Информация о курсе

ҮШ ФАЗАЛЫ АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРДЫҢ БОС ЖӘНЕ ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТӘЖІРИБЕЛЕРІ

 

Асинхронды қозғалтқыштардың жұмыс сипаттамаларын құру үшін деректерді алудың екі әдісі бар: тікелей жүктеме әдісі (метод непосредственной нагрузки) және жанама әдіс (косвенный метод).

Тікелей жүктеме әдісі қажетті параметрлерді өлшей отырып, бос жүрістен номиналды жүктемеге дейінгі жүктеме диапазонында қозғалтқышты тәжірибелік зерттеуден тұрады. Қозғалтқыш қуаты артқан сайын тапсырма күрделене түседі. Бұл әдіс әдетте қуаты 10-15 кВт жүктемеден аспайтын қозғалтқыштар үшін қолданылады, өнімді емес энергия тұтыну және электр желісіне жүктеме артады. Бұл әдісті қолдану қажетті жабдықтың болмауымен және электр желісінің шамадан тыс жүктелуін болдырмау үшін сынақ қондырғысын құру әрдайым мүмкін еместігімен шектеледі.

Қозғалтқышта қуат шектеуі жоқ әмбебап жанама әдіс кеңінен қолданыла бастады. Бұл әдіс екі тәжірибені орындауды қамтиды: ашық тұйықталу сынағы және қысқа тұйықталу сынағы.

Асинхронды қозғалтқыштардың жүктемесіз және қысқа тұйықталу сынақтары негізінен трансформаторларға ұқсас. Дегенмен, олардың кейбір ерекшеліктері бар, ең алдымен қозғалтқышта айналмалы ротордың бөлігінің болуына байланысты. Сонымен қатар, жүктемесіз режимнен қысқа тұйықталу режиміне ауысқан кезде қозғалтқыш орамасының параметрлері (активті және индуктивті кедергілер) тұрақты болып қалмайды, бұл статор мен ротордың тісті беттерімен түсіндіріледі. Осының барлығы тәжірибелерді жүргізуде және олардың нәтижелерін кейіннен өңдеуде ерекше белгілерді тудырады.

 

ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТӘЖІРИБЕСІ

 

Қысқа тұйықталу сынағы үшін асинхронды қозғалтқыштың схемасы жүктемесіз сынау үшін бірдей болып қалады (14.1-суретті қараңыз). Қозғалтқыш роторы алдымен қысқа тұйықталудың орташа токына сәйкес позицияға орнатылып, мықтап бекітілуі керек. Осы мақсатта қозғалтқышқа шағын кернеу (U_к = 0,1 U_1ном) беріледі және роторды баяу айналдыру арқылы амперметрдің көрсеткіші бақыланады. Бұл қозғалтқыш орамаларының индуктивті кедергісінің тербелістерін тудыратын ротор мен статордың тісті аймақтарының өзара орын ауыстыруымен түсіндіріледі.

Қысқа тұйықталуды сынау кезінде статор токының максималды мәні электрмен жабдықтау желісінің рұқсат етілген ток жүктемесіне және қозғалтқыштың қауіпті қызып кетуіне жол бермеу үшін сынақты мүмкіндігінше қысқа мерзімде жүргізу мүмкіндігіне байланысты белгіленеді. Қуаты 1 кВт-қа дейінгі қозғалтқыштар үшін номиналды кернеуден U_к = U_1ном бастап сынақ жүргізуге болады. Бұл жағдайда токтың максималды мәні I_к = (5 - 7) І_1ном. Жоғары қуатты қозғалтқыштар үшін максималды ток I_к = (2,5 - 5) І_1ном. Білім беру мақсатында қысқа тұйықталу сынамасын орындаған кезде I_к = (1,5 - 2,5) І _1ном токтың шағын мәнін пайдалануға болады. Қысқа тұйықталу сынағын орындаған кезде статор орамын жұлдызшаға қосқан жөн.

 

 14.1 - Жүктемесіз және қысқа тұйықталу сынақтары кезіндегі үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың схемасы

 

Қысқа тұйықталуды сынау кезінде статор тоғының өзгеру диапазонын анықтап, сынақ индукциялық реттегіште қысқа тұйықталудың сәйкес U_k кернеуін орната отырып, осы токтың максималды мәнінен басталады. Содан кейін бұл кернеу бірте-бірте азаяды, онда ток I_к оның мәндерінің белгіленген диапазонының төменгі шегіне жетеді. Бұл жағдайда аспаптың көрсеткіштері 5-7 балл үшін қабылданады, олардың біреуі статор токының номиналды мәніне сәйкес келуі керек (I_к = І_1ном). Тесттің ұзақтығы мүмкіндігінше қысқа болуы керек. Осы мақсатта тек бір желі кернеуі өлшенеді (мысалы, U_kАВ), өйткені қысқа тұйықталу сынағы кезінде желілік кернеулердің кейбір асимметриясы маңызды емес. Желілік токтар кем дегенде екі желілік өткізгіште өлшенеді (мысалы, I_ka және I_kВ). Осы екі мәннің орташа арифметикалық мәні қысқа тұйықталу тоғының есептік мәні ретінде қабылданады. Құралдың соңғы көрсеткіштерін алғаннан кейін қозғалтқышты өшіріп, орама температурасын анықтау үшін статор орамасының r₁ фазасының белсенді кедергісін дереу өлшеу керек. Желілік кернеулер мен токтар формулалар арқылы I_k және U_k фазалық кернеулеріне түрлендіріледі.

 

ДӨҢГЕЛЕК ДИАГРАММА АРҚЫЛЫ АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ЖҰМЫС СИПАТТАМАЛАРЫН САЛУ

 

Дөңгелек диаграмма арқылы оның номиналды жұмыс режимін сипаттайтын асинхронды қозғалтқыштың параметрлерін анықтау тәртібін қарастырайық (14.6-суретті қараңыз). Қосымша түсіндіру үшін біз оның үлкенірек изо-малды қолданамыз (14.6-суретте ол нүктелі жақтаумен белгіленген), сондықтан 14.7-суреттегі көрсету үшін.

14.6 – Асинхронды қозғалтқыштың дөңгелек диаграммасы

 

Статор тоғы. О нүктесінен m_і токтар шкаласы бойынша статор ток векторы І_і  осы вектордың соңы (D нүктесі) токтар шеңберінде болатындай етіп тұрғызылады (14.6-суретті қараңыз):

 

OD = I₁/m_і.

 

Содан кейін D нүктесін Н нүктесімен қосу арқылы ODH тоқ үшбұрышын аламыз, оның қабырғалары токтарды анықтайды: жүктемесіз ток 1- ротор І₂ = м_іHD статор тогы I₁= м_іОD.

содан кейін нүктеден перпендикулярды абсцисса осіне (Da) түсіріп, біз тік бұрышты ODa үшбұрышын аламыз, одан статор тоғының активті және реактивті компоненттерін табамыз:

 

I_1а  =  м_іDa; I_1p = m_і Oa.

 

Егер U₁ = const және I₁cosφ₁ = I_1а болса, онда Р₁ қуаты статор тоғының белсенді компонентіне тура пропорционал болады (P₁ ≡ І_1а). Дөңгелек диаграммада І_1а мәні Da сегментімен анықталады, сондықтан берілген қуат (Вт)

 

P₁ = m_р Da

мұндағы m_р = m₁, U₁ m_і, қуат шкаласы, Вт/мм. Берілген қуат P₁ қоректенетін электр желісі деп аталатын абсцисса осінен ток шеңберінің берілген нүктесіне дейін өлшенеді.

 

Пайдалы қуат. Дөңгелек диаграммадағы қозғалтқыштың пайдалы қуаты P₂ ағымдағы шеңберден пайдалы электр желісіне дейін тігінен өлшенген сегментпен анықталады. Ағымдағы шеңбердегі берілген нүкте үшін

 

P₂ = m_р Db.

 

Электромагниттік қуат және электромагниттік момент. Дөңгелек диаграммадағы электромагниттік қуат пен электромагниттік момент ток шеңберінен электромагниттік электр желісіне дейінгі тік сегментпен анықталады. Ағымдағы шеңбердегі берілген D нүктесі үшін: электромагниттік қуат (Вт)

 

P_эм = m_рDc;

 

электромагниттік момент (Н·м)

 

M = m_сDc,

 

мұндағы m_м = 9,55m_р/n₁ момент шкаласы, Н·м/мм.

 

Қуат коэффициенті. Қуат коэффициентін анықтау үшін ордината осіне еркін диаметрі Oƒ жартылай шеңбер сызылады (14.6-суретті қараңыз). Ағымдағы шеңбердің берілген D нүктесі үшін cosφ= Oh/ Oƒ. Есептеуді жеңілдету үшін әдетте Oƒ = 100 мм алынады. Бұл жағдайда cosφ = Oh/100.

 

Қозғалтқыштың ПӘК тиімділігі. Егер ПӘК  пайдалы қуаттың Р₂  берілген қуатқа P₁ қатынасы ретінде анықтасақ, онда (P₂ = m_р Db) және (P₁ = m_р Da) ескере отырып, аламыз.

ŋ=Db/Dа

 

Қозғалтқыштың шамадан тыс жүктемесі. Қозғалтқыштың максималды айналу моментін анықтау үшін О₁ нүктесінен электромагниттік қуат сызығына перпендикуляр сызыңыз және оны ток шеңберін (Е нүктесі) қиылысу үшін кеңейтіңіз. Е нүктесінен (14.6-суретті қараңыз) ординат осіне параллель түзу сызықты ол электромагниттік қуат сызығын (N нүктесі) қиғанша жүргізіңіз. Содан кейін момент шкаласындағы EN сегменті максималды моменттің мәнін анықтайды:

 

M_max = m_M ЕN.

 

 

Егер ағымдағы шеңбердегі D нүктесі номиналды режимге сәйкес келсе, онда қозғалтқыштың шамадан тыс жүктемесі

 

M_max/M_HOM EN/Dc.

 

 

Сырғанау. Қозғалтқыштың сырғанауы әдетте (M = m_сDc) сәйкес қуаттардың қатынасы ретінде анықталады:

 

S =P_э2/P_эм

 

мұндағы P_эм (P_эм = m_рDc) арқылы анықталады.

 

Жұмыс сипаттамалары. Ағымдағы мәндердің қатарын ескере отырып, ағымдағы шеңберде нүктелер қатары (D₁, D₂, D₃ және D₄) алынады. Әрбір 0,5І_1ном; І_1ном; 1,15 І_1ном Ом үшін осы токтардың векторлары және сипаттамалық мәндер сызылады (13.8-суретті қараңыз).

13.8 – Асинхронды қозғалтқыштардың жұмыс мінездемесі (характиристика)