
Ол үшін қажетті және міндетті түрде үш шарт орындалуы
статорда кемінде екі орама болу;
орама статордың ойықтарындағы кеңістікке геометриялық біріне бірі қиғаш орналасуы;
орамалардағы токтар, уақыт жағынан бір-бірінен ығысқан болуы;
Сонымен айнымалы магнит өрісін туғызуы үшін статордың орамалары аймақтық
Ф = Ф1m
Статордың үшфазалы орамасы жасаған магнит өрісінің ерекшелік сипаты, ол
e2 = w2
мұндағы w2 – ртор орамасындағы орам саны қысқа тұйықталған
S =
мұндағы, n1 – статор орамасы магнит өрісінің айналу жылдамдығы
Әдетте, жылдамдық - n1 - ді, ал nс
Арнайы мақсатқа арналған қозғалтқыштардың сырғанауы синхронды жылдамдықтың (10-15% -
nc =
Жиілігі (f1 = 50Гц) өндірістік токтың статор орамасы магнит
n2 = n1 (1 - S)
Көп жағдайда айналу жылдамдығы айн/мин емес, рад/ с-пен жазылады
ω =
Онда сызуды, статор мен ротор орамалы магнит өрісінің бұрыштық
S = 1
ал ротордың бұрыштық айналу жиілгі
ω2 = ω1 (I - S) арқылы беріледі.
Асинхронды қозғалтқыштардың техникалық төл – құжаты болады, онда қызу
Асинхронды қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы. Асинхронды қозғалтқыш стаоры орамасына
Асинхронды қозғалтқыштың статоры орамасына берілген электр энергиясының білікті айналдыратын
Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың электр желісінен алған активті қуаттылығы
P1 =
Бұл қуаттың бір бөлігі статор орамасының өткізгіштері арқылы өткенде
Pm1 = 3 R1,
мұндағы, R1 – статор орамасы фазасындағы Ом кдергілері; I1
Электр қуатының мыстағы шығыны жылуға айналады да, статор орамасын
Pс1 = P1 күй + P1ге
Құйынды ток Рқұй мен гистерезис Pгс шығындары статор
Pс1 = p(50)B Gc,
мұндағы P(50) = (1.7 – 4.0); B =
Статор болатындағы шығын статорды қыздыратын жылу ретінде де көрінеді.
Ол магнит өрісі арқылы ауа саңылауы бойынша асинхронды қозғалтқыштың
Ротор орамасы мысындағы (алюминийде) шығндар сандық тұрғыдан мына өрнекпен
Pm2 = m2I R2,
мұндағы m2 – ротор орамасының фазалар саны; I2
Pmex = Pэм – Pм(А)2
Асинхронды қозғалтқыштардың біліктеріндегі механикалық қуат қозғалтқыш роторындағы механикалық қуаттан
Қосымша шығындарды есептеу деңгейінің дәлдігі іс жүзінде аса жоғары
Рдоп = Рмех + Рдоб ≈(0,018,.....0,008)Р1
Қосымша шығындарды толығырақ есептеу үшін олардың құраушыларын жеке –
P2 = P1 – ΣΔP,
мұнда, ΣΔP = Pm1 + Pc1 + Pm2 +
Тиімді пайдаланған қуаттың (біліктегі қуат) асинхронды қозғалтқыштың электр желісінен
Бұдан асинхронды қозғалтқыш білігіндегі механикалық қуат электр өлшемдері
P2 = P1ή =
Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті. Асинхронды қозғалтқыш білігіндегі электромагниттік моменті
M2 =
мұндғы ω2 = -
ω2 - ні арқылы алмастырып, асинхронды қозғалтқыш білігіндегі
M2 =
мұндағы ω1 – статор орамасының магнит өрісінің синхронды
M =
Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс қасиеттерін зерттеу үшін момент теңдеуін бір
Mэм =
мұндағы
Рэм = m2I
Асинхронды қозғалтқыш роторы орамасының Омдық кедергісі R2 иен тогы
I2 = I = [I =cI
R2 = R =
болғандықтан, онда
Pэм = m2c2 *
I тогын Ом заңы бойынша жазып Г
I
оны – теңдеуге қою арқылы, асинхронды қозғалтқышты эквивалентті электр
Рэм =
Сонда асинхронды қозғалтқыштың іздеген электр магниттік теңдеуі 2.122 сырғанау
Мэм =
Іс жүзінде асинхронды қозғалтқыш білігіндегі моменттің М2 электр моментінен
М2 = Мэм – М0
мұндағы М0 – бос жүріс кедергісінің моменті, олар айгөлектегі
Жалпы қолданыстағы асинхронды қозғалтқыштың ауыспалы кезеңдегі сырғанау S =
Mж = шырқау шегіндегі моменттің қалыпты
mk = бұл синхронды
in = Жүргізу қосу
Асинхронды электр қозғалтқыштың жұмысшы диапозонындағы механикалық сипаттамасы салыстырмалы түрде
Инженерлік тәжірбиеде асинхрондық қозғалтқыштың жылдамдық сипаттамасын жиі қолданады, онда
Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы
I1,P1, M,n2,S,η,cosφ = f (P2),U1 = cosφ мен f1
Асинхронды қозғалтқыштың жұмысшы сипаттамасын, инженерлік тәжірибеде жеткілікті дәлдікпен, эквивалентті
I1 =
мұндағы U1 = U1Ij0 – асинхронды қозғалтқыштың қалып сызықтық
P1 =
Қозғалтқыш білігінде дамитын қуат Р2 = P1 – ΣPTM
I0 =
мұндағы Z0 = Z1 +Z = (R1+Rcm) + j
орамасына келтірілген ротордағы ток алып анықталады.
I2 = I0 – I1 = I
содан кейін қозғалтқыштағы электр шығынын есептейді. Статор орамасының мысындағы
PM(A)2 = m2I
статор болаттарындағы электр шығындары:
Pc1 = m1I
Ртор болатындағы электр шығындарын жұмысшы жүктемесі кезінде ротор болатынын
деп қабылдап оны елемеуге болады, үстеме Рү және механикалық
Рқос ≈ Рмех + Рү ≈ (0,018....0,008)Р1
Асинхронды қозғалтқыштың барлық шығыны:
ΣР = Pм1 + Рм(а)2 + Рс1 + Рү
қозғалтқыш білігіндегі механикалық қуат
Р2 = Р1 – ΣР
Асинхронды қозғалтқыштың ПЭК – і
η =
Асинхронды қозғалтқыш роторының айналу жылдамдығы айн. мин (2.10) n2
ω2 =
Асинхронды қозғалтқыштың білігіндегі айналдыру моменті.
М2 =
Алынған мағұлматтар бойынша жұмыс сипаттамасы тұрғызылады.
I1/I1H ,P1/ I1H , M2/M2H , η
P2.o.e =
Жұмысшы сипаттамасын талдауға ыңғайлы болу үшін η пен cosφ
Қысқа тұйықталған шығын қуатты асинхронды қозғалтқыштың жинақта жұмысшы
айналу жылдамдығы n2 тұрақты дәрлік шамада қалады;
моменттің М ұлғаюы түзу сызыққа жуық;
біліктеме жүктеме түспеген кезде (жүктемесіз жұмыс) қозғалтқыш тұтынатын ток
ПӘК (η) , біліктегі жүктеме 50% жеткенде, шырқау шегіне
қуат коэффициенті cosφxx = 0.1 – деп бастап, қалыпты
сырғанау S жүзінде түзу сызықпен өседі;
қалыпты сырғанау SH шамасы қозғалтқыштың қатуына тәуелді өзгереді және
Сырғанау шамасы қозғалтқыштың қуаттылығының өсу ретіне қарай көрсетілген. Эксплуатациялаушылардың
Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары деп жылжыманың, ротордың айналу жиілігінің
Асинхронды қозғалтқышын айнымалы тоқ желісіне қосқан кезде оның статор
Ротордың айналу жиілігі өскенде жылжыма азаяды, бұл ротор орамасындағы
Қозғалтқыштың механикалық сипаттамасын график түрінде өрнектеу үшін, номинал электромагниттік
1) Қозғалтқыштың бұрыштық синхронды жылдамдығы былай анықталады:
ω1=2πn1/60=2π·1500/60=157 рад/с
2) ал, номинал сырғанауы формуласы
Sном=(n1-nном)/n1=(1500-1465)/1500=0,023
3) Қозғалтқыш тұрақтысы с=1 болса, онда номиналдық электромагниттік момент
4) Қозғалтқыштың жүргізіп жіберу моменті номиналды моментке тең болады:
5) Қозғалтқыштың максималды моменті:
6) Критикалық сырғанау:
7) Сырғанау кезіндегі электромагниттік момент S =0,2 және
8) Есептеу нәтижесі төмендегі кестеде көрсетілген:
Сырғанау (скольжение) S 0 0,023
Электромагнитті момент М,
Н·м.................................... 0 121 278 236
Енді асинхрондық қозғалтқыштың механикалық сипаттамасын сызамыз
Анықталған S>Sкр сырғу кезіндегі Мном электромагниттік номинал, Мп
М, Н·м
278
250
200
150
121
100
50
0
0,1 0,2 0,3
Сурет 1. 4А160М4УЗ үш фазалы роторы қысқа тұйықталған
асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы
Қорытынды:
Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жатады және олардың жалпы
Қаңылтырлар гситерезис құбылысынан болатын магниттік және электрлік шығындарды азайту
Жалпы қолданыстағы асинхронды қозғалтқыштың ауыспалы кезеңдегі сырғанау S =
Әдебиеттер тізімі.
1. Андреев В.П... Сабинин Ю.А Основы электропривода. –
2. Гейлер Л.Б. Основы электропривода. – Минск: Высшая
3. Иванов – Смоленский А.В. Электрические машины. – М.:
4. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. – М.: Энергия,
5. Чиликин М.Г., Санллер А.С. Обший курс т электропривода.
6. Филиппов Б.А., Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. –
- 3 -
- 2 -
Асинхронды қозғалтқыш қысқа тұйықталған ротор құры
Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы
Асинхронды қозғатқыштар
Электр машинасының есептеулері
Электр машиналар
ҚТ роторлы асинхронды қозғалтқыш
Асинхронды электрқозғалтқыш
Асинхронды-синхорнды тізбектелген порт
Синхронды машиналардың принципі
Синхронды генератордың жұмыс режімі