Траты то генераторларыны негізгі сипаттамалары.

Генераторды электр энергиясыны кзі ретінде сипаттайтын маызды лшемдері кернеу, оны згеруін талдауды электр техникалы сипаттамасы арылы орындауа болады. Траты то генераторыны негізгі сипаттамалары:

-сырты сипаттама U=(I) мнда n = Const жне I_в= Const ;

-реттеу сипаттамасы I_в=(I) мнда U= Const жне n = Const;

-жктемелік сипаттамасы U=(I_в) мнда I=Const жне n=Const.

осымша сипаттамалара бос жріс пен ыса тйыталу сипаттамалары жатады.

Сырты сипаттама. Якорды айналу жылдамдыы мен оздыру орамасыны траты кезінде жктеме тоыны артуына байланысты генератор ысыштарындаы кернеуді згеру дрежесіні сипаты- сырты сипаттама болады, оны тжірибелік маызы зор. Жктемені артуынан кернеуді тмендеуі, якорь реакциясыны серінен магнит рісіні аыны азаюынан, якорды электр озаушы кші кемуіне сондай-а, якорь орамасында ішкі кернеуді лдырауын артуынан болады. Кернеуді азаюы алыпты мніні проценті арылы мына рнекпен беріледі:

U = (U_хх – U_н) 100% /U_н

Ол (5...10%) болады.

4.21- суретте оздыру жйелері ртрлі генераторларды сырты сипаттамалары келтірілген.

4.20 – сурет. Траты ток генераторыны бос жріс жмысыны тжірибе арылы алынан сипаттамасы.

4.21 – сурет. оздыру жйесі арылы траты ток генераторларыны сырты сипаттамалары: 1-туелсіз оздырыш; 2- параллель оздырыш; 3-тізбектей оздырыш; 4-аралас оздырыш (оздырыш орамаларын арама-арсы осу); 5- аралас оздырыш (оздырыш орамаларын йлестіре осу).

Туелсіз оздырышы бар генераторларды сипаттамасы е “ата” жктемені арттыран кезде, оны ысыштарындаы кернеу якорь реакциясыны сері мен оны орамасындаы кернеуді азаюынан, болар болмас кемиді (4.21-сурет 1-исы).

Параллель оздырышы бар генераторларда, туелсіз оздырышы бар генераторлармен салыстыранда, кернеуді осымша тедеуі орын алады, ол кернеуді азаюына пропорционалды трде оздыру тоыны азаюынан болады. Якорь тоыны одан ары артуы жне соан лайыты кернеуді тмендеуі генераторды магнит жйесін аныпаан кйге ауыстырады (B=U), ол оны магнит сіірімілігін крт арттырады жне якорь реакциясыны магнитсіздендіру рекетіне келеді. Енді кернеуді тмендеуіне якорь орамасындаы кернеуді азаюы емес (I_яR_я) ЭКті (U=E_я-I_яR_я) азаюыны мні басым болады. Якорь тоы шарытау шегіне жеткеннен кейін магнит кедергісіні су себебімен жктемені брыны шамасына I_êîдейін тмендейді, бл магнетизм алдыыны ЭКі мен якорь кедергісінен аныталады жне бл режимде оздыру орамасыны кернеуі мен тоы нлге те (4.21-сурет 3-исы)

 

I_ко=Е_о/R_я

 

Тізбектей оздырышты генераторды сырты сипаттамасы. оздырыш жйесі баса генераторды сырты сипаттамаларына самайды. Тізбектей оздырышы бар генераторларды якорь тоы, жктеме тоы жне оздыру орамасыны тоы- сол бір то, демек кернеу жктемені суімен бірге седі. Жктеме тоыны суімен бірге генератор ысыштарындаы кернеу азаймай керісінше, айтарлытай тез седі, ол полюстерді магнит аындарыны суі есебінен болады(4.21-сурет 3-исы). Дегенмен, оздыру орамасыны магнит аыны есебінен кернеуді артуы, белгілі бір шекте, оздыру тоыны кбеюі есебінен, магнит аыныны суін тежейтін магнит жйесі аныу жадайына жеткенге дейін артады. Мндай жадайда тоты артуы машинаны магнит аыны мен якорь ЭК-ні андай да бір суіне келмейді. Кернеу якорь реакциясы мен сіресе якорь тізбегі кедергісіндегі кернеуді азаюы есебінен одан ары тмендей бастайды (4.21-сурет 3-исы) тізбектей оздырышы бар генераторлар жктемені згеруіне арай кернеуді крт згеруінен, детте іс жзінде олданылмайды.

Аралас оздырышы бар генераторларда, генераторды орыты магнит рісін райтын екі оздыру орамасы болады. Мндайда сериесті оздыру орамасы шунтты орамамен екі трлі болып: ол жасалан аын шунтты орама жасаан аынымен осылатындай (келісімді осу) немесе керісінше алынып тастайтындай (арама арсы осу) жаласады. Бл жктемені артуымен кернеуді р дрежеде тмендеуін ана емес, сондай-а су дрежесінде амтамасыз ететін сырты сипаттама тобын алуа ммкіндік береді (келісімді осу) бл жктемеге арамастан, электр ттынушылары ысыштарындаы кернеуді, автоматты трде, траты стап труа ммкіндік береді (4.21-сурет 4...5 исытар). рылысы жаынан кейбір крделілігіне арамастан, аралас оздырышты генераторлар мбебаптыынан е кп тараан.

Реттеу сипаттамасы. Генераторларды маызды эксплуатациялы асиеттеріні бірі, ондаы жктеме згергенімен, кернеуді згеріссіз сатап алуа абілеттілігі. Генераторды бл асиетін реттеу сипаттамасымен бааланады. . I_в=(I) мнда U = Const, n = Const, болса бл ттынушы жктеме згергенде кернеуді шамасын алай траты алпында сатау керектігін крсетеді. Жктеме тоы артан кезде, генератор ысыштарындаы кернеуді тмендеуі табии нрсе. Оны демеу шін, оздыру тоы есебінен ЭК-ті кбейту керек, бны генераторды электрлік тепе- тедігі тедеуінен (4.18) аны круге болады. Бл туелсіз, сондай– а параллель оздыру жйелеріне толы жадайда бірдей атысады. Аралас оздырышы бар генераторларда оздыру орамалары параллель жне тізбектей келісімді осыланда, генератор ысыштарындаы кернеуді автоматты реттеу жктеме тоы белгілі шекте згерген жадайда, жктеме тоы тетін тізбектеп оздыру орамасы, якорь реакциясын жне якорь тізбегіндегі кернеуді тмендеуіні орнын жабады. Реттеу сипаттамасы 4.22- суретте крсетілген.

 

4.22 – сурет. Траты ток генераторыны реттеуші сипаттамасы.

 

Жктеме сипаттамасы. Туелсіз жне параллель оздырышты генераторларда кернеуді згеру сипаты абцисса осі бойыншаI_â якорь реакциясыны магниттегіш кші млшеріне ыысандаы жктемесіз жмысы сипаттамасына сайды. Аралас оздырышты генераторды жктемелік сипаттамасы тек кшті, тізбектей жаласан орамасы боланда ана туелсіз жне параллель оздырыштары бар генераторды жктемелік сипаттамасынан біршама жоары орналасады.

Траты то озалтыштары.Электр озалтыштарыны оздырыштары, жалпы аланда, сол генераторларды оздырыш жйесі сияты. озалтыштарды е кп тараандары да параллель, тізбектей жне аралас оздырыштары барлар. озалтыштарды барлы трлеріні де жмыс тртібін талдаанда, электрлік тепе- тедік тедеулеріне жылдамды жне механикалы сипаттамаларына сйенеді.

Траты то озалтыштарыны айналу жылдамдыы мен баытын реттеу тсілдері.Траты то озалтышыны жмыса осылуы, тежелуі, айналу жылдамдыы мен айналу баытын згерту, жоарыда айтыландай “Электр жетегі” пнінде арастырылады. Сондытан, мнда айналу жылдамдыы мен баытын реттеуді жалпы принциптеріне тоталамыз. Траты то озалтыштарыны айналу жылдамдытарын реттеу тсілдері, оны жылдамды сипаттамаларыны тедеулеріне кіретін лшемдерін згертуімен байланысты (4.32). Ондай лшемдерге жататындары:

-якорь орамасына берілетін кернеуU;

-якорь орамасыны тізбегіндегі кедергі(R_ß+R_ºîñ);

-оздыру орамасыны магнит аыны Ф.

Траты то озалтыштарыны айналу жылдамдытарын згертуді, кбейту жаына арай да, азайту жаына арай да жргізуге болады. Желідегі кернеу траты кезінде(U=Const) айналу жылдамдыын азайтуды якорь орамасы тізбегіні кедергісі реттелетін резистор жалау арылы, сол якорь орамасына берілетін кернеуді азайтумен парапар жасалады. Траты то озалтышы якоріні айналымын азайтуды бл тсілі, реттеуіш резисторыны кедергісіндегі электр шыындарыны кптігінен экономикалы трыдан тиімсіз боланымен, оан трарлы балама жо. Траты то озалтыштарыны айналымдарын арттыру дістеріні нерлым тиімді жне немдісі шунтты оздыру тоын, демек магнит аынын азайту болып табылады. Мндай діспен озалтышты айналу жылдамдыын азайту ммкін болмайды, себебі реттеуші резисторды енгізу арылы, оздыру тоын азайтуа ана болады, ал оны кбейтуге болмайды. Траты то озалтышыны айналу баытын згерту (реверсирование) оздыру орамасыны полюстерін ауыстыру немесе якорь орамасыны полюстеріні біріні ысыштарына ауыстырып осу арылы атаруа болады. Айналу баытын желіні полюсін ауыстырып згерту туелсіз оздыру немесе траты магниттен оздыру озалтыштарынан баса, ммкін емес.

3.5.Таырып 5.озалтышты рлысы жмыс пинціпі.Асинхронды озалтышты жалпы сипаттамасы.Тменгі крсеткіштер.Асинхронды озалтышты сериялары.

сынылатын дебиет:

- Брускин Д.Э.,Зохорович А.Е.,Хвостов В:С. Электрические машины ч.1,2 .М.:Высшая школа 1987.

- Костенко М.П,Пиотровский Л.М., Электрические машины, ч.1,2. М.: Энергия 1978.

- Кацман М.М. Электрические машины . М.: Высшая школа,1990.

- Капылов И.П. Электрические машины. М. Высшая школа, 2000

шфазалы асинхронды электрозалтыштарда статор мен ротор орамаларыны бірнеше трі, оларды ішінде тзаты (2.4а-сурет), толынды (2.4б-сурет) жне ыса тйыталан (тек ыса тйыталан орамалар шін) орамалар олданылады. уаттылыы кіші машиналар шін тзаты орамаларыны бір трі ретінде, тіркеспелі орамаларда олданылады. Асинхронды машинаны уаттылыына кернеуіні млшері мен ойытарын пішініне арай орамаларыны трін тадап алады.Бір абатты тізбекті орамалар уаттылыы 7кВта дейінгі асинхронды озалтыштарда олданылады. уаттылыы жоары болса, екі абатты тзаты орамалар олданылады. Толынды орамалар негізінде, фазалы роторлы асинхронды озалтыштарды роторларында олданылады.

Орамаларды сипатталуы: -ойытарыны санымен (m) -жп полюстарыны санымен( р) -параллель жп тарматарыны санымен (у) -фазаны атарлас тарматарындаы біріне бірі тізбектей жаланан орамдарыны санымен (); -ораманы еселеушімен К₀

К₀ =К_у К_р К_с

мндаы К_у -орамды ысарту коэффициенті; К_р -статорды бойымен фаза орамасыны орамдары алай блініп орналасуын ескеретін еселеуіш; К_с -роторды немесе статорды ойытарыны орналасу иаштыы коэффициенті.

 

2.4-сурет. Асинхронды озалтышты тзаты (а) жне толынды (b) орамаларыны бірорамды жне екіорамды шарылары.

2.5-сурет. Асинхронды озалтыышты ыса тйыталан роторы.

 

Ораманы негізгі элементтері: орам,секция жне шары. Орам (2.5-сурет) ойытарда полюстік блінуіне бірдей немесе одан кем ашытыта бір біріне жаластырылан,орналасан екі откізгішті

Орамасыны орамы растырылуы жаынан «ажыратылмайтын» бір ткізгіштен арнайы траты пішіндегі алыпа оралан(ораманы дайындауды шарылы тсілі) немесе «ажыратылатын» екі ткізгіштен жасалып ойыа саланнан кейін біріне –бірін тізбектей осан(ораманы зек арылы дайындау тсілі) болады. Орамдарды шары дісімен даярлау тек ана имасы жіішке сымдарды пайдаланып жне уаты кіші электрозалтыштарды орамалары ретінде олданылады. Ажыратылмайтын орамаларды орамаларын орауа арнайы орауыш машиналарды пайдаланады.Секциялы дісімен даярланан орамаларды уаттылыы шектелмейді.Блім бір біріне тізбектей жаластырылан бір немесе бірнеше орамдар (2.6-сурет). Шары-орта ошаулаышпен біріктірілген бір немесе бірнеше секциялау(2.6...2.8 -суреттер) Мны блендей айырмашылыы жо. Ораманы блімдері зіні адамымен сипатталады(у) деп белгіленеді.

2.6-сурет. Толы адамды ораманы блек алынбайтын орамы (у=t); ораманы 1 – жне 2- ткізгіштері.

2.7-сурет. Орта ошаулаышпен біріктірілген шары блімдеріні типтері.

 

Ораманы шарыны адамы жатарыны арасындаы ашыты. Ол толы, егер у=r немесе ысаран, егер y<r болса (2.5-сурет). Ораманы орамдары статорды ойытарыны барлы бетіне бірдей тегіс тселеді (2.9-сурет) мндайда ткізгіштер бір ойыта бір немесе бірнеше абат болып тсуі ммкін, осы белгілері бойынша орамалар бір абатты жне кп абатты болып блінеді(детте екі абатты) олар бір немесе бірнеше атар орналасуы ммкін. 2.10-суретте статор ойыына екі абат орналасаны крсетілген.

2.8-сурет. Асинхронды озалтышты толынды орамасыны бліктері (шары).

2.9-сурет. Асинхронды озалтыш статоры ойытарында орамдарды блінуі.

 

Орналасу слбасыны нсаларын тадаанда мадайшасын асбетін жне шары аралы жаластыруда ткізгіш аз кететін шарыны машинамен орлаан ораманы ойытара орналастыру ыайлы жне заымдананны шарыны ауыстыру жеіл болатындай етіп, орналастыранда оны бір жаы ойыты жоары абатына, ал екіншісі баса ойыты тменгі абатында орналастырылады (2.10-сурет). Екі абатты ораманы артышылыы оны шарысын электр машинасынан тыс жерде даярлау, оларды жасылап ошаулау жне ойыа дайын кйінде орналастыру ммкіндігіні болуы. Бірата мндай орналастыру тек ана ойытар ашы трінде боланда ана болады. Жартылай жабы жне жартылай ашы ойытара блімні ткізгіштерін салау арылы бір-бірлеп жатызады.Екі абатты орамадан таы бір артышылыы адамын ысарту арылы мысты шыынын ысарту ммкіндігі.2.10-суретте адаи ысаран екі абатты статор орамасын орналасуы туралы мысал келтірілген. Кернеуі 500Вольта дейінгі уаттылыы 60кВттан аспайтын асинхронды озалтыштарды жартылай жабы ойытар жне секциялары жмса ойыа жататын блімдері ошауланан орама олданылады. Мндай орамалар тыындау тсілімен тселеді. 250кВта дейінгі озалтыштара екі абатты атыл катушка орамалар олданылады, оларды жартылай жабы ойытара салады. уаттылы жоары кернеуді 500 ден 6000 Вольта дейінгілерде екі абатты тзаты орама олданылады, олар ыса адамды жне атыл шарылы болып келеді, ашы ойытара орналасады. Асинхорнды озалтыштарды статор ойытарындаы орамаларыны латын алфавиттеріні С₁, С₂, С₃ жне С₄, С₅, С₇ арыптарымен табаланан штары сйкес ысыш алыптарына шыарылады да Y немесе етіп, 2.11-суреттегідей бекітіледі. Роторларды ыса тйыталан орамаларда ротор ойытарына балыан алюминий йып бекітіледі. Сонымен атар тп жаында ыса тйыталан саина мен желдеткіш алатар пайда болады, олар осымша суытуды амтамасыз етеді (2.12-сурет). Фазалы роторларды орамалары, статорды орамаларымен бірдей. Фазалы роторлы асинхронды озалтышты роторлы орамасы фазасыны басжа шы білікті уыс шы арылы шыарылады жне электрошауландырылан тлкеге мытап отырызылан ш тйіспе саинасына жаланады.Щетка стаыштар мен серіппелер реттегіш резисторларды жалап труа арналан графит щеткаларды саиналара ысып трады. Ротор орамалары оларды Y слбасы бойынша осанда бейтараппен бірігеді де штары шыарылмайды.Орамаларды слбасы бойынша осанда фазаны баса шы да тйісу саинасымен жаласады. Ондытан мндай озалтышты фазалы роторлы асинхронды лозалтыш деп атайды.(2.13-сурет)

 

	2.13-сурет. Фазалы роторлы асинхронды озалтышты блшектенген трі: а – статор; в – ротор; с – подшипникты ораныс; d – желдеткіш; е – желдеткіш тесіктер; f – орап стаыштары (клемма); g – жанасу саинасы; h – щеткі рылысы.
2.12-сурет. Асинхронды озалтышты ыса тйыталан роторы.

 

Асинхронды озалтыштарды электр энергиясын механикалы энергияа трлендіруді электрофизикалы процесі. Асинхронды озалтыш электр энергиясын механикалы энергияа айнадыру шін статор орамасында білікті айналдыратын айнымалы магнит рісі пайда болуы керек. Ол шін ажетті жне міндетті трде ш шарт орындалуы тиіс: -статорда кемінде екі орама болу кер -орама статорды ойытарындаы кеістікке геометриялы біріне-бірі иаш орналасуы керек; -орамадаы токтар уаыт жаынан бір бірінен ыысан болуы; Сонымен айнымалы магнит рісін туызу шін статорды орамалры ауматы (геометриялы) ыыса орналасуы, ал ондаы токтар уаыт жаынан бір-бірінен ыысуы болуы тиіс. ш фазалы асинхронды электр озалтыш статорыны рамасы ш фазалы электр желісіне осыланда айнымалы электр рісін туызуды ш шартын орындайды жне ротор орамасымен бірігіп электр эенргиясын білікті айналдыратын механикалы энергияа айналдырады. Мндай згертуді электрфизикалы процесі мына ретпен іске асырылады. Статор фазаларыны немесе слбалары бойынша жаланып шфазалы электр желісіне осылады. Оларды райсысында уаыт жаынан бір-бірінен ыысан синусоидалы айнымалы ток пайда болады, ол айнымалы ш магнит аынын туызады. Токтар сияты уаыт жаынан бір-бірінен ауытулы айнымалы ш магнит аыныны зара рекеттесуінен 50Гц жиілікте t=/=(2/3)/2f=(2/3)/250=0,00667 =0.007 секунд згермейтін орытындылаушы толысушысы магнит рісін туызады, ал асинхронды озалтышты бір фазасыны орамында толысушы магнит аынын біржарым еселік амплитудалы мніне те болады:

 

Ô = Ô_1m

 

Статорды шфазалы орамасы жасаан магнит рісіні ерекшелік сипаты, ол уаытты згеруіне арамастан млшері жаынан тратылыын сатайды, статорды ішкі ойыыны бетіні зын бойымен біралыпты айналады. Бл магнит рісі траты магнит рісі сияты жылжымайтын статорды маында біралыпты жылдамдыпен айналады. Статор орамасыны айналмалы магнит рісі, зіні айналу прцесіне асинхронды озалтыш роторыны орамасын иып тіп, электромагниттік индукция заы бойынша онда ЭК индукциялайды:

Мндаы ₂ –ротор орамасындаы орам саны, ыса тйыталан роторлы асинхронды озалтыштарды,егерроторды орамасы барлы кезде тйытаулы, онда индукцияланан ЭК е₂-ні серінен синусоидалы айнымалы ток туындайды. Ол статор орамасы сияты айнымалы магнит рісін жасайды.Статор мен роторды магнит аындарыны зара серлесуі бір жаындаы секция орамасында магнит аынын кшейтеді (статор мен роторды магнит кш сызыыны баыты бір біріне дл келеді) жне сол секцияны екінші жаындаы магнит рісін лсіретеді (статор мен роторды магнит кш сызытары бірі біріне арсы баытталан). Осыны нтижесінде магнит аынын симметриясыздыынан секция орамасы жаынан электрдинамикалы кш сер етеді, ол статорды да роторды да орамаларында бірдей дрежеде сер ететін электромагниттік момент туызады. Статор оозалмайтындай етіп орнатылып бекітілген, ал білікке бекітілген ротор айглектер арылы мытап корпуса бекітілгендіктен, ол n₂ жылдамдыымен айналыса тседі. Егер роторды бекітіп статорды босатса, онда айналыса статор тседі. Сонымен статор орамасына берілген электр энергиясы магнит энергиясы арылы роторды білігін айналдыратын механикалы энергияа трленеді. Мнда роторды айналу жылдамдыынан ыли да аз болады ( n₂<n) себебі оларды жылдамдытары бірдей болан жадайда ротор орамасыны орамдары статор орамасыны магнит рісін иып тпейді де, онда роторды ЭК инджукцияланбайды. Роторды ормасында ток пен магнит рісі болмайды, демек, айналдыру моменті де болмайды. Роторды айналу жылдамдыы тмендейді, ораманы магнит рісі ротор орамасын айтадан иып те бастайды да ЭК, ток, магнит аыны жне айналдыру моменті айтадан пайда болады, автоматты трде роторды айналу жылдамдыы мен статор орамасыны магнит рісі арасындаы айырмашылыты автоматты трде стап трады. Сйтіп асинхронды электрозалтышты роторы барлы уаытта статор орамасыны магнит рісімен синхронды емес, немі асинхронды айналады. Осыдан асинхронды озалтыш деп аталан. Ротор статор орамасын магнит рісіне арама арсы баытта сыритын сияты крінеді. Ротор статор орамасы рістеріні салыстырмалы айырмасы сыранау шамасымен сипатталады:

Мндаы n₁ -статор орамасы магнит рісіні айналу жылдамдыы; n₂-ротор орамасындаы магнит рісіні айналу жылдамдыы; n₁-n₂-сыранау жылдамдыы; детте жылдамды n₁–ді, ал n_с синхронды айналу жылдамдыы делінеді. алыпты жмыс жадайында асинхронды озалтышты сыранауы аса жоары емес, синхонды жылдамдыты (2...6) % дай: S_н =0,002…0,06. уаттылыы жоары озалтыштарда сыранау аз. Арнайы масата арналан озалтыштарды сыранауы синхронды жылдамдыты (10...15) % на дейін жетуі ммкін. Статорды магнит рісіні синхронды айналу жылдамдыы токты жиілігі f₁ мен статор орамасыны жп полюсыны санына Р₁ байланысты:

 

 

2.14-сурет. Асинхронды озалтышты айнымалы электр магниттік моменті пайда болуыны дерексіз крінісі: а – статор (1) мен ротор (2) орамаларыны магнит рістері;

в – асинхронды озалтыш магнит рісіні «орытындылаушы».

Жиілігі ( _{1 =} 50Гц) ндірістік токты статор орамасы магнит рісіні синхронды айналу жылдамдыыны ммкін болатын жоары шамасы: n_с=6050/I=3000 айн/мин. Асинхронды озалтышты статоры орамасыны жп полюстері саны артан сайын кдімгі жадайда бестен кп болмайды, оны синхронды жылдамдыы еселі атынаста тмендейді, 3000,1500,1000,750,600 жне т.б. айн/мин. Шындыында магнит рісіні бір полюстен екіншісіне ауысу уаыты траты болып алуы тиіс боландытан, полюс саныны суімен оларды арасы жаындайды, демек екі жадайда да магнит рісіні бірінен екіншісіне ауысу уаыты бірдей болуы шін жылдамды та азаюы тиіс. Асинхронды озалтыштар роторыны айналу жылдамдыы детте синхронды жылдамды пен сыранау арылы (2.9) арылы рнектеледі:

 

n₂ =n₁ (1S)

Кпжадайда айналу жылдамдыы айн/мин емес рад/с пен жазылады жне айналуды брышты жиілігі де делінеді. Олар зара мына тедік арылы беріледі:

Онда сызуды, статор мен роторорамалы магнит рісіні брышты айналу жиіліктері ₁ жнк ₂ арылы крсетуге болады:

ал роторды брышты айналу жиілігін

 

₂=₁(IS)

Асинхронды озалтыштарды техникалы тлжаты болады, онда ызу температурасы алыптан шамадан асырмай, керегінше за жмыс істеуге болатын алыпты лшемдері келтіріледі. озалтышта жапсырылан аылтырда крсетілген номиналь параметрге: біліктегі механикалы уат Р₂ ротор мен статорды жалауды ммкін болан слбалары, сызыты жне фазалы кернеулер мен токтар, білікті айналымы n, ПК,cos жне кейбір баса да осалы мні бар малматтар болады.

Асинхронды озалтышты магниттеуші кштері. Асинхронды озалтыштаы электрлік процестерді талдауа магнит аындарыны орнына оан пропорционал болатын орама орамдары саныны тока кбейтіндісін I" пайдалану олайлыра. Мнда ауу саылауы шеберіні бойын уалай озалатын магниттеуші кш исыыны шарытау шегі сл ораманы фаза симметриясыны слбалары рашанда дл келеді, бл кезде ток амплитудалы мніне жетеді. Асинхронды озалтышты магниттеуші кші статоры жне ротор орамаларыны магниттеуші кштерінен ₁ мен ₂ рылады. Асинхронды озалтышты статоры орамаларыны магниттендіргіш кштері. Статор орамаларыны магниттендіргіш кштерін, ток амплитудасыны (I_m=2I) ол тетін ораманы бір фазасыны орам санына (w₁ )кбейтіндісі ретінде анытай отырып, орама коэффициентін (ê₀₁) озалтышты полюстілігін жне ауа саылауындаы ( ) синуоидалды ескере отырып мынадай тедеу арылы крсетуге болады:

шфазалы асинхронды озалтыш шін (m₁=3) стаор орамасыны магниттендіруші кші былай трленеді:

Статор орамасы магнит рісіні магниттендіргіш кші ілгегінде крсетілгендей, синхронды жылдамдыпен айналады:

Ассинхронды озалтыш роторы орамасыны магниттендіргіш кші.Ротор орамасыны магниттендіргіш кші статор орамасыны магниттендіргіш кші сияты (2.15) былай жазылады:

мндаы «2 лшемні ротор параметріне жататыны крсетеді. Ротор орамасыны магниттендіргіш кшіні айналу жылдамдыы ондаы токты жиілігіне байланысты жне мынадай рнекпен аныталады:

Орама ротор ойыында орналасандытан жне жылдамдыымен айналаандытан,ротор орамасыны магниттендіргіш кшіні абсолют жылдамдыына осылып, статор орамасыны магниттендіргіш кшіні синхронды жылдамдыыны мніне дейін, демек статор орамасыны магниттендіргіш кшіні жылдамдыына дейін лаяды:

 

n₂ +n₂ =sn₁+n₂=sn₁+n (1-s) =n

мндаы n_F2+n₂-ротор орамасыны магниттендіргіш кшіні абсолют айналу жылдамдыы. Соынмен роторды жне статор орамасы магнит рісіні айналу жылдамдытарыны асинхронды болуына арамастан статор мен ротор орамдарыны магнит аындарыны айналу жылдамдытары синхронды, демек статор мен роторды магнит аындары (магниттендіргіш кштері) синхронды айналады (бірдей жылдамдыпен) жне озалтыш жмысын тртібіне арамастан біріне араанда екіншісі жылжымайды.

Асинхронды озалтышты орытынды магниттендіргіш кші.Ротор мен статор орамасыны магниттендіргіш кші біріне араанда екіншісі жылжымаан алпында зара байланысып біріккен магнит аынын жне біріккен магниттендіргіш кшін тзеді. Статор жне ротор орамасыны магниттеліші кшіні векторлы осындысына те болады:

F = F₁ + F₂

Сырттай араанда асинхронды озалтышты магниттендіргіш кші,статор орамасы арылы жалан магниттендіргіш ток І ткенде пайда болады, оны санды мні сырттан берілетін механикаллы кшті серінен роторды синхронды айналу жылдамдыына ткенде жеткендегі статор орамасыны тогына те, демек статорды болаты мен оны орамасындаы шыынды есептемегенде n₂ = n_ñ деп арауа болады. Бл жадайда ротор орамасында ток болмауынан рны магниттендіргіш кші нлге те (= 2) жне жмыс тртібі жасанды трде синхрондылыа келінген асинхронды озалтышты магниттендіргіш кшін статорды орамасы мен ол арылы тетін магниттендіргіш ток I ана туызады:

 

Асинхронды озалтыштарды жктемесіз істеген кезде роторларыны айналу жылдамдыы n₂ синхронды жылдамдытан аса айырмасы болмайтындытан (n_2õ n_ñ) инженерлік тжірбиеде жеткілікті длдікпен есептеуге магниттендіргіш токты бос жріс тогына (I =I_1õ) те деп алады. Асинхронды озалтышты жмыс тртібін магниттендіргіш кштермен емес, тікелей ток арылы талдау ыайлы. Электрмагнит процестері бойынша асинхронды озалтыштар трансформаторлара сас боландытан, бл жадайда трансформаторды келтірілген екінші орамасын(ротор орамасы) бірінші орамаа (асинхронды озалтыш статорыны орамасы) келтіру теориясын олдануа болады. (2.15),(2.18) жне (2.22) ні мндерін (2.21) тедеуіне ойып жне алынан тедеуді екі жаын коэффициентіне блу арылы мынадай тедеуге келтіреміз:

 

 

ысаран со мынандай трге келеді:

 

,

Асинхронды озалтышты магниттендіргіш тогыны тедеуін екі токтыі векторлы осыныдысы ретінде аламыз:

= ₁ + ₂¹

мндаы ₁ – статор орамасыны тогы, ₂¹ - ротор орамасыны келтірілген тогы. Асинхронды озалтышты білігінде жмыс кезінде жктемені ауыту ауымына арай оны магниттену тогы мен магниттендіргіш кші F іс жзінде згеріссіз алады, ал бл кезде ротор мен статор орамасындаы токтар жктемені згеруіне арай згеріп отырады. I₂¹ тогыны физикалы мні мынада оны шамасы , I₂ тогыны наты шамасына те болу шін ротор орамасы сол фаза санымен жне орама коэффициентімен бірдей болуы тиіс. Ротор мен статор орамасларын фаза саны бірдей болан

-

- трге келтірілуі дрыс. ыса тйыталан роторлы шфазалы асинхронды озалтыштар шін бл мндер былай аталады: -ротор орамасыны орам саны w₂ = 0,5; -ротор орамасыны фазаларыны саны оны ойыыны санына те m₂ =Z_ïð; -ротор орамасыны орамдылы еселеуіші ê₀₂=1,0; -статор орамасы фазаларыны саны m₂ =3,0 ендеше ыса тйыталан роторлы шфазалы асинхронды озалтышты келтірілген тогыны рнегі мына трге келеді:

-

Асинхронды озалтышты орамаларында индукцияланатын электр озаушы кштері.Асинхронды озалтышты магнит рісі ротор мен статор орамаларыны бірігіп зара арым атынасынан жасалады. Жоарыда крсетілгендей олар бірдей жылдамдыпен айналады жне бір біріне салыстыранда зара озалмайды.Асинхронды озалтышты магнит рісі трансформатордаы сияты, негізгі жне шашырау рісінен рылады, жасалан кейбір кемшіліктерді есепке аламаса блар зара ажыратылан жне бір біріне туелсіз деп саналады, мнда негізгі магнит аыны, электромагниттік индукция заы бойынша статор мен ротор орамаларында индукциялны ЭК ал шашырау аыны индукцияны ЭК -ні индукциялайды, ал шашырау кедергісіндегі кернеуді IÕ азаюына ласады.

Асинхронды озалтыш ротор орамасыны электрлік тепе-тедік тедеуі.Асинхронды озалтышты роторыны орамасыны электрлік тепе-тедігі жмыс жасаан кезде трансформаторды екінші орамасы, егер ол ысартылан жне айналатын болса (U₂=0) тедеуімен бірдей:

 

0 = Å_2S – I₂ r₂ –I₂ jõ_2S

 

тедеуінде U₂=0, себебі ротор орамасы ажыратулы кезінде асинхронды озалтыш айнала алмайды, (2.53) тедеуі тжірибеде олдануа ыайсыз, себебі ротор орамасы ажыратулы кезінде асинхронды озалтыш айнала алмайды. (2.53) тедеуін тжірибеде олдануа ыайсыз, себебі ондаы ЭК Е_2s пен шашыранды индуктивтік кедергі Х_2s асинхронды озалтышты білігіне тсетін жктемені згертуімен бірге згеріп отырады. (2.53) тедеуіндегі Е_2s ті (2.42) жне Х_2s ті (2.49) sLx₂мен алмастырып мынадай трге келтіреміз:

 

Î =sE₂ – I₂ r₂ – I₂sjõ₂

 

тедеуіні екі блігінде сыранауа S блсек, бір айнымалы S сыранауы бар тедеуін аламыз:

мндаы Е₂-мен Х₂ – тоталан ротор орамасыны кезіндегі ЭК-мен шашыранды индуктивті кедергісі.Оларды мндері траты болады. Ротор тогы сыранауа байланысы ана згеретін болады:

2.6.3. Наты жне келтірілген трансформатора тежелген асинхронды озалтыш статоры мен роторы орамаларыны электрлік тепе-тедік тедеулеріні жйелері. (2.55) тедеу тежелген актив кедергісі жне шашыранды индуктивті кедергісі х₂ ротор орамасы бар трансформаторша жмыс істейтін, асинхронды озалтышты тедеуі. Сонымен, шынайы асинхронды озалтыш статоры мен роторы орамаларыны электрлік тепе-тедігі тедеулер жйесін рады:

,

ал трансформаторша істейтін тежелген асинхронды озалтыш шін:

 

 

3.6. Таырып 6.Асинхронды озалтышты энергеткалы диатраммасы.Асинхронды озалтышты моменті.Асинхронды машинаны жалпы моментін білдіру. Асинхронды машинаны механикалы сипаттамасы;Асинхронды озалтышты жмысты сипаттамасы жне осымша сипаттамалары.

сынылатын дебиет:

- Брускин Д.Э.,Зохорович А.Е.,Хвостов В:С. Электрические машины ч.1,2 .М.:Высшая школа 1987.

- Костенко М.П,Пиотровский Л.М., Электрические машины, ч.1,2. М.: Энергия 1978.

- Кацман М.М. Электрические машины . М.: Высшая школа,1990.

- Капылов И.П. Электрические машины. М. Высшая школа, 2000

Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жатады жне оларды жалпы ндірістік орындалуы асинхронды озалтыш трінде жасалынады. Асинхронды машиналар электротехникалы рылысы бойынша энергияны трлендіргіш болып табылады,асинхронды генератор ретінде осымша конструкциялы жне слбалы згеріс кіргізбей жмыс істей алмайды.Асинхронды озалтышты ойлап тапан орыс инженері М.О.Доливо-Добровельский болып саналады.(№51083 1889 жылы герман потенті) 2.1.Асинхронды озалтыштарды арналымы.Асинхронды озалтыштар рылысыны арапайымдылыы мен жмысыны сенімділігі арасында адамзат тіршілігінде,иінді біліктерді айналдыруа механикалы энергияны керек ететін ызметтерді брінде пайдаланылып келеді.

2.1-сурет. ыса тйыталан роторлы асинхронды озалтыш: а – орамасы бар статор; в – орамасы бар ротор; с – айглек аланы; d - желдеткіш

Ауыл шаруашылыында шады орта мен химиялы зиянда орталарда жмыс жасай алатын бірден-бір электр озалтыш осы асинхронды машина ана. Асинхронды озалтыштарды,шфазалы жне бірфазалы электр желілеріне осу шін шфазалы немесе бірфазалы етіп жаайды. шфазалы асинхронды озалтыштар роторларыны орамаларыны трлеріне арай фазалы немесе ыса тйыталан роторлары асинхронды озалтыштар деп бледі. Ауылшаруашылыында негізінде механикалы энергияны е арзан рі сенімді кзі ретінде тйыталан роторлы асинхронды электроозалтыштар олданылады.

2.2.шфазалы асинхронды электрозалтышты рылысы. шфазалы асинхронды электроозалтышты негізгі рлыс блшектеріне статор, ойытара орналасан шфазалы екі орама жне 2.1-суретте крсетілген баса да осалы элементтер.Жасы суыну шін оны (кіндігіне) білігіне желдеткіш орнатылып, аасы кп ырлы етіп йылан. растыру,орнату,ажырату кездерінде алып салуа олайлы болу шін орабыны жоары жаынан ілгекті болт болады. 2.2.1.Асинхронды озалтышты статоры. Асинхронды озалтышты статоры арнайы электротехникалы болаттан алыпа йып жасалан тісті аылтырлардан жасалан ішкі уыс цилиндр,оны магнит ткізгіштігі кдімгі конструкциялы болаттан жоары. Бл айнымалы магнит рісті статор темірінде арты магниттелуден (гистерезис) болатын шыындарды айтарлытай азайтуа ммкіндік береді. Статорды йып жасамайды,алыдыы 0,35мм тісті аылтырдан жинайды,масаты ол арылы Фуко йынды тогыны туіне кедергіні кбейту. аылтырды арасында электрлік тйіспе болдырмау шін аылтырларды электрлік ошауландырыш лакпен бояйды. Осыны барлыын бірге аланда, статор болатында йынды токтармен гистерезистен болатын электрлік жне магниттік шыындарды азайтуа келеді,орытындысында оны ызуын азайтады.йынды токтармен гистерезистен болатын электрлік жне магниттік шыындар, аыр соында, ПК-ні млшеріне сер етеді. Болатты магнит ткізгіштігі нерлым жоары жне аылтыр нерлым жа механикалы бекемдігі жеткілікті болса, сорлым асинхронды озалтышты шыыны аз жне ПК жоары болады.98%-ке дейін жне одан жоары болады. Іштен жанатын озалтыштарды бірде-бірінде мндай крсеткіш жо. Статор асинхронды озалтышты аасына мытап тыыздалады. аа шойыннан немесе салмаы жеіл арнайы орытпалардан йылады жне жмыс жадайына арналан ірге таса немесе арнайы тірекке бекітіледі. Статорды тісті аылтырлардан растыран кезде оны ішкі бетінде белгілі пішінді ойы пайда болады.

2.2-сурет. Асинхронды озалтыш статорыны ойыы: а – ашы; в – жартылай ашы; с – жартылай жабы; d – жабы (роторлар шін ана).

2.3-сурет. Асинхронды озалтыш роторыны ойытары.

Асинхронды озалтыштарды статорындаы ойытары негізінде тік брышты болады. Ойытарды ашытыына арай олар жартылай жабы (2.2-сурет) уаттылыы 100кВттан тмен машиналар шін,жартылай ашы (2.2в-сурет) уаттылыы 100кВттан жоары машиналар шін жне ашы(2.2 а-сурет) уаттылыы те жоары машиналар шін.

Статор фазаларыны жалпы саны Z_пс деп белгіленеді жне полюстер мен фазалара сай ойытар саны деп аталатын q фаза сандары мен машиналарды полюстері арылы байланысады.

Мндаы m₁-статор орамасыны фазалар саны; 2р-статор орамасыны полюстарыны саны. шфазалы озалтыштар статорыны ойытарыны саны жп жне алтыа еселенетін болуы тиіс,оны 2.1 аны круге болады:

 

Z=q*ml2p=6lk

 

мндаы k=q h p=1,2,3 жне т.б. Асинхронды озалтыштарды роторлары алыпталып жасалан тісті дгелек аылтырдан растырылады.аылтырлар гистерезис былысынан болатын магниттік жне электрлік шыындарды азайту шін арнайы электртехникалы болаттардан жасалып,йынды токты туіне кедергіні арттыру шін лакпен ошауландырылады, ол туралы 1-блімде «Трансформаторлар» арастырылан роторды аылтырлары цилиндр трінде престеледі, оны ажет пішінде зына бойында ойыы болады. Роторды білікке мытап отырызып шпонкамен бекітіледі, ол жктеме кезінде айналып кетпеу шін сатандырады. Айналан кездегі ортадан тепкіш кштерді серінен, роторды ойытары статорды ойыынан араанда жабытыы жоары боландытан, оны орамаларына сер етеді. ыса тйыталан роторлар шін ойыты жабы трлерін де олдануа болады (2.3-сурет). озалтышты жмыс кезіндегі шуын азайту жне оны іске осу сипаттамасын жасарту масатында ойыты тайылыын да (иаштыын) пайдаланады. ыса тйыталан роторды ойытарыны саны Z_пр асинхронды озалтыштарды жмысын нашарлататын зиянды сттерді азайту шін, статор ойытарыны санымен Z_пр сйкес келуі тиіс жне мына шарттар саталуы тиіс:

 

 

Мндаы к-кез келген о сан, р-статор орамасыны жп полюстері саны.Ойытары иаш болса статор мен роторды ойытары саныны атынастарын тадау кеейеді.

Асинхронды озалтышты орнын басатын электрлік тепе-тедік тедеуіні теориялы сипаты ана бар жне оны тікелей жмыс тртібіне талдау жасауа жне жмыс сипаттамаларын есептеуге пайдалануа олданыла алмайды:

-бірінші тедеуден токты мнін анытау ммкін еместігі себебі Л₁-ді сан мні жо жне векторлар U₁мен Л ді арасындаы ыысу брышы крсетілмеген; -статор мен ротор орамаларындаы токтарды арасындаы байланыс жо, ол асинхронды озалтыштаы электромагнитті физикалы болмысына арсы келеді. Бл мселе наты асинхронды электрозалтышты магнит ткізгіші бар жне статор мен ротор орамаларыны зара индуктивтігі мен болат магнит ткізгіші бар зара индукцияланбайтын сызыты эквивалентті электр тізбегі бар рылы электротехникалы тізбекпен алмастыру арылы шешіледі. Ол шін айналатын асинхронды озалтыш уелі озалмайтын (тежелген ) трансформаторша істейтін активті те екінші кедергісі бар екінші (роторды) орамалы жне шашыраы индуктивті кедергімен х2 алмастырылады. Ал одан со, 1- «Трансформатор» блімінде, трансформатора олданылан дістеме бойынша, екінші ораманы (ротор орамасы) лшемдері бірінші орамаа (статор орамасына) келтіріледі. Мнда электрлік тепе-тедікті (2.58) тедеуіндегі асинхронды озалтыш орамасын активті кедергісі r₁ мен роторы орамасыны r₂ Омды кедергімен алмастырылады (R₁ жне R₂)оан магниттендіру тізбегі болатын кедергісі R_cm осылады, ол активті жне реактивті рамынан трады:

 

,

 

мндаы I^'_µà гистерезис былысы мен йынды токтардан болатын шыынды жабуа кеткен магниттендіргіш токты активті раушысы; I_µð^' - асинхронды озалтышты магнит аыны Ф туызатын магниттендіргіш тогыны реактивті раушысы. Осындай ауытулардан магниттендіргіш токты I^'_µ магнит аынымен уаыт жаынан йлеспеуі магнит ткізігш болатындаы магниттік шыын брышындай болады.Оны сан мні былай аныталады:

,

Мндаы

;

сонымен, егер наты асинхронды озалтышта ЭК Е1 ті зара индукциялануды кедергісіне тскен кернеумен теестіруге болатын болса, (Å₁=¦_µjX_µ), ал трансформатора келтірілген тежелген (тотатылан) озалтышта ЭК болаттаы электр шыынына пропорционал болатын болат кедергісіне тскен кернеуді I_µ^'R_cò шамасына арай згереді. Дегенмен, наты асинхронды озалтышты келтірілгенге ту кезіндегі лшемдерін зінше тсіндіру бірін-бірі санды жаынан айтарлытай згеріс туызбайды. Осыдан шыатын, асинхронды озалтыш роторы орамасы лшемдерін озалтыш статоры орамаларыны лшеміне эквивалентті згерту, наты озалтыш роторы орамасыны электрлік тепе-тедік тедеуіндегі атынасын сатау шарты бойынша іске асырылады (2.55) . Егер тедеуді екі жаын коэффициентіне ні кбейтсек, о жаыны соы осылышын таы кбейтсек, ал онда мынадай трге келеді:

0 = - егер:

;

;