Derslerin otomatik elektrikli sürücü kursu. Değişken frekanslı asenkron elektrikli tahrik - ders kursu

Transcript

1 AV Romanov ELEKTRİKLİ SÜRÜCÜ Dersler kursu Voronezh 006 0

2 Voronej Devlet Teknik Üniversitesi A.V. Romanov ELEKTRİKLİ SÜRÜCÜ Üniversitenin Yayın ve Yayın Kurulu tarafından ders kitabı olarak onaylandı Voronezh 006 1

3 UDC 6-83(075.8) Romanov A.V. Elektrikli tahrik: Dersler kursu. Voronej: Voronej. belirtmek, bildirmek teknoloji un-t, s. Derslerin seyri, doğru ve alternatif akımlı elektrikli sürücülerin yapımı, elektrikli makinelerin elektromekanik ve mekanik özelliklerinin analizi, bir elektrikli sürücüde kontrol ilkeleri ile ilgilidir. Yayın, "Elektrik Mühendisliği, Elektromekanik ve Elektroteknoloji" yönünde Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Standardının gerekliliklerine uygundur. Derslerin kursu, orta mesleki eğitim temelinde tam zamanlı eğitimin "Endüstriyel Tesislerin ve Teknolojik Komplekslerin Elektrikli Tahrik ve Otomasyonu" uzmanlığının ikinci sınıf öğrencilerine yöneliktir. Yayın, teknik uzmanlık öğrencileri, yüksek lisans öğrencileri ve elektrikli sürücülerin geliştirilmesinde yer alan uzmanlar için hazırlanmıştır. Sekme. 3. Hasta. 7. Kaynakça: 6 başlık. Bilimsel editör teknoloji bilimler, Prof. Yu.M. Frolov Hakemleri: Teknolojik Süreçlerin Otomasyonu Bölümü, Voronezh Devlet Mimarlık ve İnşaat Mühendisliği Üniversitesi (Bölüm Başkanı, Mühendislik Bilimleri Doktoru, Prof. VD Volkov); Dr. bilimler, Prof. yapay zeka Shiyanov Romanov A.V., 006 Tasarım. GOUVPO "Voronezh Devlet Teknik Üniversitesi", 006

4 GİRİŞ Elektrikli tahrik (ED), ulusal ekonominin çeşitli sektörlerinde işgücü verimliliğini artırma, üretim süreçlerinin otomasyonu ve karmaşık mekanizasyonu görevlerinin yerine getirilmesinde önemli bir rol oynar. Üretilen elektriğin yaklaşık %70'i çeşitli makine ve mekanizmaları harekete geçiren elektrik motorları (EM) tarafından mekanik enerjiye dönüştürülür. Modern bir elektrikli sürücü, geleneksel anahtarlama ekipmanından bilgisayarlara kadar kullanılan çok çeşitli kontrol araçları, geniş bir motor gücü aralığı, 10.000: 1 veya daha fazla hız kontrol aralığı ve hem düşük hız hem de ultra yüksek hızlı elektrik motorları. Elektrikli tahrik, elektrik kısmı bir elektrik motoru, dönüştürücü, kontrol ve bilgi cihazlarından oluşan tek bir elektromekanik sistemdir ve mekanik kısım, tahrik ve mekanizmanın tüm ilgili hareketli kütlelerini içerir. Elektrikli tahrikin tüm endüstrilerde yaygın olarak tanıtılması ve elektrikli tahriklerin statik ve dinamik özellikleri için sürekli artan gereksinimler, elektrikli tahrik alanında uzmanların mesleki eğitimine yönelik talepleri artırmaktadır. Ortaöğretim uzmanlık eğitimi temelinde tam zamanlı öğrencilere müfredat tarafından bir uzmanlıkta uzmanlaşmak için minimum çalışma saati verildiğinden, mesleki bilgideki ilerlemenin büyük ölçüde öğrencilerin bağımsız çalışmasına bağlı olduğu belirtilmelidir. Özellikle, bu basımın sonunda, önerilen ders notlarına ek olarak, çalışma için önerilen bilimsel ve teknik literatürün bibliyografik bir listesi bulunmaktadır. Ek olarak, derslere ek olarak, deneysel araştırma konularını ele alan elektrikli tahrik üzerine bir laboratuvar atölyesi yayınlandı 3

Doğru ve alternatif akımlı 5 elektrikli sürücü. Disiplinde daha başarılı bir ustalık için, öğrencilere ders metinlerini ve laboratuvar çalışmalarının içeriğini önceden incelemeleri önerilir. Rusya Federasyonu Yüksek Mesleki Eğitim Devlet Eğitim Standardı, "Elektrikli Tahrik" disiplinindeki eğitim kursu için aşağıdaki zorunlu konuları düzenlemektedir. "Elektrik Mühendisliği, Elektromekanik ve Elektroteknoloji" yönünde, "Endüstriyel Tesislerin Elektrik Tahrik ve Otomasyonu ve Teknolojik" konusunda uzmanlaşmış, sertifikalı bir mühendisin asgari içeriği ve eğitim seviyesi için devlet gereksinimlerinin yüksek mesleki eğitim Devlet eğitim standardından ÖZET Kompleksler" OPD.F. 09. "Elektrikli tahrik" Sistem olarak elektrikli tahrik; elektrikli sürücünün blok şeması; elektrikli sürücünün güç kanalının mekanik kısmı; DC makineler, asenkron ve senkron makineler ile elektrik tahriklerinde fiziksel işlemler; elektrikli sürücünün güç kanalının elektrik kısmı; elektrikli tahrikte kontrol ilkeleri; bilgi kanalının eleman tabanı; bilgi kanalının yapı ve parametrelerinin sentezi; elektrikli sürücünün tasarım öğeleri. Bu ders dersinin materyali bu konuyla tamamen tutarlıdır. 4

6 DERSİ 1 BİR BİLİM VE TEKNOLOJİ DALI OLARAK ELEKTRİK SÜRÜCÜNÜN GELİŞİM TARİHÇESİ Derste ele alınan konular. 1. AC ve DC elektrikli sürücülerin gelişimi hakkında kısa tarihsel arka plan.Yerli ve yabancı bilim adamlarının çalışmaları. 3. Elektrikli tahrikin ulusal ekonomideki rolü. 4. Modern bir otomatik elektrikli sürücünün yapısı ve ana unsurları. Elektrikli tahrik, pratik uygulamasından bu yana bir asırdan biraz fazla zaman geçmiş olan, nispeten genç bir bilim ve teknoloji dalıdır. EP'nin ortaya çıkışı, birçok yerli ve yabancı bilim insanının elektrik mühendisliği alanında yaptığı çalışmalardan kaynaklanmaktadır. Bu parlak seri, bir manyetik alan ile bir iletken arasındaki etkileşim olasılığını gösteren Danimarkalı H. Erested (180), bu etkileşimi matematiksel olarak aynı şekilde formüle eden Fransız A. Ampère gibi önde gelen bilim adamlarının isimlerini içeriyor. 180, İngiliz M. Faraday, 181 yılında bir elektrik motoru inşa etme olasılığını kanıtlayan deneysel bir kurulum yaptı. Bunlar yerli akademisyenler B.S. Jacobi ve E.H. İlk olarak 1834'te bir doğru akım elektrik motoru yaratmayı başaran Lenz. B.S.'nin çalışması Jacobi, motorun yaratılması konusunda dünya çapında ün kazandı ve bu alandaki sonraki birçok çalışma, fikirlerinin bir varyasyonu veya gelişimiydi, örneğin, 1837'de Amerikan Davenport, elektrik motorunu daha basit bir komütatörle yaptı. 1838'de B.S. Jacobi, modern bir elektrikli makinenin neredeyse tüm unsurlarını dahil ederek ED'nin tasarımını geliştirdi. 1 hp gücündeki bu elektrik motoru, 1 yolcu ile He-5 akımına karşı 5 km/s hıza kadar hareket eden bir tekneyi sürmek için kullanıldı.

7 sen. Bu nedenle, 1838, elektrikli sürücünün doğum yılı olarak kabul edilir. Zaten elektrikli sürücünün bu ilk, hala kusurlu modelinde, o sırada geçerli olan buhar mekanizmalarına kıyasla çok önemli avantajları ortaya çıktı - bir buhar kazanı, yakıt ve su kaynaklarının olmaması, yani. önemli ölçüde daha iyi ağırlık ve boyut göstergeleri. Bununla birlikte, ilk ED'nin kusurlu olması ve en önemlisi, İtalyan L. Galvani () tarafından geliştirilen galvanik pilin ekonomik olmayan elektrik kaynağı, B.S. Jacobi ve takipçileri hemen pratik uygulama almadılar. Basit, güvenilir ve ekonomik bir elektrik enerjisi kaynağı gerekiyordu. Ve çıkış yolu bulundu. 1833 yılında Akademisyen E.Kh. Lenz, daha sonra motorların ve jeneratörlerin gelişimini birleştiren elektrikli makinelerin tersine çevrilebilirliği ilkesini keşfetti. Ve 1870 yılında, Fransız şirketi "Alliance" Z. Gramm'ın bir çalışanı, elektrikli sürücünün geliştirilmesine ve endüstriye girişine yeni bir ivme kazandıran endüstriyel bir DC elektrik jeneratörü türü yarattı. İşte bazı örnekler. Yurttaşımız elektrik mühendisi V.N. Chikolev () 1879'da ark lambaları için bir ED, bir dikiş makinesi için elektrikli sürücüler (188) ve bir fan (1886) yaratır, tüm Rusya sergilerinde altın madalyalar kazandı. Donanmada doğru akım elektrik akımının bir tanıtımı var: "Büyük Sisoi" () zırhlısında bir mühimmat asansörü, "1 Havariler" (199) zırhlısındaki ilk direksiyon dişlisi. 1895'te A.V. Shubin, daha sonra "Prince Suvorov", "Slava" ve diğer savaş gemilerine kurulan direksiyon için "enjektör motoru" sistemini geliştirdi. önemli sayıda DC motor. 6

8 Kentsel ulaşımda elektrikli tahrik kullanma, Kiev, Kazan ve Nizhny Novgorod (189) şehirlerinde ve biraz sonra Moskova (1903) ve St. Petersburg (1907) şehirlerinde tramvay hatları kullanma durumları vardır. Ancak, bildirilen başarılar mütevazı olmuştur. 1890'da elektrikli tahrik, kullanılan mekanizmaların toplam gücünün sadece %5'ini oluşturuyordu. Ortaya çıkan pratik deneyim, EP'nin gelişiminin daha sonra kapsanması için teorik bir çerçevenin analizini, sistemleştirilmesini ve geliştirilmesini gerektirdi. Burada büyük bir rol, en büyük elektrik mühendisi D.A. Lachinov (), 1880'de "Elektrik" dergisinde "Elektromekanik çalışma" başlığı altında yayınlandı ve elektrikli tahrik biliminin ilk temellerini attı. EVET. Lachinov, mekanik enerjinin elektriksel dağılımının avantajlarını ikna edici bir şekilde kanıtladı, ilk kez seri uyarma ile bir DC motorun mekanik özellikleri için bir ifade verdi, elektrikli makinelerin uyarma yöntemine göre bir sınıflandırmasını verdi ve koşulları göz önünde bulundurdu. motoru bir jeneratörden beslemek. Bu nedenle, "Elektromekanik İş" adlı bilimsel çalışmanın yayınlandığı yıl olan 1880, elektrikli tahrik biliminin doğum yılı olarak kabul edilir. DC elektrikli sürücü ile birlikte hayata ve AC sürücüye doğru yol alın. 1841'de İngiliz C. Whitson, tek fazlı senkron bir elektrik motoru yaptı. Ancak fırlatma sırasındaki zorluklardan dolayı pratik bir uygulama bulamadı. 1876'da P.N. Yablochkov (), icat ettiği mumlara güç sağlamak için birkaç senkron jeneratör tasarımı geliştirdi ve ayrıca bir transformatör icat etti. AC EP yolundaki bir sonraki adım, 1888'de İtalyan G. Ferraris ve Yugoslav N. Tesla tarafından, çok fazlı elektrik motorlarının tasarımının başlangıcını belirleyen dönen bir manyetik alan olgusunun keşfiydi. Ferrariler ve Tesla 7

9, iki fazlı AC motorların birkaç modeli geliştirilmiştir. Ancak Avrupa'da iki fazlı akım yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bunun nedeni, Rus elektrik mühendisi M.O. Dolivo-Dobrovolsky () 1889'da daha gelişmiş bir üç fazlı alternatif akım sistemi için. Aynı yıl, 1889, 8 Mart'ta, sincap kafesli rotorlu (AD kısa devre) ve biraz daha sonra bir faz rotorlu asenkron bir elektrik motorunun patentini aldı. Zaten 1891'de Frankfurt am Main'deki elektrik fuarında M.O. Dolivo-Dobrovolsky, 0.1 kW (fan) gücünde asenkron elektrik motorlarını gösterdi; 1,5 kW (DC jeneratör) ve 75 kW (pompa). Dolivo-Dobrovolsky ayrıca tasarımı zamanımızda pratik olarak değişmeden kalan 3 fazlı bir senkron jeneratör ve 3 fazlı bir transformatör geliştirdi. 1881'de Marcel Despres, elektriği uzaktan iletme olasılığını doğruladı ve 188'de 57 km uzunluğunda ve 3 kW gücünde ilk iletim hattı inşa edildi. Yukarıdaki çalışmaların bir sonucu olarak, elektrik enerjisi iletiminin yayılmasının önündeki son temel teknik engeller ortadan kaldırılmış ve şu anda istisnai bir dağıtıma sahip olan en güvenilir, basit ve ucuz elektrik motoru yaratılmıştır. Tüm elektriğin %50'sinden fazlası, kısa devre AD'ye dayalı en büyük elektrikli tahrik vasıtasıyla mekanik enerjiye dönüştürülür. Rusya'daki ilk 3 fazlı AC EP, 1893'te Shepetovka'da ve 1895'e kadar toplam 1507 kW kapasiteli 09 elektrik motorunun kurulduğu Kolomensky fabrikasında kuruldu. Yine de, elektrik üretimi alanında Rusya'nın geri kalmışlığı nedeniyle, elektrikli tahrikin sektöre giriş hızı düşük kaldı 8

10 (dünya üretiminin %0,5'i) ve elektrik üretimi (dünyada 15. sırada) çarlık Rusyası'nın en parlak döneminde bile (1913). 190'daki Büyük Ekim Devrimi'nin zaferinden sonra, tüm ulusal ekonominin radikal bir yeniden örgütlenmesi sorunu gündeme geldi. Toplam 1 milyon 750 bin kW kapasiteli 30 termik ve hidroelektrik santralinin kurulmasını sağlayan GOELRO planı (Rusya'nın elektrifikasyonu için devlet planı) geliştirildi (1935'e kadar yaklaşık 4,5 milyon kW devreye alındı). GOELRO planı üzerinde çalışan V.I. Lenin, "elektrikli tahrik, en kapsamlı çalışma alanındaki işlemlerin herhangi bir hızı ve otomatik bağlantısını en güvenilir şekilde sağlar" dedi. Elektrikli tahrik ve elektrifikasyona neden bu kadar dikkat edildi? Şurası açıktır ki, elektrikli tahrik, mekanik işlerin gerçekleştirilmesi ve üretim süreçlerinin yüksek verimlilikle otomatikleştirilmesi için güç temeli olurken, elektrikli tahrik, yüksek verimli çalışma için tüm koşulları yaratır. İşte basit bir örnek. Çalışma günü boyunca bir kişinin, üretim maliyeti (şartlı olarak) 1 kopek olan kas enerjisi yardımıyla yaklaşık 1 kW / s üretebileceği bilinmektedir. Yüksek düzeyde elektrikli endüstrilerde, işçi başına elektrik motorlarının kurulu gücü 4-5 kW'dır (bu göstergeye emeğin elektrik gücü denir). Sekiz saatlik bir çalışma günü ile 3-40 kW / s'lik bir tüketim elde ediyoruz. Bu, işçinin, vardiya başına çalışması 3-40 kişinin çalışmasına eşdeğer olan mekanizmaları kontrol ettiği anlamına gelir. Madencilik endüstrisinde EP'nin daha da yüksek verimliliği gözlenmektedir. Örneğin, 15 metrelik bir ok ve 15 metreküp kapasiteli bir kepçeye sahip ESH-15/15 tipi bir yürüyen ekskavatörde, bir asenkron motorun gücü 8 MW'dır. haddehanelerde 9

11 ED'nin kurulu gücü 60 MW'tan fazladır ve yuvarlanma hızı 16 km/s'dir. Bu nedenle elektrikli tahrikin ülke ekonomisine yaygın bir şekilde girmesini sağlamak çok önemliydi. Nicel olarak, bu, elektrik motorlarının gücünün, elektrikli olmayanlar da dahil olmak üzere tüm kurulu motorların gücüne oranına eşit bir elektrifikasyon katsayısı ile karakterize edilir. Rusya'daki elektrifikasyon katsayısının büyümesinin dinamikleri Tablo 1.1'de izlenebilir.Elektrifikasyon katsayısının değeri, yıllık %, önde gelen dünya güçleri hakkında. Şu anda EP, ülke ekonomisinde hakim bir konuma sahip ve ülkede üretilen toplam elektrik enerjisinin yaklaşık üçte birini (yaklaşık 1,5 trilyon kW/h) tüketiyor. Peki elektrikli sürücü nedir? GOST R'ye göre, bir elektrikli tahrik, genel durumda, etkileşimli güç dönüştürücüler, elektromekanik ve mekanik dönüştürücüler, kontrol ve bilgi cihazları ve harici elektrik, mekanik, kontrol ve bilgi sistemleri ile arayüz cihazlarından oluşan, ayarlamak için tasarlanmış bir elektromekanik sistemdir. hareket halindeki yürütme organları (IO) çalışan makine 10

12 Elektrik şebekesi Dönüştürücü cihaz Elektrik motoru cihazı Kontrol bilgi cihazı İletim cihazı İş makinesi Yürütme organı elektrik bağlantısı mekanik bağlantı Bu tanım Şekilde gösterilmektedir. Bileşenleri deşifre edelim. Dönüştürücü cihaz (elektrik dönüştürücü), tek parametre değerleri ve/veya kalite göstergeleri ile elektrik enerjisini diğer parametre değerleri ve/veya kalite göstergeleri ile elektrik enerjisine dönüştüren elektrikli bir cihazdır. (Parametrelerin GOST 18311'e göre akım, voltaj, frekans, faz sayısı, voltaj fazına göre dönüştürülebileceğini unutmayın). Dönüştürücüler, akıma (doğrudan ve alternatif akım) ve ayrıca tristör ve transistör dönüştürücülerin temel tabanına göre sınıflandırılır. on bir

13 Elektrik motoru cihazı (elektromekanik dönüştürücü), elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için tasarlanmış elektrikli bir cihazdır. Elektrikli tahrikte kullanılan elektrik motorları, alternatif ve doğru akım olabilir. Güç ile elektrikli makineler şartlı olarak ayrılabilir: 0,6 kW'a kadar mikro makineler. 100 kW'a kadar düşük güçlü makineler. 1000 kW'a kadar orta güçlü makineler. 1000 kW üzerinde yüksek güç. Dönme hızına göre: 500 rpm'ye kadar düşük hız. 1500 rpm'ye kadar orta hız. 3000 rpm'ye kadar yüksek hız. rpm'ye kadar ultra yüksek hız. Nominal gerilime göre alçak gerilim motorları (1000 V'a kadar) ve yüksek gerilim motorları (1000 V üzeri) vardır. Kontrol bilgi cihazı. Kontrol cihazı, elektrikli tahrikte kontrol eylemleri oluşturmak için tasarlanmıştır ve işlevsel olarak birbirine bağlı bir dizi elektromanyetik, elektromekanik, yarı iletken elemandır. En basit durumda, kontrol cihazı, ağdaki ED'yi açan geleneksel bir anahtara indirgenebilir. Yüksek hassasiyetli ED, kontrol cihazında mikroişlemciler ve bilgisayarlar içerir. Bilgi cihazı, elektrikli sürücünün değişkenleri, teknolojik süreç ve elektrikli sürücü kontrol sisteminde ve harici bilgi sistemlerinde kullanım için ilgili sistemler hakkında bilgi almak, dönüştürmek, depolamak, dağıtmak ve yayınlamak için tasarlanmıştır. İletim cihazı, mekanik bir iletim ve bir arayüz cihazından oluşur. Mekanik şanzıman, 1 iletmek için tasarlanmış mekanik bir dönüştürücüdür.

ED'den iş makinesinin yürütme organına 14 chi mekanik enerji ve hareketlerinin türü ve hızının koordinasyonu. Arayüz cihazı, elektrikli sürücünün bitişik sistemlerle ve elektrikli sürücünün ayrı parçalarıyla etkileşimini sağlayan bir dizi elektrikli ve mekanik elemandır. Redüktörler, V-kayış ve zincir tahrikler, elektromanyetik kaymalı kavramalar, vb. bir aktarım cihazı olarak işlev görebilir. Çalışan makine, emek nesnesinin şeklini, özelliklerini, durumunu ve konumunu değiştiren bir makinedir. Çalışan bir makinenin yürütme organı, teknolojik bir işlem gerçekleştiren bir çalışan makinenin hareketli bir öğesidir. Bu tanımların desteklenmesi gerekir. Elektrikli tahrik kontrol sistemi, çalışan makinenin yürütme gövdesinin belirtilen hareketini sağlamak için elektromekanik enerji dönüşümünü kontrol etmek için tasarlanmış bir dizi kontrol ve bilgi cihazı ve ED arayüz cihazıdır. Elektrikli tahrikin kontrol sistemi, elektrikli tahrikin çalışması için gerekli bilgileri sağlayan, elektrikli tahrikin dışında bulunan daha yüksek seviyeli bir kontrol sistemidir. on üç

15 DERS ELEKTRİKLİ TAHRİK MAKİNE ÜRETİMİNDE KARMAŞIK MEKANİZASYON VE TEKNOLOJİK SÜREÇ OTOMASYON SİSTEMLERİNİN ANA ELEMANI Derste ele alınan sorular. 1. Elektrikli sürücülerin yapısal evrimi Endüstride ve tarımda kullanılan çeşitli elektrikli sürücü türleri. 3. Elektrikli sürücülerin geliştirilmesindeki ana eğilimler. 4. "Elektrikli tahrik teorisi" açısından EP'nin yapısı. Var olduğu yıllar boyunca, elektrikli tahrik temel değişiklikler geçirdi. Her şeyden önce, mekanik enerjiyi motorlardan çalışan makinelere aktarma yöntemleri geliştirildi. Örneğin, ülkemizde, ilk beş yıllık planın (198) başlamasından önce, bir grup elektrikli tahrik "birkaç çalışma makinesinin yürütme organlarının veya birinden birkaç IO'nun hareketini sağlayan bir elektrik motorlu bir elektrikli tahrik. çalışan makine" egemen oldu, ancak ilk beş yıllık planın (193) sonunda sanayiden çekildi. Şekil..1 bir işletmenin grup elektrikli tahrikinin işlevsel bir diyagramını göstermektedir. Bu şemanın özelliği, enerjinin işletme genelinde mekanik dağılımında ve buna bağlı olarak sürecin mekanik kontrolünde, yani. iş makinelerinin yürütme organlarının çalışmalarının yönetimi. Şekil .., çalışan makinelerin bir grup elektrikli tahrikinin bir grup elektrik tahrikinin başka bir diyagramını göstermektedir. Önceki şemadan farklı olarak, buradaki elektrik enerjisi doğrudan RM'ye verilir ve zaten içlerinde mekanik olarak dağıtılır. İşin mekanik kontrolü korunur. Bir grup elektrikli sürücünün ortak dezavantajları arasında şunlar yer alır: kademeli hız kontrolü; 14

16 Elektrik şebekesi U, I elektrik enerjisi EM transmisyon mili M, ω mekanik enerji İşletmenin grup elektrikli tahriki Elektrik şebekesi ED 1 ED RM 1 RM IO 1 IO 3 IO 1 IO 3 Şekil... Çalışan makinelerin grup elektrikli tahriki küçük kontrol aralığı; tehlikeli çalışma koşulları; düşük performans. Grup elektrikli tahriki, daha umut verici ve ekonomik bir bireysel elektrikli tahrik ile değiştirildi, bu, "çalışma makinesinin bir yürütme gövdesinin hareketini sağlayan EP", işlevsel şema gösterilmektedir 15

Şekil..3'te 17. Elektrikli tahrikin bu versiyonunda, elektrik enerjisinin dağılımı çalışan gövdelere kadar gerçekleşir. Mekanik enerjiyi elektriksel olarak kontrol etmek de mümkün hale gelir. Ek olarak, bireysel bir tahrik, bazı durumlarda RM'nin tasarımını basitleştirmeyi mümkün kılar, çünkü ED genellikle yapısal olarak çalışan bir gövdedir (fan, elektrikli matkap vb.). Elektrik şebekesi RM ED 1 ED ED 3 IO 1 IO IO 3 Şekil.3. Bireysel elektrikli tahrik Şu anda, endüstriyel olarak kullanılan ana elektrikli tahrik tipi bireysel bir elektrikli tahriktir. Ama tek değil. Bir dizi üretim mekanizmasında, birbirine bağlı bir elektrikli tahrik kullanılır - bunlar "çalışması sırasında hızlarının ve (veya) yüklerinin ve (veya) konumlarının belirli bir oranı olan iki veya daha fazla elektriksel veya mekanik olarak birbirine bağlı elektrikli tahriktir. iş makinelerinin yürütme organları" korunur. Bu tip elektrikli tahrik, iki tip elektrikli tahriki birleştirir - çok motorlu bir elektrikli tahrik ve bir elektrik şaftı. Çok motorlu elektrikli tahrik (Şek..4) "birkaç elektrik motorunu içeren, aralarında mekanik bağlantı çalışan makinenin yürütme gövdesi aracılığıyla gerçekleştirilen bir elektrikli tahrik" . Bazı durumlarda, böyle bir elektrikli tahrik, çalışma gövdesindeki kuvvetleri azaltmayı, bunları mekanizmada daha eşit ve bozulma olmadan dağıtmayı ve kurulumun güvenilirliğini ve verimliliğini artırmayı mümkün kılar. on altı

18 Elektrik şebekesi ED 1 RM ED Şekil..4. Çok motorlu elektrikli tahrik Maden vinçlerinde çok motorlu bir elektrikli tahrik kullanılır, özellikle ilk olarak 19. yüzyılın sonunda Shepetovka'da kullanılmıştır. Elektrik şaftı "mekanik bağlantısı olmayan bir çalışan makinenin iki veya daha fazla yürütme organının senkron hareketini sağlayan birbirine bağlı bir elektrikli tahrik" . Örnekler, savak tahriklerini ve uzun konveyör hatlarını içerir. Şekil 5, bir elektrik milinin çalışma prensibini açıklayan, faz rotorlu asenkron EM üzerindeki bir konveyörün bir diyagramını göstermektedir. Elektrik motorlarının rotorlarının elektriksel bağlantısı nedeniyle dönme hızları ω 1 ve ω aynı veya senkron olacaktır. ω 1 konveyör bant ω EM 1 EM elektrik şaftı Şekil..5. Elektrik mili çalışmasının çizimi

19 EM güç aralığı, hem düşük hızlı motorlar (yüzlerce rpm) hem de yüksek hızlı motorlar (dev/dak'ya kadar) kullanılarak, bir watt'ın kesirlerinden kW'a kadar, hız kontrol aralığı 10.000:1'e kadar veya daha fazladır. EP, sanayide, tarımda, uzayda teknolojik nesnelerin otomasyonunun temelidir; zamanımızın en önemli görevini gerçekleştirmek, emek verimliliğini artırmak. Şu anda, elektrikli tahrik, enerji tasarrufu sağlayan teknolojileri kullanma eğilimi ile karakterizedir. Jeneratör-motor sistemi (GD sistemi), bir elektrikli kaskad (bir faz rotorlu bir IM'li ayarlanabilir bir elektrikli sürücü, ki bu kayma enerjisi elektrik şebekesine geri döndürülür), elektromekanik kaskad (kayma enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürüldüğü ve EM şaftına aktarıldığı bir faz rotorlu IM ile ayarlanabilir elektrikli tahrik), regüle edilmemiş bir elektriğin kütle değişimi vardır. ayarlanabilir bir sürücü ile. Sonuç olarak, EA'nın tasarımı dişlisiz hale gelir ve bu da sürücünün genel verimliliğini artırır. Özellikle frekans dönüştürücüler için dönüştürücü teknolojisinin tasarımındaki ilerleme, DC motorların ve senkron EM'lerin sincap kafesli rotorlu daha ucuz ve daha güvenilir asenkron EM'lerle değiştirilmesini teşvik eder. Elektrikli tahrik sistemlerini elektrikli tahrik teorisi açısından ele alırsak, çalışmanın bir amacı olarak, ortak güç elektrik devreleri ve (veya) kontrol devreleri tarafından birleştirilen bir dizi mekanik ve elektromekanik cihaz olan bir elektromekanik sistemdir, nesnenin mekanik hareketini uygulamak için tasarlanmıştır. Elektrikli tahrikte üç parça tek bir bütün halinde birleştirilir (Şekil 6): mekanik kısım, elektrik motoru ve kontrol sistemi. on sekiz

20 E-posta ağ E-postası motor M, ω Mech. parça Faydalı mekanik çalışma ECS EMP RD PU IM DOS M mech'den DOS ISU'ya bellekten Kontrol sistemi Şekil..6. Elektrikli tahrik teorisi açısından elektrikli tahrikin fonksiyonel diyagramı Mekanik kısım, RD motor rotorunun mekanizmasının tüm hareketli elemanlarını, PU iletim cihazını, IM aktüatörü, faydalı mekanik moment M'yi içerir. mek iletilir. Elektrik motoru cihazı şunları içerir: elektrik gücünü mekanik güce dönüştüren bir elektromekanik enerji dönüştürücü EMF ve motorun elektromanyetik torkundan M bir dönüş frekansında (açısal hız) ω etkilenen RD motorunun rotoru. Kontrol sistemi (CS), ECS'nin enerji bölümünü ve IMS'nin bilgi bölümünü içerir. ISU, belleğin ana cihazlarından ve DOC geri besleme sensörlerinden sinyal alır. on dokuz

21 DERSİ 3 ELEKTRİK TAHRİKİNİN MEKANİK BÖLÜMÜ Derste tartışılan konular. 1. EP'nin amacı ve ana mekanik bileşenleri Aktif ve reaktif statik momentler. 3. Elektrikli sürücünün mekanik parçasının tipik yükleri. Elektrikli sürücünün ana işlevi, çalışan makineyi teknolojik rejimin gereksinimlerine göre harekete geçirmektir. Bu hareket, elektrik motorunun rotorunu, aktarma cihazını ve iş makinesini içeren elektrikli sürücünün (MCH EP) mekanik kısmı tarafından gerçekleştirilir (Şekil 3.1). Şek. 3.1 parametreler motorun, iş makinesinin, yürütme organının şaftındaki M in, M rm, M io momentlerini belirtir; ω in, ω rm, ω io açısal hızları EM milinin, çalışma makinesinin, yürütme organının; Yürütme organının F io, V io kuvveti ve lineer hızı. Rotor M in ω in Transfer cihazı M rm ω rm Çalışma makinesi M io ω io F io V io Fig.3.1. Elektrikli sürücünün mekanik parçasının şeması Şanzımanın tipine ve iş makinesinin tasarımlarına bağlı olarak, ayırt ederler (Şekil 3.1): Sırasıyla yürütme organı RM'nin dönme hareketini sağlayan dönme hareketinin EP'si; çıkış parametreleri moment IO mekanizması M io ve açısal dönme frekansı ω io; Çalışan makinenin IO'sunun öteleme doğrusal hareketini sağlayan öteleme hareketinin EP'si; çıkış parametreleri F io ve lineer hız V io'yu zorlar.

22 Ayrıca, RM yürütme organının ileri geri (titreşimli) hareketini (hem açısal hem de doğrusal) sağlayan, salınımlı elektrikli sürücü adı verilen özel bir ED'nin bulunduğunu unutmayın. EP'nin mekanik kısmında, eylemin doğası gereği farklı olan çeşitli kuvvet türleri, momentler vardır. Spesifik olarak, statik momentler reaktif M cf ve aktif M ca'dır. Reaktif momentler, sürtünme kuvveti, sıkıştırma kuvvetleri, gerginlik, elastik olmayan cisimlerin burulması tarafından yaratılır. Burada klasik bir örnek kuru sürtünmedir (Şekil 3.). Sürtünme kuvvetleri her zaman harekete karşı koyar ve elektrikli tahrik tersine çevrildiğinde, bu kuvvetlerden kaynaklanan sürtünme momenti de yön değiştirir ve ω = 0 hızında M c (ω) fonksiyonu süreksizliğe uğrar. Sürtünme kuvvetleri, elektrik motorunun ve iş makinelerinin dişlilerinde kendini gösterir. F m V F tr ω F tr V m F M sr M sr M s 3.. Kuru sürtünme kuvvetlerinin statik momentinin hıza bağımlılığı Aktif (potansiyel) momentler elastik cisimlerin yerçekimi, sıkıştırma, çekme, burulma kuvvetleri tarafından oluşturulur. MCH EA'da, mekanik bağlantılar kesinlikle rijit olmadığından, deformasyonları sırasında yüklü elemanlarda (şaftlar, dişliler vb.) aktif momentler ortaya çıkar. Potansiyel anların eyleminin özellikleri, yerçekimi örneğinde açıkça kendini gösterir. Kaldırırken veya 1

23 yük indirildiğinde, yerçekimi yönü F j sabit kalır. Başka bir deyişle, elektrikli tahrik tersine çevrildiğinde, aktif moment M sa'nın yönü değişmeden kalır (Şekil 3.3). ω M s VV M sa bunu sabit tutar. İş makineleri, gerçekleştirilen çok çeşitli tasarım ve işlemlere rağmen, statik momentin bir dizi faktöre bağımlılığının türüne göre sınıflandırılabilir. Genişletilmiş bir temelde 5 mekanizma grubu vardır. Birinci grup, statik momentin dönüş hızına bağlı olmadığı mekanizmaları içerir, yani M c (ω) = const. Bu, iş makinesinin mekanik karakteristiğinin, statik momentin dönme hızına bağımlılığının, açısal hız ω eksenine paralel düz bir çizgi olduğu ve reaktif statik momentler için ω = 0'da bir süreksizliğe maruz kaldığı anlamına gelir (gösterildiği gibi). Şekil 3'te), Örneğin, düzgün doğrusal yüke sahip bir bantlı konveyör için. F j m

24 Aktif Ms için (Şekil 3.3'te gösterildiği gibi) mekanik karakteristik hareket yönünden bağımsızdır. Tipik bir örnek, kaldırma mekanizmasıdır. İkinci mekanizma grubu oldukça temsilidir [, 3]. Burada M c, RM'nin dönme hızına bağlıdır: () = M + (M + M) Ms c0 sn c0 a ω ωn ω, (3.1) burada M, mekanik sürtünme kayıpları anından; M SN Çalışma makinesinin anma hızındaki statik momenti ω n; ω mevcut dönüş hızı; ve orantılılık faktörü. a = 0'da M c (ω) = M cn'ye sahibiz, yani birinci gruptaki makinelerin mekanik karakteristiğini elde ederiz. a = 1 ile, örneğin sabit bir R direncinde çalışan DC jeneratörleri G'de bulunan, hız üzerindeki statik torkun doğrusal bir bağımlılığına sahibiz (Şekil 3.4). ~ U 1, f 1 GR ω M s (ω) U ov OB M s0 M s fanlar, pervaneler, santrifüj pompalar ve bu tür diğer mekanizmalar). 3

25 ~ U 1, f 1 ω М с (ω) М с0, ω parçasının işlem hızını azaltır (Şekil 3.6). М с ~ U 1, f 1 ω V ω М с (ω) Üçüncü mekanizma grubu, statik momentin mil PM α, yani M c = f(α) dönüş açısının bir fonksiyonu olduğu bir makine grubudur. Bu, örneğin, dönme frekansı ω olan dönme hareketinin V hızıyla ileri geri hareketine dönüştürüldüğü bağlantı kolu-krank (Şekil 3.7) ve eksantrik mekanizmalar için tipiktir. Mekanizmanın çalışma stroku, 4 M s0 M s'ye ulaşıldı

26, maksimum statik moment M cmax'tır, örneğin, 0 α π'de, π α π'de maksimum momentli bir ters hareket vardır. M cmax, хх ω М s M cmax М s (α) M cmax, хх V М s hareket hızı, yani. М с = f(α, ω) Elektrikli taşıma hattın yuvarlak bir bölümünde hareket ettiğinde benzer bir bağımlılık gözlemlenir. Beşinci mekanizma grubu, statik momentin zaman içinde rastgele değiştiği RM grubudur. Jeolojik sondaj kuleleri, kaba kırıcılar ve diğer benzer mekanizmaları içerir (Şekil 3.8). α М с ω М с (t) 0 t

27 DERSİ 4 DC ELEKTRİK MAKİNELERİ Derste tartışılan sorular. 1. DC makinelerin tasarımı.. DC makinelerde temel parametreler ve elektromekanik enerji dönüşümü. 3. DC motorların sınıflandırılması. 4. Armatür direncinin yaklaşık olarak belirlenmesi. DC elektrik makinesi (MPT) özel bir tasarıma sahiptir. Şematik olarak, örnek olarak P-9 elektrik motoru kullanılarak, Şekil 'de gösterilmiştir. Sabit kısım (stator), makinenin bir indüktörünü veya uyarma sistemini oluşturan bobinlerle ana kutupları 1 içerir. Kutuplar, mekanik parçanın (gövde) ve aktif parçanın (stator manyetik devresinin boyunduruğu) işlevlerini birleştiren çerçevenin 3 iç yüzeyine eşit olarak dağıtılır. Çerçeveden (boyunduruk) sabit bir manyetik akı, içinde girdap akımları oluşturmayan geçtiği için, monolitik çelikten yapılmıştır. Ana direklerin göbekleri çoğunlukla lamine yapılır: perçinler, saplamalar veya diğerleri ile birbirine bağlanmış ayrı plakalardan oluşurlar.Böyle bir tasarım çözümü girdap akımlarını sınırlamak için kullanılmaz, daha çok direğin imalat kolaylığı tarafından belirlenir. . Uyarma sargılarına (OB) ek olarak, MPT'nin ana kutupları, armatürün kendi manyetik alanının (armatür reaksiyonu) demanyetize edici etkisini telafi etmek için tasarlanmış bir dengeleme sargısının yanı sıra düşük hız için kullanılan bir dengeleyici sargı içerebilir. hızı geçici olarak 5 kat artırmak gerektiğinde yüksek güçlü motorlar. Kıvılcımsız anahtarlamayı sağlamak için, makineye, sargıları rotor devresine seri olarak bağlanan ek kutuplar 4 sağlanır. 6

28 Şekil DC makine tipi P-9 MPT rotoruna daha çok armatür denir. Ana akımının içinden geçtiği makinenin ana sargısını taşır. Ankraj sargısı 5, manyetik devrenin 6 oluklarında bulunur. Sonuçlar 7

29 sarım toplayıcı plakalara bağlanır 7. Manyetik devre ve kollektör ortak bir şaft üzerine yerleştirilir 8. DC makinesinin normal çalışması için manyetik devrenin olukları plakalara göre kesinlikle yönlendirilmelidir 7. Toplayıcı fırçalar kollektörün dış (aktif) yüzeyine bastırılır. (kömür, grafit, kompozit vb.). Bir grup, kontaktan geçen akıma bağlı olarak bir veya daha fazla fırça içerebilir. Temas alanı (%100'e yakın bir uyum sağlanması arzu edilir) ve fırçayı kollektöre bastırma kuvveti önemlidir. Fırçalar, fırçayı yönlendiren ve bastıran fırça tutuculara monte edilmiştir. Fırça tutucuların kendileri, yatak muhafazasının 10 iç tarafına monte edilmiş traversin 9 özel pimlerine yerleştirilir. Travers, makinenin ekseni etrafında döndürülebilir ve gerekirse ayarlanmasına izin veren herhangi bir seçilmiş konumda sabitlenebilir. fırça temasında minimum kıvılcım oluşması durumundan fırçaların toplayıcı üzerindeki konumu. DC makineler daha sık motor olarak kullanılırlar, yüksek bir başlangıç ​​torkuna sahiptirler, hızı geniş ölçüde ayarlama kabiliyetine sahiptirler, kolayca tersine çevrilebilirler, neredeyse doğrusal kontrol özelliklerine sahiptirler ve ekonomiktirler. MPT'nin bu avantajları, onları geniş ve hassas ayarlamalar gerektiren sürücülerde genellikle rekabet dışı bırakır. MPT'lerin önemli bir avantajı da düşük akım uyarma devreleri tarafından düzenlenme olasılığıdır. Bununla birlikte, bu makineler yalnızca eşdeğer bir yedek bulmanın imkansız olduğu durumlarda kullanılır. Bu, MPT'nin eksikliklerinin çoğuna neden olan bir fırça toplayıcı tertibatının varlığından kaynaklanmaktadır: maliyeti arttırır, hizmet ömrünü azaltır, radyo paraziti, akustik gürültü yaratır. Fırçaların altındaki kıvılcım, fırçalar ve komütatör plakalarındaki aşınmayı hızlandırır. Aşınma ürünleri iç boşluğu kapatır 8

İletken devrelerin yalıtımını bozan ince bir iletken tabakaya sahip 30 makine. Elektrik motorunun ve DC jeneratörün çalışması aşağıdaki temel büyüklüklerle karakterize edilir: M, elektrik motoru tarafından geliştirilen elektromanyetik momenttir, N m; M c üretim mekanizması tarafından oluşturulan direnç momenti (yük, statik moment), N m, genellikle motor miline indirgenir (indirgeme formülleri ders 14'te tartışılmaktadır); I I elektrik motorunun armatür akımı, A; Çapa zincirine uygulanan U gerilimi, V; E bir DC makinesinin elektromotor kuvveti (EMF) (bir elektrik motoru için buna karşı emf denir, çünkü bir elektrik motorunda U voltajına yönlendirilir ve akımın akışını engeller), V; F uyarma akımı OF, Wb'den akarken elektrik motorunda oluşan manyetik akı; R I armatür devre direnci, Ohm; ω, EM armatürünün dönüş açısal frekansıdır (hız), s -1 (ω yerine, n değeri, rpm sıklıkla kullanılır), 60 ω n =. (4.1) π R motor gücü, W, mil üzerindeki mekanik (faydalı) güç EM R mech ile tam (elektrik) güç P mech = M ω, (4.) R el = U I i; (4.3) MPT'nin η verimlilik faktörü, faydalı gücün toplama oranına eşittir; λ aşırı yük kapasitesi katsayısı, akım λ I ve tork λ M için aşırı yük kapasitesini ayırt edin: 9

31 λ I \u003d I maks / I n; λ M = M maks / Mn. MPT parametreleri arasındaki ilişki aşağıdaki dört formülde yansıtılır: dω MM = c dt J, (4.4) E = K Ф ω, (4.5) UE Ii =, R i (4.6) М = К Ф I i , (4.7) burada J, elektrikli tahrik sisteminin atalet momentidir, kg m; dω/dt motor milinin açısal ivmesi, c -1 ; K, elektrik motorunun tasarım sabitidir, pn N K =, (4.8) π a burada pn, ana kutup çiftlerinin sayısıdır; N, aktif armatür iletkenlerinin sayısıdır; a, paralel armatür dallarının çift sayısıdır. Formül (4.4), elektrikli tahrik dω M Mc = J'nin temel hareket denkleminin değiştirilmiş bir kaydıdır. (4.9) dt Temel hareket denkleminin Newton yasasının a = F/m bir benzeri olduğuna dikkat edin. Tek fark, dönme hareketi için, doğrusal ivmenin yerini açısal ivme ε = dω/dt, kütle m'nin yerine eylemsizlik momenti J ve kuvvet F'nin yerini dinamik moment M dyn ile almasıdır, bu moment arasındaki farka eşittir. elektrik motorunun M ve statik momenti M s. Formül (4.5), elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanan bir DC jeneratörünün çalışma prensibini yansıtır. EMF'nin ortaya çıkması için armatürü manyetik akı F'de belirli bir hızda ω döndürmek yeterlidir. 30

32 Makinedeki EMF E, niceliklerden en az biri eksikse elde edilemez: ω (motor dönmüyor) veya Ф (makine uyarılmıyor). Formül (4.6), armatür devresindeki I i akımının, armatüre uygulanan U voltajının etkisi altında motorda aktığını gösterir.Bu akımın değeri, elektrik motorunun dönüşü sırasında üretilen karşı emk ile sınırlıdır. ve armatür devresinin toplam direnci. Formül (4.7) aslında bir iletkendeki akımın ve bir manyetik alandaki etkileşim yasasına (Ampère yasası) dayanan bir doğru akım ED'nin çalışma prensibini gösterir. Bir tork oluşması için, bir manyetik akı F oluşturmak ve I I akımını armatür sargısından geçirmek gerekir. Yukarıdaki formüller, bir DC motordaki tüm ana süreçleri açıklar. MPT, ana kutupların sargısının (uyarma sargısı) elektrik devresine dahil edilme şekliyle ayırt edilir. 1. Bağımsız uyarımlı DC makineler. Terimin özü, uyarma sargısının (OV) elektrik devresinin EM rotorunun güç devresinden bağımsız olmasıdır. Jeneratörler için bu, bir devre çözümü için pratik tek seçenektir, çünkü. uyarma devresi MPT'nin çalışmasını kontrol eder. Bağımsız uyarma (DPT NV) olan DC motorlarda uyarma, kalıcı mıknatıslar üzerinde gerçekleştirilebilir. Geleneksel OF'ye sahip DPT NV, rotor voltajını ve uyarma sargısının voltajını kontrol etmek için iki kanala sahiptir. DPT NV en popüler DC elektrik makineleridir.Paralel uyarılı elektrik motorları (DPT PV). OB'nin ED armatür devresine paralel olarak dahil edilmesiyle karakterize edilirler. Özelliklerine göre DPT NV'ye yakındırlar. 3. Sıralı uyarma ile ED (DPT Seq.V). Stator sargısı, rotor sargısı ile seri olarak bağlanır, bu da manyetik akının akıma bağımlılığına neden olur.

33 ankraj (aslında yükten). Doğrusal olmayan özelliklere sahiptirler ve pratikte nadiren kullanılırlar. 4. Karışık uyarmalı motorlar, seri ve paralel uyarma ile uyumlu bir EM'dir. Buna göre, ED'de iki OB vardır - paralel ve seri. Armatür sargısının direncinin değeri bilinmiyorsa, yaklaşık bir formül kullanılabilir. Güç kayıplarının yarısının armatür sargı bakırındaki kayıplarla ilişkili olduğunu varsayarak, I n R i 0,5 (1-η) U n I n, (4.10) formülünü yazıyoruz, burada η elektrik motorunun verimidir, bulduğumuz formül R (1 η) U M U n n η =. n ω ben n n n ben; veya ben. (4.11) In R U n I R 3

34 DERSİ 5 BAĞIMSIZ HAREKETLİ DC MOTORUN MEKANİK VE ELEKTROMEKANİK ÖZELLİKLERİ Derste tartışılan konular. 1. Bağımsız uyarımlı bir DC motorunun (DPT NV) doğal elektromekanik ve mekanik özellikleri .. Statik özelliğin katılığı. 3. Göreceli birimler sistemi. 4. İlgili birimlerde DPT NV'nin mekanik ve elektromekanik özellikleri. DPT NV'nin özelliklerinin değerlendirilmesine geçmeden önce bazı tanımlar veriyoruz. Motorun mekanik özellikleri (MX), sabit durum hızının tork n \u003d f 1 (M) veya ω \u003d f (M) üzerindeki bağımlılıklarıdır. Motorun elektromekanik özellikleri (EMC), sabit durum hızının mevcut n \u003d f 3 (I) veya ω \u003d f 4 (I) üzerindeki bağımlılıklarıdır. Hem MX hem de EMC, M = ϕ 1 (n) veya I = ϕ 4 (ω) ters fonksiyonlarıyla da temsil edilebilir. Karakteristikler, nominal güç koşulları (nominal voltaj ve hızda), nominal uyarma ve armatür devresinde ek dirençlerin yokluğu altında elde edildiyse doğal olarak adlandırılır. Yukarıda listelenen faktörlerden herhangi biri değiştirildiğinde motor özellikleri yapay olarak adlandırılır. Bağımsız (paralel) uyarımlı bir DC motorun elektromekanik ve mekanik özelliklerini elde etmek için en basit motor anahtarlama devresini düşünün (Şekil 5.1). 33

35 U + - IE DP KO R ek I in OB R DV + U in - Şekil Bağımsız uyarma DC motorunun elektrik devre şeması DC şebeke gerilimi U c \u003d U, sabit durumda olan elektrik motorunun armatürüne uygulanır durum EMF (E) motoru ve armatür devresindeki voltaj düşüşü (I I R yats) ile dengelenir. U \u003d E + I R yat, (5.1) burada R yat = R ben + R, armatür devresinin toplam direncine + R dp + R ekler, Ohm; R I armatür sargı direnci, Ohm; R armatür devresinde ek ek direnç, Ohm; Sırasıyla R dp, R ko, ek kutupların sargı direnci ve kompanzasyon sargısı, Ohm. Yalıtım sınıfı Tablo 5.1 Çalışma sıcaklığı, С А 105 Е 10 В 130 F 155 Н 180 С düğümü. Sargıların direncinin armatür devresine getirilmesi

36 çalışma sıcaklığına t, C, aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir: R \u003d R (1 + α θ), (5.) ; α sıcaklık katsayısı, (C) -1, bakır 3 için genellikle α \u003d 4 10 (C) -1; θ, çalışma sıcaklığı ile t 0, C arasındaki farktır. Fırça-toplayıcı tertibatındaki ek direnç, fırça-toplayıcı kontağındaki gerilim düşüşünün U w = V'ye oranı olarak dikkate alınabilir. anma armatür akımı . E'nin değerini denklem (5.1)'de (4.5)'e göre değiştirerek ve dönme hızı ω ile ilgili uygun dönüşümleri yaparak, bağımsız (paralel) uyarma UIR n UR n ω = DC elektrik motorunun elektromekanik özelliğini elde ederiz. = ben (5.3) Kfn Kfn Kfn Elektromanyetik tork (4.7) aracılığıyla armatür akımının değerini ifade ettikten ve akım değerini denklem (5.3)'e koyarak, bağımsız (paralel) uyarımlı bir DC motorun mekanik karakteristiğini buluyoruz: UR ац ω = M. (5.4) KФ ( ) n KFn (5.3) ve (5.4) denklemlerini incelediğimizde, matematiksel olarak bunların hız eksenini ω 0 noktasında kesen bir doğrunun denklemleri olduğunu görüyoruz. ω 0 = U değeri / (K Fn) ideal rölanti hızı olarak adlandırılır ve oranlar R R jac Ib = M = ω c (5,5) KF KF () 35

37, motor şaftında statik bir momentin varlığından kaynaklanan ω 0'a göre statik hız farkı olarak adlandırılır. Aşağıdaki formül geçerlidir: ω = ω 0 - ω s. (5.6) Doğal bir mekanik karakteristik (EMH) oluşturmak için iki nokta bulmak gerekir. Bunlardan biri, nn ve Mn nominal değerleri için motorun pasaport verilerinden belirlenir: ω n = π nn /30 = 0.105 nn, M n = Pn / ω n, burada Pn, nominal güçtür. motor, W; n n EM'nin nominal hızı, rpm. İkinci nokta, I = 0 olduğunda ideal rölantiye karşılık gelir; M = 0. Motorun pasaport verileri değiştirilirken denklem (5.3)'ten bulunabilir: Un ω ω n 0 =. (5.7) Un In R I Doğal bir elektromekanik özelliğin (EEMH) oluşturulması, nominal akımın I n pasaport değeri kullanılarak benzer şekilde gerçekleşir. EMX, ω 0 ve düz bir çizgi olan özelliğin eğimi bilinerek oluşturulabilir. Eğim değeri, mekanik özelliğin (KF) statik sertliği olarak adlandırılan dm/dω = β s türevi tarafından belirlenir dm β s = =. (5.8) dω R jac Pratikte, statik sertlik modülü β = β s kullanılır. β değeri, ankraj devresinin direncine ve uyarma manyetik akısına bağlıdır. Yukarıdakilerin ışığında, mekanik karakteristik denklem ω = ω 0 M / β olarak yazılabilir. (5.9) 36

38 Güç, akım, tork, kutup çifti sayısı bakımından farklı elektrik motorlarını karşılaştırmak, EM'nin karakteristiklerinin göreceli birimlerde temsil edilmesini sağlar. Göreceli birimler sistemi, teknik hesaplamalarda oldukça sık kullanılır ve bazı keyfi değerlerin temel olarak alınmasına dayanır. Aynı fiziksel yapıdaki k i parametrelerinin mutlak değerleri, k bazlarının taban değerine atıfta bulunularak birbirleriyle karşılaştırılabilir. Göreceli birimlerde o k i ben =. (5.10) kbase Bağımsız uyarımlı bir DC motorunun özelliklerini analiz etmek için temel değerleri alacağız: U n anma gerilimi; I n anma motor akımı; Mn anma motor torku; ω 0 ideal rölanti hızı; F n nominal manyetik akı. Temel direnç değeri genellikle R tabanı = U n / I n, (5.11) olarak tanımlanır, burada R tabanı aşağıdaki fiziksel anlama sahiptir - bu, armatür akımını engellenen nominal değerle sınırlayan armatür devresinin direncidir. durum (ω = 0) ve uygulanan nominal voltaj. Elektromekanik özelliği (5.3) bağıl birimlerde ifade etmek için, denklemin sağ ve sol taraflarını ideal rölanti hızı ω 0 EEMH ile bölmek gerekir. Sonuç olarak, o o o U o R yc ω = I, (5.1) o o Ф Ф 37 ifadesini elde ederiz.

39 ω nerede ω o o U o Ф o I o R ац = ; U = ; F = ; ben = ; R jak =. ω 0 U n F n I n R tabanı Göreceli birimlerdeki mekanik karakteristik denklemi, M = olduğu yerde, I = ifadesinin yerine konulmasından sonra denklem (5.1)'den elde edilebilir. o o M o M o M Fn DPT NV'nin bağıl birimlerdeki doğal özellikleri şu şekilde olacaktır: a) elektromekanik b) mekanik o o o R yat ω = 1 I, (5.13) o o o ω = 1 M R yat. (5.14) o o ile I R o yc M o o yc Statik hız farkı ω = = R, o o buradan I = M olur. Dolayısıyla, bağıl birimlerde, doğal mekanik ve elektromekanik özellikler çakışır. M \u003d M n ve I \u003d I n olduğunda, (5.13) ve (5.14) denklemlerinden, nominal yükteki statik düşüşün, armatür devresinin göreceli birimlerdeki direncine eşit olduğu görülebilir, yani, o \u003d R o ωsn yat. Yc değeri motor gücüne bağlıdır ve 0,5 ila 1000 kW arası güçle DPT NV için 0, 0.0 sınırları içindedir. Armatürün göreceli direncini bilerek, kısa devre akımını göreceli birimlerde belirlemek kolaydır I k \u003d o Ik I o o o Ik U R Yats n. R o =, mutlak birimlerde, bu akım 38

40 DERSİ 6 DC MOTORDA HIZ KONTROLÜ Derste tartışılan sorular. 1. Rotor direncinde bir değişiklik olan DCT NV'nin yapay elektromekanik (IEMH) ve mekanik (IMH) özellikleri Manyetik akıda bir değişiklik olan DCT NV'nin yapay elektromekanik ve mekanik özellikleri. 3. Besleme gerilimi değiştiğinde DPT NV'nin yapay elektromekanik ve mekanik özellikleri. Reostatik hız kontrolü, armatür devresine ilave aktif direnç dirençleri eklenerek gerçekleştirilir, yani. R jac \u003d (R ben + R ya) \u003d U \u003d U n, F \u003d F n, için var. Mekanik karakteristik denkleminden (5.4) görülebileceği gibi, armatür devresindeki ek direnç Rdya'nın değerini değiştirirken, ideal rölanti hızı ω 0 sabit kalır, sadece statik sertlik modülü β değişir ve bununla birlikte sertlik (diklik) özelliğinin (Şekil 6.1) . Örneğin, R dya \u003d R i direncine sahip ek bir direncin eklenmesiyle, yapay mekanik özelliğin (IMC) β statik sertlik modülü ve doğal karakteristik β e'den iki kat daha azdır, yani. β ve = 0,5 β e Buna göre, statik hız farkı ω = ω + ω = ω iki katına çıkar. R dya değil Bağıl birimlerde, reostatik mekanik karakteristik yazılabilir o o o o o o o ω = 1 M R n = 1 M R n + R n

Disiplin hazırlık yönünün çalışma programının açıklaması: 23.05.05 Tren trafiği destek sistemleri odak noktası: Telekomünikasyon sistemleri ve demiryolu ulaşım ağları Disiplin:

Bölüm 2. DC ELEKTRİKLİ SÜRÜCÜLERİN ELEKTROMEKANİK VE AYAR ÖZELLİKLERİ 2.1. Elektrik motorlarının mekanik özellikleri ve çalışma mekanizmaları Elektrik motorunun mekanik özellikleri

İÇİNDEKİLER Önsöz................................................................ 3 Giriş ..................................................................... ... 5 Birinci Bölüm Elektrikli tahrikin mekanik parçası..... ................ 7 1.1. Kısa bilgi

050202. Paralel uyarılı DC motor Çalışmanın amacı: Cihaz hakkında bilgi sahibi olmak, paralel uyarılı DC motorun çalışma prensibi. Ana özelliklerini kaldırın.

DİSİPLİNDE ÖĞRENCİ BİLGİLERİNİN GİRİŞ KONTROLÜ SORULARI "Elektrik güç sistemlerinde geçici süreçler" 1 2 I 1 2 V 1 1. = 80v, U = v 2. = 0v, U = 7 v 3. = 30v, U = v 8 2 EMF değerini belirleyin

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Federal Devlet Bütçe Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu Nizhny Novgorod Devlet Teknik Üniversitesi. TEKRAR.

DC MAKİNELERİ (MPT) MPT'nin amacı, kapsamları ve cihazı Doğru akım jeneratörleri (GPT) DC motorlar (DC motorlar) 1 MPT tersinirdir, yani: a)

1 13.04.02 "Elektrik Gücü ve Elektrik Mühendisliği" YÖNERGESİ YÖNERGESİNE YÖNELİK YÜKSEK LİSANS ÇALIŞMASINA KABUL İÇİN GİRİŞ SINAVLARININ YAPILMASINA İLİŞKİN GENEL HÜKÜMLER 1.1 Bu Program, federal mevzuata uygun olarak hazırlanmıştır.

Teorik sorular 1 Transformatörlerin uygulama, cihaz ve çeşitleri 2 Transformatörün çalışma prensibi, çalışma modları 3 Transformatör eşdeğer devresi ve dış özellikleri 4 Yüksüz deneyler

Samara Bölgesi Devlet Özerk Mesleki Eğitim Kurumu "Novokuybyshevsky Petrokimya Koleji"

DC motorlar 2015 Tomsk Polytechnic University, E&E Bölümü Öğretim Görevlisi: Ph.D., Doçent Olga Vladimirovna Vasilyeva 1 DC motor, elektriği dönüştüren bir elektrikli makinedir.

Seçenek 1. 1. Transformatörün amacı, sınıflandırması ve cihazı. 2. Mutlak ve bağıl ölçüm hataları. Ölçüm cihazının doğruluk sınıfı. 3. Jeneratörün dönüş frekansında bir artış ile

UDC 621.3.031.: 621.6.052(575.2)(04) Kelebaev bir matematiksel model ve hesaplama yöntemi geliştirdi

Konu 8.1. Elektrikli arabalar. Doğru akım jeneratörleri Konunun soruları 1. Doğru ve alternatif akımlı elektrik makineleri. 1. DC jeneratörünün cihazı ve çalışma prensibi. 2. EMF ve dönen

Asenkron makineler 2015 Tomsk Polytechnic University, E&E Bölümü Öğretim Üyesi: Doktora, Doçent Vasilyeva Olga Vladimirovna Asenkron makine, içinde dönen bir makinedir.

İÇİNDEKİLER İkinci Baskıya Önsöz ................................................................ 10 Önsöz Birinci Baskıya ................................................................. 12 Bölüm 1. Giriş ................................ .......................

FEDERAL DEVLET BÜTÇE EĞİTİM YÜKSEKÖĞRETİM KURULUŞU "KAZAN ULUSAL ARAŞTIRMA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İ. BİR. TUPOLEVA-KAI Zelenodolsk Makine Mühendisliği Enstitüsü

LABORATUVAR ÇALIŞMASI 2 DC PARALEL UYARMA MOTORU İşin Amacı: 1. DC motorların çalışma prensibini ve tasarımını incelemek. 2. Motor anahtarlama devresini öğrenin

Konu 0. Elektrikli tahrikin temelleri Konuyla ilgili sorular. Elektrikli tahrik: tanımı, bileşimi, sınıflandırması Elektrik makinelerinin nominal parametreleri. 3. Elektrik motorlarının çalışma modları. 4. Elektrik motorunun tipini ve gücünü seçme..

"Elektrik Mühendisliği" konulu program konularının listesi 1. Doğru akımın elektrik devreleri. 2. Elektromanyetizma. 3. Alternatif akımın elektrik devreleri. 4. Transformatörler. 5. Elektronik cihazlar ve cihazlar.

FİŞ KAPALI ROTORLU ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR Çalışmanın amacı: 1 Üç fazlı asenkron motorların tasarımını tanımak Asenkron motorların çalışma prensibini incelemek 3 Çalıştırmak

UDC 6213031 (5752) (04) TPP IV TURBO-MEKANİZMALARI İÇİN ENERJİ TASARRUFU OTOMATİK KONTROL SİSTEMİ GÜÇ BÖLÜMÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ VE ARAŞTIRILMASI Bochkarev Bir asenkron oluşturma çalışmalarının sonuçları

Kırım CUMHURİYETİ EĞİTİM, BİLİM VE GENÇLİK BAKANLIĞI GOU DPT "Bahçesaray İnşaat, Mimarlık ve Tasarım Koleji" Elektrik mühendisliği ve elektronik yönergeleri ve kontrol görevleri

Konu 9. AC elektrik makineleri Konu soruları .. AC makinelerin sınıflandırılması .. Asenkron motorun cihazı ve çalışma prensibi. 3. Dönen bir manyetik alanın oluşturulması. 4. Hız

Http://library.bntu.by/kacman-m-m-elektricheskie-mashiny Önsöz...3 Giriş... 4 V.1. Elektrik makinaları ve transformatörlerin atanması... 4 B.2. Elektrikli makineler elektromekanik dönüştürücüler

Konu 7 Üç fazlı AC devreleri Plan 1. Genel kavramlar 2. Üç fazlı akımın elde edilmesi 3. Yıldız, üçgen bağlantılar Anahtar kavramlar: üç fazlı akım faz hattı kablosu nötr kablosu

Elektrik motoru nedir? Bir elektrik motoru (elektrik motoru), elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek ve makineleri ve mekanizmaları sürmek için kullanılan bir cihazdır. elektrik motoru

TACİKİSTAN CUMHURİYETİ EĞİTİM BAKANLIĞI I SERTİFİKA Fakülte Dekanı Dodkhudoev M.D.

2. ÇALIŞMA PARALEL UYARMALI DC MOTORUN ÇALIŞMASI İçindekiler 1. Çalışmanın amacı. 2 2. Çalışma programı. 2 3. Motor teorisinin temelleri. 4. Deneysel çalışma 3 4.1. Başlangıç

1 Elektrikli makineler Genel bilgiler Profesör Polevskiy V.I. Anlatım 1 Bir elektrikli makine, mekanik ve elektriği birbirine çeviren elektromekanik bir cihazdır.

EĞİTİM BAKANLIĞI VE NUKA RF FEDERAL DEVLET BÜTÇESİ YÜKSEK MESLEK EĞİTİM ENSTİTÜSÜ

RUSYA FEDERASYONU EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI Federal Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Özerk Eğitim Kurumu "Ulusal Araştırma Nükleer Üniversitesi

Giriş Senkron makinelerde, rotorun açısal dönüş hızı, Ω = 2πn, alanın senkron açısal hızına eşittir, Ω s = 2πn 1 (term 37, s.15). Senkron makinelerde stator ve rotor alanları (tüm

3 İçindekiler Önsöz...5 Giriş...7 I. Dönme ve öteleme hareketi yapan elektrik makinelerinin elektromanyetik momenti ve elektromanyetik kuvveti. 1. Moment ve kuvvet için genel ifade. 14 2.

Elektrik motorları hakkında genel bilgiler Elektrik motoru. Elektrik motorlarının çeşitleri ve tasarım özellikleri. Elektrik motorunun cihazı ve çalışma prensibi Elektrik motoru elektriği dönüştürür

METODOLOJİK YÖNERGE 2 sistem ve teknolojiler” Konu 1. Doğrusal DC devreler. 1. Temel kavramlar: elektrik devresi, elektrik devresinin elemanları, elektrik devresinin kesiti. 2. Sınıflandırma

Elektromekaniğin dört yasası İçindekiler: 1. Genel bilgiler 1.1. Enerji dönüşümü dönen manyetik alanlarla ilişkilidir 1.2. Sürekli enerji dönüşümünü sağlamak için,

1 Senkron elektrik makineleri Genel bilgiler ve yapısal elemanlar Profesör Polevskiy V.I. Senkron makineler, içinde manyetik alanın olduğu, alternatif akıma sahip elektrik makineleridir.

Giriş BÖLÜM I Genel elektrik mühendisliği Bölüm 1. DC elektrik devreleri 1.1. Elektromanyetik alanın temel kavramları 1.2. Devrelerin pasif elemanları ve özellikleri 1.3. aktif elemanlar

"Elektrik Mühendisliği ve Elektronik" disiplininin yaklaşık tematik planı ve içeriği.. DC elektrik devreleri Uygulamalı alıştırma Elektrik devrelerinin seri olarak hesaplanması,

Katsman M. M. Elektrik makinelerinin hesaplanması ve tasarımı: Teknik okullar için ders kitabı İnceleyenler: N. G. Karelskaya, A. E. Zagorsky Katsman M. M. K 30 Elektrik makinelerinin hesaplanması ve tasarımı: Ders kitabı.

Asenkron makineler Asenkron makine, çalışma sırasında dönen bir manyetik alanın uyarıldığı, ancak rotoru asenkron olarak dönen, yani. alanın hızından farklı bir hızda. 1 Rusça tarafından önerildi

İÇİNDEKİLER Önsöz... 3 Bölüm 1. Doğru akımın doğrusal elektrik devreleri... 4 1.1. DC elektrikli cihazlar... 4 1.2. DC elektrik devresinin elemanları... 5 1.3.

9. DC MAKİNELERİ DC makineleri tersinir makinelerdir, yani. hem jeneratör modunda hem de motor modunda çalışabilirler. DC motorların avantajları vardır

Konu 13 Senkron jeneratörler, motorlar Plan 1. Senkron jeneratör tasarımı 2. Senkron jeneratörün çalışma prensibi 3. Senkron motor tasarımı 4. Senkron motorun çalışma prensibi

EĞİTİM DİSİPLİN LİSTESİ İÇERİĞİ VE DİSİPLİN BÖLÜMLERİNİN (MODÜLLER) İÇERİĞİ p / n Disiplin modülü Dersler, yarı zamanlı 1 Giriş 0.25 2 Doğrusal DC elektrik devreleri 0,5 3 Doğrusal elektrik devreleri

UDC 681.518.22+681.518.5: 621.313.333 V. Yu. OSTROVLYANCHIK, Teknik Bilimler Doktoru, Profesör, Başkan. kafe AEP ve PE (SibGIU) I. Yu. bölümde öğretim görevlisi AEP ve PE (SibGIU) Novokuznetsk KARŞILAŞTIRMA

Önsöz 3 Giriş 5 Birinci Bölüm. DC elektrik devreleri 10 1.1. Doğru akımın elde edilmesi ve uygulamaları 10 1.2. Elektrik tesisatlarının elemanları, elektrik devreleri ve diyagramları

Mİ KUZNETSOV VAKIFLAR ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BEŞİNCİ BASKI, KAND BASKI ALTINDA REVİZE EDİLMİŞTİR. TEKN. SCIENCE S. V. STRAKHOVA Ana Müdürlük Mesleki Eğitim Akademik Kurulu Tarafından Onaylandı

86 BÜLTEN GGTU İM. P. O. SUKHOGO 16

İÇİNDEKİLER Önsöz ................................................................ .... 5 1. Metal kesme makinelerinin elektrik tahriklerinin gücünün hesaplanması 1.1. Genel bilgi................................................ 7 1.2. Planya makineleri ................................................................

FAZhT FGOU DPT Alatyr Demiryolu Ulaştırma Koleji Elektrik Makinaları

FEDERAL EĞİTİM AJANSI SİBİRYA FEDERAL ÜNİVERSİTESİ POLİTEKNİK ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK TAHRİKİ Kontrol ve ölçüm malzemeleri Krasnoyarsk SFU 2008 UDC 62-83(07) P12 İnceleyen:

Tambov Bölgesi Eğitim ve Bilim Bölümü TOGAPOU "Tarımsal-Endüstriyel Koleji" PM 3 "Elektrikli ekipmanların bakımı, sorun giderme ve onarımı ve otomatik

Ticari olmayan anonim şirket ALMATI ENERJİ VE İLETİŞİM ÜNİVERSİTESİ Elektrikli tahrik ve endüstriyel tesislerin otomasyonu bölümü OTOMATİK ELEKTRİK TAHRİK ARACILIĞIYLA ENERJİ TASARRUFU

KONU 1. DC ELEKTRİK MAKİNELERİ Görev 1. Görev sürümünüze göre (Tablo 1, sütun 2, 3, 4), iki kutuplu bir DC makinenin enine kesitinin bir taslağını çizin ve gösterin.

Orta seviye sertifika (sınav şeklinde). Sınav, biletlere verilen cevaplar şeklindedir. Her bilet, her görevden birinde 3 soru içerir. Toplam bilet 28. 28 bilet mutlu öğrenci kendini seçer

YAĞ POMPA İSTASYONLARINDA SENKRON MOTORLARIN FREKANS DÜZENLEME YASALARI HAKKINDA UDC 621.313.323 Shabanov V.A., Kabargina O.V. Ufa Devlet Petrol Teknoloji Üniversitesi e-postası: ShabanovVA1@yandex.ru

RUSYA EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI Yüksek Mesleki Eğitim Federal Bütçe Eğitim Kurumu "Tomsk Devlet Mimarlık ve İnşaat Mühendisliği Üniversitesi" (TGASU) PERFORMANS ÖZELLİKLERİ

S=Kullanıcı Arayüzü
P=Mω
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tanıtım

1.1. "Elektrik" kavramının tanımı
sürücü ünitesi"
elektrikli tahrik
kontrollü bir elektromekanik
sistem. Amacı elektrik enerjisini dönüştürmektir.
mekanik ve tam tersi ve bu süreci yönetin.
Elektrikli sürücünün iki kanalı vardır - güç ve bilgi
(resim çizme
1.1).
İle
ilk
kanal
taşınan
çevrilebilir
enerji, ikinci kanal aracılığıyla gerçekleştirilir
enerji akışı yönetimi ile ilgili bilgilerin toplanması ve işlenmesi
sistemin durumu ve işleyişi, teşhisi
hatalar.
Güç kanalı iki bölümden oluşur
elektrik ve
mekanik ve içermelidir
bağlantı bağlantısı
elektromekanik dönüştürücü
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Şekil 1.1. Elektrikli sürücünün genel yapısı

üst seviye otomatik kontrol sistemi
Bağlantı kanalları
IP
Ağ
EP
kanal
elektrikli tahrik
EMF
milletvekili
Çalışan
organ
Elektrik parçası
Mekanik
Elektrikli sürücünün güç kanalı
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
Proses tesisi
sistem
elektrik kaynağı
bilgilendirici

Elektrikli sürücünün güç kanalının elektrik kısmında
elektrik dönüştürücüler EP içerir, verici
IP güç kaynağından elektrik enerjisi
elektromekanik dönüştürücü EMF ve tersi ve
elektrik parametrelerinin dönüşümünü gerçekleştirmek
enerji.
Mekanik
Bölüm
elektrikli tahrik
oluşur
itibaren
elektromekanik dönüştürücünün hareketli gövdesi,
mekanik dişliler MP ve tesisatın çalışma gövdesi,
mekanik enerjinin yararlı bir şekilde gerçekleştirildiği.
elektrikli tahrik
etkileşime girer
İle
sistem
güç kaynağı (veya elektrik enerjisi kaynağı),
teknolojik kurulum ve bilgi yoluyla
Bilgi sistemine sahip IP dönüştürücü
yüksek seviye.
Elektrik
tahrik ünitesi
Kullanılmış
v

ekonomi.
geniş
Yayılmış
elektrikli tahrik
N.I. Usenkov. Elektrik
şartlandırılmış
özellikleri
elektriksel
enerji:
gökyüzü sürüşü

Elektrikli tahrik, en enerji yoğun olanlardan biridir.
tüketiciler ve enerji dönüştürücüler. o tüketir
üretilen tüm elektriğin %60'ından fazlası.
Elektrik
tahrik ünitesi
geniş
Kullanılmış
v
sanayi, ulaşım ve kamu hizmetleri
ekonomi.
Elektrik
tahrik ünitesi
bir
itibaren
çoğu
enerji yoğun tüketiciler ve enerji dönüştürücüler.
teori
düzenlenmiş
elektrikli tahrik
Alınan
sayesinde yoğun geliştirme
iyileştirmeler
geleneksel ve yeni güç kontrollü yaratılması
yarı iletken cihazlar (diyotlar, transistörler ve
tristörler), entegre devreler, dijitalin gelişimi
bilgi teknolojileri ve çeşitli geliştirme
mikroişlemci kontrol sistemleri.
Mülkiyet
teori
v
alanlar
düzenlenmiş
elektrikli tahrik
bir
bir
itibaren
en önemli
uzmanların mesleki eğitiminin bileşeni
N.I. Usenkov. Elektrik
yön "Elektrik mühendisliği,
enerji ve teknoloji
gökyüzü sürüşü

1.2. Elektrikli sürücünün bileşimi ve işlevleri

İşlev
elektrik
dönüştürücü
EP
oluşur
v
C şebekesi tarafından sağlanan elektrik enerjisinin dönüştürülmesi ve
Şebekenin voltajı Uc ve akımı Ic ile elektriksel olarak karakterize edilir
motorun ihtiyaç duyduğu ve miktarları ile karakterize edilen aynı enerji
Ü, İ.
Dönüştürücüler yönetilmez ve yönetilir. Onlar
tek taraflı (doğrultucular) veya iki taraflı (ile
kullanılabilirlik
2
kitler
vanalar)
iletkenlik,
saat
dönüştürücünün tek yönlü iletimi ve ters (
yük) enerji akışı ek bir anahtar kullanır
frenleme modunda enerjiyi "boşaltmak" için transistör üzerindeki eleman
elektrikli sürücü.
EMI elektromekanik dönüştürücü (motor), her zaman
sürücüde mevcut olan elektriği dönüştürür
enerjisini (U, I) mekanik enerjiye (M,ω) dönüştürür.
Mekanik dönüştürücü MP (şanzıman): şanzıman, çift
vida somunu, N.I.
bloklar,
Usenkov.crank
Elektrikli krank mekanizması
koordinat
motorun M momenti ve hızı ω
gökyüzü sürüşü

Şekil 1.2. Elektrikli sürücünün enerji kanalı
P2
P1
Ağ
ΔPc
ΔPe
biz, ben
∆Pr
ΔPm
ΔPem
ben
mm, ω m
E, b
EMF
EP
Δ Profesyonel
milletvekili
∆Pr
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
RO

miktarları,
karakterize etmek
çevrilebilir
enerji:
gerilimler, akımlar, momentler (kuvvetler) mil konumunu hızlandırır
uzaya sürücünün koordinatları denir.
Aktüatörün ana işlevi kontrol etmektir.
koordinatlar, yani zorunlu yönlerinde
teknolojinin gereklerine göre değişiklik
işlem.
Koordinatlar içinde yönetilmelidir,
izin verilen
yapılar
elementler
elektrikli sürücü,
nasıl
sistemin güvenilirliğini sağlamak. Bunlar izin verilebilir
limitler genellikle koordinatların nominal değerleri ile ilişkilendirilir,
ekipmanın optimum kullanımını sağlamak.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

otomatik
elektrikli tahrik
(AEP)
o
elektrikten oluşan elektromekanik sistem
Mekanik şanzımanla bağlanan EM makinesi
RM çalışma mekanizmasına sahip PU, güç dönüştürücü SP,
SU kontrol sistemi, BSU sensör ünitesi,
geri besleme sensörleri olarak işlev gören
ana
değişkenler
devletler
EP
(parametreler:
iş makinesinin mil konumu, açısal hız, moment,
motor akımı) ve güç kaynakları sağlayan
belirtilen elektrikli cihazların güç kaynağı.
yarı iletken
ortak girişim
sert
için
uyumlaştırma
elektriksel
parametreler
kaynak
elektriksel
enerji
(Voltaj,
Sıklık)
İle
elektrik
EM makinesinin parametreleri ve parametrelerinin düzenlenmesi
(hız, voltaj ve dönüşün tersine çevrilmesi
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Şekil 1.3. Otomatik blok şeması
elektrikli tahrik
Güç kaynağı
sinyal
görevler
EM
SU
ortak girişim
BSU
PU
RM
EP bilgi kanalı
EP'nin elektrik kısmı
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
EP'nin mekanik kısmı

Kontrol sistemi kontrol etmek için tasarlanmıştır
güç dönüştürücü ve bir kural olarak, üzerine inşa edilmiştir
çipler veya mikroişlemci. Sistem girişinde
yönetmek
servis
sinyal
görevler
ve
sinyaller
sensör ünitesinden olumsuz geri bildirim
cihazlar.
sistem
yönetmek,
v
uyum
İle
içine gömülü algoritma, sinyaller üretir
güç dönüştürücü kontrolü, kontrol
elektrik makinesi.
Çoğu
kusursuz
elektrikli tahrik
bir
otomatik
elektrikli tahrik
ayarlanabilir
elektrikli tahrik
İle
otomatik
düzenleme
durum değişkenleri.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Otomatik elektrikli tahrik şu bölümlere ayrılmıştır:
Hız veya tork stabilize EP;
Hareket eden yazılım kontrollü EP
sinyalin içerdiği programa uygun çalışma mekanizması
görevler;
Çalışma mekanizmasını hareket ettiren Follower EA
keyfi değişen giriş sinyaline göre
Konumsal
EP,
tasarlanmış
çalışma mekanizmasının pozisyonunun düzenlenmesi
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
için

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

DC motorlara dayalı elektrikli tahrik
akım
Kullanılmış
v
çeşitli
endüstriler
endüstri:
metalurji,
mühendislik,
kimyasal, kömür, ağaç işleri vb.
Düzenleme
açısal
hız
motorlar
kalıcı
akım
almak
önemli
yer
v
otomatik elektrikli sürücü. ile uygulama
tristör dönüştürücülerin bu amacı
düzenlenmiş bir sistem yaratmanın modern yollarından biri
DC elektrikli sürücü.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

DPT'nin HB ile hız kontrolü üç tarafından gerçekleştirilir.
yollar:
1. Sargıda sabit bir akım ile motorun armatüründeki voltajın değiştirilmesi
uyarılma;
2. Motor uyarma sargısındaki akımı sabit bir şekilde değiştirerek
ankraj gerilimi;
3. Kombine motor armatür voltajı değişimi
uyarma sargısı.
ve akım
Motorun armatür voltajı veya alan sargısındaki akım,
en büyük uygulaması olan kontrollü doğrultucular kullanmak
tek fazlı ve üç fazlı köprü doğrultucuları aldı.
Motoru alan sargı devresi üzerinden kontrol ederken, kontrollü
doğrultucu daha düşük güç için yapılmıştır ve daha iyi ağırlık, boyut ve maliyet göstergelerine sahiptir.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Ancak zaman sabitinin büyük olması nedeniyle
uyarma sargıları, elektrikli tahrik en kötüsüne sahiptir
dinamik
özellikler
(bir
az
yüksek hız) motor armatür devresinden daha fazla. Böyle
yol
tercih
zincirler
yönetmek
belirlenen
özel sürücü gereksinimleri.
Üretim mekanizmalarıyla çalışırken
(ör. ana ve yardımcı mekanizmalar
işleme makinelerinde dişliler, vinç mekanizmaları,
asansörler) dönüş yönünü değiştirmek gerekir
motor
(fark etmek
tersi).
Değişiklik
dönme yönlerine genellikle bu tür eşlikler eşlik eder.
hızlı (ve aynı zamanda sorunsuz) gibi gereksinimler
frenleme ve yumuşak hızlanma.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tahrik motorunun dönüş yönünün tersine çevrilmesi sağlanabilir
armatüre verilen voltajın polaritesini değiştirerek veya değiştirerek
uyarma sargısındaki akımın yönü. Bu amaçla çapa zincirinde veya
uyarma sargıları bir kontak anahtarına (dönüştürücü) girer veya
iki kontrollü tristörlü dönüştürücü kullanılmaktadır.
Tersinir bir tristör dönüştürücünün yapısal diyagramı
armatür sargı devresindeki kontak anahtarı şekilde gösterilmiştir. V
için tasarlanmış çoğu dönüştürücüde olduğu gibi bu devre
sürücü, düzeltme modu, ters çevirme modu ile dönüşümlü olarak değişir.
Bu nedenle, örneğin, başlangıç ​​modunda hızlanırken ve onu stabilize ederken
koşullar
yükseltmek
yükler
üzerinde
mil
motor
tristör
dönüştürücü, enerji sağlayan doğrultma modunda çalışır
motor. Gerekirse, frenleme ve ardından durma
dönüştürücü aracılığıyla ağdan motora enerji beslemesi
Dur,
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

tercüme
motor ters çevirme modunda.
Eylemsizlik etkisi altında DC makinesi
şaftındaki kütle jeneratör moduna girer,
depolanan enerjiyi dönüştürücü aracılığıyla geri döndürmek
AC şebekesine (rejeneratif frenleme).
Ters Çevirici Blok Şeması
Ağ
380V, 50Hz
zaman uyumsuz
VS1
UZ1
VS6
SIFU
Uо.с
1
ID1
2
QS1
Uda
1
2
ID2
M1
LM1
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
Uz.s

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tristör dönüştürücü-motor sistemi

Düzenlenmiş olarak kullanılan ana dönüştürücü türü
DC EP'ler yarı iletken statiktir
dönüştürücüler (transistör ve tristör). Onlar temsil eder
kontrollü ters çevrilen veya ters çevrilmeyen doğrultucular,
sıfır veya köprü tek fazlı veya üç fazlı üzerinde toplanır
şemalar. Güç transistörleri esas olarak
düşük güçlü EP'de darbe voltaj regülasyonu.
TP - D sisteminin çalışma prensibi, özellikleri ve özellikleri
Şekil 2'de gösterilen devre örneğini düşünün. 2.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

à)
á)
~ U1
i1
T1
e2.1
VS1
Ud
+
M2
+
Ia1
İD
Uo1
uo
2
e2.2
LM
3
VS2
Bence
0
L
1
Ia2
4
5
6
Uo2
Ñ È Ô Ó
uÑ
Resim çizme
2
N.I. Usenkov.
Elektrik
gökyüzü sürüşü
7
m

Kontrollü doğrultucu (dönüştürücü) şunları içerir:
iki sekonder sargıya sahip eşleşen transformatör T,
iki tristör VS1 ve VS2, yumuşatma reaktörü
endüktans L ve bir darbe fazı kontrol sistemi
SIFU. OBM motorunun uyarma sargısı kendi gücüyle çalışır.
kaynak.
Doğrultucu, üzerinde voltaj regülasyonu sağlar
EMF EP'sinin ortalama değerini değiştirerek motor. Bu
UU sinyalinde değişen SIFU yardımı ile elde edilir
tristör kontrol açısı α (açılma gecikme açısı
potansiyelin açık olduğu ana göre tristörler VS1 ve VS2
anotları ile karşılaştırıldığında pozitif hale gelir
katottaki potansiyel). α = 0 olduğunda, yani tristörler VS1 ve VS2
belirli bir anda SIFU'dan kontrol darbeleri Uα alır,
dönüştürücü tam dalga doğrultma gerçekleştirir
ve motorun armatürüne tam voltaj uygulanır. eğer ile
SIFU kullanarak, VS1 tristörlerine kontrol darbeleri beslemesi ve
VS2, α ≠ 0 açısıyla bir kayma (gecikme) ile oluşur, ardından EMF
dönüştürücü azalır ve dolayısıyla azalır
motora sağlanan ortalama voltaj.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Çok fazlı bir dönüştürücünün ortalama EMF değerinin bağımlılığı
tristör kontrol açısından a formuna sahiptir:
(1)
ECP Emax m sin m cos ECP 0 cos
m, faz sayısıdır;
E - dönüştürücünün EMF'sinin genlik değeri;
ESR0 - α = 0'da dönüştürücü EMF.
Akım dalgalanmasının armatür hedefi üzerindeki zararlı etkisini azaltmak
genellikle endüktansı L olan bir yumuşatma reaktörü açılır.
izin verilen akım dalgalanma düzeyine bağlı olarak seçilir.
Elektromekanik ve mekanik özellikler için denklemler
motor:
(2)
(3)
ECP 0 cos k I RY RP k
ECP 0 çünkü
k M Rß
RP
k2
nerede
- eşdeğer direnç
RP xT m 2 RT RL
dönüştürücü;
xT, RT - sırasıyla ikincil sargıya indirgenir
kaçak endüktif reaktans ve aktif direnç
transformatör sargıları;
RL, yumuşatma reaktörünün aktif direncidir.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Gölgeli alanda, motor modunda çalışıyor
fark edilebilir bir değişiklik (düşüş) belirleyen aralıklı akım
sertlik özellikleri. Tek yönlü iletim nedeniyle
dönüştürücü özellikleri yalnızca ilk sırada bulunur
(1...3 α = 0; 30, 60°) ve dördüncü (4...7 α = 90, 120, 150, 180°)
kadranlar. Daha küçük kontrol açıları daha büyük bir SP'ye karşılık gelir ve,
dolayısıyla daha yüksek motor devri; α = π/2 EMF'de
UV EP = 0 ve motor dinamik fren modunda çalışır.
Şek. 3, üç fazlı bir köprüye sahip bir EA diyagramını gösterir
geri dönüşümsüz UV
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

~ 380 Â; 50 kuruş
T1
uÑ
uo
Ñ
È
Ô
Ó
sen
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
Ud
L
İD
M1
+
LM
-
UB
N.I. Usenkov.
Elektrik
Resim çizme
3
gökyüzü sürüşü
-

Dördünde de motor performansı için
kadranlar tersinir kontrollü doğrultucular kullanılır,
iki tersinmez doğrultucudan oluşan, örneğin
sıfır çıkış şek. 4.
a)
~ 380V; 50 Hz
B)
T1
2
UC
sen
sen
İLE
VE
F
saat
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
L1
-
2
L
1 dakika
0
dk
m
1 2
1maks
M1
UB
2 2
L2
+
maksimum
-
N.I. Usenkov.
Elektrik
Resim çizme
4
gökyüzü sürüşü

tersine çevrilebilir
aranan
dönüştürücüler,
izin vermek
yükteki DC voltajının ve akımının polaritesini değiştirin.
Tersinir SW iki temel ilkeyi kullanır
valf seti kontrolü: ortak ve ayrı.
Ortak kontrol, sistemden besleme sağlar
tristör kontrol darbelerinin darbe fazı kontrolü
Uα aynı anda her iki setin tristörlerinde - VS1, VS3, VS5
(katot grubu) ve VS2, VS4, VS6 (anot grubu). Aynı zamanda, nedeniyle
iki setin kontrol darbeleri arasında bir kayma açısının varlığı
π'ye yakın tristörler, bunlardan biri doğrultucuda çalışıyor
modu ve akımı iletir, diğeri ise invertör modunda çalışan akım
yürütmüyor. Ortalamalar arasında böyle bir kontrolü sağlamak için
Doğrultucu ve eviricinin EMF değerleri mevcut olmalıdır
oran
ancak anlık değerlerin farklılığından dolayı
Tristör setleri arasındaki EMF, sözde akar
dengeleme akımı Şekil 2'de gösterilen devrede sınırlamak için.
Şekil 4a'da L1 ve L2 dalgalanma reaktörleri sağlanmıştır.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Valf dönüştürücülerin şemaları,
yön değişikliği sağlamak
enerji akışı
Otomatik elektrikli tahriklerde
tahrik motorunun hızını ayarlayın.
gereklidir
DC makinelerini kullanırken,
görev sadece dönme hızını kontrol etmek değildir, (çünkü
besleme geriliminin büyüklüğünü değiştirerek), aynı zamanda
dönüş yönü değişikliği (ters). Bunun için
üzerindeki voltajın her iki polaritesini de değiştirmeniz gerekir
yük ve yükteki akımın yönü.
Bu sorun özel bir yöntemle çözülür.
Uygulamasız DC dönüştürücü
iletişim ekipmanı,
sözde ters
N.I. Usenkov. Elektrik
dc dönüştürücü
akım, oluşan
gökyüzü sürüşü

her biri iki valf setinden oluşan
akımın yükten sadece bir tanesinde akmasına izin verir
yön.
Geri vites valf konvertörlerinin mevcut tüm şemaları
iki sınıfa ayrılabilir:
çapraz ("sekiz") şemalar ve
karşı paralel devreler.
Çapraz devrelerde (şekil a - sıfır ve b - köprü)
transformatörün iki grup yalıtılmış valf sargısı vardır,
iki set vananın beslendiği.
Sırt sırta devrelerde (şekil c), yalnızca bir
transformatörün valf sargıları grubu.
Geri viteste
şunlardır:
dönüştürücüler
çoğu
üç fazlı sıfır;
eşitleme ile çift üç fazlı
reaktör ve
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
yaygın

Üç fazlı ters çevirici
sıfır çıkışlı
A
T1
C
zaman uyumsuz
n
a
UZ1
B
b1
1
c1
a2
B
c2
2
Iur2
Lur1
ID1
Uda
Iur2
VS1…
VS3
US2
Lur2
ID2
M1
N.I. Usenkov. Elektrik
LM1
gökyüzü sürüşü
VS4…
VS6
1
SIFU 2
zaman uyumsuz
Uz'lar

Endüktif devreler için üç fazlı doğrultucu devreler kullanılır.
elektrik makinelerinin uyarma sargılarına güç sağlamak için yük,
altı fazlı
motorun çapa zincirlerine güç sağlamak için,
on iki fazlı özellikle güçlü elektrikli tahrikler.
Ters çeviricinin çalışması
Diyelim ki zamanın ilk anında makine
n rpm hızında saat yönünde döndürülür. Aynı zamanda, o
geliştirilmiş geri EMF Ejak ve akım I ankraj devresinden aktı
(resim çizme
). Makine ilk güçten güç aldı
çalışan dönüştürücü valf kiti UZ1
düzeltme modu Dönme hızını azaltmak için
makine, kendisine sağlanan besleme voltajını azaltmak için gereklidir, ardından
tristör kontrol açısını arttırmaya ihtiyaç var
UZ1 doğrultucunun VS1,VS2,VS3'ü.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Aynı zamanda, motorun ataleti nedeniyle, arka EMF Ejak'ı yapamaz.
keskin bir şekilde değişir ve üzerindeki Ud1 voltajından daha büyük olduğu ortaya çıkar
çıkış
dönüştürücü
(üzerinde
Çapa
motor).
vanalar
dönüştürücü UZ1 hızla kapanır ve yük akımı azalır
sıfıra kadar. Ancak elektrikli makinenin çapa zincirinin kelepçelerinde,
atalet ile dönen arka EMF Eyak korunur, bu da
dönmenin kinetik enerjisinin faydalı kullanımına izin verir
sürün, elektriğe dönüştürün ve aynı zamanda hızlı bir şekilde
elektrikli arabayı yavaşlat.
Bunu yapmak için, ilk valf kitini dönüştürmeniz gerekir.
inverter modu, yani α1 > 90° açısını artırın. Ama önce
dönüştürücü kiti UZ1 invertörde kullanılamaz
modunda, makinede ters polariteye sahip olmak gerektiğinden
gerilim Ud1. Bu nedenle, ikinci
çıkışına bağlı olan UZ2 (α2 > 90°) valf seti
ilk set UZ1'in çıkışına paralel olarak yükleyin. Araba
jeneratör modunda çalışır, dolayısıyla dönüş hızı
düşme. Sonuç olarak, arka EMF Eyak,
besleme gerilimi N.I.
Usenkov için.
ikinci Elektrik
içinde çalışan UZ2 kiti
invertör modu. gökyüzü sürüşü

n
Frenleme
Motor e
hız aşırtma
mod
Motor
mod
0
T
Tersi
Bence
E
0
T
<90
US2
V
VE
>90
VE
>90
<90
UZ1
V
UZ1
<90
V
Şekil 1.2. Çalışma modu şeması
DC elektrik makinesi
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Elektrikli makine durduğunda (Ejak=0; n=0),
ikinci UZ2 valf setini bir doğrultucuya dönüştürün
modu (α2<90°). При этом электрическая машина опять переходит
motor moduna geçer ve ikinci bir valf seti ile çalışır
ABD2.
Yön
rotasyon
arabalar
değişiklikler
üzerinde
ters (motor ters) ve tekrar başlar
hızlandırmak (n=0'dan belirli bir hıza, örneğin
sürücü koordinatlarının üçüncü çeyreğinde n=nnom: n ve I veya n
ve M).
Tekrar tersine çevirmek gerekirse, o zaman
UZ2 valflerinin ikinci setinin α2 açısı, valfleri kapalıdır.
İlk vana seti UZ1 invertöre dönüştürülür
modunda (α 1>90°), armatür akımının yönü Id ters çevrilir,
elektrik makinesi jeneratör modunda çalışır
motorun tamamen durması.
Gelecekte, α1> 90° açısında bir azalma ile ilk set
vanalar UZ1 doğrultucu moduna geçirilir ve
motor ayarlanan hıza hızlandırılır.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tersinir özelliğin düzenleyici özelliği
dönüştürücü
Uda
Ud0
Uda1
α1
mod
doğrultucu
0
Udβ1
π
π/2
mod
çevirici
α2
β1
-Ud0
Udβ
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
α
β

Üzerindeki streslerin ortalama değerleri ise
çıktı UZ1 ve UZ2 ifadesini alıyoruz
Udocosα1 = Udocosβ2.
Bu nedenle, α1= β2 olması gereklidir. beri
inverter modu β =180°- α, ardından eşitlik koşulu
eşitleme devresindeki ortalama voltaj değerleri
α1+ α2 =180° olarak gösterilebilir, burada α1 ve α2 açılardır
birinci ve ikinci setlerin tristörlerinin kontrolü
doğal noktadan sayılan vanalar
tristörlerin kilidini açma.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tersinir olanın dış özellikleri
dönüştürücü
Doğrultucu ve invertörün dış özellikleri
bu durumda kümeler birinin devamıdır
başka ve doğrusal bir sonuç dış verin
ters çeviricinin özellikleri
Uda
β1
α1
β1 > β
2
α2 > α
β3 > β
2
1
α3 > α
2
mod
çevirici
mod
doğrultucu
0
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
İD

Valfin ortak kontrolü
kitler
Kontrol darbeleri eş zamanlı olarak uygulanırsa
UZ1 ve UZ2 setlerinin valfleri ve kontrol açıları
tristörler koşulu karşılar
α1 + α2 = π,
kontrol
kapak
kabul.
gruplar
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
aranan

Ayrı valf kontrolü
kitler
Dördünde de çalışan bir elektrikli sürücü elde etmek için
alanın kadranları: ω - I veya ω - M, ters kullanmak gerekir
armatür akımı akışı sağlayan tristör dönüştürücü
motor her iki yönde.
Ters çeviriciler iki grup tristör içerir,
birbirine zıt paralel bağlanır.
Bu şemada, her biri aşağıdakilere göre monte edilmiş iki valf seti UZ1 ve UZ2
birbirine paralel bağlı üç fazlı köprü devresi
doğrultulmuş akım tarafında ters polarite.
Her iki tristör grubuna aynı anda kilit açma darbeleri uygulayın
mümkün değildir, çünkü kısa devre meydana gelir. Bu nedenle bu şemada
sadece çalışabilir
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

bir grup tristör UZ1 veya UZ2; başka bir grup
tristörler kapalı olmalıdır (açma darbeleri
kaldırıldı).
Böylece ters dönüştürücüler
ayrı kontrol - bunlar dönüştürücülerdir,
hangi kontrol darbeleri sadece bir tanesine gelir
akımı ileten valf setlerinden. dürtüler
şu anda ikinci valf setinin kontrolü
temin edilir ve vanaları kapatılır. Şemada Reaktör Lur
eksik olabilir. Gorby243'leri görün
Valflerin ayrı kontrolü ile,
sadece şu anda olan tristör grubu
yükte akım iletmelidir. Bu grubu seçmek
aktüatörün hareket yönüne bağlıdır ("İleri" veya
"Geri") ve sürücünün çalışma modundan: motor
mod veya rejeneratif frenleme.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Tablo 1 - Vana kiti seçimi
EP çalışma modu
Motor
Fren
Yön
hareketler
"İleri"
UZ1
US2
"Geri"
US2
UZ1
EA kontrol sistemlerinde istenilen grubun seçilmesi ve dahil edilmesi
tristörler mantıksal bir yöntemle otomatik olarak üretilir.
Yapım prensibi olan LPU'nun anahtarlama cihazı
şekilde gösterilmiştir.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

"İleri" çalışırken armatür akımının yönünü kabul ediyoruz.
pozitif için motor modu. Olumlu bir sinyal ile
harekete karşılık gelen hızın ayarlanması ωset
"İleri" ve
motor modunda da olan hız hatası sinyali
(ωset- ω)≥0, mevcut regülatörden LPU'ya gelen sinyal olacaktır,
(+) işareti olacaktır. Buna uygun olarak sağlık tesisi elektronik cihazı açacaktır.
tristöre kilit açma darbeleri sağlayan anahtar QS1
grup UZ1. Kontrol açısı α1 sistem tarafından belirlenir
çıkış sinyaline göre otomatik düzenleme
akım regülatörü RT. Hem SIFU'lar (1) hem de (2) uyum içinde çalışır, böylece
açıların toplamı kaçtır
α1 + α2 = π .
(1)
Böylece, çalışan bir tristör grubu için
düzeltme modunda, tetikleme darbeleri α1 = açısıyla uygulanır
0…π/2. Aynı zamanda, SIFU2 impuls üretir
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

kontrol açısı α2 = π - α1, yani kontrol açısı,
ilgili
çevirici
rejim
İş
dönüştürücü UZ2. Ancak elektronik anahtar
QS2 açık, grubun tristörlerine kontrol darbeleri
UZ2 alınmadı.
UZ2 dönüştürücü kapalı, ancak
inverter modunda çalışmaya hazır.
Çok
prensip
kabul
yönetmek
(1) ile tanımlanan valf kitleri,
sürücünün mekanik özelliklerini eşleştirin
gösterildiği gibi motor ve fren modları
figür.
saat
ihtiyaç
frenleme
sürmek
hız referans sinyali ωayar azalır. Hata:
hız değişiklikleri işareti (ωass - ω)<0, и на входе ЛПУ знак
sinyal (+)'dan (-)'ye değişir, buna göre
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

QS1 kontağı kapanır ve QS2 kontağı açılır. Ancak
QS2 kontağının açılması hemen gerçekleşmez, ancak bazı durumlarda
armatür akımı için gereken zaman gecikmesi
sıfıra düşürüldü ve UZ1 tristörleri engellemeyi geri yükledi
özellikler. Akımın sıfıra düşmesi, akım sensörü DT tarafından kontrol edilir ve
boş organ BUT (diğer şemalarda, bu amaç için,
valf iletkenlik sensörleri).
Belirli bir gecikmeden sonra akım sıfıra düştüğünde
zaman, QS2 anahtarı açılır ve dönüştürücü çalışmaya başlar
UZ2, inverter modunda çalışmaya hazır. Tahrik ünitesi
rejeneratif frenleme moduna girer, toplam süre
anahtarlama tristör grupları 5 - 10 ms'dir, bu
ES kontrolünün yüksek kalitesini sağlamak için kabul edilebilir.
Motor modunda "Geri" yönünde çalışırken, işaret
hız referansı negatif ve mutlak değer
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

hız hataları |ωset - ω | pozitif, yani
LPU girişi negatif bir sinyal alır ve açılır
anahtar
QS2.
Çalışma
dönüştürücü
US2
v
düzeltme modu Mantıksal çalışma kuralları
LPU Tablo 2'de gösterilmektedir.
Sağlık tesislerinin diğer planları da kullanılmaktadır.
Ters tahrikli TP-D'nin mekanik özellikleri
ayrı kontrol ile şekilde gösterilmiştir.
sürekli akım ile
denklem (1) ile tanımlanır.
çapalar
motor
onlar
Küçük bölgede süreksiz akımlar modunda
tork değerleri, özelliklerin doğrusallığı ihlal edilir.
Modern akım ve hız kapalı sistemlerde
düzenleme, uyarlamalı kullanımı sayesinde
kontrolörler, mekanik doğrusallaştırmak mümkündür
EP iN.I.'nin özellikleri
priUsenkov.
küçük elektrik
moment değerleri.
gökyüzü sürüşü

Tablo 2 - Tıbbi tesisin çalışma mantığı
İşaret
İşaret
İşaret
açıldı
Çalışma
mod
kıç
|ωass-ω|
girişte
anahtar
İş
sağlık tesisi
QS
dönüştürmek
ha
+
+
+
QS1
UZ1
+
-
QS2
US2
-
+
-
QS2
US2
-
-
+
QS1
UZ1
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü
elektrikli tahrik
a
Motor
inci
Fren
Motor
inci
Fren

Doğrultucunun dış karakteristiği
Uda
Ud0
Ud1
0
İD
ben d1
ben k.z
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

7. Endüstriyel tesislerin ve teknolojik komplekslerin elektrikli tahriki ve otomasyonu

Teknik uygulama
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Görev 1. İndirgenmiş J ve Ms anlarının değerlerini belirleyin.
yükün kaldırılması (Şekil 1), biliniyorsa: Jd = 3,2 kg m2; Jr.o.=3.6 kg m2;
dişli kutusunun dişli oranı p=0.96; Yürütme organının etkinliği
(davul) B=0.94; motorun açısal hızı ω=112 rad/s; hız
kaldırma yükü v=0.2 m/s; kargo kütlesi m=1000 kg.
Açıklama.
Azaltılmış statik moment:
Mc
F s. Ö. P . Ö.
p BD
m g p.o.
p BD
1000 9,81 0,2
19.41Hm
0,96 0,94 112
Azaltılmış eylemsizlik momenti J:
J
J D J ro
ben p2
m(
2 3,2 3,6
0,2 2
1000
) 3,3 kg m2.
2
D
112
6,14
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Jd, np, ip, p
M, d, Jd
D
PU
Mpo, po, jpo
RO (b) ve şema 3. Kendinizi tanıyın
MatLab7/Simulink3.
kütüphane
ana
bloklar
v
program
4. Gerçekleştirmek için bir laboratuvar kurulumunun bir blok modelini derleyin.
verilen konuya uygun olarak araştırma yapın ve kısa bir açıklama yapın
kullanılan fonksiyonel cihazlar ve sanal ölçüm
aletler.
5. Sanal laboratuvar kurulumunu keşfedin ve ilk
programın iletişim kutularındaki veriler. Bir plan formüle edin
deney.
6. Çalışmayı tamamladıktan sonra yapı hakkında bir rapor hazırlayın:
Eserin adı ve eserin amacı;
Laboratuvar standının tanımı;
Deneysel bağımlılıkların osilogramlarının analizi;
Sonuçlar.
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

İş No. N. Elektrik tahrikinin aşağıdakilere göre araştırılması
"Doğrulaştırıcı-dönüştürücü-senkron motor" yapısı
Asenkron motorlu bir elektrikli sürücünün blok modeli
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

Simulasyon sonuçları
N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

N.I. Usenkov. Elektrik
gökyüzü sürüşü

EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI

RUSYA FEDERASYONU
FEDERAL EĞİTİM AJANSI
DEVLET EĞİTİM ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK PROFESYONEL EĞİTİM
UFIMSKY DEVLET YAĞI

TEKNİK ÜNİVERSİTE

V.İ.BABAKIN

Disiplin derslerinin seyri:

"Standartın otomatik elektrikli tahriki

üretim mekanizmaları ve teknolojik

kompleksler."
Bölüm 2.

Ufa 2007

1.AED, asenkron motorlu 4

1.1AEP, reostat kontrollü IM ile 4

AD 5 statoruna sağlanan ayarlanabilir voltajlı AKZD'li 1.2AEP

2. AC motorlar 7 ile AED'nin mevcut durumu

2.1 AED 7'nin sentez ve kontrol sorunları

3. Senkron kullanarak otomatik asenkron elektrikli sürücü

Elektrikli makine frekans dönüştürücüleri 9

4. Asenkron kullanan otomatik asenkron elektrikli tahrik

Elektrikli makine frekans dönüştürücüleri 11

5. Statik frekans dönüştürücülü (SFC) AC motorlu otomatik elektrikli tahrik 11

5.1 DC bağlantılı frekans dönüştürücü 12

13

7. Yapısında kontrollü doğrultucu bulunan PE'li AEPT………………………… .14

8. UV ile FC ile AED'de hız kontrolü………………………………………………… ...17

9. AED'de FC ile SW ile başlayın………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

10. SW ile AED'de Frenleme…………………………………………………………………..19

10.1.Ters güçlü frenleme (RT)………………………………………………… ..19

10.2.Dinamik frenleme………………………………………………………………… 19

10.3.Ters…………………………………………………………………………………. ..yirmi

11. SW'li FC'li AED'nin avantajları ve dezavantajları………………………………………………… .20

12. WIDE ile bir invertör kullanarak otomatik elektrikli tahrik………………………….20

13. Hız regülasyonu, WID ile AED'de kalkış frenlemesi……………………………… ...21

13.1 WID ile AED'de hız kontrolü………………………………………………………21

13.2 SHIRD ile AED'de Başlatma………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

13.3 SHIR ile AED'de Frenleme……………………………………………………………… 22

14 Bir PWM invertör kullanarak otomatik elektrikli tahrik……………………...22

15 İnvertörün PWM ile çalışma prensibi………………………………………………………………..23

16 PWM'li eviricinin şematik diyagramları…………………………………………………………24

Kilitlenemeyen tristörlere dayalı PWM'li 17 FC……………………………………………..25

18 Modern frekans dönüştürücülerin eleman tabanı…………………………....26

18.1 Güç filtreleri……………………………………………………………………………27

18.2Çift taraflı ısı emicili modern güçlü güç anahtarlarının özellikleri

19 IGBT transistörlere dayalı eviricilerin ana şemaları……………………………………………………….29

20 PWM ile FC ile AED'de hız kontrolü………………………………………………….29

21 PWM ile FC ile AED'ye Başlama……………………………………………………………………..29

22 PWM invertörlü AED'de frenleme………………………………………………………… .29

23 PWM'li FC'li AED'de acil durum modları………………………………………………………29

24 Montaj kablosunun uzunluğunun motor terminallerindeki aşırı gerilime etkisi……….30

25 Vektör kontrolünün ilke ve esasları…………………………………………………34

26 Vektör kontrolünün gerçekleştirilmesi…………………………………………………………..36

27 Doğrudan dönüşümlü otomatik AC elektrikli sürücü

Frekans kanadı (LFC)…………………………………………………………………… ..38

28 Kademeli devrelerde otomatik AC sürücü………….40

29 Elektrik motorlu otomatik elektrikli tahrikler………………………………………………………………………………………… 42

30 Elektromekanik elektromakine kademeli otomatik elektrikli tahrikler…………………………………………………………………………………………..43

31 Asenkron valf kademeli (AVK) otomatik elektrikli tahrikler.44

Çift beslemeli makinelere sahip 32 otomatik AC sürücü

Niya………………………………………………………………………………………. .45

33 Senkron modda çift güç makineli otomatik AC sürücüler……………………………………………………………………… 46

Çift beslemeli makinelere sahip 34 Otomatik AC sürücüler

Asenkron modda Niya……………………………………………………………………..48

35 Kömürsüz motora sahip otomatik AC elektrikli sürücüler …50

36 Otomatik servo AC sürücüler……… …….52
1. Asenkron motorlu AED
1.1 Reostatik düzenlemeli IM'li AED.

Bu şemalar, faz rotorlu IM için kullanılır.

Çalışma prensibi: Rotor devresinin aktif direncini değiştirerek, açısal hızı değiştirirken kaymayı da etkileriz.

Düzenleme kalitesinin en önemli göstergelerinden biri düzgünlüktür. Bu durumda, sırayla, röle-kontaktör devreleri kullanan standart kontrol ekipmanı ile sınırlanan rotor devresine eklenen ek direncin adımlarının sayısına bağlıdır. Aşama sayısındaki artış, röle ve kontak sayısında bir artışa neden olacak ve bu da bir bütün olarak sistemin hızında ve güvenilirliğinde bir azalmaya yol açacaktır. Ek olarak, bu tür elektrikli tahrikler, düşük enerji performansına, derin düzenleme alanında düşük verimliliğe sahiptir, ek dirençte önemli bir artış ile, karakteristik sertliği keskin bir şekilde azalır, bu da elektrikli sürücünün stabilitesini etkiler.

Düzenlemenin düzgünlüğünü artırmak için darbe parametrik düzenleme kullanılır. Bu yöntemin özü, ortalama değer şuna eşitken, rotor devresindeki ek direncin alternatif olarak eklenmesi ve çıkarılmasında yatmaktadır:

nerede t 1 - anahtarın kapalı durumunun süresi;

T 2 - anahtarın açık durumunun süresi.

incir. 2

ω koridorda iki sınır karakteristiği ε=1 ve ε=0 arasında düzgün bir şekilde değişecektir.

Reostat kontrollü bir EA'daki hız kontrolü aralığı aşağıdakilerle sınırlıdır:

1. 
   Büyük güç kayıpları (düşük verimlilik)
2. 
   Düşük kararlılık (D=1,5÷1).

^ 1.2 AED, IM statoruna sağlanan ayarlanabilir voltaj ile AKZD ile.
Bu tür elektrikli sürücülerin çalışma prensibi, statora verilen voltaj voltajın karesiyle orantılı olarak azaldığında, elektromanyetik torkun azalması ve dönüş hızının ω azalmasıdır.
Düzenleme, stator devresinde bulunan voltaj regülatörleri kullanılarak gerçekleştirilir. İki tür düzenleme vardır:

• 
  dürtü;
• 
  sürekli.

Yakın zamana kadar, dürtü kontrol yöntemleri ağırlıklı olarak kullanılıyordu.

Darbe kontrolünün en basit devre şeması:
Şekil 3
Bu durumda, kapanma ve açılma sıklığı ağın sıklığı ile orantılıdır. F ≤ 200 Hz. Kontrol darbelerinin görev döngüsü değiştiğinde, etkin voltaj değeri değişir:
ε=1 olduğunda, K tuşları sürekli kapalıyken motor doğal bir mekanik karakteristiğe göre çalışır. ε azaldıkça açısal hız azalır. Bu durumda, kritik moment M CR azalır, sonuç olarak mekanik özelliğin çalışma kısmının aşırı yük kapasitesinde (sertlik) bir azalma olur. Görev döngüsünün küçük değerlerinde, yani. düşük hızlarda, sürücü kararsız.

Kusurlar:

• 
  Motor stator sargılarının açılıp kapanmasının neden olduğu geçici elektromanyetik süreçlerin yanı sıra voltaj ve hızdaki artışla ilişkili düşük enerji performansı.
• 
  Bu tür elektrikli sürücüler yalnızca sürekli modda çalışabilir, çünkü. motorun kısa süreli çalıştırılıp durdurulmasını sağlamaz.

Bu konuda biraz daha iyi, göstergelerde darbe voltaj regülasyonu ve darbe fazı değişimli elektrikli sürücüler bulunur.

KN, KV anahtarlarının kapalı durumu aralıklarında, KV anahtarlarını kontrol eden ε=0 darbelerinde açılır. EA, şalter önleyici fren modunda çalışacaktır. Bu tür EA'daki mekanik özellikler ailesi, çalışma kısmında daha katı olacaktır (aşırı yük kapasitesi daha düşüktür).

Darbe voltaj regülasyonu ve darbe fazı değişiminde mekanik karakteristik farkı (çalışma kısmında elektrikli tahrik daha kararlı çalışır). Çok küçük ε değerlerinde, karakteristikler, motorun hızlı bir şekilde durdurulmasını mümkün kılan karşı kablolama ile frenleme bölgesine girer. Bu tür elektrikli sürücüler kesintili modlar içindir, ancak bu elektrikli sürücüler daha da düşük enerji performansına sahiptir, tk. motor ve fren modlarının uygulanması, büyük güç kayıplarının eşlik ettiği neredeyse sürekli elektromanyetik geçişlere neden olur.

Kusurlar:

Motor şaftında sabit güçte besleme geriliminin düşürülmesi rotor terminallerindeki gerilimin düşmesine, rotor akımının artmasına, motorun güç faktörünün düşmesine ve verimin düşmesine neden olacaktır.

Kalite göstergeleri:

1. 
   Düşük enerji performansı;
2. 
   Düşük düzenleme kararlılığı:
3. 
   Kontrol aralığı D=1,5÷1;
4. 
   Pürüzsüzlük yüksektir;
5. 
   Yön tek bağlantı “aşağı”;

düzenlenmesi tavsiye edilir M=const Çünkü bu kısmen ilk dezavantajdan kurtulmanıza izin verir.

Şu anda, sürekli voltaj regülasyonu olan EP'ler yaygın olarak kullanılmaktadır:

• 
  RN-AD;
• 
  TRN-AD.

Bu tür elektrikli sürücüler, IRN'li ED'den çok daha iyi enerji performansına sahiptir, ancak diğer tüm performans aynıdır.
Son zamanlarda, bu tür elektrikli sürücüler makul olmayan geniş bir reklam aldı. Tekrarlanan kısa vadeli modda çalışan mekanizmalar için kullanılması önerilmektedir. TRN-IM sisteminde ω regülasyonu, tristörlerin ateşleme açısı değiştirilerek stator terminalindeki voltaj değiştirilerek gerçekleştirilir. Şekil 5

^ TRN-AD sistemine göre EP'nin avantajları: Başlangıç ​​maliyetleri açısından, frekans dönüştürücülü bir EP'den %30-40 daha ucuzdur; bakım maliyetleri %20-50 oranında azalır.

^ TRN-AD sistemine göre EP'nin dezavantajları: Düşük kontrol aralığı D=2÷1.

Bu dezavantaj, stator sargısında ayarlanabilir EMF'li AED kullanılarak bir dereceye kadar ortadan kaldırılabilir, yani. voltaj regülasyonu değil, EMF.

^ 2. AC motorlarla AED'nin mevcut durumu.

2.1 AED sentezi ve kontrolü sorunları.
Kontrol nesnesi -

1. 
   ED (elektromekanik dönüştürücü);
2. 
   SP (güç elektrik dönüştürücü);
3. 
   IP (ölçüm dönüştürücü).

1) ED(elektromekanik dönüştürücü).

Genel endüstriyel amaçlar için modern bir AKZD elektrikli tahrikte kullanılan en geniş elektrik motorları sınıfı. Bu motorlar, endüstriyel bir ağa doğrudan bağlantı için değişken hızlı sürücülerde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Temel olarak, bu alandaki değişiklikler, elektrik motorundaki bazı tasarım iyileştirmelerinin doğasındadır. AKZD'nin frekans kontrollü bir elektrikli sürücüde kullanılması amaçlanan özel modifikasyonları geliştirilmekte ve seri üretilmektedir (Siemens tarafından AKZD, 500-1000 Hz'lik düşük ve yüksek besleme frekanslarında kullanım için beş yıl boyunca geliştirilmiş ve seri olarak üretilmiştir. ). Ayrıca kalıcı mıknatıslardan uyarılı (temassız) LED'lerin üretiminde de artış var. Bu elektrik motorları gelişmiş ağırlık, boyut ve fiyat göstergelerine sahiptir ve teknik ve enerji göstergeleri açısından daha düşük değildir. Gelecek vaat eden EM'ler arasında, geliştiricilere göre çok daha iyi teknik ve enerji özelliklerine sahip olan ve çok basit bir güç dönüştürücü gerektiren bir endüktör motor bulunmaktadır (elektrikli sürücünün maliyeti çok daha düşüktür). Bir senkron relüktans elektrik motoru, IM ve SM arasındaki aralıkta olan ağırlık ve boyut göstergelerine ve aynı zamanda çok daha düşük bir maliyetle önemli ölçüde daha yüksek enerji verimliliğine sahiptir.
2) SP(güç elektrik dönüştürücü);

DC motorlu bir elektrikli sürücüde SP alanında, şu anda esas olarak bir doğrultucu - AVI yapısına sahip dönüştürücüler kullanılmaktadır. Ayrıca, 2000'den önce düzeltme kalitesi gereklilikleri düzenlenmediyse, şu anda ortak girişimin yapısında doğrultucu cihazların varlığını kesin olarak düzenleyen bir dizi düzenleyici belge ortaya çıkmıştır. Bunlar IEEE-519, IEC555 standartları - entegrasyon standartları; GOST 13109. Modern ortak girişimlerin kalite göstergelerini iyileştirmek, özellikle güç tüketiminin kalitesini iyileştirmek, yani güç faktörünü artırmak için, şu anda çıkış voltajı stabilizasyonuna sahip tam kontrollü güç anahtarlarında doğrultucular kullanılmaktadır. Ek endüktanslı devreler, anahtarlamalı giriş anahtarlı devreler akıllı teknoloji kullanılarak gerçekleştirilir. Ancak kontrolsüz doğrultuculara sahip SP'ler daha verimli ve daha ucuz görünmektedir. Ortak Girişim şu anda MGT veya IGST tristörleri gibi modern elektronik cihazları ve tam kontrollü IGBT transistörlerini kullanan modern bir taban kullanmaktadır. Ek olarak, şu anda 6-10 kV voltaj çözünürlüğüne sahip transistörler geliştirilmektedir.

Şu anda, SP'nin en umut verici çalışma modu, 20 kHz modülasyon frekansına ve vektör kontrolüne sahip yüksek frekanslı PWM modudur (stator akımının tork oluşturan ve akı oluşturan bileşeni aracılığıyla etki). Bu mod, 500-1000 Hz nominal frekansa sahip motorlar için en uygun olanıdır. bu durumda modülasyon frekansının motoru besleyen voltajın frekansı ile eşleştirme sorunu çok daha kolay çözülür. Şu anda, umut verici bir ortak girişim türü, matris kontrol sistemine sahip bir matris yapısına sahip NFC'dir. Bu tür dönüştürücülerin avantajı, reaktif elemanların olmamasıdır, yani. güç devresindeki kapasitanslar ve endüktanslar, çıkış voltajı ve akımının neredeyse sinüzoidal şekli ve ayrıca önde gelen cosφ modunda çalışma yeteneği.
3) IP(ölçüm dönüştürücü).

Geleneksel olarak bilinen araçlar, şu anda ticari olarak mevcut akım ve voltaj sensörleri, Hall sensörleri, takojeneratörler, foto darbe ve kod yer değiştirme ve konum sensörleri, elektromanyetik revolverler, selsyn'ler vb. içeren birincil sayaçlar olarak kullanılmaktadır. Kapasitif, lazer gibi modern sensörlerin kullanım hacmi neredeyse sıfıra eşittir. En umut verici IP türü, motorun aktif ve endüktif direnci, rotorun hızı ve konumu gibi kolayca ölçülen parametrelere dayanan dolaylı sayaçlardır. Bu tür ölçüm sistemlerini kullanırken çok sayıda sensör ve özellikle bir dönüş hızı sensörü kullanmaya gerek yoktur. Bu tür ölçüm sistemlerine sensörsüz denir.
^ Elektrikli tahrik kontrol görevleri:

En yaygın kontrol problemi türü, EA dönüş hızının doğrudan kontrolü problemidir. Ayrıca elektromanyetik torku, gücü, ivmeyi düzenleme, rotorun konumunu düzenleme ve herhangi bir teknolojik parametreyi düzenleme görevlerini yerine getiren özel olarak kontrol edilen sürücüler vardır. Ek olarak, stabilizasyon, izleme, konumlandırma, değişmezliği sağlama (kontrolsüz rahatsızlıklara bağımsızlığı veya zayıf bağımlılığı sağlamak), özerkliği sağlama (herhangi bir nesne parametresinin diğer parametrelerden bağımsızlığını sağlama) görevleri vardır.

ED kontrolünün sentezi, şu anda çoğu durumda ED ve SP'nin elektromanyetik devrelerinin Ele'nin ikinci yasasına göre bir Kirchhoff denklemleri sistemi olan yeterince koşullu bir ED modeli bulmaya indirgenmiştir. Genellikle bu denklemler, eşdeğer bir iki fazlı makinenin yanı sıra bir EP'nin mekanik devreleri için bir Newton denklemleri sistemi için yazılır.

Bir EP modeli oluştururken temel sorun:

• 
  Motor manyetik devresinin doygunluğunun hesaplanması;
• 
  Elastik mekanik bağların muhasebeleştirilmesi;
• 
  Doğrusal olmayan ilişkilerin muhasebesi.

^ 3. Senkron elektrikli makine frekans dönüştürücülerini kullanan otomatik asenkron elektrikli sürücü.
Elektrikli makine FC'lerine sahip AED'lerin önemli bir avantajı vardır: güç sistemiyle uyumluluk, yani. ağı kirletmeyin.

İki tip elektrik invertörü vardır:

1. 
   Elektromakine senkron IF (EMSPCh);
2. 
   Elektromakine asenkron FC (EMASCH).

Elektromakine SFC'li AED.

Böyle bir sistemin ana unsuru, güçte AD sürücüsü ile eşleşen üç fazlı bir senkron jeneratördür. Bu durumda, çıkış voltajı ve frekansı, jeneratör milinin açısal hızı ve uyarma manyetik akısının büyüklüğü ile belirlenir. Hız değiştiğinde, çıkış voltajı değişecektir. Stator sargısının faz terminallerindeki voltajı alırsak, ne zaman olduğu açıktır. F=const milin dönüş hızındaki bir artışla, aynı anda frekanstaki bir artışla, çıkış voltajının etkin değeri de artacaktır. Bu durumda, yalnızca orantılı bir kontrol yasası uygulanabilir.

şek.6

Bilgisayar şunları içerir:

• 
  Ana bağlantı, üç fazlı bir senkron jeneratördür (G2);
• 
  DPT NV (D2) G-D sisteminin çıkışı bir mil vasıtasıyla SG'ye bağlanır;
• 
  Düzenlenmemiş hıza sahip yardımcı tahrik motoru AKZ (D1).

Çıkış üretecinin (G2) orantı faktörü C, bir direnç R3 kullanılarak I B3 değiştirilerek değiştirilebilir. Jeneratörün G 2 şaftının dönüş hızı, reosta R 1 tarafından jeneratörün (G1) I V1'i tarafından ve ayrıca reosta R 2 tarafından motorun (D2) I V2'si tarafından düzenlenir. Bu sistemde, nominalden her iki yönde de hız kontrolü mümkündür. Ancak, üst hız kontrol aralığı nadiren kullanılır çünkü motor, nominal voltajdan daha yüksek bir voltajda çalışıyor. Tamamen çekilmiş reostatlar R 1 ve R 2 ile voltaj ve dönüş hızı nominal değere eşittir.
Kalite göstergeleri:

• 
  
• 
  Düşük verimlilik, yüksek cosφ;
• 
  P seti min = %400

ESCH ile AED'nin Avantajları:

• 
  
• 
  Kontrol kolaylığı.

• 
  ESCH ile AED'nin dezavantajları:
• 
  Düşük verimlilik;
• 
  
• 
  
• 
  Sadece orantılı yasaya göre düzenleme yeteneği.

^ 4. Asenkron elektrikli makine frekans dönüştürücülerini kullanan otomatik asenkron elektrikli sürücü.
Böyle bir sistemin ana unsuru, güçte AD sürücüsü ile eşleşen üç fazlı bir asenkron jeneratördür.

şekil 7

Kalite göstergeleri:

• 
  İki bölgeli düzenleme, pürüzsüz, kararlı;
• 
  Düşük verimlilik, yüksek cosφ;
• 
  P ağız min = %200-400

ESCH ile AED'nin Avantajları:

• 
  Ağ üzerinde olumsuz bir etkisi yoktur;
• 
  Kontrol kolaylığı.

ESCH ile AED'nin dezavantajları:

• 
  Düşük verimlilik;
• 
  Çok sayıda dönen parçanın varlığı;
• 
  Yetersiz ağırlık ve boyut göstergeleri;
• 
  Herhangi bir yasayı düzenleme yeteneği.
• 
  Ototransformatör ihtiyacı.

^ 5. Statik frekans dönüştürücülü (SFC) bir AC motorlu otomatik elektrikli tahrik.
Şu anda, SFC, AC motorlu otomatik bir elektrikli sürücünün parçası olarak en yaygın kullanılan ve gelecek vaat eden frekans dönüştürücü türüdür.

HRC aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:

1. 
   Enerji dönüşümünün yapısına göre.

• 
  Doğrudan dönüşümlü FH.
• 
  DC bağlantılı SFC.

1. 
   İnverter tipine göre ayrılır:

• 
  Şebeke tahrikli invertörlü FC.

Bu tür eviricilerin güç anahtarları, anoda besleme voltajının negatif yarım dalgası uygulandığında kilitlenir.

• 
  Otonom invertörlü FC

Bu tür eviricilerin güç anahtarları, anahtarlama kapasitörleri boşaldığında veya kontrol darbeleri yardımıyla kilitlenir.

• 
  EĞER ile AIN
• 
  AIT ile FC
• 
  Alternatif anahtarlamalı AI invertörü (kısmi voltaj invertörü)
• 
  Bireysel Anahtarlamalı AI İnverter (Voltaj Kontrollü İnverter)

^ 5.1 DC bağlantılı frekans dönüştürücü
Şu anda, bu tip frekans dönüştürücüler en yaygın kullanılan tiptir ve NP+Ch'den farklı olarak, elektrikli sürücünün bağımsız bir parçası olarak sağlanır.

şek.8

Burada U 1, sabit genliğe sahip üç fazlı bir alternatif voltajdır.

P 1 - giriş sinüzoidal voltajını bir çıkış sabit (titreşimli) voltajına dönüştürmek için tasarlanmış kontrollü veya kontrolsüz doğrultucu.

F - akım veya voltaj filtresi, doğrultucu çıkışındaki dalgalanmayı düzeltmek için tasarlanmıştır.

P 2, düzleştirilmiş doğru akımı veya voltajı üç fazlı alternatife dönüştürmek için tasarlanmış, otonom bir akım veya voltaj invertörüdür.

M - sincap kafesli rotorlu üç fazlı AC motor.
Önerilen blok diyagramda blok P 1 hem kontrollü hem de yönetilmeyen modlarda çalışabilir. Bu durumda, ilk durumda, AI sadece dönüştürücünün çıkış frekansını değiştirme işlevlerini yerine getirir ve çıkış voltajının genliğini etkileme işlevleri doğrultucu tarafından gerçekleştirilir. İkinci durumda, AI, çıkış frekansını ve çıkış voltajının etkin değerini değiştirme işlevlerini yerine getirir.

HC seçeneği, CU'nun varlığına rağmen kontrol sisteminin önemli ölçüde basitleştirilmesinden oluşan şüphesiz bir avantaja sahiptir. Bu durumda, tüm sistem önemli ölçüde daha ucuzdur.

AG versiyonunda, tüm sistemin elektrik şebekesi ile uyumluluğu önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Bununla birlikte, bu durumda, kontrol şeması çok daha karmaşık hale gelir ve buna bağlı olarak tüm sistem çok daha pahalı hale gelir.
^ 6. Otonom invertörler (AI).
Kontrol edilebilirlik derecesine göre, AI'lar şu şekilde ayrılır:

• 
  Alternatif anahtarlamalı yapay zeka.
• 
  Bireysel anahtarlamalı yapay zeka.

Bu iki inverter arasındaki devre farkı, seri anahtarlamalı AI'da tüm güç anahtarlarının çalışıyor olmasıdır. Bireysel anahtarlamalı AI'da, çalışan her güç anahtarında en az bir yardımcı güç anahtarı bulunur. İkinci seçenek genellikle daha işlevseldir, ancak aynı zamanda çok daha pahalı ve daha az güvenilirdir. Şu anda, neredeyse tüm AI'lar, seri anahtarlamalı AI'ler olarak sınıflandırılmaktadır.

Güç anahtarlarının bir anahtarlama kapasitörü kullanılarak kilitlendiği tek fazlı bir MT örneğini kullanarak alternatif anahtarlamalı bir MT'nin çalışma prensibini ele alalım.

T 1, T2 - çalışan tristörler

t = 0 anında T2 açık, T1 kapalı olsun; giriş voltajı Rn2'ye uygulanır, T2 anahtarlama periyoduna eşit bir süre sonra T1'e bir kilit açma darbesi uygulanır. Bu durumda, giriş voltajı Rn1'e uygulanır ve açık devre T1, Rn1, Rn2 aracılığıyla, T2'ye Sk ile ters bir voltaj uygulanır, bunun sonucunda T2 kilitlenir, vb. Anahtarlama süresi, anahtarın açılma süresidir.

Çıkış voltajının ve akımın şekline göre Ai ayrılır: AIT'de, çıkış voltajının şekli, anahtarlama güç anahtarlarının sırasına ve süresine ve yükün doğasına ve çıkışın şekline bağlıdır. akım sadece güç anahtarlarını değiştirme sırasına ve süresine bağlıdır.

AIP için, çıkış akımının şekli, hem anahtarlama güç anahtarlarının sırasına ve süresine hem de yükün doğasına bağlıdır ve çıkış voltajının şekli sadece güç anahtarlarının anahtarlama sırasına ve süresine bağlıdır.

AIT ve AIP arasındaki harici fark: AIT'nin bir giriş L - filtresi ve bir giriş L veya LC filtresi vardır. Ayrıca inverter devresinde tam kontrollü olmayan güç anahtarları kullanılıyorsa, AIT'nin her fazı için bir kapasitör ve AIP'de her güç anahtarı için bir anahtarlama kapasitörü bulunur.

Tek fazlı bir AIT'nin çalışmasını düşünün.

T1, T3 - anot grubunun güç anahtarları

T2, T4 - katot grubunun güç anahtarları

CK - anahtarlama kapasitörü

L giriş filtresidir.
İlk anda, iki çapraz güç anahtarı açık durumdadır - ilki anot grubundan, ikincisi katot grubundan. Diğer iki güç anahtarının kilidi açıldığında, ilk ikisi kilitlenir vb. Bu durumda T3 ve T2 tuşları açık ise kondansatör ileri yönde, T1 ve T4 tuşları açık ise kondansatör ters yönde şarj olur.

şek.11

t = 0 anında, T1 ve T4'e bir kilit açma darbesi uygulanır. Ck kondansatörü bu anda ön şarjlıdır ve T1 ve T4 açıldığında negatif polarite yönünde T3 ve T2'ye deşarj olur, böylece T3 ve T2'yi kapatır. T1 ve T4 anahtarlama periyoduna eşit bir sonraki zaman periyodunda, yük direncinden geçen akım pozitif yönde akacaktır. Bir süre sonra kondansatör ters yönde şarj olur. Bu anda, T3 ve T2'ye bir kilit açma darbesi uygulanır, kondansatör negatif polarite yönünde deşarj olur, T1 ve T4'ü kilitler, akım T4, Zn üzerinden akar ve T2'yi açar ve negatif bir yöne sahip olacaktır.

^ 7. Yapısında kontrollü bir doğrultucu bulunan olağanüstü hal ile AEPT.
Şu anda, FC yapısında, özellikle teknolojik koşullar nedeniyle sık sık frenlemeye ihtiyaç duyan elektrikli sürücülerde (yani, S5 aralıklı olarak çalışan bir elektrikli sürücü için) kontrollü redresörlerin uygulama kapsamını genişletme eğilimi vardır. modu). Bunun nedeni, SW'nin ikili iletkenlik gibi önemli bir özelliğe sahip olmasıdır. Bu, rejeneratif olarak enerji açısından verimli bir frenleme türünün kullanılmasını mümkün kılar. Ancak hidrokarbonların olumsuz özellikleri tamamen ortadan kaldırılamaz. Şu anda, iki giriş bloğu içeren dönüştürücüler kullanılmaktadır: ilki, sürücünün motor modunda çalışmasına dahil olan kontrolsüz bir doğrultucudur; ikincisi, sürücünün fren modunda çalışmasına dahil olan SW'dir.

Güç anahtarlarının anahtarlanmasının anahtarlama kapasitörleri kullanılarak gerçekleştirildiği bir tristör SW ve bir tristör AIT ile invertörün şemasını ve çalışma prensibini düşünün.

-şekil 12

Dönüştürücünün giriş birimi, altı zamanlı köprü üç fazlı doğrultma devresine göre inşa edilmiş bir SW'dir. SW'nin ana işlevi, düzeltmeye ek olarak, dönüştürücünün çıkış voltajının etkin değerinin düzenlenmesidir. Doğrultucu çıkış akımı dalgalanmasını yumuşatmak için bir seri L filtresi kullanılır.

AIT, üçü T1, T3, T5'in ortak bir anoda sahip olduğu ve bir anot grubu oluşturan altı güç anahtarından oluşur; diğer üç T2, T4, T6 ortak bir katoda sahiptir ve bir katot grubu oluşturur. AIT'nin çalışma prensibi, ilk anda açık durumda iki çapraz güç anahtarı olduğu gerçeğine dayanmaktadır: biri anot grubundan, ikincisi katot grubundan. Güç tuşlarının kilidinin açılması, BUI'den (çok kanallı kontrol sistemi) kontrol darbelerinin beslenmesi sırasında gerçekleştirilir. Bu durumda, her valfe darbe uygulama sırası, seri numaralarına karşılık gelir. Güç anahtarlarının kilitlenmesi, üç kapasitörden herhangi biri negatif polarite yönünde deşarj olduğunda ve ayrıca güç anahtarlarının sayılarının değişim sırasına karşılık geldiğinde gerçekleştirilir.

çıkış frekansında F 2 = 50Hz dönüştürücü aşağıdaki modda çalışır: iki bitişik kontrol darbesi arasındaki boşluk
, her anahtarın açılma süresi 120 0 olacaktır . Bu durumda, C1, C2, C3 blokaj kapasitörleri, 60 0'a eşit sürenin bir sonraki anahtarı kilitlemek için gerekli yükü tutacağı bir kapasiteye sahip olmalıdır.
Şemayı kullanarak dönüştürücünün çalışmasını göstereceğiz:

1. 
   Doğrultucu çıkışından gelen akım, ideal bir doğrultulmuş şekle sahiptir.
2. 
   Montaj kablosu inverter-motorun fazlarındaki akımların yönü
   • 
     P'den D'ye - pozitif.
   • 
     D'den P'ye - negatif.

şek.13

1. t = 0 T1, T6'yı açın. Devre akımı, kablonun güç anahtarı T1 faz A üzerinden akar ve açık T6 üzerinden faz C'ye geri döner. Aynı zamanda, C3 önceden şarj edilir, 0-60 0 zaman aralığında C1 yeniden şarj edilir ve C3 şarjını korur.

2. t = 60 0 T2'ye bir kilit açma darbesi uygulanır. Aynı zamanda C3, T6'ya deşarj olur ve onu kilitler. 60 0 - 120 0 zaman aralığında T1 ve T2 açıktır. Akım, A fazından motora ve B fazından motordan dönüştürücüye akar. . Bu süre zarfında C2 şarj olur, C1 şarjını korur.

3. t = 120 0 T3'e bir kilit açma darbesi uygulanır. Bu durumda C1, T1'e deşarj olur ve onu kilitler. 120 0 - 180 0 zaman aralığında T2 ve T3 açıktır. Akım, B fazından motora ve C fazından motordan dönüştürücüye akar. . Bu süre zarfında C3 yeniden şarj olur, C2 şarjını korur.

4. t = 180 0 T4'e bir kilit açma darbesi uygulanır. Bu durumda C2, T2'ye deşarj olur ve onu kilitler. 180 0 - 240 0 zaman aralığında T3 ve T4 açıktır. Akım, B fazından motora ve A fazından motordan invertere akar. . Bu süre içinde C1 şarj olur, C3 şarjını korur.

5. t = 240 0 T5'e bir kilit açma darbesi uygulanır. Aynı zamanda C3, T3'e deşarj olur ve onu kilitler. 240 0 - 300 zaman aralığında T4 ve T5 açıktır. Akım C fazından motora ve A fazından motordan invertere akar. . Bu süre zarfında, C2 şarj eder, C1 şarjını korur.

6. t = 300 0 T6'ya bir kilit açma darbesi uygulanır. Bu durumda C1, T4'e deşarj olur ve onu kilitler. 300 0 - 360 zaman aralığında T5 ve T6 açıktır. Akım C fazından motora ve B fazından motordan dönüştürücüye akar. . Bu süre zarfında, C3 yeniden şarj olur, C2 şarjını korur.

Çıkış frekansını arttırmak için kontrol darbeleri arasındaki aralığı azaltmak gerekir, bunun için kontrol açısını β arttırıyoruz. Buna göre, kontrol kanunu ile, çıkış voltajının etkin değeri, özellikle orantısal bir kontrol kanunu ile, frekanstaki bir artışla değişecek, doğrultucu kontrol açısı α, β açısındaki artışla orantılı olarak azalacaktır.

Dikkate alınan devrenin önemli bir dezavantajı, iki anahtarlama arasındaki aralıkta şarjları korumak için gerekli olan yüksek kapasiteli kapasitörlerin kullanılması ihtiyacıdır. Kısmen bu eksiklikten kurtulmak, kesme diyotları ile AI kullanımına izin verir.

şek.14

Burada D1, D3, D5 ve D2, D4, D6 kesme diyotları güç anahtarlarının katot ve anot devrelerine seri olarak bağlanır. Sayıları, anahtarların sayısına eşittir. Bu diyotlar, anahtarın anahtarlama süresi boyunca kapasitörlerin boşalmasını önler ve bu nedenle inverter okumalarını önemli ölçüde iyileştirir.

^ 8. SW ile FC ile AED'de hız kontrolü.
Frekans dönüştürücülü ve yapısında kontrollü bir doğrultucu bulunan bir AED'de, hız kontrolü ω, yeterince yüksek kaliteli göstergeler sağlarken geniş bir aralıkta gerçekleştirilir. ω düzenlemesi, düzenleme yasasına uygun olarak BWM yardımıyla SW üzerinde hareket ederken, BUI yardımıyla AI üzerinde hareket ederek gerçekleştirilir. Bu durumda, iki bölgeli düzenleme mümkündür. Bununla birlikte, mekanizmalar için m C = const ve doğrusal artan mekanizmalar için m İLE yukarı doğru düzenleme, bunun için gerekli olanla sınırlıdır, aynı zamanda frekansın göreli olarak arttırılmasıyla da sınırlıdır. F DOM, gerilimi artırın. Sonuç olarak, yalıtım arızası meydana gelebilir. ω'nin yukarıya doğru ayarlanması, aşağı yönde ve küçük koridorlarda olduğundan çok daha az kullanılır.

Genel durumda, kontrol özellikleri ailesi şöyle görünecektir:

şek.15
Düzenleyici kalite göstergeleri:

1. 
   Frekans regülasyonu ile stabilite yüksektir. çalışma parçasındaki özellikler aynı sertliğe sahiptir.
2. 
   Pürüzsüzlük pratikte sınırsızdır.
3. 
   Bununla birlikte, doğrultucunun α kontrol açısında önemli bir azalma gerektiren temel frekanstan aşağı derin düzenleme ile yüksek verimlilik ve bu durumda, bir bütün olarak sürücünün güç faktörü çok düşük olabilir.
4. 
   Düzenleme esas olarak m C = const motor mili üzerinde.
5. 
   Yön iki bölgelidir, esas olarak aşağı yönlü düzenleme uygulanır.
6. 
   Kontrol aralığı D=100÷1.

^ 9. UV ile FC ile AED'de başlayarak.
Başlatma, düşük bir voltajda ve minimum frekansta başlar, bu da buna göre ani akım veya akım minimizasyonu olmamasını ve aynı zamanda yüksek başlatma torklarını garanti eder. Bu durumda inverter, güç anahtarlarının uzun anahtarlama periyotları ile ve kontrol açısı ile SW ile çalışır. a = P/2. Böyle bir sistemde başlatmanın enerji verimliliği, başlatmanın başlangıcında sürücünün büyük miktarda reaktif bileşen tüketmesi nedeniyle azalır.

şek.16

"Otomatik elektrikli tahrik" disiplini üzerine dersler Literatür 1. Chilikin M.G., Sandler A.S. General Electric Drive Course (EP).-6th ed. -M.: Energoizdat, - 576 s. 2. Moskalenko V.V. Elektrikli tahrik - M.: Ustalık; Yüksek Okul, -368 s. 3. Moskalenko V.V. Elektrikli tahrik: Elektrik mühendisliği ders kitabı. uzman. -M.: Daha yüksek. okul, - 430 s. 4. Otomatik elektrikli tahrik el kitabı / Ed. V.A. Eliseeva, A.V. Shiyansky.-M.: Energoatomizdat, 1983. – 616 s. 5. Moskalenko V.V. Otomatik elektrikli tahrik: Üniversiteler için ders kitabı.- M.: Energoatomizdat, s. 6. Klyuchev V.I. Elektrikli tahrik teorisi. - M.: Energoatomizdat, s. 7. GOST R-92. Elektrikli sürücüler. Terimler ve tanımlar. Rusya'nın Gosstandart'ı. 8. Bir elektrik mühendisinin .-x'li el kitabı. üretim / Eğitim.-M.: Informagrotech, s. 9. Elektrifikasyon Ziraat Fakültesi öğrencileri için elektrikli tahrikin temelleri üzerine laboratuvar çalışmalarının uygulanmasına ilişkin yönergeler. / Stavropol, SSAU, "AGRUS", - 45 s. 10. Savchenko P.I. Tarımda elektrikli tahrik atölyesi. – M.: Kolos, s. İnternette önerilen siteler: "Otomatik elektrikli tahrik" disiplini üzerine dersler Literatür 1. Chilikin M.G., Sandler A.S. General Electric Drive Course (EP).-6th ed. -M.: Energoizdat, - 576 s. 2. Moskalenko V.V. Elektrikli tahrik - M.: Ustalık; Yüksek Okul, -368 s. 3. Moskalenko V.V. Elektrikli tahrik: Elektrik mühendisliği ders kitabı. uzman. -M.: Daha yüksek. okul, - 430 s. 4. Otomatik elektrikli tahrik el kitabı / Ed. V.A. Eliseeva, A.V. Shiyansky.-M.: Energoatomizdat, 1983. – 616 s. 5. Moskalenko V.V. Otomatik elektrikli tahrik: Üniversiteler için ders kitabı.- M.: Energoatomizdat, s. 6. Klyuchev V.I. Elektrikli tahrik teorisi. - M.: Energoatomizdat, s. 7. GOST R-92. Elektrikli sürücüler. Terimler ve tanımlar. Rusya'nın Gosstandart'ı. 8. Bir elektrik mühendisinin .-x'li el kitabı. üretim / Eğitim.-M.: Informagrotech, s. 9. Elektrifikasyon Ziraat Fakültesi öğrencileri için elektrikli tahrikin temelleri üzerine laboratuvar çalışmalarının uygulanmasına ilişkin yönergeler. / Stavropol, SSAU, "AGRUS", - 45 s. 10. Savchenko P.I. Tarımda elektrikli tahrik atölyesi. – M.: Kolos, s. İnternette önerilen siteler:

Elektrik enerjisi kaynağı (IEE) Kontrol cihazı (CU) Dönüştürücü cihaz (PRB) Elektrik motoru cihazı (EM) M İletim cihazı (TRD) Mekanik enerji tüketicisi (PME) U, I, f M d, ω d U d, I d, f d F d, V d M m (F m), ω m (V m) görevleri Şekil 3 - AED'nin yapısal şeması

3 AED'nin Verimliliği Herhangi bir elektromekanik cihaz için önemli bir gösterge, AED = PRB · ED · PRD'nin nominal yükteki veriminin %60-95 olmasıdır.

4 AED'nin Avantajları 1) çalışma sırasında düşük gürültü seviyesi; 2) çevre kirliliğinin olmaması; 3) çok çeşitli güçler ve açısal dönüş hızları; 4) açısal dönme hızının düzenlenmesinin mevcudiyeti ve buna bağlı olarak işlem biriminin performansı; 5) örneğin içten yanmalı gibi ısı motorlarına kıyasla göreceli otomasyon, kurulum, çalıştırma kolaylığı.

UKRAYNA EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI

Kharkiv Ulusal Belediye Ekonomisi Akademisi

DERS NOTLARI

disipline göre

"Otomatik elektrikli tahrik"

(6.090603 - "Elektrikli güç kaynağı sistemleri" uzmanlığında tam zamanlı ve yarı zamanlı eğitimin 4. yılı öğrencileri için)

Harkov - HNAGH - 2007

"Otomatik elektrikli tahrik" disiplini üzerine derslerin özeti (6.090603 - "Elektrikli güç kaynağı sistemleri" alanındaki her türlü eğitimin 4. sınıf öğrencileri için). Yetki Garyazh V.N., Fateev V.N. - Kharkov: KhNAGH, 2007. - 104 sayfa.

İÇERİK

Ders notlarının genel özellikleri
İçerik modülü 1. Otomatik elektrikli tahrik - Ukrayna'nın üretici güçlerinin gelişiminin temeli. . . . . . . . . . . .
ders 1
1.1.	Bir bilim ve teknoloji dalı olarak elektrikli tahrikin geliştirilmesi. . . . . .	6
1.2.	Kontrol sistemlerinin yapım ilkeleri Otomatik elektrikli sürücü. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. ders
1.3.	AEP kontrol sistemlerinin sınıflandırılması. . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
İçerik modülü 2. Elektrikli tahrik mekaniği . . . . . . . . . .		18
ders 3
2.1.	Direnç momentlerini ve kuvvetlerini, eylemsizlik momentlerini getirmek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 4
2.2.	Elektrikli sürücünün hareket denklemi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
ders 5
2.3.	Bağımsız uyarımlı bir DC motorunun mekanik özellikleri. motor modu. . . . . . . . . . .
ders 6
2.4.	Bağımsız uyarımlı bir DC motorunun mekanik özellikleri. Elektrikli fren modu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 7
2.5.	Seri uyarımlı bir DC motorun mekanik özellikleri. motor modu. . . . . .
ders 8
2.6.	Seri uyarımlı bir DC motorun mekanik özellikleri. Elektrikli fren modu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 9
2.7.	Asenkron motorların mekanik özellikleri. motor modu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 10
2.8.	Asenkron motorların mekanik özellikleri. Elektrikli fren modu. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
ders 11
2.9.	Senkron motorların mekanik ve elektriksel özellikleri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
İçerik modülü 3. otomatik motor kontrol devrelerinin tipik birimleri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 12
3.1.	Motorların çalıştırılması ve frenlenmesinin otomatik kontrol ilkeleri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 13
3.2.	DPT'yi başlatmak için tipik otomatik kontrol devreleri düğümleri.	77
ders 14
3.3.	DPT frenlemenin otomatik kontrolü için tipik devre düğümleri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ders 15
3.4.	AC motorları başlatmak için tipik otomatik kontrol devreleri düğümleri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ders 16
3.5.	AC motorların frenlenmesinin otomatik kontrolü için tipik devre düğümleri. . . . . . . . . . . . . . . .
ders 17
3.6.	Motorların ve kontrol devrelerinin elektriksel koruma birimleri. . .	98

DERS ÖZETİNİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Otomatik elektrikli tahrik, elektriğin ana tüketicisidir. Sanayileşmiş ülkelerde, üretilen elektriğin %65'inden fazlası bir elektrikli sürücü tarafından mekanik enerjiye dönüştürülür. Bu nedenle, emeğin enerji-ağırlık oranının temeli olan elektrikli tahrikin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi, üretkenlik artışına ve üretim verimliliğine katkıda bulunur. Elektrikli tahrikin özellikleri ve yetenekleri hakkında bilgi sahibi olmak, elektrik mühendisinin hem teknolojik makinelerin hem de güç kaynağı sistemlerinin gereksinimlerini dikkate alarak elektrikli tahrikin rasyonel kullanımını sağlamasına olanak tanır. "Otomatik elektrikli tahrik" konusu, dördüncü eğitim yılının yedinci döneminde incelenir. "Elektroteknik güç tüketimi sistemleri" uzmanlığının müfredatı bunun için dört kredi tahsis etti. Laboratuar çalışması ve hesaplama ve grafik görevi gerçekleştirirken dersler ve pratik dersler sırasında çalışılan altı anlamlı modülle doldurulur.

Bu ders özetinde, "Otomatik elektrikli tahrik" konusunun ilk üç içerik modülünü incelemek için materyal sunulmaktadır. İlk içerik modülünde, otomatik bir elektrikli tahrik, Ukrayna'nın üretici güçlerinin gelişiminin temeli olarak kabul edilir. İkincisinde, hem motor modunda hem de elektrikli fren modunda çalışma sırasında motorun yeteneklerini gösteren motorların mekanik özellikleri incelenir. Üçüncü modülde, otomatik motor kontrol devrelerinin tipik bileşenleri incelenmiştir. İkinci modülde incelenen motorların özelliklerine dayanarak, tipik üniteler, bu miktarların doğrudan veya dolaylı kontrolü ile zaman, hız ve akım fonksiyonlarında motorların otomatik olarak başlatılmasını, frenlenmesini ve tersine çevrilmesini sağlar. Yapısal olarak, tipik düğümler kontrol istasyonları şeklinde birleştirilir. Ukrayna'da kullanılan elektrikli tahriklerin toplam sayısı içinde kontrol istasyonlarının payı %80'i aşıyor.

ders 1

1.1. Bir bilim ve teknoloji dalı olarak elektrikli tahrikin gelişimi

Antik çağlardan beri insan, mekanik enerjinin (ME) kaynağı olan ağır fiziksel emeği, mekanizmaların ve makinelerin çalışmasıyla değiştirmeye çalıştı. Bunu yapmak için ulaşım ve tarım işlerinde, değirmenlerde ve sulama sistemlerinde hayvanların kas gücünü, rüzgar ve suyun enerjisini ve daha sonra yakıtın kimyasal enerjisini kullandı. Bir sürücü böyle ortaya çıktı - önemli ölçüde farklı üç parçadan oluşan bir cihaz: bir motor (D), bir mekanik şanzıman cihazı (MPU) ve bir teknolojik makine (TM).

Motorun amacı: çeşitli enerji türlerinin mekanik enerjiye dönüştürülmesi. MPU, ME'yi motordan TM'ye aktarmak için tasarlanmıştır. İletilen ME miktarını etkilemez (kayıpları hesaba katmadan), ancak parametrelerini değiştirebilir ve hareket türlerini koordine etmek için kayış, zincir, dişli veya diğer mekanik şanzıman şeklinde gerçekleştirilir.

Teknolojik bir makinede ME, işlenen malzeme veya ürünün özelliklerini, durumunu, şeklini veya konumunu değiştirmek için kullanılır.

Modern tahriklerde, ME kaynağı olarak çeşitli elektrik motorları (EM) kullanılır. Elektrik enerjisini (EE) mekanik enerjiye dönüştürürler ve bu nedenle sürücüye elektrikli sürücü (EA) denir. İşlevsel şeması, Şek. 1.1. Adlandırılmış öğelere ek olarak, bileşimi, EE'nin ağdan ED'ye sağlandığı kontrollü bir dönüştürücü (P) içerir.

Dönüştürücü kontrol sinyalini değiştirerek sen de, ağdan gelen EE miktarını ED'ye değiştirebilirsiniz. Sonuç olarak, motor tarafından üretilen ve HM tarafından alınan ME miktarı değişecektir. Bu da, verimliliği ayarlanabilir bir değer ile karakterize edilen teknolojik süreçte bir değişikliğe yol açacaktır. YT).

Elektrikli sürücünün yaratılmasındaki öncelik Rus bilim adamlarına aittir.

BS Jacobi ve E.H. 1834'te DC motoru icat eden ve 1838'de onu tekneleri itmek için kullanan Lenz. Bununla birlikte, motorun kusurlu olması ve ekonomik olmayan elektrik enerjisi kaynağı (galvanik pil), bu elektrikli sürücünün pratik uygulama bulmasına izin vermedi.

19. yüzyılın ortalarında, Fransa ve İtalya'dan bilim adamları tarafından baskı ve dokuma makinelerinde DC motor ile ED'yi kullanma girişimleri yapıldı. Ancak DC sistemi tatmin edici bir çözüm sağlamadı. 1890'a gelindiğinde, toplam tahrik motor gücünün sadece %5'i elektrik motorlarıydı.

Elektrikli sürücünün yaygın kullanımı, 1889-1891'de Rus mühendis Dolivo-Dobrovolsky tarafından üç fazlı bir alternatif akım sistemi ve üç fazlı bir asenkron motorun buluşuyla ilişkilidir. Üç fazlı sistemin basitliği, merkezi elektrik üretimi olasılığı, dağıtımının kolaylığı, 1927 yılına kadar tahrik motorlarının toplam gücünün zaten% 75'inin elektrik motorları olmasına neden oldu.

Şu anda, önde gelen endüstrilerde, elektrikli sürücülerin kurulu gücünün, her türden motorlu (termal, hidrolik, pnömatik) sürücülerin toplam kurulu gücüne oranı %100'e yaklaşıyor. Bu, elektrik motorlarının çeşitli kapasitelerde (yüzde bir watt'tan on binlerce kilowatt'a kadar) ve dönüş hızlarında (dakikada bir mil devrinin fraksiyonlarından dakikada birkaç yüz bin devire kadar) üretilmesi gerçeğiyle belirlenir; EP, düşük ve yüksek sıcaklıklarda agresif sıvılar ve gazlar ortamında çalışır; dönüştürücünün kontrol edilebilirliği nedeniyle, EA, TM'nin çalışma gövdelerinin hareketinin çeşitli parametrelerini sağlayarak teknolojik sürecin gidişatını kolayca düzenler; verimi yüksektir, operasyonda güvenilirdir ve çevreyi kirletmez.

Şu anda, Ukrayna'daki elektrik jeneratörlerinin toplam kurulu gücü 50 milyon kW'ı aşıyor. Bu gücü tüm voltaj seviyelerinde dağıtmak için elektrik ağları da oluşturulmuştur.

Ancak, başta sanayi üretimindeki düşüş nedeniyle, Ukrayna'da gerçek elektrik tüketimi, belirtilen kapasitenin yarısı pahasına sağlanmaktadır. Böylesine önemli bir enerji rezervi, yeni enerji tasarruflu teknolojilerin tanıtılması, modern yüksek teknoloji ürünlerinin üretimi, otomasyonun daha da geliştirilmesi ve üretimin mekanizasyonu ile ilişkili olarak Ukrayna'nın üretici güçlerinin gelişimi için güvenilir bir temeldir. İstisnasız olarak, yukarıdaki görevlerin hepsinin çözümü, çeşitli elektrikli tahrik sistemlerinin kullanılmasıyla sağlanır, mevcut tüketim yapısında zaten% 70'e yaklaşan elektrikli tahrik tarafından elektrik enerjisi tüketiminde bir artış.

1.2. Otomatik elektrikli tahrikler için bina kontrol sistemlerinin ilkeleri

Modern bir elektrikli sürücünün ayırt edici bir özelliği, bir dönüştürücü kontrol sinyali içermesidir. sen de bir kişinin doğrudan katılımı olmadan özel bir otomatik kontrol cihazı (AUD) tarafından oluşturulur. Bu kontrole otomatik, elektrikli tahrike ise otomatik (AED) denir.

AED kontrol sistemi, diğer otomatik kontrol sistemleri gibi, bilgiyi alan ve işleyen bir sistem olarak düşünülebilir.

İlk kanal, kontrol edilen değişkenin gerekli değeri hakkında bilgi üretir. q(t)(ayar etkisi).

İkinci kanalda sensörler yardımıyla kontrol edilen değişkenin gerçek değeri hakkında bilgi alınabilir. YT) veya EP'yi karakterize eden diğer değerler.

Üçüncü kanal, kontrol sistemine rahatsız edici etkiler hakkında bilgi sağlayabilir. F Bence (T) bir sinyal olarak x Bence (T).

Kullanılan bilgi kanallarının sayısına bağlı olarak, otomatik bir elektrikli tahrik için kontrol sistemleri oluşturmak için üç ilke vardır:

1) açık kontrol ilkesi;

2) kapalı kontrol ilkesi;

3) birleşik yönetim ilkesi.

AED kontrol sistemlerinin fonksiyonel diyagramlarını ele alalım.

Açık kontrol prensibi üzerine inşa edilen AED kontrol sistemine açık sistem denir. Yalnızca bir bilgi kanalı kullanır - kontrol edilen değişkenin gerekli değeri hakkında q(t). Böyle bir kontrol sisteminin fonksiyonel diyagramı Şekil 1.2'de gösterilmektedir.

Önceki durumda olduğu gibi, ACU girişindeki toplama düğümü hakkında bilgi alır. q(t). gösteren ok q(t), toplama düğümünün gölgelenmemiş sektörüne yönlendirilir. Bu, ayar sinyalinin “+” işaretiyle toplama düğümüne girdiği anlamına gelir.

Otomatik kontrol cihazı, dönüştürücüyü kontrol etmek için bir sinyal üretir sen y sadece itici gücün değeri hakkındaki bilgileri kullanarak q(t) komut gövdesinden (CO) ACU girişine sağlanan . Fonksiyonel diyagramın her bir elemanının bozucu etkilerden etkilenmesinin bir sonucu olarak F Bence (T), teknolojik makineye sağlanan mekanik enerji miktarı ve dolayısıyla strok

Pirinç. 1.2 - AED için bir açık döngü kontrol sisteminin işlevsel şeması

teknolojik işlemler değişecek. Sonuç olarak, kontrol edilen değişkenin gerçek değeri YT) gerekli değerden önemli ölçüde farklı olabilir q(t). Kararlı durumda kontrol edilen değişkenin istenen ve gerçek değeri arasındaki fark (kontrollü değişken olduğunda YT) zamanla değişmez) kontrol hatası olarak adlandırılır. Δx(t)=q(t)–y(t).

Açık döngü AED sistemleri, bir kontrol hatasının ortaya çıkmasının teknolojide önemli kayıplara yol açmaması durumunda (TM verimliliğinde azalma, ürün kalitesinde düşüş vb.)

Aksi takdirde, bir kontrol hatasının ortaya çıkması teknolojik sürecin verimliliğini önemli ölçüde azalttığında, AED kontrol sistemini oluşturmak için kapalı kontrol ilkesi kullanılır. Böyle bir sisteme kapalı sistem denir.

İki bilgi kanalı kullanır: kontrol edilen değişkenin gerekli değeri hakkında bilgi için q(t) kontrol edilen değişkenin gerçek değeri hakkında bilgi eklenir YT). Böyle bir kontrol sisteminin fonksiyonel diyagramı Şekil 1.3'te gösterilmiştir.

Kontrol edilen değişkenin gerçek değeri hakkında bilgi YT) ana geri besleme (GOS) kullanılarak toplama düğümüne beslenir. GOS'un çıkışını girişe bağlayarak kontrol sistemini "kapattığı" söylenir.

gösteren ok YT), toplama düğümünün gölgeli sektörüne yönlendirilir, yani. GOS sinyali toplama düğümüne “-” işaretiyle girer ve bu nedenle GOS'a negatif geri besleme denir.

Pirinç. 1.3 - AED'nin kapalı kontrol sisteminin işlevsel şeması.

Toplama düğümünde cebirsel (işareti dikkate alarak) sinyallerin eklenmesi sonucu q(t) ve YT) kontrol hatasının büyüklüğü ve işareti belirlenir Δx(t)= +q(t) – y(t). Hata sinyali, ACU'nun girişine beslenir. Bu sayede ACU, ayar noktasının gerçek oranı ve kontrol edilen değişkenin gerçek değeri hakkında bilgi temelinde dönüştürücü P için bir kontrol sinyali üreterek, bu miktarda EE'nin ED'ye beslenmesini sağlar, ve ME teknolojik makinesine, kontrol hatasının kabul edilebilir bir değere indirilebileceği veya sıfıra indirilebileceği.

GOS'a ek olarak, kontrol sisteminde GOS (FOS) içinde çeşitli geri bildirimler olabilir. Kontrol sürecinin kalitesini artıran sistemin ara parametrelerini kontrol ederler. Yalnızca GOS içeren bir sisteme tek döngü, GOS'a ek olarak VOS'a da sahip olan bir sisteme çoklu döngü denir.

Birleşik prensibe göre inşa edilmiş bir sistemde, iki yapı birleştirilir - kapalı ve açık. Ana sistem olan kapalı sisteme üçüncü bilgi kanalı ile açık bir yapı eklenir. x 1 (T) ana rahatsız edici etki hakkında F 1 (T). Sistemin fonksiyonel diyagramı Şekil 1.4'te gösterilmiştir.

Bunlardan en önemlisi, kontrol hatasının büyüklüğünde en büyük bileşene sahip olan rahatsız edici etkidir.

Pirinç. 1.4 - Birleşik AED kontrol sisteminin işlevsel şeması

Şek. 1.4 ana için rahatsız edici etki alınır F 1 (T). Bir ara eleman (PE) tarafından kontrol edilir ve bununla ilgili bilgiler x 1 (T) toplama düğümüne beslenir. Bu nedenle ACU, dönüştürücü kontrol sinyaline etkiyi telafi eden bir bileşen ekler. F 1 (T) teknolojik süreç üzerinde ve kontrol hatası miktarını azaltır. Diğer rahatsız edici etkilerin hata üzerindeki etkisi, ana kapalı sistem tarafından ortadan kaldırılır.

Dikkate alınan örnekler, "otomatik elektrikli tahrik" kavramını tanımlamamıza izin veriyor.

Otomatik bir elektrikli tahrik, ilk olarak elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürülmesinin gerçekleştirildiği bir elektromekanik sistemdir. Bu enerji sayesinde, teknolojik makinenin çalışan bedenleri harekete geçirilir. İkinci olarak, TM'nin gerekli kararlı durum ve geçici çalışma modlarını sağlamak için enerji dönüşüm süreci kontrol edilir.

2. ders

1.3. AEP kontrol sistemlerinin sınıflandırılması

AED kontrol sistemlerinin sınıflandırılması birçok kritere göre yapılabilir: motor akımının tipine göre sistemler alternatif ve doğru akıma ayrılır. Bilgi ve kontrol sinyallerinin türüne göre - sürekli ve ayrık sistemlere. Kontrol süreçlerini tanımlayan denklemlerin doğasına bağlı olarak - doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlere. Genellikle dönüştürücünün veya ana ekipmanın türüne göre alt bölümlere ayrılırlar: sistem - DC jeneratörü - motor (G-D); sistem - tristör dönüştürücü - motor (TP-D); sistem - tristör frekans dönüştürücü - motor (TPCh-D), vb.

Ancak AED kontrol sistemlerinin teknolojik süreçlerde yerine getirdikleri işlevlere göre sınıflandırılması en yaygın hale gelmiştir. Bu tür beş işlev vardır.

1. Çalıştırma, frenleme, geri gitme süreçlerini kontrol etmek için sistemler. Bunlar arasında sırayla üç sistem grubu ayırt edilebilir.

İlk grubun sistemleri açıktır. Sincap kafesli rotorlu asenkron motorlu elektrikli tahriklerde kullanılırlar. Dönüştürücü, motoru doğrudan ağa bağlayan bir güç anahtarlama cihazından (SPU) oluşur. Tüm kontrol ekipmanı - röle eylemi (temaslı veya temassız).

İkinci grubun kontrol sistemleri de açık çevrimdir. DC motorlu elektrikli tahriklerde ve faz rotorlu asenkron motorlarda kullanılırlar, motorun güç devrelerinde dirençlerin veya diğer elemanların kademeli olarak değiştirilmesini sağlayan STC'nin daha karmaşık bir yapısına sahiptirler. Motor akımını ve torku sınırlayan otomatik başlatma ve durdurma kontrolü sağlarlar. SPU'nun manuel kontrolü ile hızı küçük bir aralıkta kontrol etmek mümkündür.

Üçüncü grubun sistemleri, en uygun başlatma, frenleme, geri dönüş süreçlerinin uygulanması için tasarlanmıştır. Bu durumda optimal, minimum sürede meydana gelen geçici süreçler olarak anlaşılır. Bu, marş ve frenleme işlemi sırasında motor torkunun değerinin izin verilen değer seviyesinde tutulmasıyla sağlanır.

Bu tür sistemler, sabit durum süresinin kısa olduğu veya tamamen olmadığı durumlarda, kesintili çalışan elektrikli tahriklerde kullanılır. Bu nedenle, bir kontrol hatasının ortaya çıkması teknolojide kayıplara yol açmaz ve sistemde bir GOS olmayabilir.

Böyle bir sistemde kapalı bir kontrol döngüsü, motorun torku (akımı) üzerindeki negatif geri besleme ile oluşturulur. Şekil 1.4'te BOS olarak gösterilmiştir. Bu durumda motor torku kontrol edilen değişken olur. Bu nedenle, ACU, başlatma ve frenleme işlemi sırasında torkun gerekli seviyede tutulacağı veya gerekli yasaya göre zaman içinde değişeceği şekilde bir kontrol sinyali P üretir.

2. Kontrol edilen değişkenin sabit bir set değerini korumak için sistemler (stabilizasyon sistemleri). Ayarlanabilir değerler, TM'nin çalışma gövdesinin ve motor milinin hareketini karakterize eden değerlerdir - hız, hızlanma, tork, güç vb.

Stabilizasyon sistemleri kapalı bir prensip üzerine kuruludur ve Şekil 1.4'te gösterilen bir fonksiyonel diyagrama sahip olabilir. Böyle bir sistemde, sürüş sinyali q(t)=sabit. Bu nedenle, kontrol edilen değişkenin azaltılması YT) rahatsız edici bir etkinin ortaya çıkmasından kaynaklanan F 1 (T), ACU girişindeki kontrol hata sinyalinde bir artışa yol açacaktır. Otomatik kontrol cihazı, içinde uygulanan kontrol yasasına (regülatör tipi) bağlı olarak bir dönüştürücü kontrol sinyali üretir. Orantılı bir kontrol yasası ile, bir regülatör (P - regülatör) olarak birden büyük bir kazancı olan bir orantılı (güçlendirici) bağlantı kullanılır. Bu nedenle, sinyaldeki bir artışla, P - kontrolörünün girişindeki hata ve dönüştürücünün kontrol sinyali artacaktır. Sonuç olarak, EE ve ME miktarı artacak ve bu da YT) ve kontrol hatasını azaltmak. Ancak tam olarak telafi edilemez, çünkü bu durumda P-regülatörün giriş ve çıkışındaki sinyaller sıfıra eşit olacağından, motora EE verilmeyecek ve teknolojik süreç duracaktır.

Kontrol hatasının sıfıra düşmediği, sadece kabul edilebilir bir değere düştüğü bir stabilizasyon sistemine statik denir.

Orantılı - integral kontrol yasası ile regülatör, paralel - orantılı ve integral (P-I - regülatör) olarak bağlanmış iki bağlantıdan oluşur. Hata sinyali, her iki bağlantının girişine aynı anda ulaşır. Regülatörün orantısal kısmı, önceki durumda olduğu gibi, hata sinyalini yükseltecektir. Kontrolörün ayrılmaz parçası hata sinyalini toplayacaktır, yani. kontrolör girişinde bir hata sinyali olduğu sürece çıkışı artacaktır. Kontrolörün çıkış sinyali (dönüştürücü kontrol sinyali), oransal ve integral parçaların çıkış sinyallerinin toplamı olduğundan, kontrolörün girişinde bir hata sinyali olduğu sürece çıkış sinyali artacaktır. Sonuç olarak sistemdeki EE ve ME miktarı artacak ve kontrol hatası azalacaktır. Kontrolör girişindeki hata sinyali sıfıra eşit olduğunda, kontrolör çıkışındaki sinyal sıfırdan büyük olacaktır, çünkü kontrolörün entegre parçası, sinyal girişinde kaybolduktan sonra toplam değerini hatırlamaktadır. çıkış sinyali. Motora EE sağlanacak ve teknolojik süreç devam edecek.

Kontrol hatasının sıfıra indirildiği bir stabilizasyon sistemine astatik denir.

Orantılı - integral - diferansiyel kontrol yasası ile, P'ye paralel, I. - bağlantılar bir farklılaştırıcı bağlantı içerir (P - I - D - regülatör).

Diferansiyel kısmın çıkış sinyali, kontrol hata sinyalinin değişim hızı ile doğru orantılıdır. Regülatörün P, I parçalarının sinyalleriyle özetlendiğinde, ayrıca dönüştürücü kontrol sinyalini ve motora sağlanan EE miktarını arttırır. Bu, dinamik kontrol hatasını azaltmaya yardımcı olur, yani. sistemdeki geçiş sırasında kontrol edilen değişkenin istenen ve gerçek değeri arasındaki fark.

Stabilizasyon sistemleri, herhangi bir proses parametresinin tam olarak korunmasının gerekli olduğu durumlarda ve ayrıca motor devrini geniş bir aralıkta düzenlerken kullanılır.

Başlatma ve frenleme süreçlerini oluşturmak için, stabilizasyon sistemi motor torku hakkında dahili geri bildirime sahip olabilir (Şekil 1.4'te BOS).

Ana bozucu etki için açık bir kontrol kanalı, statik sistemlerde kontrol hatasını azaltır.

3. İzleme sistemleri. Stabilizasyon sistemleri gibi, kapalı bir prensip üzerine kuruludurlar. Ancak sürüş sinyali q(t) rastgele bir yasaya ve kontrol edilen değişkenin gerçek değerine göre değişirler. YT) bu yasayı tekrarlamalı (izlemeli).

Giriş mili herhangi bir açıyla döndürüldüğünde, çıkış milinin girişi “takip etmesini” ve aynı açıda dönmesini gerektiren teknolojik makinelerde kullanılırlar.

Millerin konumları eşleştiğinde q(t) = y(t) ve kontrol hatası sıfırdır. Giriş milinin konumunu değiştirirken q(t) ≠ y(t). ACU girişinde bir hata sinyali belirir, dönüştürücü motora EE sağlar ve çıkış mili giriş konumunu alana kadar döner.

4. Program kontrol sistemleri. Birkaç elektrikli tahrikli teknolojik makinelerde kullanılırlar. Bu sürücüler hem açık döngü hem de kapalı döngü konfigürasyonlarında oluşturulabilir. Bunların ortak noktası, önceden belirlenmiş bir programa göre her bir elektrikli sürücünün ayarlanan değerinin ayar değerini değiştiren bir cihazdır. Aynı zamanda, bireysel çalışma gövdelerinin motorları otomatik olarak başlar, belirtilen hızlarda veya tersine çalışır ve teknolojik makinenin hareketli çalışma gövdeleri birbirine müdahale etmez.

5. Uyarlanabilir sistemler. Kapalı bir prensibe göre inşa edilmiş bir sistemin, bozucu etkilerde öngörülemeyen değişikliklerin bir sonucu olarak, örneğin kontrollü değişkenin stabilizasyonu gibi işlevini yerine getiremediği durumlarda kullanılırlar.

Kapalı bir sistemin adaptasyonunu (ayarlanabilirliğini) sağlamak için, bileşimine, temeli bir bilgisayar cihazı olan ek bir devre eklenir. Miktarı kontrol eder q(t), YT), rahatsız edici etkiler F Bence (T), stabilizasyon sisteminin çalışmasını analiz eder ve adaptasyon için gerekli olan ACU'nun parametrelerindeki veya yapısındaki değişiklikleri belirler.

ders 3

2.1. Momentlerin ve direnç kuvvetlerinin, eylemsizlik momentlerinin ve eylemsizlik kütlelerinin azaltılması

Elektrikli tahrikin mekanik kısmı, motorun dönen kısmını, mekanik şanzıman cihazını ve teknolojik makinenin çalışma gövdesini içerir.

Motorun dönen kısmı (armatür veya rotor) mekanik enerji kaynağı olarak hizmet eder.

MPU'nun yardımıyla, motorun dönme hareketi, TM'nin çalışma gövdesinin öteleme hareketine dönüştürülür veya MPU'nun giriş ve çıkış millerinin hızlarının oranı değiştirilerek, dönme hızları değiştirilir. motor ve çalışma gövdesi koordine edilir. MPU olarak silindirik ve sonsuz dişliler, planet dişli, vida-somun çifti, krank, kremayer, kayış ve zincir dişliler kullanılabilir.

TM'nin çalışma gövdesi, faydalı işe dönüştürdüğü bir mekanik enerji tüketicisidir. Çalışma gövdeleri arasında bir torna veya delme makinesinin mili, konveyörün hareketli kısmı, bir ekskavatörün kovası, asansör kabini, gemi pervanesi vb.

EP'nin mekanik kısmının elemanları birbirine bağlanır ve her bir elemanı kendi hareket hızına sahip olan bir kinematik zincir oluşturur, bir atalet momenti veya atalet kütlesi ve ayrıca bir dizi moment veya atalet kütlesi ile karakterize edilir. üzerine etki eden kuvvetler. Elementlerden herhangi birinin mekanik hareketi Newton'un ikinci yasası tarafından belirlenir. Sabit bir eksen etrafında dönen bir eleman için hareket denklemi şu şekildedir:

Neresi
elemana etki eden momentlerin vektör toplamıdır;

J elemanın eylemsizlik momentidir;

dönen elemanın açısal ivmesidir.

Ötelemeli olarak hareket eden bir eleman için hareket denklemi şu şekildedir:

,

Neresi
elemana etki eden kuvvetlerin vektör toplamıdır;

m elemanın eylemsizlik kütlesidir;

- ötelemeli olarak hareket eden bir elemanın doğrusal ivmesi.

Bu denklemleri kullanarak, herhangi bir elemanın kinematik zincirin geri kalanıyla etkileşimi hesaba katılabilir. Bu, momentleri ve kuvvetleri, ayrıca atalet momentlerini ve atalet kütlelerini getirerek rahatlıkla yapılır. Bu işlemin (indirgeme) bir sonucu olarak, gerçek kinematik şema, temeli hareketi dikkate alınan eleman olan hesaplanmış, enerjik olarak eşdeğer bir şema ile değiştirilir. Kural olarak, bu eleman motor mili M'dir. Bu, elektrikli tahrikin hareketinin doğasını ve çalışma modunu en iyi şekilde keşfetmenizi sağlar. Kinematik şemanın parametrelerini bilerek, teknolojik makinenin çalışma gövdesinin hareket tipini belirlemek mümkündür.

Direnç momentlerinin bir dönme ekseninden diğerine indirgenmesi, sistemdeki güç dengesine bağlıdır.

Teknolojik işlem sırasında, kendi ekseni üzerinde dönen çalışma gövdesi bir hızda ω m ve bir direniş anı yaratmak m santimetre, güç tüketir r m =M santimetre ω m. MPU'daki güç kayıpları, değere bölünerek dikkate alınır. r m verimlilik üzerine bulaşma η P. Bu güç, bir hızda dönen bir motor tarafından sağlanır. ω ve gelişme anı m İle, motor milinin dönme eksenine indirgenmiş direnç momentine eşit m santimetre. Güçlerin eşitliğine dayanarak şunları elde ederiz:

.

Ardından, azaltılmış direnç anını belirlemek için ifade m İleşuna benziyor:

,

Neresi
- MPU'nun dişli oranı.

Direnç kuvvetlerinin getirilmesi de benzer şekilde yapılır. Çalışma gövdesinin translasyon hızı TM'ye eşitse υ m ve teknolojik operasyon sırasında bir direnç kuvveti yaratılır F santimetre, daha sonra verimliliği dikkate alarak MPU güç dengesi denklemi şöyle görünecektir:

.

Azaltılmış direnç momenti m İleşuna eşit olacaktır:

,

Neresi
MPU'nun küçültme yarıçapıdır.

Kinematik şemanın dönen elemanlarının her biri, atalet momenti ile karakterize edilir. J і . Atalet momentlerini bir dönme eksenine getirmek, sürücünün bir eksene atıfta bulunulan hareketli parçalarının toplam kinetik enerjisinin değişmeden kalmasına dayanır. Atalet momentli dönen parçaların varlığında J D , J 1 , J 2 , …J n ve açısal hızlar ω, ω 1 , ω 2 , … ω n atalet momentine sahip tek bir elemanın hareketi ile dinamik hareketlerini değiştirmek mümkündür. J ve bir hızda dönen ω .

Bu durumda kinetik enerji dengesi denklemini yazabiliriz:

.

Motor miline indirgenen toplam atalet momenti şuna eşit olacaktır:

,

Neresi J D- rotorun (armatür) atalet momenti M;

J 1 , J 2 , …J n kinematik şemanın kalan elemanlarının atalet momentleridir.

Eylemsizlik kütleleri getirmek m, öteleme olarak hareket etmek de kinetik enerjinin eşitliği temelinde gerçekleştirilir:

,

Bu nedenle, motor miline indirgenen atalet momenti şuna eşit olacaktır:

.

İndirgeme işlemlerinin bir sonucu olarak, gerçek kinematik şema, hesaplanmış, enerjik olarak eşdeğer bir şema ile değiştirilir. Sabit bir eksen üzerinde dönen bir cisimdir. Bu eksen, motor milinin dönme eksenidir. Motor torku M ve azaltılmış direnç momenti buna göre hareket eder. m İle. Gövde motor hızında döner ω ve azaltılmış bir atalet momentine sahiptir J.

Elektrikli tahrik teorisinde, böyle bir tasarım şemasına tek kütleli mekanik sistem denir. Kesinlikle rijit elemanlara sahip ve boşluksuz AED'nin mekanik kısmına karşılık gelir.