АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫНЫҢ

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Электр жетегі және өнеркәсіптік қондырғыларды автоматтандыру кафедрасы

 

ЭЛЕКТР ЖЕТЕГІ

 

050718 – Электроэнергетика мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттері үшін курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау

 

Алматы 2007

 

ҚҰРАСТЫРУШЫ: М.А. Мустафин., К.О. Гали., Н.К. Алмуратова.

Электр жетегі.  050718 – Электроэнергетика мамандығының барлық оқу түрінің студенттері үшін курстық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау.  – Алматы: АЭжБИ, 2007.-21б.

 

Әдістемелік көрсетілімде курстық жобаны жасуға тапсырмалар берілген, онда электр жетегі қондырғыларының таңдалуы және есептеу әдісі, автоматты басқару жүйесінің синтезі, реттегіштердің есептелуі және статикалық электрмеханикалық мінездемелері берілген.

Әдістемелік нұсқаулар 050718 -  Электроэнергетика мамандығының барлық оқыту түрлері студенттері үшін арналған.

     Без.5, кесте.3, әдеб.көрсеткіші.-4 атау.

 

 

1 Курстық жұмысқа тапсырма

         Осы кездегі автоматтандырылған электр жетегінің (АЭЖ) негізгі мақсаттары:

- жүргізу, тежеу, реверстеу процестерін басқару. Бұл жұмысты АЭЖ тұйықталмаған жүйесін орындай алады. Басқару процесінде токты бақылау дәлдігі төмен болады. Механикалық сипаттаманың қатаңдығы табиғидан нашар болады. Қазіргі уақытта АЭЖ ең көп таралған топ;

- берілген шамаларды (ток, жылдамдық, қуат, және т.б.) тұрақтандыру (тұрақтандыру функциясы). Бұл жұмысты АЭЖ тек қана тұйықталған жүйесін орындай алады. Басты кері байланыс қандай шама бойынша тұрақталса, сол шама негізі реттеуші шама болады;

- жүйеге берілмейтін өзгермелі кірмелік сигналдарды бақылау (бақылау функциясы). Бұл жұмыс тек қана тұйықталмаған жүйелерде орындалуы мүмкін. Қазіргі кездегі бақылау жүйелері, үш контурлы болады;

- АЭЖ тиімді жұмыс режімдерін таңдау. Жұмыс тұйықталған жүйелерде орындалуы мүмкін;

АЭЖ жүйесі негізі функциялардан басқа да жұмыстарды орындауы мүмкін:

- электр козғалтқышы мен жабдықтарды қысқаша тұйықталудан ток, кернеу және т.б. шамадан тыс өсуінен сақтандыру;

- операция ретін қамтамасыз ететін және апатты режімдерді болдырмайтын, блокировка;

- сигналдау.

Бұл курстық жұмыста айналу жиілігін тұрақтандыратын және жүргізуші токтарды шектейтін, «тиристорлық түрлендіргіш - қозғалтқыш» (ТТ - Қ) сұлбасы бойынша жасалған реттелетін тұрақты ток электр жетегін есептеу жүргізіледі. Курстық жұмысты орындаудың негізі мақсаты, ол өз бетімен орындалатын шығармашылық жұмысқа дағдыландыру және негізі жобалау кезеңдерімен таныстыру. Курстық жұмысты орындау нәтижесінде студенттер автоматтандырылған электр жетегін есептеу әдістерін және элементтерін тандауды, жетекші автоматты басқару жүйелерін анализдеу мен синтездеуді, электромеханикалық және әртүрлі типтік-күштік электронды құрылғыларды электронды есептеу машиналарында моделдеу және есептеу үшін қолтаңбалы бағдарламаларды пайданалуға дағыдылануға үйрену керек.

Курстық жұмысты орындау үшін:

а) каталог бойынша электр қозғалтқышын таңдап, оны есептеу және табиғи электромеханикалық сипаттамасымен ең аз жылдамдық кезіндегі сипаттамасын тұрғызу;

б) ТТ – Қ сұлбасы бойынша электр жетегінің күштік сұлбасын құрып (түрлендіргіштің сұлбасын берілген вариант бойынша алыңдар), сұлбаның негізі элементтерін есептеу және таңдап алу;

в) ажыратылған жүйелі электр жетегінің статикалық электромеханикалық сипаттамаларын есептеу және тұрғызу;

         г) жетекті автоматты басқару жүйесінің функционалдық сұлбасын жасау, кері байланыстардың қажетті параметрлерін және ток бойыша үзілу түйінін есептеу (үзілу тоғы – 1,5Iн, бөгеу тоғы – 2 Iн );

         д) тұйықталған жүйелі электр жетегінің статикалық   электромеханикалық сипаттамаларын есептеу және тұрғызу;

         е) автоматты реттеу жүйесін негіздеу және реттегіштердің параметрлерін есептеу.

         Тапсырманың варианттары студенттің есептік кітапшасының нөмірі және фамилиясының алғашқы әрпі бойынша 1 және 2 кестеден алынады.

         1 К е с т е

Шифрдың соңғы саны

Қуат P,кВт

Жылдамдық,n,айн/мин

       А - К

     Л - Я

1

1

3000

1500

2

1,5

1500

1000

3

2,2

3000

1000

4

3,2

1500

1000

5

4,5

3000

1500

6

6

3000

1000

7

8

1500

1000

8

10

1000

750

9

14

1500

750

0

19

1000

750

   

2 К е с т е

Шифрдың соңғы санының алдыңғы саны

Жылдамдықты реттеу диапазоны D

Статикалық қате ,%

Түрлендіру сұлба

1

5

5

3 ф. нөлді

2

7

6

3 ф. көпірлі

3

10

5

3 ф. нөлді

4

12

7

3 ф. көпірлі

5

9

5

3 ф. нөлді

6

8

9

3 ф. көпірлі

7

11

6

3 ф. нөлді

8

6

8

3 ф. көпірлі

9

15

6

3 ф. нөлді

0

10

6

3 ф. көпірлі

 

         Қорғауға өткізілетін курстық жұмыстың көлемі 20 беттен кем болмауы керек.

 

2 Электрлік қозғалтқышты таңдау және электромеханикалық сипаттамаларды есептеу

Тұрақты токтың электрлік козғалтқышын таңдау, берілген тапсырмаға сәйкес каталог бойынша жүргізіледі.

Тәуелсіз қоздырғыштың тұрақты ток қозғалтқышын табиғи электромеханикалық сипаттамаларын тұрғызу үшін

(1)

теңдеу бойынша оның екі нүктесінің координатын білсе жеткілікті: координаттары ,  номинал режім және координаттары ,1 бос жүріс режімі Н параметрін ток пен айналу жиілігінің номинал мәндерін (1) тендеуге қойып анықтайды

.

Номинал жүктеме кезінде минимал жылдамдық алу үшін

.

Қозғалтқыштың статорындағы кернеудің шамасын

мәнге дейін азайту керек.

         Сипаттама номинал жүктеме нүктелері ,  бойынша және координаттары ,бос жүріс режімі бойынша тұрғызылады.

 

1 Сурет – Қозғалтқыштың электромеханикалық сипаттамалары

2 суретте курстық жұмыста жасалатын, ТТ – Қ жүйесі бойынша орындалған электр жетегінің күштік тізбегінің принциптік сұлбаларының варианттары көрсетілген

2 Сурет

 

         Үш фазалы нөлдік сұлба (2а сурет) әдетте қуаты 10 кВт дейінгі жетектер үшін падаланылады. Мұндай сұлбаның көпірлікпен (2б сурет) салыстырғандағы кемшілігі шықпалық кернеудің гармоникалық құрамының нашар болуы және трансформатордың қосымша магниттелінуі.

 

         3 Күштік сұлбаның элементтерін есептеу және таңдау

3.1 Күштік трансформатор мен түрлендіргіштің вентильдерінің қуатын есептеу және таңдау

Алғашқыда желінің берілген кернеуі (бірінші реттік ораманың) кезінде екінші реттік кернеуді анықтау қажет. Бұл кезде де кейбір қордың коэффиценттерін ескеру керек болады:

- Ки – кернеу бойынша қор коэффициенті, ол желідегі кернеудің төмендеуінің ПУЭ бойынша рұқсат беретінін ескертеді, Ки=1,05;

- Кa– максимал басқарушы сигнал кезінде вентильдің толық ашылмауын ескеретін, қор коэффициенті (реверстелмейтін түрлендіргіш үшін Кa=1 деп, ал реверстейтін үшін Кa=1,2 деп алады);

- КR – жүктеме кезіндегі вентильдерге және трансформатордың орамаларында кернеудің түсуін, сондай-ақ коммутация бұрышы болатынын ескеретін коэффициент (КR=1,05 деп алуға болады).

         Түзеткіш сұлбаға берілетін кернеу

                               U= КНКи Кa КR U                                       (2)

         мұнда Кн – сұлба коэффициенті ( 3 кесте);

         U – қозғалтқыш якорның номинал кернеуі.

         Екінші реттік орамадағы токтың мәні қозғалтқыштың номинал тоғымен I келесі формуладан анықталады

                                            I2=Ki KT2 I                                            (3)

         мұнда Ki – ток түрінің төртбұрыштан ауытқуын ескеретін коэффициент (тәжірибеден алынған мәнге сәйкес  Ki=1,05…1,1)

         KT2 – фазалық токтың әсерлік мәнінің түзетілген  тоққа қатынасын көрсететін, коэффициент, оның таза активті жүктеме үшін алынған мәндері 3 кестеде келтірілген.

Активті – индуктивті жүктеме кезінде немесе ЭҚК қарсы жұмыс кезінде бұл мәндерді жуық шамалар ретінде қолдануға болады.

         Трансформатордың қуатын трансформатордың бірінші және екінші реттік орамаларындағы қызуды KM коэффицентінің көмегімен ескеріп есептейді. (KT1, KT2 және KMкоэффиценттері мәндерінің негізділігі жөнінде «Өндірістік электроника» пәнінде айтылады). Сонымен, трансформатордың қуаты, қозғалтқыштың якорын қоректендіретін түрлендіргіш үшін, келесі формула бойынша есептелуі мүмкін

                      ST=KН×Ku ×KR×Ki×KM×UdId  .                               (4)

         Трансформаторлар қуаты және қажетті екінші реттік кернеуі бойынша таңдалады және бірінші реттік токтың қыздыруы бойынша тексеріледі

I1=Ki×KT1×Id                                                      (5)

3 К е с т е

Сұлбаның атауы

КН

 

Ки макс

 

КТ2

 

КТ1

КМ

 

Көпірлік екі жарты периодты

1,11

1,57

1

1

1,11

Нөлдік үш фазалы

0.854

2,09

0,577

0,817

1,345

Көпірлік үш фазалы

0,427

1,05

0,815

0,817

1,045

 

Таңдалған трасформаторлар үшін фазадағы ораманың активті және индуктивті кедергілері келесі формуламен анықталады.

                                      ,                                       (6)

 

                                             .                                         (7)

         Күштік сұлбаның вентильдерін таңдау вентиль арқылы жүретін токтың орташа мәні (салқындату шартын ескеріп) және вентильдерге берілетін кернеудің максимал лездік мәні бойынша жүргізіледі.Түрлендіргіштің вентильдерін таңдаудың әдістері [1,2] берілген.

 

3.2 Теңгеруші және тегістеуші редакторлардың ( дросселдердің) индуктивтіліктерін есептеу.

Индуктивтіліктің қажетті шамасы, теңгеруші токтың айнымалы құрамының амплитудасын қозғалтқыштың  тогының (2÷5)% дейін тежеу қажеттілігін ескеру арқылы табады, яғни

                  (8)

         мұнда  график бойынша анықталатын, түзетілген кернеудің бірінші гармоникасының екі еселенген тиімді мәні;, болғанда,  В ;

– түзетілетін фазалар саны;

 – желінің бұрыштық жиілігі.

Тегістеуші реакторлар екі жұмыс атқарады: якорь тізбегіндегі токтың толқуын шектейді және үзіліссіз токтар аймағындағы жұмысты қамтамасыз етеді.

Қатысты толқу шамасы I*e0,02 аспайтындай етіп алынады және төмендегідей есептеледі

            (9)

мұнда – толқушы ЭҚК қатысты шамасы;

 Iном – номинал ток;

 Lдр,Lя,LТ  – тегістеуші реактордың (катодтық дроссельдің), қозғалтқыш якорының және трансформатордың индуктивтілігі;

 w0=2pfm – толқудың бұрыштық жилігі;

 f – желінің жиілігі;

 m – фазалар саны (үш фазалы көпірлік сұлба үшін m =6).

         Арнайы есептеулер негізінде  ашылу бұрышы мен фазалар санына тәуелділігінің графигі алынған.  шамасы қозғалтқыштың минимал жылдамдығына сәйкес келетін максимал ашылу бұрышы үшін алынады. Берілген жобада қарастырылған жетектер, жиі жүргізу және тежеу үшін арналған, сондықтан көпірлік үшін =0,24, ал  нөлдік түзету сұлбасы үшін =0,52 деп аламыз.

(9) өрнектен тізбектің толық индуктивтілігін аламыз

.                    (10)

         Ал осы бойынша – Lдр іздестіріп отырған мәнін анықтаймыз. Теңгеруші реакторлар болған кезде, олардың индуктивтілігі (10) формуланың сол бөлігіне қосылады.

         Трансформатордың индуктивтілігі

LТ = xT/2πf                                  (11)

ретінде анықталады, ал қозғалтқыштың якорь тізбегіндегі индуктивтілік эмперикалық формула бойынша

.       (12)

Мұнда Cx=0,5…0,6компенсациаланбаған және Cx =0,25 компенсациаланған машина үшін берілген коэффицент.

Реактордың номинал тогы қозғалтқыштың номинал тогынан аз болмау керек.

Толқуды тегістеу шарты бойынша табылған,  индуктивтіліктің мәнін, үзілуші токтар аймағын шегеру шарты бойынша тексеру қажет

 .        (13)

Минимал кедергі моментін Мс мин білсек, минимал статикалық токты  анықтау қиын емес. Шекаралық үзіліссіз ток Iг үзіл ток реттеу бұрышы  өседі, сондықтан оны бұрыштық  мәніне есептеу керек

 .     (14)

Егер  болса онда,  шартын беріп, (14) формуладан Lяц жаңа мәнін табу керек, ал сонан соң (10) бойынша тегістеуші дросселдің индуктивтілігін Lдр табады.

Жиі жүргізілетін және тежелетін режимінде жұмыс істейтін жүйені есептегенде, Lят индуктивтілігін шекаралық үзіліссіз ток бойынша тексерудің қажеті жоқ.

 

3.3 Жетектің параметірлерін анықтау және электромеханикалық сипаттамалар тұрғызу

Түрлендіргіштің эквиваленттік ішкі кедергісі

                                         Rпр=RТ+п×RдТ+Rк .      (15)

Көпірлі сұлба үшін RТ екі есе көп болады (екі фазалық ораманың кедергісі). Коммутациялық кедергінің мәні

                  .                                   (16)

Мұнда m – фазалар саны (көпірлік сұлба үшін m=6), n шамасы тізбектеп жалғанған тиристорлар санын көрсетеді (көпірлік сұлба үшін екі еселенген).

Якорь тізбегінің электромагниттік тұрақтысы

                                   Тя=(Lдр+Lя+LТ)/R                          (17)

         мұнда Rэ якорь тізбегінің эквиваленттік кедергісі

                                       Rэ=Rя+Rпр. .                                (18)

Қозғалтқыш тұрақтысы

    .             (19)

Уақыттың электромеханикалық тұрақтысы

   .                                (20)

Онан соң ажыратылған жүйелі жетектің статикалық электромеханикалық сипаттамасын есептеу жүргізіледі. Номинал жылдамдық пен номинал жүктеме кезіндегі түрлендіргіштің ЭҚК

                                 .

Мұнда  – тиристорлардың өткелдерінде және қозғалтқыштың щеткалық түйіспелерінде кернеудің түісуі.

Ток өзгерген кездегі статикалық сипаттама келесі формула бойынша тұрғызылады

 .                (21)

Минимал жылдамдық пен номинал жүктеме кезіндегі түрлендіргіштің ЭҚК

 .              (22)

Ток өзгерген кездегі минимал жылдамдық үшін статикалық сипаттама келесі формула бойынша тұрғызылады

 .  (23)

Жоғарғы және төменгі статикалық сипаттамалар (21), (23) формулалар бойынша тұрғызылады және бір графикте келтіріледі.

 

4 Жылдамдық бойынша үзілу тогы бойынша теріс кері байланысы бар екі контурлы электр жетегінің жүйесі

Осыған дейінгі есептеулерде байқағанымыздай, вентильмен түрлендіретін электр жетегінің механикалық сипаттамасы қатысты түрде аз. Осыған байланысты тұрақты токтың вентильдік жүйедегі электр жетектерінің жылдамдықты реттеу аралығын кеңейту мақсатында кері байланыстар пайдаланылуы мүмкін, атап айтқанда якорь тогы бойынша оң немесе жылдамдықпен кернеу бойынша теріс. Вентильдік түрлендіргіш пен қозғалтқыш якоріндегі токты тежеу мақсатында ток (токтық үзіліс) бойынша ұсталған теріс кері байланыс қолданылуы мүмкін. Бұл жағдайда электр жетегі эксковаторлық сипаттамаға ие болады.

Жылдамдық бойынша және ток үзілу (ұсталған кері байланыс) бойынша теріс кері байланысы бар АЭЖ 3 суретте көрсетілген.

 

3 Сурет

 

 

Якорь тогының шамасына тәуелді, жетектің екі жұмыс режімі болуы мүмкін:

а) I < Iотс, ½Uдт½< Uст VD.

Токтың жұмыс диапазонында жылдамдық бойынша тек қана бір теріс кері байланыс жұмыс істейді (ток бойынша кері байланыс сигналы күшейткішке келмейді). Онда басқару кернеуі Rзс = Rдс  кезде тең

Uy = (Uзс Uдс)×крс .      (24)

Түрлендіргіштің ЭҚК қозғалтқыштың ЭҚК және эквиваленттік кедергіге түсетін кернеумен теңгеріледі 

Еп = Uу ×кп = Е + I×RЭ.          (25)

МұндаЕ = k×Фн×ω – ТТҚ якоріндегі ЭҚК;

КП – түрлендіргіштің күшейткіш коэффициенті.

Жылдамдық датчигінің кернеуі қозғалтқыш якорының айналу жиілігіне пропорционал болады

Uдс = кдс× ω .         (26)

(24), (25) және (26) теңдеулерін біріктіріп шешкенде, жылдамдық бойынша теріс кері байланысы бар жетектің электромеханикалық сипаттамасының бірінші бөлігі үшін (27) өрнекті алады

(Uзскдс× ω)×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ ,

 

Uзс×крс×кп + кдс× ω ×крс×кп = k×Фн× ω + I×RЭ ,

 

                          .                      (27)

Мұнда Кд = 1/kФН – қозғалтқыштың беріліс коэффициенті;

б) I > Iотс, ½Uдт½> Uст VD.

Токтың бұл диапазонында жылдамдық реттегіштің кірмесінде кері байланыстың екі сигналы әсер етеді:

- жылдамдық бойынша сигнал, ол жылдамдықтық сипаттаманы қатаңдатуға ұмтылады;

- ток бойынша сигнал, ол жылдамдықтық сипаттаманы жұмсартуға ұмтылады.

Қажетті сипаттама алу үшін ток бойынша кері байланыс басым болуы керек. Басқару сигналы төмендегідей болады

Uy = (Uзс – Uдс Uдт + Uст)×крс                           (28)

         мұнда UДТ = b×I×RЭ ток датчигінін сигналы;

UСТ – стабилитроның тесу кернеуі (25), (26) және (28) теңдеулерді біріктіріп шешіп, жылдамдық пен ток бойынша кері байланыстары бар кездегі жетектің электромеханикалық сипаттаманың екінші бөлігі үшін (29) өрнекті аламыз

[Uзс ω×кдсb×I×(Ra + Rп) + Uст]×крс×кп = се×Фн× ω + I×(Ra + Rп),

  .             (29)

 

Жылдамдық бойынша және ток үзілісі бойынша теріс кері байланысы бар екі контурлы жүйенің статикалық сипаттамасы 4 суретте көрсетілген.

 

4 Сурет

Осындай сипаттаманы тұрғызу үшін, түрлендіргіштің, жылдамдық датчиктерінің және ток реттегіштердің параметрлерін есептеу қажет.

 

4.1 Басқарылатын түзеткіш, АБЖ звеносы ретінде

Басқарылатын түзеткіштің сипаттамалық қасиеттерін талдағанда оның құрылыстық сұлбасын екі тізбектеп қосылған звенолар түрінде көрсеткен ыңғайлы (5 сурет) : Импульсті – фазалық басқару жүйесі (ИФБЖ) және жеке тиристорлық түрлендіргіш (күштік блоктың). ИФБЖ кірмелік сигналы басқару Uу  кернеуі болады, ол тиристорларды реттеуші бұрышқа λ түрленеді және күштік блоктың шықпасындағы түзетілген кернеудің Ud орташа мәнін анықтайды.

5 Сурет

ИФБЖ беру коэффициенті реттегіш бұрыштың өсуінің басқарушы кернеудің өсуіне қатынасымен анықталады.

.  (30)

Жеке тиристорлық түрлендіргіштің беру коэффициенті түзетілген кернеудің орташа мәнінің өсуінің тиристорларды басқару бұрышының өсуіне қатынасына тең

.    (31)

Басқарылатын түзеткіштің толық күшейткіш коэффициенті түзетілген кернеудің орташа мәнінің өсуінің басқару кернеуіне қатынасына тең

          (32)

және құрылыстық сұлбаға сәйкес

 .        (33)

Тиристорлық түрлендіргіштің күшейткіш коэффицентін анықтау әдісі ИФБЖ статикалық сипаттамасының түріне тәуелді болады. Осы уақыт ішінде әртүрлі фаза ығыстыру принціпі бар ИФБЖ көптеген варианттары жасалған. Оларды іске асыру үшін аналогтық немесе сандық элементтер қолданылады.

Импульсті – фазалық басқару жүйесінің сипаттамасы сызықты болған жағдайда, түрлендіргіштің күшейткіш коэффициентін, алдымен жеке звенолардың kТП және kСИФУ беру коэффициенттерін анықтап (33) өрнек бойынша есептеген ыңғайлы. ИФБЖ беру коэффициентін есептегенде (30) өрнекке ашылу бұрышының өсуші мәнін еркі бойынша береді, ол үшін басқаратын кернеудің өсуші мәні белгілі. Жеке тиристорлық түрлендіргіштің беру коэффициентін анықтау үшін Еd =f(α) сипаттама тұрғызады. Бұл сипаттаманың түрі түзету сұлбасы мен жүктеме сипатына тәуелді болады. Әдетте сұлбаның активті – индуктивті жүктемемен істелінген жұмысын талдаған кезде индуктивті жүктеменің мәнін шексіз үлкен етіп алады, ол негізі есептеулерді әлдеқайда ықшамдайды. Сипаттаманың жұмыстақ бөлігін жоғарда қарастырғандағыдай таңдайды. Іздестірілетін беру коэффициентін өрнек бойынша есептейді.

Кейбір түрлендіргіште арккосинусойдалы деп аталатын сипаттамалары бар импульсті – фазалық басқару жүйесі пайданылады, ол жұмыстық диопазонмен шектелетін Ed = f(Uy) сызықты тәуелділігін алуға мүмкіндік жасайды. Бұл жағдайда тиристорлық түрлендіргішті анықтаған кезде (30) формулаға ашылу бұрышының өз еркімен алған мәнін қояды, ол үшін басқару кернеуінің өсу шамасы белгілі.

Тиристорлық турлендіргіш электр жетегінің құрылыстық сұлбасының элементі ретінде динамикалық режимде беруші функциялы инерттік звеноның қасиетіне ие болады

.      (34)

Уақыт тұрақтылығының шамасы  көптеген факторларға тәуелді, оларды ескеру өте күрделі болады. Сондықтан практикалық есептеулерде  шамасын 0,005 тен 0,015 сек. дейінгі аралықта алады.

 

4.2 Басқарылатын түзеткіштің статикалық сипаттамаларын есептеуге мысал.

         Берілгені:

- түрлендіргіш көпір сұлбасы бойынша жиналған, kсх=2.34;

- Uс = 220 B – трансформатордың вентильдік орамасының фазалық кернеуі;

- UУmax = 10 В – басқарушы кернеудің қабылданған максимал мәні.

ИФБЖ арккосинусойдалы сипаттамасында инвертордың реттеуші бұрышы

.       (35)

ТТ көпірлік сұлбасы кезіндегі түзеткіштің ЭҚК

.             (37)

ИФБЖ әртүрлі варианттары кезіндегі инвертордың күшейткіш коэффиценттерін анықтау үшін (35), (36), (37) формулаға сәйкес "Mathcad".  қолданып орындалған программаны пайдаланып есептеуге болады. «1» индекспен сызықтық ИФБЖ варианты берілген.

Берілгендері:

Uc=220 B – трансформатордың екінші реттік фазалық кернеуі;

Kc=2.34 – көпірлік сұлба коэффициенті;

Uy.max=10 B – максимал басқарушы кернеу.

         Шешуі:

Ed0=kcUc максимал түзетілген кернеу;

 арккосинусоидалық сипаттама ИФБЖ;

 тікбұрышты сипаттама ИФБЖ.

Арккосинусойдалы ИФБЖ бар ТТ сипаттамасы

.

Төртбұрышты ИФБЖ бар ТТ сипаттамасы

      .

Арккосинусойдалы ИФБЖ бар инвентордың

.

Төртбұрышты ИФБЖ бар инвентордың

.

 

 

5 Сурет – Басқарылатын түзеткіштің статикалық сипаттамаларын  есептеу

 

5 суретте ИФБЖ (а), түрлендіргіштің (б) реттемелік сипаттамаларын және түзеткіштің беру коэффициентін (с) есептеу нәтижесі  көрсетілген.

Суретте тұтас сызықпен ИФБЖ арккосинусты кезіндегі, кесінді – ИФБЖ сызықты кезіндегі түзеткіштің сипаттамалары берілген. Бірінші жағдайда  – тұрақты шама, екіншіде – реттеу диапазонында өзгереді. Есептеулерді онан ары жалғастыру үшін түзеткштің ЭҚК реттейтін аймақты нақты механизм үшін беруге болады және осыған сәйкес  мәнін анықтайды.

 

4.3  Кері байланыстардың параметрлерін анықтау.

         Номинал жүктеме кезінде ажыратылған жүйеде жылдамдықтың құлауы

.           (38)

Тұрақталған жүйеде жылдамдықтың берілген құлауы

      (39)

мұнда  – қатысты бірліктегі статикалық қателік.

(27) бойынша тұйықталған жүйеде жылдамдықтың азаюы

   (40)

мұнда Кд = 1/kФН – қозғалтқыштың беру коэффициенті.

Онда жылдамдық бойынша қажетті теріс кері байланыс коэффициенті

.              (41)

Күшейту коэффициенті  мәні  кездегі түрлендіргіштің реттемелік сипаттамасынан алынады. Кері байланыстың қажетті коэффициенті бойынша тахогенератор таңдалады.

және жылдамдықты реттейтін күшейту коэффициенті есептеледі

.       (42)

 

4.4 Жылдамдық бойынша және үзілу тоғы бойынша теріс кері байланысы бар жетекті есептеу және сипаттамаларын тұрғызу

Жоғарыда ұсынған сұлбаны пайдаланған кезде, қозғалтқыштың статикалық сипаттамасының түрі, 4 суретте көрсетілгендей болады және екі бөліктен тұрады.

1 бөлікте I<Iүзіл, үзілу тоғы жұмыс істемейді. АБЖ берілген жылдамдықты тұрақты ұстап тұру режимінде жұмыс істейді. Жылдамдық жүктеме функциясы ретінде (27) теңдеуден, жылдамдық пен тоқты номинал мәндері кезіндегі, жоғары және төменгі сипаттамалардағы берілетін кернеу анықталады

,

 .             (43)

Бос жүріс жылдамдықтары жоғары және төменгі сипаттамалар үшін төмендегідей анықталады

,

.         (44)

Жоғары және төменгі сипаттамалардағы үзілу жылдамдықтары Iһ=Iүзіл,  кезге (27) теңдеу бойынша анықталады. Бірінші бөліктің электромеханикалық сипаттамасы 4 суретке сәйкес есептелген нүктелер бойынша тұрғызылады.

2 бөлікте I≥Iүзіл,, сондықтан үзілу тоғының әсерінен сипаттаманың иілуі (29) теңдеуге сәйкес өседі. Екінші бөліктің жоғарғы сипаттамасы берілген нүктелер ( Іүзіл.В, ωүзіл.В, Іст, ωст.) арқылы өту үшін, Uст кернеуін және β мәндерін I=Iүзіл,,  болғандағы (27) теңдеуді және I=Iст болғандағы (29) теңдеуді біріктіріп шешіп табамыз.

,             (45)

.              (46)

Жүргізілген есептеулерге сәйкес, (29), (45), (46) теңдеулер бойынша тұрғызылған екінші бөліктің сипаттамасы, берілген нүктелер арқылы өтеді.

 

 

Әдебиеттер тізімі

1.Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода.-СПб.: Энергоатомиздат, 2000.- 496с.

2. Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-360с.

3. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. – М.: Энерго-атомиздат,1985. - 416 с.

4. Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного      электропривода на ЭВМ. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.-512с.

 

 

Мазмұны

1 Курстық жұмысқа тапсырма

2 Электрлік қозғалтқышты таңдау және электромеханикалық сипаттамаларды есептеу

3 Күштік сұлбаның элементтерін есептеу және тандау

3.1 Күштік трансформатор мен түрлендіргіштің вентильдерінің қуатын есептеу және таңдау

3.2 Теңгеруші және тегістеуші редакторлардың ( дросселдердің) индуктивтіліктерін есептеу

3.3 Жетектің параметрлерін анықтау және электромеханикалық сипаттамалар тұрғызу

4 Жылдамдық бойынша үзілу тогы бойынша теріс кері байланысы бар екі контурлы электр жетегі жүйесі

4.1 Басқарылатын түзеткіш, АБЖ звеносы ретінде

4.2  Басқарылатын түзнткіштің статикалық сипатталарын есептеуге мысал

4.3  Кері байланыстардың параметрлерін анықтау

4.4 Жылдамдық бойынша және үзілу тоғы бойынща теріс кері байланысы бар жетекті есептеу және сипаттамаларын тұрғызу

Әдебиеттер тізімі