Орталықтан тепкіш желдеткіштер
АҢДАТПА
Дипломдық жұмыста үш фазалы көпір АИТ және қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты қамтитын ЖТ - АҚ жүйесі бойынша өстік желдеткіштің автоматтандырылған электр жетегінің математикалық моделі жасалады. MATLAB ортасында сатылы және сызықтық орнату әсерімен қозғалтқышты іске қосу режиміндегі виртуалды модельдегі зерттеу нәтижелері әзірленген математикалық модельдің 75кВт өстік желдеткіштің жиіліктік реттелетін электр жетегінде болатын жылдамдық пен моменттің нақты өзгерістеріне сәйкестігін дәлелдейді. Сондықтан бұл модельді АИТ негізінде ЖР зерттеу, әзірлеу және жобалау кезінде қолдануға болады.
Желдеткіштің өстік желдеткішін жаңғырту электр энергиясын үнемдеу және желдеткішке қызмет көрсететін персонал санын азайту мақсатында жүргізіледі, бұл өз кезегінде еңбекақы қорның азаюына әкеледі. Желдеткішті микропроцессорлық басқарумен жаңартқаннан кейін оны тек бір жөндеуші басқара алады және оператордың қажеттілігі жоғалады. Осыған байланысты жобаның инвестициялық тартымдылығы қарастырылды. Есептеулер үшін таза дисконтталған кірісті анықтауға негізделген инвестициялар тиімділігін бағалаудың заманауи әдісі қолданылады. Жоғарыда келтірілген есептеулерден инвестициялардың өтелу мерзімі 1 жыл 6 айды құрағанын көруге болады. Осылайша келтірілген қаржылық - экономикалық көрсеткіштерді талдау қарастырылып отырған жобаға инвестициялардың тиімділігін көрсетеді.
Өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде электр қозғалтқышының нөлдеуі есептеледі, нәтижесінде сақтандырғыш таңдалып, сонымен қатар цехтың табиғи жарықтандыруы есептеледі.
Экономика бөлімінде таңдалған электр жетегін басқару жүйесінің экономикалық тиімділігін дәлелдеді.
АННОТАЦИЯ
Разработана математическая модель автоматизированного электропривода осевого вентилятора по системе ПЧ - АД, в которую входят трехфазный мостовой АИТ с ШИМ и короткозамкнутный асинхронный двигатель. Результаты исследования на виртуальной модели в режиме пуска двигателя от ПЧ в среде MATLAB при ступенчатом и линейном задающем воздействии доказывают адекватность разработанной математической модели реальным изменениям скорости и момента происходящими в частотно-регулируемого электроприводе осевого вентилятора мощностью 75кВт. Поэтому данную модель можно использовать при исследовании, разработке и проектировании ЧПР на базе АИТ.
Модернизация осевого вентилятора кондиционера проводиться с целью экономии электроэнергии и сокращения численности персонала, обслуживающего вентилятор, что в свою очередь приведет к уменьшению фонда оплата труда. Поскольку после модернизации вентилятора при микропроцессорном управлении его может обслуживать только один мастер по ремонту, а необходимость в операторе отпадает. В связи с чем рассматривалась инвестиционная привлекательность проекта. Для расчетов использовался современный метод оценки эффективности инвестиций, основанный на определение чистого дисконтированного дохода. Из приведенных расчетов видно, что срок окупаемости инвестиций составил 1 год 6 месяцев. Таким образом, анализ приведённых финансово - экономических показателей свидетельствует об эффективности инвестиций в рассматриваемый проект.
В разделе Безопасность жизнедеятельности были произведены расчет зануления электродвигателя, в результате которого выбран предохранитель, а также рассчитано естественное освещение цеха.
В разделе экономики, была рассчитана экономическая целесообразность выбранной системы управления электроприводом.
ANNOTATION
A mathematical model of an automated electic drive of an axial fan accord ing to the FC - AD system has been developed, whish includes a three - phase bridge AIT with PWM and a short - circuited asynchronous motor. The results of the study on a virtual model in the mode of starting the engine from the IF in adequacy of the developed mathematical model to real changes in speed and to torque occurring in a frequency - controlled axial fan drive with a capacity of 75 kW. Therefore, this model can be used in the research, development and of AIT - based CPR.
Modernization of the axial fan of the air conditioner is carried out in order to save electricity and reduce the number of personnel servicing the fan, which in turn will lead to a reduction in the wage fund. Since after upgrading the fan with microprocessor control , only one repairman can service it, and there is no need for an operator. In this connection, the investment attractiveness of effectiveness of investments based on the determination of net discounted income was used . From the above calculations it can be seen that payback period of investments was 1 year 6 months. Thus, the analysis of the above financial and economic indicators indicates the effectiveness of investments in the project under consideration.
In the section Life safety, the calculation of the electric motor zeroing was made, as a result of which a fuse was selected, and natural lighting of the workshop was calculated.
In the economics section, the economic feasibility of the selected electric drive control system was calculated.
Мазмұны
Кіріспе
8
1.
Желдеткіштің жұмыс принципі, олардың түрлері мен атқаратын қызметі
9
1.1
Өстік желдеткіштер
11
1.2
Орталықтан тепкіш желдеткіштер
14
1.3
Өстік желдеткіштермен орталықтан тепкіш желдеткіштерінің негізгі айырмашылықтары
20
2.
ЖТ-АҚ жүйесінің статикалық сипаттамалары
21
2.1
ЖТ-АҚ жүйесінің механикалық сипаттамалары
24
2.2
Uf=const.кезінде АҚ табиғи механикалық сипаттамасын есептеу.U=380B. f=50Гц
35
3
Қуат тізбегі мен жиілікті түрлендіргішінің параметрлері мен элементтерін есепттеу
36
3.1
Түзеткішпен инвертордың қуат элементтерін есептеу және таңдау
37
3.2
Аналитикалық шолу және сериялық жиілік түрлендіргішін таңдау
41
3.3
Жиілік түрлендіргішінің қоректендіру желісіне әсерін бағалау
45
3.3.1
Электр энергиясының сапасы мәселелері
46
4
ЖТ-АҚ жүйесінің математикалық модельдеу
47
4.1
ЖТ-АҚ жүйесінің күш бөлігі элементтерінің математикалық сипаттамасы
49
4.2
Matlab ортасындағы ЖТ-АҚ жүйесінің модельдеу
53
5
Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімі
55
5.1
Өндірістік үй-жайдың механикалық есебі және қауіпсіздігі
56
6
Экономикалық бөлім
64
6.1
Жаңғыртылған қоздыру жүйесін енгізудің экономикалық негіздемесі
65
6.5
Жобаланатын жүйенің тиімділігін есептеу
70
Қорытынды
74
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
75
Кіріспе
Өндірістік процестердің сапасына қойлатын технологиялық талаптардың артуы, жоғары технологияларды енгізу қажеттілігі реттелетін электр жетектерін өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндірісінің әртүрлі салаларына енгізудің тұрақты тендициясын анықтайды.
Энергия үнемдеу әлемнің барлық дамыған елдерінде техникалық саясаттың басым бағыттарының біріне айналды. Бұл біріншіден негізгі энергия ресурстарының шектеулі және қалпына келмейтіндігіне екіншіден оларды өндірудің үнемі өсіп келе жатқан күрделілігіне және құнына, үшіншіден мыңжылдықтар тоғысында белгіленген жаһандық экологиялық проблемаларға байланысты.
Соңғы жылдары Қазақстанда энергия үнемдеудің теориялық және практикалық мәселелеріне көп көңіл бөлінуде. Бұл ең алдымен жалпы ішкі өнім құнының бірлігіне шаққандағы энергияның үлестік шығындарымен өнім құнының энергетикалық құрамдас бөлігі Қазақстанда басқа дамыған елдерге қарағанда жоғары екендігіне байланысты. Энергияны үнемдеу - бұл энергия өндіретін қуатты арттырудың ең арзан және қауіпсіз әдісі, өйткені 1кВт қуатты үнемдеу шығындары жаңадан енгізілген 1кВт қуаттың құнынан 4 - 5 есе арзан.
Электр жетектері өндірілетін электр энергиясының 70% дейін тұтынатындықтан, технологиялық процестерді басқару үшін реттелетін электр жетектерін пайдалану кезінде электр энергиясын едәуір үнемдеуге қол жеткізуге болады, бұл автоматтандыру мүмкіндіктерімен бірге электр энергиясын және басқа ресурстарды оңтайлы пайдалануды қамтамасыз ете алады.
Өндірістік үй - жайларды ауа ағыны мен ауаны желдетулерді қамтамасыз ету үшін кеңінен қолданылатын механизмдердің бірі өстік желдеткіш. Бұл механизмдер ұзақ режимде жұмыс жасайтын трубомеханизмдер тобына жатады, электр жетегі ретінде қысқа тұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыш қолданылады, ал ауа беруді реттеу бағыттаушы аппараттың көмегімен жүзеге асырылады.
Өстік желдеткіштер өмірдің барлық салаларында қолданылады. Оларды кеңінен қолдану өндірістегі және қоршаған ортаны қорғаудағы еңбек жағдайларына үнемі өсіп келе жатқан талаптарға байланысты. Бұл жеңіл және металлургия өнеркәсібі кәсіпорындары, соның ішінде тоқыма фабрикалары сияқты зиянды өндірістерді желдету қамтамасыз ететін желдеткіштер. Мұндай желдеткіштерге сұраныс өте көп. Бұл өстік желдеткіштердің басқа желдеткіштерге қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие болуына байланысты. Солардың бірі олардың қарапайым дизайны.
Реттелмейтін электр жетегін қолдану салдарынан өндірісте туындайтын салдарға және энергия өндіретін қондырғылардың қуатын ұлғайту мүмкіндіктерінің шектеулігіне байланысты жұмыста қиындықтарға әкелетін үлкен іске қосу токтарын азайту мәселесі ерекше өзектілікке ие.
Өстік желдеткіштер үшін реттелетін электр жетегін қолдану ерекше маңызға ие. Өйткені тек реттелетін электр жетегі қозғалтқышты тегіс іске қоса алады, алайда осылайша іске қосу токтарын бірнеше есе азайтады. Бұл ретте реттелетін электр жетегін қолдану бағыттаушы аппаратты қоспағанда, ауа беруді реттеуге сондай - ақ екі немесе одан да көп желдеткіштердің бір мезгілде жұмыс істеуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді . Сондықтан қазіргі уақытта өстік желдеткіштерге арналған реттелетін жетекке көшу тенденциялары айқынырақ болады.
Жоғарыда айтылғандардың негізінде бітіру жұмысында құю комбинаттарының өндірістік цехтарының желдеткіштерінің өстік желдеткішінің асинхронды қозғалтқышы үшін жиілікті реттелетін электр жетегін қолдану арқылы іске қосу және реттеу мәселесін шешу міндеті қойылады, бұл рұқсат етілген токтар кезінде электр қозғалтқышының тегіс соққысыз іске қосылуын қамтамсыз етуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар химиялық және металлургиялық зауыттардың салқындату мұнараларында судың салқындату қарқындылығын арттыру үшін қуатты ұқсас желдеткіштер қолданылады.
1 Желдеткіштердің жұмыс принципі, олардың түрлері мен атқаратын қызметтері
Желдеткіштер деп жел арқылы ауады қозғалатын машиналарды айтамыз, олар ауаны алмастыру үшін қолданылады және ауаның қысымын 1500кГм2-ге дейін ұстап тұрады. Желдеткіштер айдағыш машиналардың су айдағыш түрінің сұйықтарды алмастыруға арналған білігі болып табылады. Заманауи әлемдегі технологиялық кешендердің жұмыс істеу қызметін жылумен, суықпен желдету және ауаны баптау жүйелерінсіз елестету мүмкін емес.
Бұл жүйелердегі жұмыстың негізгі рөлдердің бірін желдеткіштер атқарады. Отын - энергетикалық ресурстардың үштен біріне жуығы өнеркәсіптік және тұрмыстық тұтынушыларды жылумен қамтамасыз етуге, ал өндірілетін электр энергиясының 10% - ға дейінгі мөлшері сорғылармен желдеткіштерді жүргізуге жұмсалатыны белгілі. Желдеткіштің жұмысы оны белгілі бір бағытта жылжыту арқылы ауа ағынын жасау. Ол үшін желдеткіш айналмалы пышақтарды немесе ауаның айнымалы қозғалысын жасайтын қалақтарды пайдаланады.
Жалпы желдеткіштер олардың функционалдық мақсатына байланысты мөлшерімен қуаты бойынша әртүрлі болуы мүмкін. Олар жабдықты салқындату, бөлмелерде желдетуді жақсарту, кептіру процесін жылдамдату немесе құбырлар мен каналдарды желдету үшін жұмыс атқарады. Желдеткіштер жұмыс жасау үшін электр қуатын қажет етеді.
Желдету жүйелерін үш түрге бөліп қарастырамыз:
Ауаның қозғалу тәсіліне қарай:
а) табиғи
б) механикалық
Ауаны шығару және беру әдісі бойынша:
а) ауаны беру
б) сору
в) қайта өңдеу
Метеорологиялық әсерлерге жету әдісі бойынша:
а) жалпы алмасу
б) жергілікті
в) арнайы
г) авариялық желдету жүйелері
Қазіргі таңда қолданылатын желдеткіштер әрекет ету қағидасы бойынша өстік желдеткіштер және орталықтан тепкіш желдеткіштері болып бөлінеді. Желдеткіштермен ауаны тазартқыштар жүйесінде таралуы алғашқысы көп орын алады. Жалпы жағдайда желдеткіштерді ротор деп қарастырсақ ротордың жүздері қалақшалармен бекітілгендіктен, айналғанда ауамен соқтығысып, соқтығысу нәтижесінде ауаны сыртқа ығыстырады. Қалақшалардың орналасуымен пішіні ауаны ығыстыру бағытына байланысты.
Өстік желдеткіштер
Өстік желдеткіштердің басты қызметі ретінде ауаны ауа құбырларының жүйесінсіз алмастыру үшін қолданылады. Әдеттегі желдеткіштермен ауа тазартқыштары үшін өстік желдеткіштер арқылы таралатын ауа шығынының қысымы күрделі жүйелердегі ауа құбырларына қарсы тұруға жетпейді. Өстік желдеткіштердің өзіндік атқаратын қызметімен алар орны ерекше. Сол себепті көптеген жерде өстік желдеткіштерді қолданылатынын жиі кездестіреміз. Өстік желдеткіштер ғимараттардың немесе тұрғын үйлердің ішіндегі ауаны айналдыратын құрылғы. Олар ауа қозғалысы принципі негізінде жұмыс істейді ауа оның айналу бағытымен анықталған бағытта желдеткіш өсіне параллель қозғалады. Өстік желдеткіштерді өзіндік негізде екі санатқа бөлуге болады: жұмыс үстелі және еденге арналған. Үстел желдеткіштері бөлмедегі үстелге немесе басқа бетке орналастырылады және оларды қажетті бағытқа бағыттауға болады. Еден желдеткіштері әдетте еденге орналастырылады және оларды кеңселер мен сауда орындары сияқты үлкен кеңістіктерде ауа айналымы үшін пайдалануға болады. Өстік желдеткіштер әртүрлі мөлшерде және қуатта болуы мүмкін және белгілі бір құрылғыны таңдау пайдаланушының қажеттіліктеріне байланысты. Олар әдетте электр қуатымен жұмыс істейді және ауа ағынын басқару үшін әртүрлі жылдамдықта болады. Сондай-ақ әртүрлі салаларда соның ішінде өнеркәсіпте, автомобильде және ауыл шаруашылығында кеңінен қолданылады, ыстық ауа - райында бөлмені салқындату үшін үйде қолданылуымен ерекше таныс. Өстік желдеткіштің орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштен айырмашылығы ауа қозғалысының бағыты еш өзгеріссіз жүреді ( ауа жұмыс дөңгелегінің айналуы кезінде тасымалданады ). Оның жұмысының принципі қалақшаның дөңгелегі айналған кезде ауа қалақшалары арасында араласады, ал қысымы көбейді. Теорияның негізі мен желдеткіштердің есебі нақты есуші винттің құйынды теориясы мен Н.Е.Жуковскийдің көтерме күштерінде көрсетілген. Осыдан түсінетініміз кеңес одағынан қазіргі кезде жасалынып жатқан желдеткіштер жоғары сапаға ие екендігін байқаймыз. Ең алғаш өндірістегі өстік желдеткіш орталықтан, сыртқа тебуші желдеткіштен соң, жылы ЦАГИ - да жасалды, өстік желдеткіштердің негізгі элементтері тура орталықтан сыртқа тебуші желдеткіш секілді, төлке мен қалақшаға бекітілген жұмыс дөңгелегінен тұрады. Төлкелер негізінен, құймалар мен қайнатпалардан дайындалады. Өстік дөңгелектің қалақшалары металдардың қаңылтыры мен оның айырмасынан жасалынады, ал өстік желдеткіштердің жұмыс дөңгелегі мөрленген тұтастай дөңгеленген секілді, (төлке мен қалақша ) металл қалтырынан немесе пластмассадан жасалады. Тұтастай өстік дөңгелелегі одан басқа да құймалардан жасалынуы ықтимыл. Қалақшалар айналым саны 2 - ден 50 - ге дейін айналады. Қалақша тығынға жабысып тұрады, оны стержендердің көк иегі арқылы бекітеді немесе қаттылайды. Соңғы жағдайда бұрыштардың айналу жазықтығына байланысты құрастыруға болады. Өстік желдеткіштердің қаптамасы цилиндрлік формаға ие болады және диффузормен қамтылады, статикалық қысымда әуе кеңістігінің кинетикалық энергиясын тудыруға мүмкіндік береді. Қарапайым түрде құрастырылған өстік желдеткіштердің диффузоры болмауы мүмкін (1 сурет) қаптаманың ішкі диаметрі мен дөңгелекпен жұмыс жасайтын саңылаулар миниальды болуы керек. Әртүрлі жағдайда ол қалақшаның ұзындығынан 1.5% - ды құрайды. Сирек емес жұмыс дөңгелегі тура электр қозғалтқыштың білігінде орнатылады, сондықтан тікелей әуе кеңістігі білігінде орналасады. Сондай - ақ қаптамасыз өстік желдеткішті қондыру кейбір қысым ұстайтын немесе жел үрлегіш қондырғыларда қолданылады. Осы типке күнделікті желдеткіштіде жатқызуға болады. Айта кететін жағдай өстік желдеткіштің жұмыс дөңгелегінің айналу бағыты өзгерген жағдайда, орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштен айырмашылығы қозғалыс бағытының ауасы кері өзгереді. Сондықтан барлық өстік желдеткіштер реврсивті болады. Бірақ айналу өзгерісінің бағытының өнімі еш өзгеріссіз болған кезде ғана реверсивті деп атайды.[1]
а) цилиндрлік қаптама; б) қалақшалы дөңгелек; в) кіріс; г) шығыс; д) диффузор.
1.1 сурет - Өстік желдеткіштің сұлбасы
Көптеген конструкцияларда өс дөңгелектері қозғалтқыш бөліктерінде тікелей орнатылады, қозғалтқыш біліктері тиісті төсемдермен жабдықталған (1.2 сурет)
1.2 сурет - Қозғалтқышы бар өстік желдеткіш
Цилиндрлік қаптамалардың ішкі диаметрлері қамтамасыз етілуі керек дөңгелектердің минималды саңылаулары бар, яғни ең аз қашықтықтармен айналуы қалақтардың ұштары мен қаптамалардың ішкі беттері арасындағы дөңгелек саңылау ұзындығы 1.5% - нан аспауы керек (δ≪0.015 өйткені үлкен бос орындар өстік желдеткіштердің аэродинамикалық қасиеттерін күрт нашарлатады. Кіре берісте соратын ауа құбыры болмаса, бұл қажет кірісті жақсы толтыруды қамтамасыз ететін коллекторды желдеткіш бөліміне орнату қажет. Үлкен өстік желдеткіштерде өстік диффузордан басқа ағынды түзеткіштер әдетте дөңгелектер артына орнатылады. Мүмкіндік беретін кіріске бағыттаушы қалақтарды орнатқан жөн. Өстік желдеткіштердің дөңгелектері (1.3 сурет) өлкелерден және оларға бекітілген қалақшалардан тұрады. Қалақша беттеріне байланысты өстік дөңгелектер қайтымсыз және қайтымды деп аталады.
1.3 сурет - Өстік дөңгелек
Негізінен өстің барлық түрі қайтымды, өйткені айналу бағытын өзгерту беру бағытын өзгертеді. Бірақ реверсивті тек ғана қалақшалары бар дөңгелектер деп атаған жөн, олардың симметриялы беттері бар, сондықтанда бірдей екі айналу бағытында жұмыс жасайды. Аэродинамикалық тұрғыдан алғанда, қалақшалары бар, арнайы әзірленген асимметриялық беттер. Дұрыс айналу бағытымен қалақшалар доғал жиегімен немесе ойыспен алға жылжиды, жылжуының салдарынан, өткір жиекпен немесе алға қарай дөңес айналдыру кезінде желдеткіштің жұмыс нашарлауы айтарлықтай орын алады.
Өстік дөңгелектердің төлкелері дәнекерленген және құйылған. Өстік дөңгелек қалақтары қаңылтырдан сондай-ақ құйылған. Өстік дөңгелек қалақтары қаңылтырдан немесе құймадан жасалған. Төлкелер мен қалақшалар мүмкін бүкіл дөңгелектерді қаңылтырдан штамптау арқылы бір уақытта пластмассадан шығарылады (1.1 сурет). Өстік дөңгелек қалақтарынан жасалған қаңылтырды тікелей ыстық штамптауға болады. Қалақшалары төлкелерге тойтарылған, таяқшалармен бекітіліп дәнекерленген.
1.4 сурет - Штампыланған өс дөңгелегі
Ағынның бағытын өзгерту үшін реверсивті дөңгелектің айналу бағытын өзгерту жеткілікті, ал қайтымсыз доңғалақ ПӘК - ін төмендетпей жұмыс істеуі үшін оған білікткі де айналдыру керек. Бағытты өзгерту кезінде бұрылу қалақтары бар қайтымсыз жұмыс доңғалақ қалақшасын 180°- қа бұра аламыз.
Соруға жағында орналасқан бақылаушыға қатысты сағат тіліне қарсы дұрыс айналатын өстік қайтымсыз дөңгелектер оң жақ дөңгелектері деп, сору жағында орналасқан бақылаушыға қатысты сағат тілімен дұрыс айналатын өстік қайтымсыз дөңгелектер сол жақ дөңгелектері деп аталады.
Өстік желдеткігтердің артықшылықтары мен олардың қосымшалары бірнеше факторларды қамтиды:
- Жұмыс кезінде төмен шу деңгейін;
- Жинақы корпус;
- Оңай жұмыс істеу;
- Дизайнның төмен құны және қарапайымдылығы;
- Аз қуат тұтыну;
- Ұзақ қызмет мерзімін;
- Қозғалтқышты шамадан тыс жүктемеден, ұшқыннан, ылғалдан қорғау;
- Тігіннен де, көлденеңінен де бірдей тиімділік позициясын;
- Қалақтардың айналу жылдамдығы.[1].
Мұндай құрылғылар әртүрлі салаларда қолданылады. Оны қарапайым компьютердің ішінде де, ұшақ қозғалтқышында да көруге болады. Көбінесе мұндай дизайндағы желдеткіштер тұрғын үй немесе ауыл шаруашылығы үй жайларын желдету мақсатында пайдаланылады. Шу деңгейі төмен болғандықтан бұл өстік желдеткіш жасаушылар арасында өте танымал желдету жүйелері. Өнеркәсіптік қосымшалардан басқада күнделікті өмірде жиі кездестіреміз. Бұл құрылғылардың басты функциясы - тазалау. Көбінесе олар шахтыларда кеніштерде және басқада жер асты коммуникацияларында орнатылады. Олардың мақсаты газдарды түтінді және адам үшін қауіпті болуы мүмкін басқа қоспалардан тазартады. Мұндай жұмысты атқару үшін олар үрлеуге орнатылады және бұранда ауаны желдету білігіне сорып алады, ал бетіне таза ауа басқа біліктен келеді.[1.2].
Орталықтан тепкіш желдеткіштері
Орталықтан тепкіш желдеткіштері деп - ауа мен газдарды орталық бағытта жылжытуға арналған құрылғылар. Олар қолданылатын нақты тапсырмаларға байланысты әртүрлі өлшемдер мен қуаттарда болуы мүмкін. Ортадан тепкіш желдеткіштер өнімділігі мен тиімділігінің жоғары деңгейімен ерекшеленеді, бұл оларды көптеген салаларда, соның ішінде желдету, тоңазыту, ауаны баптау, сондай - ақ газдар ауа қозғалысымен байланысты өндірістік процестерде таптырмас қызмет атқарады.[1].
Орталықтан тепкіш желдеткіш желдету жүйесінде ауа ағынын жасау үшін қолданылатын құрылғы. Орталықтан тепкіш желдеткіштерде желдеткіш корпусының ішінде немесе сыртында айнымалы пышақтары бар. Орталықтан тепкіш желдеткіштерінің жұмысы пышақтар арқылы өтетін және қысым жасайтын ауа ағынының принципіне негізделген. Желдеткіштер тудыратын қысым қалақтардың айналу жылдамдығына және желдеткіштің өлшемдеріне байланысты. Қажеттілікке байланысты орталықтан тепкіш желдеткіштер ауа ағынының әртүрлі түрлерін, соның ішінде жоғары және төмен жылдамдықтағы ауа ағынын жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Артықшылықтарын айта өтсек: тиімділігі жоғары, сенімділік және қалақтардың айналу жылдамдығын бақылау мүмкіндігі. Дегенмен кемшіліктері де, жоқ емес, шу діріл, сынды кемшіліктерін айта аламыз.
Отырлақтан тепкіш желдеткіш айналу кезінде ауа спиральді кіріс корпусы арқылы қалақтардың арасындағы арналарға кіріп дөңгелектермен орталықтан тепкіш желдеткіш күшінің әсерінен оның шығу қозғалысы арылы бағытталған (1.5 сурет)
а - спиральды қаптама; б және г - қалақшалы дөңгелек; в - кіріс ; д - шығыс тесігі.
1.5 сурет - Орталықтан тепкіш желдеткішінің сұлбасы
Орталықтан тепкіш желдеткіштері үш негізгі элементтен тұрады (1.6 сурет). Қалақшалы дөңгелек (кейде оны турбиналық ротор деп атайды), бұрандалы корпус және білік мойын тіректері бар жақтау.
1.6 сурет - Орталықтан тепкіш желдеткіштің құрылымы
Осы сипатталған жұмыс дөңгелегінің конструкциясынан басқа, түрі цилиндрге ұқсас, желдеткіштердің кейбір түрлеріне конустық жұмыс дөңгелегі қолданылады. Кәдімгі типтегі орталықтан тепкіш дөңгелектер қалақтардан, алдыңғы жақты сақина (диск) сонымен қатар артқы сақиналардан тұрады. Жұмыс дөңгелектері берік болу үшін арнайы тартулардың көмегімен оларға қосымша алдыңғы сақиналар бекітіледі. Сақина бұрыштары өз кезегінде осы мақсатта қолданылатын қалақшалармен қамтылған. Қалақшалар алдыңғы және артқы сақиналар арасында нығайтылған. Шаңды желдеткіштер сияқты арнайы мақсаттағы желдеткіштер қалақтардың консольдық орналасуы алдыңғы сақинасыз, ал кейбіреулерінде артқы сақинасыз болып келеді. Жұмыс дөңгелегімен түктіктіктің арасындағы саңылау жұмыс дөңгелегінің 1% диаметрінен аспау керек, ал саңылау кіре беріс саңылау екуін қосады. Дөңгелектері көбіне мөрлеп қаңылтырдан жасалады. Дөңгелектермен жұмыс жасағанда дәнекерлеу жүйесін түтін шығарғыштар үшін кеңінен қолданылады.[1,2,3,4].
Өте жеңіл және арзан дөңгелектер штамптау арқылы жасалады. Осыған сәйкес қаңылтырдан болат жолағында ойықтар жасалады, олар кейіннен қалақша түрінде бүгіледі, содан кейін жолақ шеңбер бойымен оралып, сақиналар арасында бекітіледі. Сонымен осылайша аэродинамикалық тұрақтылықты құрастырудың жоғары дәлдігі алдыңғы сақиналарын қосып қарастырғанда осыған байланысты қамтамасыз етіледі.
Спиральды қап орталық желдеткіштерде жауапты бөлік болып саналады. Ереже бойынша қапты жасау екі темір жапырақты дәнекерлеу арқылы жасалады. Кейде темір жапырақтарын фальц арқылы қосады. Кейбір орталық желдеткіштерді спиарль қабы өзінің құйылған конструкциясын бейнелейді. Қаптың үлкен салмағынан мұндай типтегі желдеткіштер кішігірім өлшемдер бойынша шығарылады. Спираль қаптың екі жұмыс саңылауы болады: біреуі жұмыс дөңгелегінің жауырына ауа кіретін саңылау, екінші шығуға оңай болу үшін жасалған саңылау. Бұдан басқа желдеткіштің қабында конструктивті саңылау болады. Ол вал үшін оған жұмыс арқылы бекітіледі. Көбінесе жұмыс дөңгелегіне вал консулдық түрде отырғызылады. Валдың тірегі ретінде станинаның подшипниктері орнатылады. Оған тағы желдеткіштің қабы жабыстырылады. Желдеткіштің өте үлкен көлемі болған кезде спиральды қап өзіндік тірекке орнатылады. Желдеткіштің көлемі аз болған жағдайда спиральды қаптың тіреуі болмауы мүмкін. Ол жағдайда валдың электр қозғалтқышына консулды түрде тек жұмыс дөңгелегі ғана емес, тағы да орталық желдеткіштің қабы да отырғызылады.[1,7,8].
(1.7 сурет) орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің электр қозғалтқышпен байланысуының әртүрлі тәсілдері көрсетілген, ал біліктер өздерімен өздері муфтаның көмегімен байланысқан. Бұл байланыс түрі ірі желдеткіштерге арналады, кішірек біліктерге бұл жалпы түрде болуы мүмкін (а сызба нұсқасы). г, д, е, және ж сызба нұсқасында орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің белбеуі көмегімен тегершіктің арасындағы желдеткіш пен электр қозғалтқыштың құрастыруларының мүмкін варианттары көрсетілген.
а) жалпы білікте; б,в- муфт көмегімен; г, д,е,ж-белбеудің көмегімен жеткізу арқылы; 1- желдеткіш; 2-муфта; 3-электр қозғалтқыш; 4-желдеткіш тегергіші
1.7 сурет - Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің электр қозғалтқыштарымен байланысу түрлері
Бұл көрсетілген сызбанұсқада байқағанымыз желдеткіштің жұмыс дөңгелегі ережедегідей білікке консульдық түрде бекітіледі (сызбанұсқа а, б, д және е). Мұндай құрастыру түрі жұмыс дөңгелегі екі тіреуіштің ортасында орналасқан, кезде, әрине екі жақты сорғыш желдеткіште қолданылады. Берілген бұл әдіс бір жақты сорғыш пайдаланыла отырып (сызбанұсқа б және г); мұнда желдеткіштің қалыпты режимі қамтылады, бірақ конструкциясы, монтаж бен ауа шығарғышқа желдеткіштің байланысуы күрделенеді.
Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің спиральді қаптамасы ауаның шығу бағыты бойынша әр түрлі сипатта болуы мүмкін. (1.7 сурет)
Қаптаманың сыртқа шығатын саңылаудағы жоғары - Ж әріпімен, төмен - Т, оңға - О, солға - С әріптерімен белгіленеді. Одан басқа ауаның спиральді қаптамадан шығуы 45°градус бұрышпен горизантальді жазықтық жасайды (ТС, ЖС, ТО, ЖО жағдайында).
1.8 сурет - Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің қаптамасының әртүрлі жағдайлары: ж-жоғары, т-төмен, о-оңға, с-солға.
Ауаның әртүрлі шығынының араластыратын мүмкіндігіне ие болу үшін бір типті орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштер сериямен жобаланады. Серия жекешеленген әртүрлі нөмірі бар бірнеше әртүрлі өлшемдегі геометриялық желдеткіштерден құралады. Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің нөмірі диаметрмен өлшенетін жұмыс дөңгелегінің ішкі диаметрімен анықталады. Осының негізінде №4 желдеткіштің жұмыс дөңгелегінің диаметрі 400 мм - ге, ал №12 желдеткіш 1200 мм - ге тең екені байқалады, қазіргі уақытта шығарылып жатқан желдеткіштердің құрылысы мен сипаттамаларын арнайы анықтамалар арқылы қарауға болады. Желдеткішке қойылатын талаптар МЕМСТ 5976 - 90-да болады.
Ең көп таралған түрлері Ц7 - 40, Ц4 - 76, Ц9 - 57, Ц13 - 50 және тағы басқалары. Одан басқа соңғы кезде ауаның вентиляция жұмыс кондиционерлеуінде көбінесе жүзгіш тәріздес желдеткіштер жұмыс барысында пайдаланылады ( ЦС ).[1,8,9]
Бұл параграфтың қорытындысы егер желдеткіш ауаны алмастыруға арналған болса, онда олар жарылғыш қоспалардан немесе ол жарылғыш қауіп тудыратын аумақта орналасатын болса, желдеткіштік құрылысына өте зор талаптар қойылады. Тағы бір ескеретін жағдай желдеткішпен жұмыс кезінде дөңгелек пен қаттамаға тиіп кетпеуін қадағалау қажет. Бұдан байқайтынымыз көрсетілген желдеткіштердің бөліктері алюминийден жасалады. Мұндай желдеткіш түрлеріне жарылыс қауіпін тудырмайтын КО, КОМ, ВАО атты электр қозғалтқыштары қолданылады.
Өстік желдеткіштері мен орталықтан тепкіш желдеткіштерінің негізгі айырмашылығы
Орталықтан тепкіш желдеткіштерді ауаны айтарлықтай қысыммен қамтамасыз ету үшін, ал өстік желдеткіштер аз қысыммен ауаның салыстырмалы түрде үлкен көлемін беру үшін қолданылады.
Орталықтан тепкіш және өстік желдеткіштерінің қолдану аясы арасындағы шекара шамамен жылдамдық критериінің шамасымен анықталады. Әдетте ny100 кезінде орталықтан тепкіш желдеткіші ал, ny100 кезінде өстік желдеткішті қарастыра аламыз. Айта кетерлік жайт, барлық желдеткіштердің жұмысы әрқашан үлкен немесе аз шуылмен бірге жүреді. Осы себепті тұрғын үйлерде, мектептерде, ауруханаларда, театрларда және т.б орындарда желдеткіштерді 25 мс - тан жоғары жылдамдықта қолдану ұсынылмайды. Орталықтан тепкіш желдеткіштеріміздің қысымы 30-100кгм2 аспауы керек, өстік желдеткіштер қысымы 10-15кгм2.[10,11].
Дөңгелектерді мұқият теңестіру жылжымалы мойынтіректерді қолдану, бекіткіштерді мұқият қатайту, серпімді іргетастар мен тығыздағыштарды орнату, дыбыс сіңіргіштерді орнату және т.б арқылы жұмыс істейтін желдеткіштердің шуын азайтуға болады.
Орталықтан тепкіш желдеткіштерімен салыстырғанда өстік желдеткіштер әдетте үлкен, олар кері және ауқымды қуаттары өнімділіктің өзгеруіне аз әсер етеді. Мұндай желдеткіштер қалақтарды бұруға өте ыңғайлы. Өстік желдеткіштерді үй - жай орындарын желдету, шахталарды, туннельдерді желдету, яғни ауаның үлкен көлемді қысымын кері беру үшін қолданылатын желдеткіш түрі.
Орталықтан тепкіш желдеткіштер айтарлықтай үлкен қысымды арттыра алады және олар күрделі желдету қондырғыларында қолданылады пневматикалық көлік жүйелердінде, қазандық қондырғыларында, тартқыш құрылғылар көзі ретінде пайдаға асырылады. [14,15]
2. ЖТ - АҚ жүйесінің статикалық сипаттамалары
2.1 ЖТ - АҚ жүйесінің механикалық сипаттамалары
Үш фазалы ЖТ - АҚ жүйесін қосу негізгі сұлбасын қосудың магниттеу тізбегі бар жеңілдетілген алмастыру сұлбасын (2.1, а, б сурет) көрсетілген.
2.1 сурет- ЖТ-АҚ сұлбасын үш фазалы қосу
Сұлбадағы белгілер келесідей мағынаны білдіреді;
U1, Uф- желінің сызықтық және фазалық кернеуінің қолданыстағы мәндері
I1, Iμ, I2-статордың фазалық токтары, магниттелген және берілге ротор;
x1, xμ, x2-индуктивті фазалық статор кедергісі, магниттеу тізбегі және берілген ротор;
Rc, R1д, R1=Rc+R1д -статор орамасының белсенді фазалық кедергісі, қосымша резистор және статор фазасының қосындысы;
Rр, R2д, R2=Rр+R2д-ротор орамасының статор орамасына келтірілген белсенді фазалық кедергісі, қосымша резистор және ротордың жалпы фазасы;
s=ω0-ωω0- АҚ сырғанау;
ω0=2PIf1p- АҚ магнит өрісінің бұрыштық жылдамдығы(синхронды жылдамдық);
f1- қоректендіру кернеуінің жиілігі;
p- АҚ полюстерінің жұптарының саны;
Электромеханикалық сипаттамасы ω0=fI2 тікелей сұлбаны қарастырудан алынған өрнекпен сипатталады. (2.1 б сурет)
I2=UфR1+R2s2+x1+x22 2.1
АҚ электр механикалық және механикалық сипаттамалары көбінесе ток пен моменттің s сырғуына тәуелділігі түрінде ұсынылатындығын ескереміз. Бұл жағдайда алынған аналитикалық өрнектер жазбаларды жазу формасына ие және талдау мен есептеуге ыңғайлы.
АҚ сұлбасынан ротор тізбегіндегі қуат байланысын қарасырта отырып, механикалық сипаттамасының өрнегін алуға болады. Ротор тізбегіндегі қуаттың жоғалуы R2, АҚ механикалық координаттары арқылы көрсетілген. Олар электромагнитті қуат айырмасы Pэм=Mω0, және пайдалы механикалық қуат P2=Mω, т.б.
∆P2=Pэм-P2=Mω0-Mω=Mω0s 2.2
Электр шамалары арқылы көрсетілген бірдей қуат шығыны келесідей анықталады;
∆P2=3I22R2 2.3
Шығындарды теңестіру (2.2) және (2.3) бойынша келесі өрнекке сәйкес;
M=3I22R2ω0s 2.4
Токты (2.4) және (2.1) өрнегімен алмастыру келесі формулаға сәйкес келеді;
M=3I22R2ω0sR1+R2s2+x1+x22 2.5
Бұл M(s) механикалық сипаттамасының матиматикалық көрінісінің бір түрі болып табылады.
dMds туындысын табу және оны нөлге теңестіру арқылы жүзеге асырылатын экстремумға алынған M(s) тәуелділігін зерттеу екі экстремалды нүктенің болуын анықтайды.. Бұл нүктелерде АҚ сырғуы келесідей есептеледі;
Mk=3Uф2ω0sR1+-R12+x1+x22 2.6
sk=+-R2R12+x1+x22 2.7
Сонымен қатар (2.6) және (2.7) ішіндегі + белгісі s0 сырғанау аймағына жатады, ал - белгісі s0 болады. Экстремалды нүктелерге сәйкес келетін Mk және sk АҚ сұлбасында мәндері максималды немесе критикалық деп аталды.[10].
Егерде біз (2.5) өрнегін (2.6) бөлсек түрлендіру нәтижесінде механикалық сипаттаманы жазудың басқа қарапайым әрі ыңғайлы формула түрін ала аламыз;
M=2Mk+1+askssk+sks+2ask 2.8
Мұндағы; a=R1R2
Механикалық сипаттаманың тән нүктелері келесідей;
s=0, M=0 - қозғалтқыштың жылдамдығы синхронды болатын тамаша бос нүкте
s=sном, М=Мном - номиналды жылдамдық немесе номиналды моментке сәйкес келеді
s=sк, М=Мк - қозқалтқыш режиміндегі максималды мән;
s=1, М=Мп - бастапқы іске қосу мәні;
2.2 Uf=const.кезінде АҚ табиғи механикалық сипаттамасын есептеу.U=380B. f=50Гц
Асинхронды қозғалтқыш үшін механикалық сипаттамасын құрайық, ол үшін 4А250S4У3 қозғалтқышының жұмыс режимін қарастырамыз. U=380B. f=50Гц.
2.1 кесте, 4А250S4У3 асинхронды қозғалтқыштың паспорттық деректері
Қуат PH, кВт
75
Кернеу U, B
220
Номиналды айналу жиілігі nH айнмин
1482
Белсенді статор кеедергісі R1, салыс.бірлік
0,025
Статор реактивтілігі X1,салыс.бірлік
0,089
Берілген R2,, статорының белсенді кедергісі
0,014
Берілген Х2,, статорының белсенді кедергісі
0,11
Негізгі индуктивті кедергі Хμ
4,4
R1, және реактивті X1 белсенді кедергісін анықтаймыз;
X1=2X1,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ2∙Xμ 2.9
R1=R1,∙X1X1, 2.10
X1=2X1,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ,∙Xμ=2∙0,089∙4, 44,4+4,42+4∙0,089∙4,4=0,087 Ом;
R1=R1,∙X1X1,=0,025∙0,0870,089=0,024 Ом;
Х2,=2X1,,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ,,∙Xμ=2∙0,11∙ 4,44,4+4,42+4∙0,11∙4,4=0,107 Ом;
R,1=R1,,∙X1X1,,=0,014∙0,1070,11=0,0 13 Ом;
Қозғалтқыштың айналу моменті (2.5) формуласымен анықталады;
M=3Uф2R2,ω0sR1+R2,s2+X1+X2,2
dMds=0 теңестіру арқылы критикалық сырғанау мәнін табуға болады;
sk=+-R2,R12+X1+X,22=+-0,0130,0242+0 ,087+0,1072=0,067.
+ белгісі қозғалтқыш режимін немесе қарсы қосу тежеуін білдіреді. Асинхронды қозғалтқыштың момент формуласындағы (2.6) мәнді аустырып,максималды (критикалық) мәнін аламыз.
Mk=3Uф2ω0sR1+-R12+x1+x22=3∙22022∙15 7∙0,0242+(0,087+0,107)2=2111,51 Нм
Бұрыштық синхронды жылдамдық ω0;
ω0=2PI∙n60=2PI∙fp=2∙3,14∙150060=157 радс
N - айналу жылдамдығы айнмин;
P - полюс жұптарының саны;
Алынған ( 2.8 ) өрнектерден біз қозғалтқыш режимінде асинхронды қозғалтқыштың моментін табу және табиғи механикалық сипаттаманы құру үшін теңдеу аламыз;
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask
Мұндағы: a=R1R,2=0,0240,013=1,846;s=0...1.
Желілік кернеудің өзгеруінің асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамаларына әсер ету жағдайын атап өткен жөн. Берілген сырғанау кезінде қозғалтқыштың моменті кернеу квадратына пропорционалды, сондықтан қозғалтқыш кернеудің ауытқуына өте сезімтал.[17].
Біз асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және табиғи механикалық сипаттаманы есептейміз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0=157 радс, М=0;
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,05=149,15радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,050,067+0,0670,05+2∙1 ,846∙0,067=2034
s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,1=141,3радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,10,067+0,0670,1+2∙1,8 46∙0,067=1971,47
s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,25=117,75радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,250,067+0,0670,25+2∙1 ,846∙0,067=1117,6
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,4=94,2радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,40,067+0,0670,4+2∙1,8 46∙0,067=743,2
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,5=78,5радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,50,067+0,0670,5+2∙1,8 46∙0,067=604,96
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,6=62,8радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,60,067+0,0670,6+2∙1,8 46∙0,067=509,48
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,75=39,25радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,750,067+0,0670,75+2∙1 ,846∙0,067=411,56
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,9=15,7радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,90,067+0,0670,9+2∙1,8 46∙0,067=345,01
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙1=0радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,06710,067+0,0671+2∙1,846∙0 ,067=311,9.
s
0
0,05
0,1
0,25
0,4
0,5
0,6
0,75
0,9
1,0
MД,
Н∙м
0
2034
1971,47
1117,6
743,2
604,96
509,48
411,56
345,01
311,9
ω
радс
157
149,15
141,3
117,75
94,2
78,5
62,8
39,25
15,7
0
АҚ моментінің М=f(s) cырғанауына тәуелділігінің графигін салайық;
2.2 сурет - АҚ моментіне тәуелділік графигі
2.3 Uf=const f1=35,f2=25,f3=15 кезінде АҚ механикалық сипаттамасын есептеу.
Осы механикалық сипаттамаларды құру үшін біз барлық сырғанау мәндері үшін бұрыштық жылдамдықты есептейміз;
ω=ω0-ω0∙s
35 Гц жиілігі үшін бұрыштық жылдамдық мәндерін есептеу үшін индуктивті кедергіні қайта есептеу керек;
L=X12PI∙f
X=2PI∙f∙L
L=X12PI∙f=0,0872∙3,14∙50=0,000277 Гн
Х135=2PI∙f∙L=2∙3,14∙35∙0,000277=0,0 61 Ом
Х135=Х2,1,429=0,075 Ом
25 Гц жиілігі үшін индуктивті кедергі;
Х125=2PI∙f∙L=2∙3,14∙25∙0,000277=0,0 43 Ом
Х135=Х2,2=0,054 Ом
15 Гц жиілігі үшін индуктивті кедергі;
Х215=2PI∙f∙L=2∙3,14∙15∙0,000277=0,0 26
Х215=Х2,2=0,032 Ом
35 Гц жиіліктегі критикалық сырғанау мәнін есептейміз;
sk35=+-R2,R12+X135+X235,2=+-0,0130, 0242+0,061+0,0752=0,094
ask15=R1R2∙sk15=0,38
ω015=2PIf3p=6,28∙152=47,1радс
Критикалық сәттің мәнін табамыз;
Жиілікті реттеу заңы ( Uf=const ) берілгендіктен, біз 22050=4,4 деп аламыз6 ол мына формула арқылы өрнектеледі;
f1=35 Гц Uф1=154В
f2=35 Гц Uф2=110В жиілікте;
f3=15 Гц Uф3=66В жиілікте;
35 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk35=3Uф122ω035R1+-R12+Х135+Х2352=3 ∙15422∙109,9∙0,0242+0,061+0,0752=19 97,98
25 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk25=3Uф222ω025R1+-R12+Х125+Х2252=3 ∙11022∙78,5∙0,024+0,0242+0,026+0,03 22=1594,63
15 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk15=3Uф222ω015R1+-R12+Х115+Х2152=3 ∙6622∙47,1∙0,0242+0,0242+(0,026+0,0 32)2=1594,63
Біз 35 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0=109,9 радс, МД35=0
2 s=9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,05=104,405 радс,
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,050,094+0,0940, 05+2∙0,174=1553,09 Н∙м
3 s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,1=98,91 радс,
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,10,094+0,0940,1 +2∙0,174=1994,58 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,25=82,425 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,250,094+0,0940, 25+2∙0,174=1386.31 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,4=65,94 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,40,094+0,0940,4 +2∙0,174=969,67 Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,5=54,95 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,50,094+0,0940,5 +2∙0,174=801,24 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,6=43,96 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,60,094+0,0940,6 +2∙0,174=681,24 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,75=27,475 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,750,094+0,0940, 75+2∙0,174=555,05 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,9=10,99 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,90,094+0,0940,9 +2∙0,174=4679,91 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙1=0 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,17410,094+0,0941+2∙0 ,174=423,4 Н∙м
Біз 25 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0=78,5 радс, МД35=0
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,05=74,575 радс,
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,050,13+0,130,05+2 ∙0,24=1334,55 Н∙м
3 s=0,01, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,01=70,65 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,010,13+0,130,01+2 ∙0,24=1814,13 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,25=58,875 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,250,13+0,130,25+2 ∙0,24=1582,01 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,4=47,1радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,40,13+0,130,4+2∙0 ,24=1191,19Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,5=39,25 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,50,13+0,130,5+2∙0 ,24=1008,33 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,6=31,4 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,60,13+0,130,6+2∙0 ,24=870,52 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,75=19,625 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,750,13+0,130,75+2 ∙0,24=720,06 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,9=7,85 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,90,13+0,130,9+2∙0 ,24=612,72 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙1=0 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,2410,13+0,131+2∙0,24= 557 Н∙м
Біз 15 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0=47,1 радс, МД35=0
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,05=44,745 радс,
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,050,206+0,2060,0 5+2∙0,24=859,1 Н∙м
3 s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,1=42,39 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,10,206+0,2060,1+ 2∙0,24=1331,67 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,25=35,325 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,250,206+0,2060,2 5+2∙0,24=1572,97 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,4=28,26 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,40,206+0,2060,4+ 2∙0,24=1368,1 Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,5=23,55 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,50,206+0,2060,5+ 2∙0,24=1222,89 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,6=18,84 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,60,206+0,2060,6+ 2∙0,24=1095,91 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,75=11,775 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,750,206+0,2060,7 5+2∙0,24=941,23 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,9=4,71 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,90,206+0,2060,9+ 2∙0,24=821,27 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙1=0 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,3810,206+0,2061+2∙0, 24=756,22 Н∙м
ЖТ - АҚ жүйесінің табиғи және жасанды сипаттамаларын есептеу нәтижелері 2.2 суретте көрсетілген.
Алынған мәліметтерге сәйкес біз 50Гц, 35Гц, 25Гц, және 15Гц жиіліктерінде жасанды механикалық сипаттамалар;
2.2 кесте - есептеу нәтижелері.
s
ω50
Md50
ω35
Md35
ω25
Md25
ω15
Md15
0
157
0
109,9
0
78,5
0
47,1
0
0,05
149,15
2034
104,405
1533,09
74,575
1334,55
44,745
859,1
0,067
146,481
2111,51
-
-
-
-
-
-
0,094
-
-
99,57
1997,98
-
-
-
-
0,1
141,3
1971,47
98,91
1994,58
70,65
1814,13
42,39
1331,67
0,13
-
-
-
-
68,3
1864,6
-
-
0,206
-
-
-
-
-
-
37,4
1594,63
0,25
117,75
1117,6
82,425
1386,31
58,875
1582,01
35,325
1572,97
0,4
94,2
743,2
65,94
969,67
47,1
1191,19
28,26
1368,1
0,5
78,5
604,96
54,95
801,24
39,25
1008,33
23,55
1222,89
0,6
62,8
509,48
43,96
681,08
31,4
870,52
18,84
1059,91
0,75
39,25
411,56
27,475
555,05
19,625
720,06
11,775
941,23
0,9
15,7
345,01
10,99
467,91
7,85
612,72
4,71
821,27
1
0
311,9
0
423,4
0
557
0
756,22
АҚ моментінің М=f(s) cырғанауына тәуелділігінің графигін салайық;
2.3 сурет - f=50, f=35, f=25, f=15 кезіндегі АҚ моментінің сырғанауға графигі.
АҚ бұрыштық жылдамдығының ω= f(М) моментіне тәуелділігінің графигін салайық;
2.4 сурет - f=50, f=35, f=25, f=15 кезіндегі АҚ бұрыштық жылдамдығының моментке тәуелділік графигі.
3 Қуат тізбегі мен жиілік түрлендіргішінің параметрлері мен элементтерін есептеу.
3.1 Түзеткіш пен инвертордың қуат элементтерін есептеу және таңдау.
3.1.1 1 Импульстің ендік модуляциясы бар автономды кернеу инверторы қуат көзінің кернуін есептеу;
UH=22USЛ3μmax
Мұндағы: UH- қозғалтқыш статорындағы желілік кернудің номиналды мәні;
μmax - модуляция коэффициентінің рұқсат етілген ең жоғары мәні;
Идеаландырған бар автономды кернеу инверторы үшін μmax=1. Іс жүзінде әрдайым μmax1, тасмалдаушы жиілік кезеңінің белгілі бір бөлігін комутация процестері алады. Қазіргі IGBT транзисторларын қолданған кезде fK тасмалдаушы жиілігі 16 кГц - ке жетеді, ал μmax--1.
Модуляция коэффициентінің максималды мәнін формула бойынша есептеуге болады;
μmax=1-4fKtB
Мұндағы: tB - транзисторды өшіру уақыты
fK=2кГц кезінде
μmax=1-4fKtB=1-4∙2∙10-6∙103=0,992
Бұл жерден;
UH=22USЛ3μmax=22∙3803∙0,992=625,54 В
3.1.2 Транзистор мен кері ток диодтары арқылы токтың орташа мәнін есептеу.
Транзистор арқылы токтың орташа мәнін есептеу үшін тасмалдаушы жиілік пен модуляция жиілігінің үлкен еселіктерімен есептейтін формуланы қолданамыз;
IVT=Ism2PI(1+PIμ4cosφs)
Мұндағы: Ism - қозғалтқыштың статор тогының амплитудалық мәні;
φs - бастапқы ток гармионикасы мен инвертор шығысындағы жүктеме кернеуі арасындағы фазалық ұштасу бұрышы.[17,18]
Есептеу үшін біз 2.1 - кестенің деректерін пайдаланамыз.
Қозғалтқыштың қуатымен қуат коэффициенттерімен біз статор тогының амплитудалық мәнін табамыз;
Ism=PH∙23∙Us∙cosφ=75∙23∙380∙0,9=179 ,06 A
Статор тогының амплитудалық мәні алынған кезде транзистор арқылы токтың орташа мәнін есептейміз;
IVT=Ism2PI(1+PIμ4cosφs=179,062∙3,14 1+3,14∙0,9924=48,5 A
Транзистор үшін ең ауыр режимде төмен жиілікте жұмыс істеген, ол жүктеме тогының амплитудалық мәнін ұзақ уақыт алмастырған кезде болады. Бұл жағдайда тиристор арқылы жұмыс тогының орташа мәні;
IT=Is,m21+μ=179,0621+0,992=178,34 А
Егер асинхронды кернеу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жұмыста үш фазалы көпір АИТ және қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышты қамтитын ЖТ - АҚ жүйесі бойынша өстік желдеткіштің автоматтандырылған электр жетегінің математикалық моделі жасалады. MATLAB ортасында сатылы және сызықтық орнату әсерімен қозғалтқышты іске қосу режиміндегі виртуалды модельдегі зерттеу нәтижелері әзірленген математикалық модельдің 75кВт өстік желдеткіштің жиіліктік реттелетін электр жетегінде болатын жылдамдық пен моменттің нақты өзгерістеріне сәйкестігін дәлелдейді. Сондықтан бұл модельді АИТ негізінде ЖР зерттеу, әзірлеу және жобалау кезінде қолдануға болады.
Желдеткіштің өстік желдеткішін жаңғырту электр энергиясын үнемдеу және желдеткішке қызмет көрсететін персонал санын азайту мақсатында жүргізіледі, бұл өз кезегінде еңбекақы қорның азаюына әкеледі. Желдеткішті микропроцессорлық басқарумен жаңартқаннан кейін оны тек бір жөндеуші басқара алады және оператордың қажеттілігі жоғалады. Осыған байланысты жобаның инвестициялық тартымдылығы қарастырылды. Есептеулер үшін таза дисконтталған кірісті анықтауға негізделген инвестициялар тиімділігін бағалаудың заманауи әдісі қолданылады. Жоғарыда келтірілген есептеулерден инвестициялардың өтелу мерзімі 1 жыл 6 айды құрағанын көруге болады. Осылайша келтірілген қаржылық - экономикалық көрсеткіштерді талдау қарастырылып отырған жобаға инвестициялардың тиімділігін көрсетеді.
Өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде электр қозғалтқышының нөлдеуі есептеледі, нәтижесінде сақтандырғыш таңдалып, сонымен қатар цехтың табиғи жарықтандыруы есептеледі.
Экономика бөлімінде таңдалған электр жетегін басқару жүйесінің экономикалық тиімділігін дәлелдеді.
АННОТАЦИЯ
Разработана математическая модель автоматизированного электропривода осевого вентилятора по системе ПЧ - АД, в которую входят трехфазный мостовой АИТ с ШИМ и короткозамкнутный асинхронный двигатель. Результаты исследования на виртуальной модели в режиме пуска двигателя от ПЧ в среде MATLAB при ступенчатом и линейном задающем воздействии доказывают адекватность разработанной математической модели реальным изменениям скорости и момента происходящими в частотно-регулируемого электроприводе осевого вентилятора мощностью 75кВт. Поэтому данную модель можно использовать при исследовании, разработке и проектировании ЧПР на базе АИТ.
Модернизация осевого вентилятора кондиционера проводиться с целью экономии электроэнергии и сокращения численности персонала, обслуживающего вентилятор, что в свою очередь приведет к уменьшению фонда оплата труда. Поскольку после модернизации вентилятора при микропроцессорном управлении его может обслуживать только один мастер по ремонту, а необходимость в операторе отпадает. В связи с чем рассматривалась инвестиционная привлекательность проекта. Для расчетов использовался современный метод оценки эффективности инвестиций, основанный на определение чистого дисконтированного дохода. Из приведенных расчетов видно, что срок окупаемости инвестиций составил 1 год 6 месяцев. Таким образом, анализ приведённых финансово - экономических показателей свидетельствует об эффективности инвестиций в рассматриваемый проект.
В разделе Безопасность жизнедеятельности были произведены расчет зануления электродвигателя, в результате которого выбран предохранитель, а также рассчитано естественное освещение цеха.
В разделе экономики, была рассчитана экономическая целесообразность выбранной системы управления электроприводом.
ANNOTATION
A mathematical model of an automated electic drive of an axial fan accord ing to the FC - AD system has been developed, whish includes a three - phase bridge AIT with PWM and a short - circuited asynchronous motor. The results of the study on a virtual model in the mode of starting the engine from the IF in adequacy of the developed mathematical model to real changes in speed and to torque occurring in a frequency - controlled axial fan drive with a capacity of 75 kW. Therefore, this model can be used in the research, development and of AIT - based CPR.
Modernization of the axial fan of the air conditioner is carried out in order to save electricity and reduce the number of personnel servicing the fan, which in turn will lead to a reduction in the wage fund. Since after upgrading the fan with microprocessor control , only one repairman can service it, and there is no need for an operator. In this connection, the investment attractiveness of effectiveness of investments based on the determination of net discounted income was used . From the above calculations it can be seen that payback period of investments was 1 year 6 months. Thus, the analysis of the above financial and economic indicators indicates the effectiveness of investments in the project under consideration.
In the section Life safety, the calculation of the electric motor zeroing was made, as a result of which a fuse was selected, and natural lighting of the workshop was calculated.
In the economics section, the economic feasibility of the selected electric drive control system was calculated.
Мазмұны
Кіріспе
8
1.
Желдеткіштің жұмыс принципі, олардың түрлері мен атқаратын қызметі
9
1.1
Өстік желдеткіштер
11
1.2
Орталықтан тепкіш желдеткіштер
14
1.3
Өстік желдеткіштермен орталықтан тепкіш желдеткіштерінің негізгі айырмашылықтары
20
2.
ЖТ-АҚ жүйесінің статикалық сипаттамалары
21
2.1
ЖТ-АҚ жүйесінің механикалық сипаттамалары
24
2.2
Uf=const.кезінде АҚ табиғи механикалық сипаттамасын есептеу.U=380B. f=50Гц
35
3
Қуат тізбегі мен жиілікті түрлендіргішінің параметрлері мен элементтерін есепттеу
36
3.1
Түзеткішпен инвертордың қуат элементтерін есептеу және таңдау
37
3.2
Аналитикалық шолу және сериялық жиілік түрлендіргішін таңдау
41
3.3
Жиілік түрлендіргішінің қоректендіру желісіне әсерін бағалау
45
3.3.1
Электр энергиясының сапасы мәселелері
46
4
ЖТ-АҚ жүйесінің математикалық модельдеу
47
4.1
ЖТ-АҚ жүйесінің күш бөлігі элементтерінің математикалық сипаттамасы
49
4.2
Matlab ортасындағы ЖТ-АҚ жүйесінің модельдеу
53
5
Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімі
55
5.1
Өндірістік үй-жайдың механикалық есебі және қауіпсіздігі
56
6
Экономикалық бөлім
64
6.1
Жаңғыртылған қоздыру жүйесін енгізудің экономикалық негіздемесі
65
6.5
Жобаланатын жүйенің тиімділігін есептеу
70
Қорытынды
74
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
75
Кіріспе
Өндірістік процестердің сапасына қойлатын технологиялық талаптардың артуы, жоғары технологияларды енгізу қажеттілігі реттелетін электр жетектерін өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндірісінің әртүрлі салаларына енгізудің тұрақты тендициясын анықтайды.
Энергия үнемдеу әлемнің барлық дамыған елдерінде техникалық саясаттың басым бағыттарының біріне айналды. Бұл біріншіден негізгі энергия ресурстарының шектеулі және қалпына келмейтіндігіне екіншіден оларды өндірудің үнемі өсіп келе жатқан күрделілігіне және құнына, үшіншіден мыңжылдықтар тоғысында белгіленген жаһандық экологиялық проблемаларға байланысты.
Соңғы жылдары Қазақстанда энергия үнемдеудің теориялық және практикалық мәселелеріне көп көңіл бөлінуде. Бұл ең алдымен жалпы ішкі өнім құнының бірлігіне шаққандағы энергияның үлестік шығындарымен өнім құнының энергетикалық құрамдас бөлігі Қазақстанда басқа дамыған елдерге қарағанда жоғары екендігіне байланысты. Энергияны үнемдеу - бұл энергия өндіретін қуатты арттырудың ең арзан және қауіпсіз әдісі, өйткені 1кВт қуатты үнемдеу шығындары жаңадан енгізілген 1кВт қуаттың құнынан 4 - 5 есе арзан.
Электр жетектері өндірілетін электр энергиясының 70% дейін тұтынатындықтан, технологиялық процестерді басқару үшін реттелетін электр жетектерін пайдалану кезінде электр энергиясын едәуір үнемдеуге қол жеткізуге болады, бұл автоматтандыру мүмкіндіктерімен бірге электр энергиясын және басқа ресурстарды оңтайлы пайдалануды қамтамасыз ете алады.
Өндірістік үй - жайларды ауа ағыны мен ауаны желдетулерді қамтамасыз ету үшін кеңінен қолданылатын механизмдердің бірі өстік желдеткіш. Бұл механизмдер ұзақ режимде жұмыс жасайтын трубомеханизмдер тобына жатады, электр жетегі ретінде қысқа тұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыш қолданылады, ал ауа беруді реттеу бағыттаушы аппараттың көмегімен жүзеге асырылады.
Өстік желдеткіштер өмірдің барлық салаларында қолданылады. Оларды кеңінен қолдану өндірістегі және қоршаған ортаны қорғаудағы еңбек жағдайларына үнемі өсіп келе жатқан талаптарға байланысты. Бұл жеңіл және металлургия өнеркәсібі кәсіпорындары, соның ішінде тоқыма фабрикалары сияқты зиянды өндірістерді желдету қамтамасыз ететін желдеткіштер. Мұндай желдеткіштерге сұраныс өте көп. Бұл өстік желдеткіштердің басқа желдеткіштерге қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие болуына байланысты. Солардың бірі олардың қарапайым дизайны.
Реттелмейтін электр жетегін қолдану салдарынан өндірісте туындайтын салдарға және энергия өндіретін қондырғылардың қуатын ұлғайту мүмкіндіктерінің шектеулігіне байланысты жұмыста қиындықтарға әкелетін үлкен іске қосу токтарын азайту мәселесі ерекше өзектілікке ие.
Өстік желдеткіштер үшін реттелетін электр жетегін қолдану ерекше маңызға ие. Өйткені тек реттелетін электр жетегі қозғалтқышты тегіс іске қоса алады, алайда осылайша іске қосу токтарын бірнеше есе азайтады. Бұл ретте реттелетін электр жетегін қолдану бағыттаушы аппаратты қоспағанда, ауа беруді реттеуге сондай - ақ екі немесе одан да көп желдеткіштердің бір мезгілде жұмыс істеуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді . Сондықтан қазіргі уақытта өстік желдеткіштерге арналған реттелетін жетекке көшу тенденциялары айқынырақ болады.
Жоғарыда айтылғандардың негізінде бітіру жұмысында құю комбинаттарының өндірістік цехтарының желдеткіштерінің өстік желдеткішінің асинхронды қозғалтқышы үшін жиілікті реттелетін электр жетегін қолдану арқылы іске қосу және реттеу мәселесін шешу міндеті қойылады, бұл рұқсат етілген токтар кезінде электр қозғалтқышының тегіс соққысыз іске қосылуын қамтамсыз етуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар химиялық және металлургиялық зауыттардың салқындату мұнараларында судың салқындату қарқындылығын арттыру үшін қуатты ұқсас желдеткіштер қолданылады.
1 Желдеткіштердің жұмыс принципі, олардың түрлері мен атқаратын қызметтері
Желдеткіштер деп жел арқылы ауады қозғалатын машиналарды айтамыз, олар ауаны алмастыру үшін қолданылады және ауаның қысымын 1500кГм2-ге дейін ұстап тұрады. Желдеткіштер айдағыш машиналардың су айдағыш түрінің сұйықтарды алмастыруға арналған білігі болып табылады. Заманауи әлемдегі технологиялық кешендердің жұмыс істеу қызметін жылумен, суықпен желдету және ауаны баптау жүйелерінсіз елестету мүмкін емес.
Бұл жүйелердегі жұмыстың негізгі рөлдердің бірін желдеткіштер атқарады. Отын - энергетикалық ресурстардың үштен біріне жуығы өнеркәсіптік және тұрмыстық тұтынушыларды жылумен қамтамасыз етуге, ал өндірілетін электр энергиясының 10% - ға дейінгі мөлшері сорғылармен желдеткіштерді жүргізуге жұмсалатыны белгілі. Желдеткіштің жұмысы оны белгілі бір бағытта жылжыту арқылы ауа ағынын жасау. Ол үшін желдеткіш айналмалы пышақтарды немесе ауаның айнымалы қозғалысын жасайтын қалақтарды пайдаланады.
Жалпы желдеткіштер олардың функционалдық мақсатына байланысты мөлшерімен қуаты бойынша әртүрлі болуы мүмкін. Олар жабдықты салқындату, бөлмелерде желдетуді жақсарту, кептіру процесін жылдамдату немесе құбырлар мен каналдарды желдету үшін жұмыс атқарады. Желдеткіштер жұмыс жасау үшін электр қуатын қажет етеді.
Желдету жүйелерін үш түрге бөліп қарастырамыз:
Ауаның қозғалу тәсіліне қарай:
а) табиғи
б) механикалық
Ауаны шығару және беру әдісі бойынша:
а) ауаны беру
б) сору
в) қайта өңдеу
Метеорологиялық әсерлерге жету әдісі бойынша:
а) жалпы алмасу
б) жергілікті
в) арнайы
г) авариялық желдету жүйелері
Қазіргі таңда қолданылатын желдеткіштер әрекет ету қағидасы бойынша өстік желдеткіштер және орталықтан тепкіш желдеткіштері болып бөлінеді. Желдеткіштермен ауаны тазартқыштар жүйесінде таралуы алғашқысы көп орын алады. Жалпы жағдайда желдеткіштерді ротор деп қарастырсақ ротордың жүздері қалақшалармен бекітілгендіктен, айналғанда ауамен соқтығысып, соқтығысу нәтижесінде ауаны сыртқа ығыстырады. Қалақшалардың орналасуымен пішіні ауаны ығыстыру бағытына байланысты.
Өстік желдеткіштер
Өстік желдеткіштердің басты қызметі ретінде ауаны ауа құбырларының жүйесінсіз алмастыру үшін қолданылады. Әдеттегі желдеткіштермен ауа тазартқыштары үшін өстік желдеткіштер арқылы таралатын ауа шығынының қысымы күрделі жүйелердегі ауа құбырларына қарсы тұруға жетпейді. Өстік желдеткіштердің өзіндік атқаратын қызметімен алар орны ерекше. Сол себепті көптеген жерде өстік желдеткіштерді қолданылатынын жиі кездестіреміз. Өстік желдеткіштер ғимараттардың немесе тұрғын үйлердің ішіндегі ауаны айналдыратын құрылғы. Олар ауа қозғалысы принципі негізінде жұмыс істейді ауа оның айналу бағытымен анықталған бағытта желдеткіш өсіне параллель қозғалады. Өстік желдеткіштерді өзіндік негізде екі санатқа бөлуге болады: жұмыс үстелі және еденге арналған. Үстел желдеткіштері бөлмедегі үстелге немесе басқа бетке орналастырылады және оларды қажетті бағытқа бағыттауға болады. Еден желдеткіштері әдетте еденге орналастырылады және оларды кеңселер мен сауда орындары сияқты үлкен кеңістіктерде ауа айналымы үшін пайдалануға болады. Өстік желдеткіштер әртүрлі мөлшерде және қуатта болуы мүмкін және белгілі бір құрылғыны таңдау пайдаланушының қажеттіліктеріне байланысты. Олар әдетте электр қуатымен жұмыс істейді және ауа ағынын басқару үшін әртүрлі жылдамдықта болады. Сондай-ақ әртүрлі салаларда соның ішінде өнеркәсіпте, автомобильде және ауыл шаруашылығында кеңінен қолданылады, ыстық ауа - райында бөлмені салқындату үшін үйде қолданылуымен ерекше таныс. Өстік желдеткіштің орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштен айырмашылығы ауа қозғалысының бағыты еш өзгеріссіз жүреді ( ауа жұмыс дөңгелегінің айналуы кезінде тасымалданады ). Оның жұмысының принципі қалақшаның дөңгелегі айналған кезде ауа қалақшалары арасында араласады, ал қысымы көбейді. Теорияның негізі мен желдеткіштердің есебі нақты есуші винттің құйынды теориясы мен Н.Е.Жуковскийдің көтерме күштерінде көрсетілген. Осыдан түсінетініміз кеңес одағынан қазіргі кезде жасалынып жатқан желдеткіштер жоғары сапаға ие екендігін байқаймыз. Ең алғаш өндірістегі өстік желдеткіш орталықтан, сыртқа тебуші желдеткіштен соң, жылы ЦАГИ - да жасалды, өстік желдеткіштердің негізгі элементтері тура орталықтан сыртқа тебуші желдеткіш секілді, төлке мен қалақшаға бекітілген жұмыс дөңгелегінен тұрады. Төлкелер негізінен, құймалар мен қайнатпалардан дайындалады. Өстік дөңгелектің қалақшалары металдардың қаңылтыры мен оның айырмасынан жасалынады, ал өстік желдеткіштердің жұмыс дөңгелегі мөрленген тұтастай дөңгеленген секілді, (төлке мен қалақша ) металл қалтырынан немесе пластмассадан жасалады. Тұтастай өстік дөңгелелегі одан басқа да құймалардан жасалынуы ықтимыл. Қалақшалар айналым саны 2 - ден 50 - ге дейін айналады. Қалақша тығынға жабысып тұрады, оны стержендердің көк иегі арқылы бекітеді немесе қаттылайды. Соңғы жағдайда бұрыштардың айналу жазықтығына байланысты құрастыруға болады. Өстік желдеткіштердің қаптамасы цилиндрлік формаға ие болады және диффузормен қамтылады, статикалық қысымда әуе кеңістігінің кинетикалық энергиясын тудыруға мүмкіндік береді. Қарапайым түрде құрастырылған өстік желдеткіштердің диффузоры болмауы мүмкін (1 сурет) қаптаманың ішкі диаметрі мен дөңгелекпен жұмыс жасайтын саңылаулар миниальды болуы керек. Әртүрлі жағдайда ол қалақшаның ұзындығынан 1.5% - ды құрайды. Сирек емес жұмыс дөңгелегі тура электр қозғалтқыштың білігінде орнатылады, сондықтан тікелей әуе кеңістігі білігінде орналасады. Сондай - ақ қаптамасыз өстік желдеткішті қондыру кейбір қысым ұстайтын немесе жел үрлегіш қондырғыларда қолданылады. Осы типке күнделікті желдеткіштіде жатқызуға болады. Айта кететін жағдай өстік желдеткіштің жұмыс дөңгелегінің айналу бағыты өзгерген жағдайда, орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштен айырмашылығы қозғалыс бағытының ауасы кері өзгереді. Сондықтан барлық өстік желдеткіштер реврсивті болады. Бірақ айналу өзгерісінің бағытының өнімі еш өзгеріссіз болған кезде ғана реверсивті деп атайды.[1]
а) цилиндрлік қаптама; б) қалақшалы дөңгелек; в) кіріс; г) шығыс; д) диффузор.
1.1 сурет - Өстік желдеткіштің сұлбасы
Көптеген конструкцияларда өс дөңгелектері қозғалтқыш бөліктерінде тікелей орнатылады, қозғалтқыш біліктері тиісті төсемдермен жабдықталған (1.2 сурет)
1.2 сурет - Қозғалтқышы бар өстік желдеткіш
Цилиндрлік қаптамалардың ішкі диаметрлері қамтамасыз етілуі керек дөңгелектердің минималды саңылаулары бар, яғни ең аз қашықтықтармен айналуы қалақтардың ұштары мен қаптамалардың ішкі беттері арасындағы дөңгелек саңылау ұзындығы 1.5% - нан аспауы керек (δ≪0.015 өйткені үлкен бос орындар өстік желдеткіштердің аэродинамикалық қасиеттерін күрт нашарлатады. Кіре берісте соратын ауа құбыры болмаса, бұл қажет кірісті жақсы толтыруды қамтамасыз ететін коллекторды желдеткіш бөліміне орнату қажет. Үлкен өстік желдеткіштерде өстік диффузордан басқа ағынды түзеткіштер әдетте дөңгелектер артына орнатылады. Мүмкіндік беретін кіріске бағыттаушы қалақтарды орнатқан жөн. Өстік желдеткіштердің дөңгелектері (1.3 сурет) өлкелерден және оларға бекітілген қалақшалардан тұрады. Қалақша беттеріне байланысты өстік дөңгелектер қайтымсыз және қайтымды деп аталады.
1.3 сурет - Өстік дөңгелек
Негізінен өстің барлық түрі қайтымды, өйткені айналу бағытын өзгерту беру бағытын өзгертеді. Бірақ реверсивті тек ғана қалақшалары бар дөңгелектер деп атаған жөн, олардың симметриялы беттері бар, сондықтанда бірдей екі айналу бағытында жұмыс жасайды. Аэродинамикалық тұрғыдан алғанда, қалақшалары бар, арнайы әзірленген асимметриялық беттер. Дұрыс айналу бағытымен қалақшалар доғал жиегімен немесе ойыспен алға жылжиды, жылжуының салдарынан, өткір жиекпен немесе алға қарай дөңес айналдыру кезінде желдеткіштің жұмыс нашарлауы айтарлықтай орын алады.
Өстік дөңгелектердің төлкелері дәнекерленген және құйылған. Өстік дөңгелек қалақтары қаңылтырдан сондай-ақ құйылған. Өстік дөңгелек қалақтары қаңылтырдан немесе құймадан жасалған. Төлкелер мен қалақшалар мүмкін бүкіл дөңгелектерді қаңылтырдан штамптау арқылы бір уақытта пластмассадан шығарылады (1.1 сурет). Өстік дөңгелек қалақтарынан жасалған қаңылтырды тікелей ыстық штамптауға болады. Қалақшалары төлкелерге тойтарылған, таяқшалармен бекітіліп дәнекерленген.
1.4 сурет - Штампыланған өс дөңгелегі
Ағынның бағытын өзгерту үшін реверсивті дөңгелектің айналу бағытын өзгерту жеткілікті, ал қайтымсыз доңғалақ ПӘК - ін төмендетпей жұмыс істеуі үшін оған білікткі де айналдыру керек. Бағытты өзгерту кезінде бұрылу қалақтары бар қайтымсыз жұмыс доңғалақ қалақшасын 180°- қа бұра аламыз.
Соруға жағында орналасқан бақылаушыға қатысты сағат тіліне қарсы дұрыс айналатын өстік қайтымсыз дөңгелектер оң жақ дөңгелектері деп, сору жағында орналасқан бақылаушыға қатысты сағат тілімен дұрыс айналатын өстік қайтымсыз дөңгелектер сол жақ дөңгелектері деп аталады.
Өстік желдеткігтердің артықшылықтары мен олардың қосымшалары бірнеше факторларды қамтиды:
- Жұмыс кезінде төмен шу деңгейін;
- Жинақы корпус;
- Оңай жұмыс істеу;
- Дизайнның төмен құны және қарапайымдылығы;
- Аз қуат тұтыну;
- Ұзақ қызмет мерзімін;
- Қозғалтқышты шамадан тыс жүктемеден, ұшқыннан, ылғалдан қорғау;
- Тігіннен де, көлденеңінен де бірдей тиімділік позициясын;
- Қалақтардың айналу жылдамдығы.[1].
Мұндай құрылғылар әртүрлі салаларда қолданылады. Оны қарапайым компьютердің ішінде де, ұшақ қозғалтқышында да көруге болады. Көбінесе мұндай дизайндағы желдеткіштер тұрғын үй немесе ауыл шаруашылығы үй жайларын желдету мақсатында пайдаланылады. Шу деңгейі төмен болғандықтан бұл өстік желдеткіш жасаушылар арасында өте танымал желдету жүйелері. Өнеркәсіптік қосымшалардан басқада күнделікті өмірде жиі кездестіреміз. Бұл құрылғылардың басты функциясы - тазалау. Көбінесе олар шахтыларда кеніштерде және басқада жер асты коммуникацияларында орнатылады. Олардың мақсаты газдарды түтінді және адам үшін қауіпті болуы мүмкін басқа қоспалардан тазартады. Мұндай жұмысты атқару үшін олар үрлеуге орнатылады және бұранда ауаны желдету білігіне сорып алады, ал бетіне таза ауа басқа біліктен келеді.[1.2].
Орталықтан тепкіш желдеткіштері
Орталықтан тепкіш желдеткіштері деп - ауа мен газдарды орталық бағытта жылжытуға арналған құрылғылар. Олар қолданылатын нақты тапсырмаларға байланысты әртүрлі өлшемдер мен қуаттарда болуы мүмкін. Ортадан тепкіш желдеткіштер өнімділігі мен тиімділігінің жоғары деңгейімен ерекшеленеді, бұл оларды көптеген салаларда, соның ішінде желдету, тоңазыту, ауаны баптау, сондай - ақ газдар ауа қозғалысымен байланысты өндірістік процестерде таптырмас қызмет атқарады.[1].
Орталықтан тепкіш желдеткіш желдету жүйесінде ауа ағынын жасау үшін қолданылатын құрылғы. Орталықтан тепкіш желдеткіштерде желдеткіш корпусының ішінде немесе сыртында айнымалы пышақтары бар. Орталықтан тепкіш желдеткіштерінің жұмысы пышақтар арқылы өтетін және қысым жасайтын ауа ағынының принципіне негізделген. Желдеткіштер тудыратын қысым қалақтардың айналу жылдамдығына және желдеткіштің өлшемдеріне байланысты. Қажеттілікке байланысты орталықтан тепкіш желдеткіштер ауа ағынының әртүрлі түрлерін, соның ішінде жоғары және төмен жылдамдықтағы ауа ағынын жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Артықшылықтарын айта өтсек: тиімділігі жоғары, сенімділік және қалақтардың айналу жылдамдығын бақылау мүмкіндігі. Дегенмен кемшіліктері де, жоқ емес, шу діріл, сынды кемшіліктерін айта аламыз.
Отырлақтан тепкіш желдеткіш айналу кезінде ауа спиральді кіріс корпусы арқылы қалақтардың арасындағы арналарға кіріп дөңгелектермен орталықтан тепкіш желдеткіш күшінің әсерінен оның шығу қозғалысы арылы бағытталған (1.5 сурет)
а - спиральды қаптама; б және г - қалақшалы дөңгелек; в - кіріс ; д - шығыс тесігі.
1.5 сурет - Орталықтан тепкіш желдеткішінің сұлбасы
Орталықтан тепкіш желдеткіштері үш негізгі элементтен тұрады (1.6 сурет). Қалақшалы дөңгелек (кейде оны турбиналық ротор деп атайды), бұрандалы корпус және білік мойын тіректері бар жақтау.
1.6 сурет - Орталықтан тепкіш желдеткіштің құрылымы
Осы сипатталған жұмыс дөңгелегінің конструкциясынан басқа, түрі цилиндрге ұқсас, желдеткіштердің кейбір түрлеріне конустық жұмыс дөңгелегі қолданылады. Кәдімгі типтегі орталықтан тепкіш дөңгелектер қалақтардан, алдыңғы жақты сақина (диск) сонымен қатар артқы сақиналардан тұрады. Жұмыс дөңгелектері берік болу үшін арнайы тартулардың көмегімен оларға қосымша алдыңғы сақиналар бекітіледі. Сақина бұрыштары өз кезегінде осы мақсатта қолданылатын қалақшалармен қамтылған. Қалақшалар алдыңғы және артқы сақиналар арасында нығайтылған. Шаңды желдеткіштер сияқты арнайы мақсаттағы желдеткіштер қалақтардың консольдық орналасуы алдыңғы сақинасыз, ал кейбіреулерінде артқы сақинасыз болып келеді. Жұмыс дөңгелегімен түктіктіктің арасындағы саңылау жұмыс дөңгелегінің 1% диаметрінен аспау керек, ал саңылау кіре беріс саңылау екуін қосады. Дөңгелектері көбіне мөрлеп қаңылтырдан жасалады. Дөңгелектермен жұмыс жасағанда дәнекерлеу жүйесін түтін шығарғыштар үшін кеңінен қолданылады.[1,2,3,4].
Өте жеңіл және арзан дөңгелектер штамптау арқылы жасалады. Осыған сәйкес қаңылтырдан болат жолағында ойықтар жасалады, олар кейіннен қалақша түрінде бүгіледі, содан кейін жолақ шеңбер бойымен оралып, сақиналар арасында бекітіледі. Сонымен осылайша аэродинамикалық тұрақтылықты құрастырудың жоғары дәлдігі алдыңғы сақиналарын қосып қарастырғанда осыған байланысты қамтамасыз етіледі.
Спиральды қап орталық желдеткіштерде жауапты бөлік болып саналады. Ереже бойынша қапты жасау екі темір жапырақты дәнекерлеу арқылы жасалады. Кейде темір жапырақтарын фальц арқылы қосады. Кейбір орталық желдеткіштерді спиарль қабы өзінің құйылған конструкциясын бейнелейді. Қаптың үлкен салмағынан мұндай типтегі желдеткіштер кішігірім өлшемдер бойынша шығарылады. Спираль қаптың екі жұмыс саңылауы болады: біреуі жұмыс дөңгелегінің жауырына ауа кіретін саңылау, екінші шығуға оңай болу үшін жасалған саңылау. Бұдан басқа желдеткіштің қабында конструктивті саңылау болады. Ол вал үшін оған жұмыс арқылы бекітіледі. Көбінесе жұмыс дөңгелегіне вал консулдық түрде отырғызылады. Валдың тірегі ретінде станинаның подшипниктері орнатылады. Оған тағы желдеткіштің қабы жабыстырылады. Желдеткіштің өте үлкен көлемі болған кезде спиральды қап өзіндік тірекке орнатылады. Желдеткіштің көлемі аз болған жағдайда спиральды қаптың тіреуі болмауы мүмкін. Ол жағдайда валдың электр қозғалтқышына консулды түрде тек жұмыс дөңгелегі ғана емес, тағы да орталық желдеткіштің қабы да отырғызылады.[1,7,8].
(1.7 сурет) орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің электр қозғалтқышпен байланысуының әртүрлі тәсілдері көрсетілген, ал біліктер өздерімен өздері муфтаның көмегімен байланысқан. Бұл байланыс түрі ірі желдеткіштерге арналады, кішірек біліктерге бұл жалпы түрде болуы мүмкін (а сызба нұсқасы). г, д, е, және ж сызба нұсқасында орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің белбеуі көмегімен тегершіктің арасындағы желдеткіш пен электр қозғалтқыштың құрастыруларының мүмкін варианттары көрсетілген.
а) жалпы білікте; б,в- муфт көмегімен; г, д,е,ж-белбеудің көмегімен жеткізу арқылы; 1- желдеткіш; 2-муфта; 3-электр қозғалтқыш; 4-желдеткіш тегергіші
1.7 сурет - Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің электр қозғалтқыштарымен байланысу түрлері
Бұл көрсетілген сызбанұсқада байқағанымыз желдеткіштің жұмыс дөңгелегі ережедегідей білікке консульдық түрде бекітіледі (сызбанұсқа а, б, д және е). Мұндай құрастыру түрі жұмыс дөңгелегі екі тіреуіштің ортасында орналасқан, кезде, әрине екі жақты сорғыш желдеткіште қолданылады. Берілген бұл әдіс бір жақты сорғыш пайдаланыла отырып (сызбанұсқа б және г); мұнда желдеткіштің қалыпты режимі қамтылады, бірақ конструкциясы, монтаж бен ауа шығарғышқа желдеткіштің байланысуы күрделенеді.
Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің спиральді қаптамасы ауаның шығу бағыты бойынша әр түрлі сипатта болуы мүмкін. (1.7 сурет)
Қаптаманың сыртқа шығатын саңылаудағы жоғары - Ж әріпімен, төмен - Т, оңға - О, солға - С әріптерімен белгіленеді. Одан басқа ауаның спиральді қаптамадан шығуы 45°градус бұрышпен горизантальді жазықтық жасайды (ТС, ЖС, ТО, ЖО жағдайында).
1.8 сурет - Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің қаптамасының әртүрлі жағдайлары: ж-жоғары, т-төмен, о-оңға, с-солға.
Ауаның әртүрлі шығынының араластыратын мүмкіндігіне ие болу үшін бір типті орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштер сериямен жобаланады. Серия жекешеленген әртүрлі нөмірі бар бірнеше әртүрлі өлшемдегі геометриялық желдеткіштерден құралады. Орталықтан сыртқа тебуші желдеткіштің нөмірі диаметрмен өлшенетін жұмыс дөңгелегінің ішкі диаметрімен анықталады. Осының негізінде №4 желдеткіштің жұмыс дөңгелегінің диаметрі 400 мм - ге, ал №12 желдеткіш 1200 мм - ге тең екені байқалады, қазіргі уақытта шығарылып жатқан желдеткіштердің құрылысы мен сипаттамаларын арнайы анықтамалар арқылы қарауға болады. Желдеткішке қойылатын талаптар МЕМСТ 5976 - 90-да болады.
Ең көп таралған түрлері Ц7 - 40, Ц4 - 76, Ц9 - 57, Ц13 - 50 және тағы басқалары. Одан басқа соңғы кезде ауаның вентиляция жұмыс кондиционерлеуінде көбінесе жүзгіш тәріздес желдеткіштер жұмыс барысында пайдаланылады ( ЦС ).[1,8,9]
Бұл параграфтың қорытындысы егер желдеткіш ауаны алмастыруға арналған болса, онда олар жарылғыш қоспалардан немесе ол жарылғыш қауіп тудыратын аумақта орналасатын болса, желдеткіштік құрылысына өте зор талаптар қойылады. Тағы бір ескеретін жағдай желдеткішпен жұмыс кезінде дөңгелек пен қаттамаға тиіп кетпеуін қадағалау қажет. Бұдан байқайтынымыз көрсетілген желдеткіштердің бөліктері алюминийден жасалады. Мұндай желдеткіш түрлеріне жарылыс қауіпін тудырмайтын КО, КОМ, ВАО атты электр қозғалтқыштары қолданылады.
Өстік желдеткіштері мен орталықтан тепкіш желдеткіштерінің негізгі айырмашылығы
Орталықтан тепкіш желдеткіштерді ауаны айтарлықтай қысыммен қамтамасыз ету үшін, ал өстік желдеткіштер аз қысыммен ауаның салыстырмалы түрде үлкен көлемін беру үшін қолданылады.
Орталықтан тепкіш және өстік желдеткіштерінің қолдану аясы арасындағы шекара шамамен жылдамдық критериінің шамасымен анықталады. Әдетте ny100 кезінде орталықтан тепкіш желдеткіші ал, ny100 кезінде өстік желдеткішті қарастыра аламыз. Айта кетерлік жайт, барлық желдеткіштердің жұмысы әрқашан үлкен немесе аз шуылмен бірге жүреді. Осы себепті тұрғын үйлерде, мектептерде, ауруханаларда, театрларда және т.б орындарда желдеткіштерді 25 мс - тан жоғары жылдамдықта қолдану ұсынылмайды. Орталықтан тепкіш желдеткіштеріміздің қысымы 30-100кгм2 аспауы керек, өстік желдеткіштер қысымы 10-15кгм2.[10,11].
Дөңгелектерді мұқият теңестіру жылжымалы мойынтіректерді қолдану, бекіткіштерді мұқият қатайту, серпімді іргетастар мен тығыздағыштарды орнату, дыбыс сіңіргіштерді орнату және т.б арқылы жұмыс істейтін желдеткіштердің шуын азайтуға болады.
Орталықтан тепкіш желдеткіштерімен салыстырғанда өстік желдеткіштер әдетте үлкен, олар кері және ауқымды қуаттары өнімділіктің өзгеруіне аз әсер етеді. Мұндай желдеткіштер қалақтарды бұруға өте ыңғайлы. Өстік желдеткіштерді үй - жай орындарын желдету, шахталарды, туннельдерді желдету, яғни ауаның үлкен көлемді қысымын кері беру үшін қолданылатын желдеткіш түрі.
Орталықтан тепкіш желдеткіштер айтарлықтай үлкен қысымды арттыра алады және олар күрделі желдету қондырғыларында қолданылады пневматикалық көлік жүйелердінде, қазандық қондырғыларында, тартқыш құрылғылар көзі ретінде пайдаға асырылады. [14,15]
2. ЖТ - АҚ жүйесінің статикалық сипаттамалары
2.1 ЖТ - АҚ жүйесінің механикалық сипаттамалары
Үш фазалы ЖТ - АҚ жүйесін қосу негізгі сұлбасын қосудың магниттеу тізбегі бар жеңілдетілген алмастыру сұлбасын (2.1, а, б сурет) көрсетілген.
2.1 сурет- ЖТ-АҚ сұлбасын үш фазалы қосу
Сұлбадағы белгілер келесідей мағынаны білдіреді;
U1, Uф- желінің сызықтық және фазалық кернеуінің қолданыстағы мәндері
I1, Iμ, I2-статордың фазалық токтары, магниттелген және берілге ротор;
x1, xμ, x2-индуктивті фазалық статор кедергісі, магниттеу тізбегі және берілген ротор;
Rc, R1д, R1=Rc+R1д -статор орамасының белсенді фазалық кедергісі, қосымша резистор және статор фазасының қосындысы;
Rр, R2д, R2=Rр+R2д-ротор орамасының статор орамасына келтірілген белсенді фазалық кедергісі, қосымша резистор және ротордың жалпы фазасы;
s=ω0-ωω0- АҚ сырғанау;
ω0=2PIf1p- АҚ магнит өрісінің бұрыштық жылдамдығы(синхронды жылдамдық);
f1- қоректендіру кернеуінің жиілігі;
p- АҚ полюстерінің жұптарының саны;
Электромеханикалық сипаттамасы ω0=fI2 тікелей сұлбаны қарастырудан алынған өрнекпен сипатталады. (2.1 б сурет)
I2=UфR1+R2s2+x1+x22 2.1
АҚ электр механикалық және механикалық сипаттамалары көбінесе ток пен моменттің s сырғуына тәуелділігі түрінде ұсынылатындығын ескереміз. Бұл жағдайда алынған аналитикалық өрнектер жазбаларды жазу формасына ие және талдау мен есептеуге ыңғайлы.
АҚ сұлбасынан ротор тізбегіндегі қуат байланысын қарасырта отырып, механикалық сипаттамасының өрнегін алуға болады. Ротор тізбегіндегі қуаттың жоғалуы R2, АҚ механикалық координаттары арқылы көрсетілген. Олар электромагнитті қуат айырмасы Pэм=Mω0, және пайдалы механикалық қуат P2=Mω, т.б.
∆P2=Pэм-P2=Mω0-Mω=Mω0s 2.2
Электр шамалары арқылы көрсетілген бірдей қуат шығыны келесідей анықталады;
∆P2=3I22R2 2.3
Шығындарды теңестіру (2.2) және (2.3) бойынша келесі өрнекке сәйкес;
M=3I22R2ω0s 2.4
Токты (2.4) және (2.1) өрнегімен алмастыру келесі формулаға сәйкес келеді;
M=3I22R2ω0sR1+R2s2+x1+x22 2.5
Бұл M(s) механикалық сипаттамасының матиматикалық көрінісінің бір түрі болып табылады.
dMds туындысын табу және оны нөлге теңестіру арқылы жүзеге асырылатын экстремумға алынған M(s) тәуелділігін зерттеу екі экстремалды нүктенің болуын анықтайды.. Бұл нүктелерде АҚ сырғуы келесідей есептеледі;
Mk=3Uф2ω0sR1+-R12+x1+x22 2.6
sk=+-R2R12+x1+x22 2.7
Сонымен қатар (2.6) және (2.7) ішіндегі + белгісі s0 сырғанау аймағына жатады, ал - белгісі s0 болады. Экстремалды нүктелерге сәйкес келетін Mk және sk АҚ сұлбасында мәндері максималды немесе критикалық деп аталды.[10].
Егерде біз (2.5) өрнегін (2.6) бөлсек түрлендіру нәтижесінде механикалық сипаттаманы жазудың басқа қарапайым әрі ыңғайлы формула түрін ала аламыз;
M=2Mk+1+askssk+sks+2ask 2.8
Мұндағы; a=R1R2
Механикалық сипаттаманың тән нүктелері келесідей;
s=0, M=0 - қозғалтқыштың жылдамдығы синхронды болатын тамаша бос нүкте
s=sном, М=Мном - номиналды жылдамдық немесе номиналды моментке сәйкес келеді
s=sк, М=Мк - қозқалтқыш режиміндегі максималды мән;
s=1, М=Мп - бастапқы іске қосу мәні;
2.2 Uf=const.кезінде АҚ табиғи механикалық сипаттамасын есептеу.U=380B. f=50Гц
Асинхронды қозғалтқыш үшін механикалық сипаттамасын құрайық, ол үшін 4А250S4У3 қозғалтқышының жұмыс режимін қарастырамыз. U=380B. f=50Гц.
2.1 кесте, 4А250S4У3 асинхронды қозғалтқыштың паспорттық деректері
Қуат PH, кВт
75
Кернеу U, B
220
Номиналды айналу жиілігі nH айнмин
1482
Белсенді статор кеедергісі R1, салыс.бірлік
0,025
Статор реактивтілігі X1,салыс.бірлік
0,089
Берілген R2,, статорының белсенді кедергісі
0,014
Берілген Х2,, статорының белсенді кедергісі
0,11
Негізгі индуктивті кедергі Хμ
4,4
R1, және реактивті X1 белсенді кедергісін анықтаймыз;
X1=2X1,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ2∙Xμ 2.9
R1=R1,∙X1X1, 2.10
X1=2X1,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ,∙Xμ=2∙0,089∙4, 44,4+4,42+4∙0,089∙4,4=0,087 Ом;
R1=R1,∙X1X1,=0,025∙0,0870,089=0,024 Ом;
Х2,=2X1,,∙XμXμ∙Xμ2+4Xμ,,∙Xμ=2∙0,11∙ 4,44,4+4,42+4∙0,11∙4,4=0,107 Ом;
R,1=R1,,∙X1X1,,=0,014∙0,1070,11=0,0 13 Ом;
Қозғалтқыштың айналу моменті (2.5) формуласымен анықталады;
M=3Uф2R2,ω0sR1+R2,s2+X1+X2,2
dMds=0 теңестіру арқылы критикалық сырғанау мәнін табуға болады;
sk=+-R2,R12+X1+X,22=+-0,0130,0242+0 ,087+0,1072=0,067.
+ белгісі қозғалтқыш режимін немесе қарсы қосу тежеуін білдіреді. Асинхронды қозғалтқыштың момент формуласындағы (2.6) мәнді аустырып,максималды (критикалық) мәнін аламыз.
Mk=3Uф2ω0sR1+-R12+x1+x22=3∙22022∙15 7∙0,0242+(0,087+0,107)2=2111,51 Нм
Бұрыштық синхронды жылдамдық ω0;
ω0=2PI∙n60=2PI∙fp=2∙3,14∙150060=157 радс
N - айналу жылдамдығы айнмин;
P - полюс жұптарының саны;
Алынған ( 2.8 ) өрнектерден біз қозғалтқыш режимінде асинхронды қозғалтқыштың моментін табу және табиғи механикалық сипаттаманы құру үшін теңдеу аламыз;
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask
Мұндағы: a=R1R,2=0,0240,013=1,846;s=0...1.
Желілік кернеудің өзгеруінің асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамаларына әсер ету жағдайын атап өткен жөн. Берілген сырғанау кезінде қозғалтқыштың моменті кернеу квадратына пропорционалды, сондықтан қозғалтқыш кернеудің ауытқуына өте сезімтал.[17].
Біз асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және табиғи механикалық сипаттаманы есептейміз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0=157 радс, М=0;
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,05=149,15радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,050,067+0,0670,05+2∙1 ,846∙0,067=2034
s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,1=141,3радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,10,067+0,0670,1+2∙1,8 46∙0,067=1971,47
s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,25=117,75радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,250,067+0,0670,25+2∙1 ,846∙0,067=1117,6
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,4=94,2радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,40,067+0,0670,4+2∙1,8 46∙0,067=743,2
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,5=78,5радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,50,067+0,0670,5+2∙1,8 46∙0,067=604,96
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,6=62,8радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,60,067+0,0670,6+2∙1,8 46∙0,067=509,48
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,75=39,25радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,750,067+0,0670,75+2∙1 ,846∙0,067=411,56
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙0,9=15,7радс,
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,0670,90,067+0,0670,9+2∙1,8 46∙0,067=345,01
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=157-157∙1=0радс
MД=2Мк1+askssk+sks+2ask=2∙2111,51∙1 +1,846∙0,06710,067+0,0671+2∙1,846∙0 ,067=311,9.
s
0
0,05
0,1
0,25
0,4
0,5
0,6
0,75
0,9
1,0
MД,
Н∙м
0
2034
1971,47
1117,6
743,2
604,96
509,48
411,56
345,01
311,9
ω
радс
157
149,15
141,3
117,75
94,2
78,5
62,8
39,25
15,7
0
АҚ моментінің М=f(s) cырғанауына тәуелділігінің графигін салайық;
2.2 сурет - АҚ моментіне тәуелділік графигі
2.3 Uf=const f1=35,f2=25,f3=15 кезінде АҚ механикалық сипаттамасын есептеу.
Осы механикалық сипаттамаларды құру үшін біз барлық сырғанау мәндері үшін бұрыштық жылдамдықты есептейміз;
ω=ω0-ω0∙s
35 Гц жиілігі үшін бұрыштық жылдамдық мәндерін есептеу үшін индуктивті кедергіні қайта есептеу керек;
L=X12PI∙f
X=2PI∙f∙L
L=X12PI∙f=0,0872∙3,14∙50=0,000277 Гн
Х135=2PI∙f∙L=2∙3,14∙35∙0,000277=0,0 61 Ом
Х135=Х2,1,429=0,075 Ом
25 Гц жиілігі үшін индуктивті кедергі;
Х125=2PI∙f∙L=2∙3,14∙25∙0,000277=0,0 43 Ом
Х135=Х2,2=0,054 Ом
15 Гц жиілігі үшін индуктивті кедергі;
Х215=2PI∙f∙L=2∙3,14∙15∙0,000277=0,0 26
Х215=Х2,2=0,032 Ом
35 Гц жиіліктегі критикалық сырғанау мәнін есептейміз;
sk35=+-R2,R12+X135+X235,2=+-0,0130, 0242+0,061+0,0752=0,094
ask15=R1R2∙sk15=0,38
ω015=2PIf3p=6,28∙152=47,1радс
Критикалық сәттің мәнін табамыз;
Жиілікті реттеу заңы ( Uf=const ) берілгендіктен, біз 22050=4,4 деп аламыз6 ол мына формула арқылы өрнектеледі;
f1=35 Гц Uф1=154В
f2=35 Гц Uф2=110В жиілікте;
f3=15 Гц Uф3=66В жиілікте;
35 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk35=3Uф122ω035R1+-R12+Х135+Х2352=3 ∙15422∙109,9∙0,0242+0,061+0,0752=19 97,98
25 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk25=3Uф222ω025R1+-R12+Х125+Х2252=3 ∙11022∙78,5∙0,024+0,0242+0,026+0,03 22=1594,63
15 Гц жиілігі үшін критикалық моменттің мәнін есептейміз;
Mk15=3Uф222ω015R1+-R12+Х115+Х2152=3 ∙6622∙47,1∙0,0242+0,0242+(0,026+0,0 32)2=1594,63
Біз 35 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0=109,9 радс, МД35=0
2 s=9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,05=104,405 радс,
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,050,094+0,0940, 05+2∙0,174=1553,09 Н∙м
3 s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,1=98,91 радс,
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,10,094+0,0940,1 +2∙0,174=1994,58 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,25=82,425 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,250,094+0,0940, 25+2∙0,174=1386.31 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,4=65,94 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,40,094+0,0940,4 +2∙0,174=969,67 Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,5=54,95 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,50,094+0,0940,5 +2∙0,174=801,24 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,6=43,96 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,60,094+0,0940,6 +2∙0,174=681,24 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,75=27,475 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,750,094+0,0940, 75+2∙0,174=555,05 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙0,9=10,99 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,1740,90,094+0,0940,9 +2∙0,174=4679,91 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=109,9-109,9∙1=0 радс
MД35=2Мк351+ask35ssk35+sk35s+2ask35 =2∙1997,98∙1+0,17410,094+0,0941+2∙0 ,174=423,4 Н∙м
Біз 25 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0=78,5 радс, МД35=0
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,05=74,575 радс,
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,050,13+0,130,05+2 ∙0,24=1334,55 Н∙м
3 s=0,01, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,01=70,65 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,010,13+0,130,01+2 ∙0,24=1814,13 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,25=58,875 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,250,13+0,130,25+2 ∙0,24=1582,01 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,4=47,1радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,40,13+0,130,4+2∙0 ,24=1191,19Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,5=39,25 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,50,13+0,130,5+2∙0 ,24=1008,33 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,6=31,4 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,60,13+0,130,6+2∙0 ,24=870,52 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,75=19,625 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,750,13+0,130,75+2 ∙0,24=720,06 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙0,9=7,85 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,240,90,13+0,130,9+2∙0 ,24=612,72 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=78,5-78,5∙1=0 радс
MД25=2Мк251+ask25ssk25+sk25s+2ask25 =2∙1864,6∙1+0,2410,13+0,131+2∙0,24= 557 Н∙м
Біз 15 Гц жиіліктегі асинхронды қозғалтқыштың моментінің мәнін табамыз және жасанды механикалық сипаттама жасаймыз;
1 s=0, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0=47,1 радс, МД35=0
2 s=0,05, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,05=44,745 радс,
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,050,206+0,2060,0 5+2∙0,24=859,1 Н∙м
3 s=0,1, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,1=42,39 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,10,206+0,2060,1+ 2∙0,24=1331,67 Н∙м
4 s=0,25, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,25=35,325 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,250,206+0,2060,2 5+2∙0,24=1572,97 Н∙м
5 s=0,4, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,4=28,26 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,40,206+0,2060,4+ 2∙0,24=1368,1 Н∙м
6 s=0,5, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,5=23,55 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,50,206+0,2060,5+ 2∙0,24=1222,89 Н∙м
7 s=0,6, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,6=18,84 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,60,206+0,2060,6+ 2∙0,24=1095,91 Н∙м
8 s=0,75, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,75=11,775 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,750,206+0,2060,7 5+2∙0,24=941,23 Н∙м
9 s=0,9, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙0,9=4,71 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,380,90,206+0,2060,9+ 2∙0,24=821,27 Н∙м
10 s=1, ω=ω0-ω0∙s=47,1-47,1∙1=0 радс
MД15=2Мк151+ask15ssk15+sk15s+2ask15 =2∙1594,63∙1+0,3810,206+0,2061+2∙0, 24=756,22 Н∙м
ЖТ - АҚ жүйесінің табиғи және жасанды сипаттамаларын есептеу нәтижелері 2.2 суретте көрсетілген.
Алынған мәліметтерге сәйкес біз 50Гц, 35Гц, 25Гц, және 15Гц жиіліктерінде жасанды механикалық сипаттамалар;
2.2 кесте - есептеу нәтижелері.
s
ω50
Md50
ω35
Md35
ω25
Md25
ω15
Md15
0
157
0
109,9
0
78,5
0
47,1
0
0,05
149,15
2034
104,405
1533,09
74,575
1334,55
44,745
859,1
0,067
146,481
2111,51
-
-
-
-
-
-
0,094
-
-
99,57
1997,98
-
-
-
-
0,1
141,3
1971,47
98,91
1994,58
70,65
1814,13
42,39
1331,67
0,13
-
-
-
-
68,3
1864,6
-
-
0,206
-
-
-
-
-
-
37,4
1594,63
0,25
117,75
1117,6
82,425
1386,31
58,875
1582,01
35,325
1572,97
0,4
94,2
743,2
65,94
969,67
47,1
1191,19
28,26
1368,1
0,5
78,5
604,96
54,95
801,24
39,25
1008,33
23,55
1222,89
0,6
62,8
509,48
43,96
681,08
31,4
870,52
18,84
1059,91
0,75
39,25
411,56
27,475
555,05
19,625
720,06
11,775
941,23
0,9
15,7
345,01
10,99
467,91
7,85
612,72
4,71
821,27
1
0
311,9
0
423,4
0
557
0
756,22
АҚ моментінің М=f(s) cырғанауына тәуелділігінің графигін салайық;
2.3 сурет - f=50, f=35, f=25, f=15 кезіндегі АҚ моментінің сырғанауға графигі.
АҚ бұрыштық жылдамдығының ω= f(М) моментіне тәуелділігінің графигін салайық;
2.4 сурет - f=50, f=35, f=25, f=15 кезіндегі АҚ бұрыштық жылдамдығының моментке тәуелділік графигі.
3 Қуат тізбегі мен жиілік түрлендіргішінің параметрлері мен элементтерін есептеу.
3.1 Түзеткіш пен инвертордың қуат элементтерін есептеу және таңдау.
3.1.1 1 Импульстің ендік модуляциясы бар автономды кернеу инверторы қуат көзінің кернуін есептеу;
UH=22USЛ3μmax
Мұндағы: UH- қозғалтқыш статорындағы желілік кернудің номиналды мәні;
μmax - модуляция коэффициентінің рұқсат етілген ең жоғары мәні;
Идеаландырған бар автономды кернеу инверторы үшін μmax=1. Іс жүзінде әрдайым μmax1, тасмалдаушы жиілік кезеңінің белгілі бір бөлігін комутация процестері алады. Қазіргі IGBT транзисторларын қолданған кезде fK тасмалдаушы жиілігі 16 кГц - ке жетеді, ал μmax--1.
Модуляция коэффициентінің максималды мәнін формула бойынша есептеуге болады;
μmax=1-4fKtB
Мұндағы: tB - транзисторды өшіру уақыты
fK=2кГц кезінде
μmax=1-4fKtB=1-4∙2∙10-6∙103=0,992
Бұл жерден;
UH=22USЛ3μmax=22∙3803∙0,992=625,54 В
3.1.2 Транзистор мен кері ток диодтары арқылы токтың орташа мәнін есептеу.
Транзистор арқылы токтың орташа мәнін есептеу үшін тасмалдаушы жиілік пен модуляция жиілігінің үлкен еселіктерімен есептейтін формуланы қолданамыз;
IVT=Ism2PI(1+PIμ4cosφs)
Мұндағы: Ism - қозғалтқыштың статор тогының амплитудалық мәні;
φs - бастапқы ток гармионикасы мен инвертор шығысындағы жүктеме кернеуі арасындағы фазалық ұштасу бұрышы.[17,18]
Есептеу үшін біз 2.1 - кестенің деректерін пайдаланамыз.
Қозғалтқыштың қуатымен қуат коэффициенттерімен біз статор тогының амплитудалық мәнін табамыз;
Ism=PH∙23∙Us∙cosφ=75∙23∙380∙0,9=179 ,06 A
Статор тогының амплитудалық мәні алынған кезде транзистор арқылы токтың орташа мәнін есептейміз;
IVT=Ism2PI(1+PIμ4cosφs=179,062∙3,14 1+3,14∙0,9924=48,5 A
Транзистор үшін ең ауыр режимде төмен жиілікте жұмыс істеген, ол жүктеме тогының амплитудалық мәнін ұзақ уақыт алмастырған кезде болады. Бұл жағдайда тиристор арқылы жұмыс тогының орташа мәні;
IT=Is,m21+μ=179,0621+0,992=178,34 А
Егер асинхронды кернеу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz