9.15.
АРАЛАС ҚОЗАТЫН ҚОЗҒАЛТҚЫШ
Аралас қозатын қозғалтқыш параллель және тізбектей қозатын
қозғалтқыштардың «қатаң» және «жұмсақ» сипаттамаларының
арасындағы аралық, табиғи механикалық сипаттаманы іске
асырады.
Көп жағдайда тізбектей және параллель қозатын орамалар 9.40
-
суретке сәйкес қосылады. Басты полюстер ағынын былай
көрсетейік:
мұндағы
Ф
пар.қ
және
Ф
бір.қ
–
параллель және тізбектей қозатын
орамалардағы токтардың МҚК әсерімен қозатын магнит ағындары.
Тізбектей қозатын ораманың кедергісін елемей және (9.17)
магнит ағынының өрнегін (9.11)
-
ге қойып, аралас қозатын
қозғалтқыштың
табиғи механикалық сипаттамасын
аламыз:
284
Режим генератора
–
генератор режимі; режим двигателя
–
қозғалтқыш режимі;
режим электромагнитного тормоза
–
электрмагниттік тежеуіш
режимі
9.42-
сурет
9.16.
Параллель қозатын ораманың МҚК мәні тұрақты
І
пар.қ
w
пар
= const,
яғни магнит ағыны Ф
пар.қ
= const
болған кезде және тізбектей қозатын
орамада МҚК
І
бір.қ
w
бір
жоқ (бар) болған кезде, аралас қозатын
қозғалтқыштың табиғи механикалық сипаттамасы «қатаң» болады
(салыстырмалы түрде «жұмсақ») (9.41
-
сурет).
Аралас қозатын қозғалтқыштар көп мәрте артық жүктемелерді
көтере алады, біршама іске қосу моменттері мен тездету тудыра алады
және көтергіш машина, сүргілегіш білдек, илемдік білдек және т.б.
жетектерінде пайдаланылады.
ТҰРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫН РЕВЕРСТЕУ
ЖӘНЕ ТЕЖЕУ
Реверстеу
–
қозғалтқыш зәкірінің айналу бағытын өзгерту. Ол
үшін айналу моментінің әсер ету бағытын өзгерту қажет, бұл (9.6)
зәкір тізбегіндегі не токтың бағытын, не басты полюстердің магнит
ағынының, яғни қозу тізбегіндегі токтың бағытын өзгерту арқылы іске
асырылады. Әдетте реверстеу зәкір тізбегінің шықпаларын қайта қосу
арқылы жүзеге асырылады. Бұл қозу орамасының магнит өрісінің көп
энергия запасынан тұратынымен (3.23) және оның тізбегі ажыраған
кезде ажырайтын контактілер арасында доға разрядының пайда болуы
мүмкін екендігімен түсіндіріледі.
Қуаты аз қозғалтқыштарда бөлек
-
бөлек қосылған екі қозу орамасы
зәкірдің қажетті айналу бағытын қамтамасыз етеді.
Тежеу
–
қозғалтқыштың режимін өзгерту, тоқтату не реверстеу
мақсатында, зәкірді айналдыратын сыртқы көздің механикалық
энергиясын басқа энергия түрлеріне айналдыру. Тежеу соңында
механикалық тежеуіштерді пайдалану арқылы механикалық және
электрмагниттік тежеу болуы мүмкін. Қозғалтқыш зәкірін бекіту үшін
механикалық тежеу қолданылады.
285
Тұрақты ток қозғалтқыштарын электрмагниттік тежеудің үш тәсілі
бар: энергияны желіге қайтару арқылы, динамикалық және қарсы қосу
арқылы. Олар тібектерін жалғау және оларды желіге қосу схемасына
байланысты қозғалтқыш, генератор және электрмагниттік тежеуіш
режимдерінде жұмыс істеуі мүмкін тұрақты ток машинасының
қайтымдылық принципіне негізделген.
Әмбебап сипаттамасы
(9.13) 9.42-
суретте келтірілген параллель
қозатын машинаны тежеудің осы тәсілдерін қарастырайық, сондай
-
ақ
тізбектей және аралас қозатын қозғалтқыштарды тежеу
ерекшеліктерін атап өтейік.
Энергияны желіге қайтару арқылы тежеу
параллель қозатын
машинаның жұмысын желіден ажыратпастан, зәкірдің
n
айналу
жиілігі оның «идеалды бос жүрісінің»
n
ж
айналу жиіліген үлкен
болған кезде, қозғалтқыш режимінен генератор режиміне ауыстыру
арқылы жүзеге асырылады (9.34
-
суретті қараңыз). Мұндай жағдай,
мысалы, электр пойызы еңіске қарай қозғалған кезде пайда болуы
мүмкін. Егер айналу жиілігі
n >
n
ж
болса, онда
E
з
ЭҚК мәні
U
желі
кернеуінен асып түседі, ал зәкір орамасындағы
І
з
=
(E
з
–
U
)/
R
з
тогы
бағытын өзгертеді. Сәйкесінше (9.6) зәкірдің электрмагниттік моменті
айналу моментінің орнына тежеу моментіне айналады, яғни машина
энергияны желіге беріп, генератор режимінде жұмыс істейтін болады.
Энергияны желіге қайтару арқылы тежеу зәкірдің тоқтап қалуына
әкелмейді, бар болғаны оның айналу жиілігін шектейді.
Тізбектей қозатын қозғалтқыштарда мұндай тежеу мүмкін емес,
себебі айналу жиілігі
n
ж
→
∞
болады.
Аралас қозатын қозғалтқышта зәкір тогының бағытын өзгерту
тізбектей қозатын ораманың МҚК бағытының өзгеруіне әкеледі, мұны
энергияны желіге қайтару арқылы тежеу кезінде ескеру қажет.
Динамикалық тежеу
параллель қозатын машинаның жұмысын
қозғалтқыш режимінен генератор режиімен келесі жолмен ауыстыру
арқылы жүзеге асырылады. Қозу тізбегі желіге қосылған күйде
қалады, ал айналмалы зәкірдің тізбегі желіден ажыратылып,
R
ж
реостатына қосылады.
E
з
ЭҚК әсерімен зәкір орамасындағы ток
І
з
=
E
з
/(R
з
–
R
ж
) бағытын өзгертеді. Сәйкесінше 9.6) электрмагниттік
момент айналу моментінің орнына тежеу моментіне айналады.
Машина жетектің кинетикалық энергия запасын электр энергиясына
айналдыра отырып, тәуелсіз қозатын генератор сияқты (9.19
-
суретті
қараңыз) жұмыс жасай бастайды. Ал электр энергиясы өз кезегінде
R
ж
реостатымен сейілетін жылу энергиясына айналады. Машина зәкірі
толық тоқтағанға дейін тежеледі.
R
ж
реостатының кедергісін өзгерту
286
E
І
з
+
U
І
з
=(
R
а
+
R
А
)
І
з
(9.20)
арқылы, тежеу жылдамдығын біркелкі реттеуге болады.
Тізбектей және аралас қозатын қозғалтқыштарды динамикалық
тежеу де осы сияқты жүзеге асырылады.
Қарсы қосу арқылы тежеу
параллель қозатын машинаның
жұмысын қозғалтқыш режимінен электрмагниттік тежеуіш режиміне
ауыстыру арқылы жүзеге асырылады (9.42
-
суретті қараңыз). Соңғысы
машинаның зәкір мен қозу тізбегі өз арасында жалғанып, бір бағытты
электрмагниттік момент тудыру үшін қосылғанда, ал зәкір сыртқы
күштер моменттерінің не инерция моментінің әсерімен басқа бағытқа
айналған кезде туындайды. Электрмагниттік тежеуіш режимі
айналмалы зәкір тізбегінің шықпаларын ауыстыру арқылы, яғни
орамадағы
І
з
токтың бағытын өзгерту арқылы іске асырылады.
Сәйкесінше зәкірдің электрмагниттік моменті (9.6) де бағытын
өзгертеді, ол сыртқы күштер моментінің не инерция моментінің
әсерімен зәкірдің айналу бағытына қарама
-
қарсы болады. Зәкірдің
шықпаларына қатысты ЭҚК бағыты өзгеріссіз қалады, бірақ оларды
желі шықпаларына қатысты ауыстыру арқылы зәкір тізбегінің
электрлік күйінің теңдеуі былай болады:
Е
з
+ U
= (
R
а
+
R
А
)
І
з
,
(9.19)
мұндағы
R
А
–
зәкір тогын шектеуге арналған үстеме реостат кедергісі.
(9.19) теңдеуінің қосылғыштарын
І
з
шамасына көбейтіп, қуаттар
теңгерімінің теңдеуін аламыз:
бұдан желіден алынатын электр энергиясын қарсы қосу арқылы тежеу
кезінде зәкірді айналдыратын сыртқы көздердің механикалық
энергиясы да жылу энергиясына айналады. Егер зәкірді айналдыратын
сыртқы көздердің механикалық энергиясы шектеулі болса, онда
олардың
азаю межесіне қарай зәкірдің айналу жиілігі де нөлдік мәнге
дейін азаятын болады. Егер осы кезде машинаны желіден ажыратпаса,
онда ол қозғалтқыш режиміне өтіп, зәкірдің кері бағыттағы екпіні
басталады.
Қарсы қосу арқылы тежеу, мысалы, жүкті түсіргенде, сыртқы
күштер моменті (жүк салмағы) оған қарсы бағытталған тұрақты
токтағы көтергіш машинаның электрмагниттік моментінен жоғары
болған кезде пайда болады. Зәкір тізбегіндегі
R
А
реостат кедергісін,
яғни әмбебап сипаттама еңісін (9.42
-
суретті
қараңыз) өзгерту арқылы,
287
Достарыңызбен бөлісу: |