Горизонтальді ортадан тепкіш сорғының қимасы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 52 бет
Таңдаулыға:

Аннотация

Дипломный проект выполнен на тему Разработка регулятора скорости
с переменной структурой системы управления электроприводом
центробежных насосов. В него входят следующие разделы: специальная
часть, безопасность жизнедеятельности, экономическая часть.
В специальной части производится расчёт двигателя, по мощности
выбираем центробежный насос. Далее в программе Matlab строим модель
центробежного насоса с переменной структурой. Получаем характеристики
момента и скорости.
В экономической части производится анализ системы управления
электроприводом центробежного насоса. Оцениваются приведенные затраты
выбранного проекта.
В разделе Безопасность жизнедеятельности производится расчёт
зануления, правила пожаробезопасности.

Аңдатпа

Дипломдық жоба ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық
құрылымын жасау тақырыбында жасалған. Оған келесі бөлімдер кіреді:
арнайы бөлім, өміршілігі қауіпсіздігі бөлімі, экономикалық бөлім.
Арнайы бөлімде ортадан тепкіш сорғылардың айнымалы құрылым

арқылы жетілдіру есептеулері келтірілді.
Арнайы математикалық

бағдарламада үлгісі тұрғызылып, момент және жылдамдық бойынша
сипаттамалары келтірілді.

Экономикалық бөлімде
ортадан тепкіш сорғының алынған

экономикалық талдауы жасалған. Таңдалған жобаның келтірілген шығыны
бағаланды. Сатып алу мерзімі келтірілді.
Өміртіршілігі қауіпсіздігі бөлімінде ортадан тепкіш сорғының нөлдеу
схемасы жасалып есептеулер келтірілді.

Мазмұны

Кіріспе

1

1.1
1.2

1.3
2
2.1
2.1.1

2.1.2
2.1.3

2.2
2.3

2.4
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
4.4
5
5.1
5.2
5.3

6
6.1

6.2

6.3
6.4
6.5
Қалақты сорғылардың түрлері және құрылысы. Ортадан тепкіш
сорғылар
Ортадан тепкіш сорғылардың құрылысы және әсер ету принципі

Ортадан тепкіш сорғылар
Ортадан тепкіш сорғыларды іске қосу, тоқтату және жаңарту
Электр жетегін таңдау
Ортадан тепкіш сорғылардың электр жетектерінің типтері

Реостатты реттеу электржетегі
Импульсті реттеу электр жетегі

АВК схемасы бойынша электржетек
Сумен жабдықтайтын сорғы стансаларының топтары
Ортадан тепкіш сорғылардың электржетегінің күштік каналдарындағы
энергетикалық қатынастар
Сумен жабдықтау жүйесінің типтік құрылымы
Электржетегінің негізгі элементтерін таңдау және есептеу
Сорғылардың талап етілілген қысымын анықтау
Сорғы электржетегінің қуатын анықтау
Сорғыларды таңдау
ОТС қысымын реттейтін беріліс буындары
ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық құрылымын жасау
Басқару жүйелеріндегі реттеуіштер
Кері байланысты ЖТ-АҚ құрылымдық схемасы
Кері байланысты ЖТ-АҚ математикалық сипаттасы
Жылдамдық реттеуіш ретіндегі сызықты емес түзеткіш буын
Өмірқауіпсіздік тіршілігі
Сорғы стасаларындағы еңбек талдауы
Сорғы стансаларының электржетегінің нөлдеу есебі
Электр қозғалтқышы мекемесін және құрылғыларды найзағайдан
қорғау
Технико-экономикалық негіздеме
Ортадан тепкіш сорғының айнымалы басқару жүйесін жасаудың
экономикалық негізі
Инвестицияның қаржылық - экономикалық экономикалық тиімділігінің
көрсеткіштері
Қаржылық бөлінулердің амортизациялық есептеулері
Жөндеуге кететін шығындар
Жобаланатын жүйесінің тиімділігін есептеу
Қорытынды
Әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ

Ауыл шаруашылығындағы барлық барлық техникасының дамуы
м ом ен т жән е б ұры ш тық жы лд амды қты ң р е тт е луін ж іб ер у, э ле к тр
жетегіне көптеген талаптар қойыла бастады.
Электр энергиясын тұтушылардың ішінде негізгі орынды
о р т а д а н т е п к і ш с о р ғ ы л а р а л а д ы. О л а р д ы ң ү л е с і н д е К а з а қ с т а н д а ғ ы
20% а лын ат ын эне рги я орын а лады, а л ш е т м ем лек ет т ерд е өнді ріс т егі
жарты алынатын энергия тұтынылады.
Қазіргі заманғы су соратын стансалардағы ағындарды басқару,
р ет т ей тін не ме с е ж а уып тұ ра тын ар ма т ур а лар дың кө ме гі мен, сорғы
а гр ег а тт арыны ң өні мді лі гін р ет т ейді н ем ес е ба қы ла йды. Сор ғының
ж е те кт і қо зғ а лтқы шының жы лда мды ғы тұра қт ы б олып қа лады, бұл
д ег ен і мі з р ет т ей ті н э л е мен т тер д і ң а й т ар лы қт ай шы ғы н д ар ы н а әк е лі п
с оғ ады. Сор ғы ла рдың жұ мы ст арын а та лда у ж ас ағ анд а еге р жы лда мды ғы
тұрақты болса, шығытын шығын аса үлкен болады.
Нақты дипломдық жобада ОТС БЖ жылдамдық реттеуіштік айнымалық
құрылымын жасау болып табылады.
Айнымалы құрылымдық жүйе арқылы автоматты басқарудың және
реттеу процестерінің қажетті нәтижелерін алуға болады.
Айнымалы құрылымдық жүйе тез процесстік болып табылады. Оның
артықшылығы, жүйенің негізгі бөлімінің параметрлерінің формасына тәуелді
емес және керекті сипатта өтеді. Сондықтанда ары қарай тез режимдік
айнымалы жүйесін құру мақсаты айтылады.

I БӨЛІМ Қалақты сорғылардың түрлері және құрылысы. Ортадан
тепкіш сорғылар

1.1 Ортадан тепкіш сорғылардың құрылысы және әсер ету
принципі

Қалақты сорғы - динамикалық сорғыға жатады, ол олардың жұмыс
дөңгелек қалақтарымен ағатын сұйық ортадағы әсерінен пайда болған
қозғалтқыштағы энергияны береді. Қалақты сорғылар бірнеше түрге бөлінеді:
ортадан тепкіш, осьтік және диогональді.

1.2 Ортадан тепкіш сорғылар

Бұл сорғыларда сұйықтық жұмыс дөңгелектеріне енгенде осьтік
б а ғ ы т т а, с о д а н к е й і н д ө ң г е л е к т і ң ө з і н д е р а д и а лд ы, а р ы қ а р а й
д ө ң г е ле к т і ң ц е н т і р і н е н п е р е ф е р и я ғ а б а ғ ы т т а ла д ы. Жұмыс дөңгелегі
тұрақты жиілікпен айналғанда сұйықтық дөңгелек каналдарымен үздіксіз
қозғалады. Дөңгелектің қалақшалары ағып жатқан сұйықтыққа қозғалыс
энергиясын, қысымды және қажетті жылдамдықты хабарлап отырады .
Дөңгелектен шыққан сұйықтықтықтың жылдамдығы трубоөткізгіштерде
төмендейді, сол арқылы ол дөңгелеек арқылы жасалған қысымды күшейтеді.
Жұмыс дөңгелегі (сурет 1), шойыннан, болаттан және қоладан құйылған
екі дисктен тұрады: біреуі - білікке кіргізілетін тығын, ал екіншісі кең сақина
формасындағы втулка. Дисктер арасында қалақшалар орналасқан, олар
дөңгелек каналдарын құрайды және екі дискті біреу етіп жалғап тұрады.
Дөңгелектің орта бөлігіне кіріс трубоөткізгіштер 8 еніп тұрады
(кішкене ауа саңылауымен), оған сорғыш труба жалғанады 9.
Дөңгелектің сыртындағы корпус 3, ұлу тәріздес болады, ол дөңгелектен
шыққан суды жинап, ары қарай қысымдық трубоөткізгіштке 6 жібереді.
Мұндай сорғының біз консалды деп айтамыз, өйткені оның жұмыс дөңгелегі
косолдың білік ілініп тұрған бөлігінде орналасқан.
Шойыннан жасалған жұмыс дөңгелегі 4 екі дисктен тұрады, олар
қалақшалар арқылы жалғасқан. Нақты конструкцияның артқы жағында
бірнеше тесіктер болады 23, олар сорғының соьтік күштерін тепе - теңдікте
ұстап тұру үшін керек. Ж ұ м ы с д ө ң г е ле г і б і л і к к е г а й к а а р қ ы л ы б е к і т і л г е н
21. Сұйықтық дөңгелекке осьтік болып құйылады. Сорғының 7 корпусы іштік
спиральдік қуыс болып келеді, сол арқылы ол тығындыға өтеді, нақты
жағдайда жоғарыда орналасқан. (сурет 9). Корпус болат құйындысынан
жасалған. Қысымдық тығынды сорғы осінен 90, 180 және 270° бұрышымен
келеді, ол 10 суретте көрсетілген. Корпуске 7 болат қақпақ жанасады, кіріс
тығындымен 1 бірге құйылып жасалған (сурет 2).

Кіріс бөлігі, жұмыс дөңгелегі, спираль тәріздес бұрылғы сорғының
ағындық бөлігін құрайды. Жұмыс дөңгелегі шарикподшипниктері
түріндегі 13 ек і тірекке, болат білік 12 арқылы жалға нған, олар тұрған
тіректе 15 орналас қан. Сыртқы ортам ен сорғының ішкі кеңістігі бытырау
үшін, саңыла у ны ғыздағышы бар, ол матақа ғазды өт кізгіш сақинадан
құралатын корпус тан 20, қақпақтан 11және толтырғыштан 10 және
гидравликалық ты ғыздағыш сақинадан тұрады, сол жерге с у тесіктер
арқылы немесе сыртқы ерекше трубка арқылы келіп түседі.

1- жұмыс дөңгелегі; 2 - қалақша; 3 - спиралды бұрылғы (улитка); 4 -
сорғы толтырғышға арналған құйғыш (құйғыш болмаған кездегі)
вакуум - сорғы жалғанатын орын; 5 - ысырма; 6 - қысымдық
трубоөткізгіш; 7 - жұмыс дһңгелектерінің дисктері; 8 - кірістегі
тығындық; 9 - сорғыш труба: 10 - торлы қабылдағыш клапан Сурет
1.1- Ортадан тепкіш сорғы

1 -- кіріс немесе сорғыш тығындық, ол қақпақпен бірге жалғанаған; 2
-- тығыздағыш сақина; 3 -- қорғаушы сақина; 4 -- жұмыс дөңгелегі ; 5 --
вакуум - сорғыны сорғы трубасына жалғанған тесікті жауып тұратын
тығындық; 6 -- шығыс немесе тығыздағыш патрубок; 7 -- спиралды корпус;
8 -- кронштейн; 9 -- қорғаушы тығынды; 10 -- тығыздағыш; 11 -- саңылау
нығыздағыштың қақпағы; 12 -- білік; 13 -- шарикподшипниктер (білікті
тіреуіштер); 14 -- қысым тығындығы; 15 -- майлы ванналы тіректі сүйеніш;
16 -- қысымға төтеп беретін тығынды ; 17, 18 -- жартылай муфталар; 19 --
кольцо гидравлического уплотнения; 20 -- корпус сальника (целая отливка с
корпусом насоса); 21 -- гайка; 22 -- грундбукса; 23 -- разгрузочное
отверстие.

Сурет 1.2 - Горизонтальді ортадан тепкіш сорғының қимасы

Сыртпен циркуляция жасағанда сұйықтық ағып кетпеу үшін, жұмыс
дөңгелегінің дисктерінің сыртқы жақтарында 2 және 3 қорғаушы
сақиналармен нығыздалған. Сорғыны іске қосқанда сорғыш трубоөткізгіш
пен корпустан ауаны сорып отыру үшін, вакуум - сорғы трубаға жалғанатын
тесігін 5 тығындағыш. Ортадан тепкіш сорғыны іске қосарда ол сұйықтыққа
толып тұру керек.
Сонымен қатар, сорғыларды эксплуатациялық сипаттарына қарайда
бөлуге болады (мысалы, бұрғылау сорғылары, бұрғылау қондырғыларында
қолданылатын сорғылар болып табылады).
Сумен жабдықтау облысында жұмыс жасайтын мамандар тек қана
сорғылармен емес, сонымен қатар сорғы агрегеттары мен
қондырғыларымен жұмыс жасайды [1].

1.3 Ортадан тепкіш сорғыларды іске қосу,
тоқтату және жаңарту

Ортадан тепкіш сорғыларды іске қоспастан бұрын соратын
трубоөткізгіштерді және ішкі ко рпусын соратын сұйықтықпен толтыру
керек.
Ортадан тепкіш сорғыларды толтырудың бірнеше амалы бар: вакуум -
сорғы көмегімен ауаны сору арқылы қысымдық трубоөткізгішті толтыру, ал
екіншісі сорғыны ағыс арқылы сору (эжектор).

Сорғыны напорлы трубоөткігішпен
толтыру, сорғыш желісінде

қабылдағыш клапан болған жағдайда жүзеге асады. Сору процессін сорғының
ауалық кранынан су ағып кеткенше жалғастыру керек.
Эжектор арқылы ауаны сорып алу немесе вакуум - сорғы арқылы

сорғыны сумен толтыру, үлкен автоматтандырылған
сорғы

с т а н ц и я л а р ы н д а ж ү з е г е а с а д ы. Көп жағдайда сорғы стансаларындағы
барлық сорғыларды ағыс арқылы толытыру үшін, бір немесе екі вакуум -
сорғы қолданылады. Ол үшін, әр сорғыға баратын ауалық сорғыш желілер
және жалпы циркуляциялық бачок орнатады.
Сорғыларды лас сумен толтырғанда, вакуум - сорғылар ластанбауын
ескеру керек.
Сорғыны эжектор арқылы сорып толтыру үшін, қысымдық
трубоөткізгіш қысымы жоғары болу керек. Эжекторды сорғының жоғарғы
бөлігіне қосады. Эжекторды қосардың алдында, қысымдық трубоөтк ізгішті
ашып қоядыда, сорғыны қосады, сол кезде эжектор ауаның орнына
сұйықтықты сорады. Кейбір жағдайларда үлкен сорғылар орнатылған сорғы
стансаларында, эжекторларды іске қосу үшін құйындық немесе ортадан
тепкіш - құйындық сорғыларды орнатады.
Сұйықтық құйылған сорғыны іске қосар алдында, манометрдің кранын
ашады және қозғалтқыш қосылады. Сол кезде қысымдық трубоөткізгіштегі
қосқыш жабық тұру керек.
Сорғы талап етілген айналу жылдамдығана жеткеннен кейін және
манометр қажетті қысым мәнін көрсеткенде, кранды ашу керек. Егер
насостың подшипниктері сумен салқындатылатын болса, трубкадағы
крандардыда ашу керек.
Айта кетеін жайт, кейбір жағдайларда сроғыны қысымдық
трубоөткізгіште ашық болған жағдайда жүзеге асырады.
Сорғымен жұмыс жасаған кезде келесі талаптарды орындау керек:
1) майланған сақиналар білік бойынша айналып тұру керек, ал
п о д ш и п н и к т е р д і ң т е м п е р а т ур а с ы п а с п о р т т ы қ к ө р с е т к і ш т е р г е с а й б о л у
керек (60 -- 70° С);
2) Подшипниктердегі майдың деңгейі талап етілген биіктікте болу
керек (майкөрсеткіш бойынша); 800 - 1000 сағ . кейін майды ауыстыру керек ,
подшипниктердің корпусын алдын ала тазарту арқылы;

3) Майсақтағаштарды уақытында тартып тұру керек, өйткені су
тамшылап қана тұру керек, ол бізге білік бітеліп қалмау үшін қажет.
Сорғымен жұмыс жасағанда техника қауіпсіздігін сақтау керек.
Айналып тұратын детальдар қауіпті болып саналады (муфта, білік).
Сорғыны тағайындалуы бойынша, судың берілуі бойынша және қысым
бойынша таңдайды. [12].

2 Электр жетегін таңдау

2.1 Ортадан тепкіш сорғылардың электр жетектерінің типтері

Сорғы станцияларында үш фазалы айнымалы тоқты асинхронды және
синхронды электрқозғалтқыштары қолданылады. Үш фазалы электр
қозғалтқыштары стандартты кернеулерге шығарылады 220, 380, 500, 6 000
және 10 000 В. Қуаты 200 кВт сорғы агрегаттарына төменгі кернеулі 220380
және 500 В электрқозғалтқыштары, ал одан қуатты агрегеттар үшін 6 және 10
кВ электрқозғалтқыштары қолданылады [12].
Ең көп тараған және қарапайым қозғалтқыштар, олар асинхронды
қозғалтқыштар болып табылады. Орамаларына байланысты
қысқатұйықталған және фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштар болып
бөлінеді.
Реттеу сипаттамалары, энергетикалық, экономикалық және
эксплуатациялық көрсеткіштер электр жетегіндегі реттеу амалдарына тәуелді
болады. Ең көп тараған түрі айнмалы тоқтағы асинхронды электржетегі болып
табылады (реостатты реттеу, АВК схемасы бойынша реттеу және жиілікті
реттеу).
Ортадан тепкіш сорғыларда жиілікті электр жетегі қолданылады,
өйткені ол толық қуатқа есептелген, сонымен қатар жылдамдықты реттеу
диапазоны үлкен болуын талап етпейді.

2.1.1 Реостатты реттеу электржетегі

Реостатты басқару электржетегінде негізгі элемент болып
фазалықроторлы АҚ, іске қосу реостаттары және релелі - контакторлы
аппаратура болып табылады.
АҚ электромеханикалық сипаттары (жүктемелік қабілеттілігі,
жылдамдық тұрақтылықтылығы және т.б.) шынайы сипаттамадағы
параметрлердің шамаларымен анықталады. Олар номиналды момент Мн,
максималды (критикалық) Мкр және іске қосу Мп моменттері, номиналды
сырғанау sном және критикалық сырғанау sкр.

АҚ момент және сырғанау өте күрделі тәуелділікте. Оны сипаттау үшін
екі теңдеу қолданылады:

M 2M кр

кр

(1 s кр )

s

s кр .

(2.1)

Қарапайым

M

s sкр

2M кр

кр s

.

(2.2)

Екінші теңдеуде статор орамасының активті кедергісі ескерілмейді.
Келтірілген теңдеулерге талдау жасағанда асинхронды электр жетегінің
реттеу көрсеткіштерін және реттеу сипаттарын бағалау күрделі. Сондықтан
баға беру үшін момент және сырғанаумен жанама түрде байланысты бірнеше
басқада тәуелділіктер қолданылады. АҚ пайда болатын момент магнит
2 f
, және статор
p
тоғының активті құрамына пропорционал:

M K M Ф I 2 cos 2 .

Бұл жердегі КМ - конструктивті коэффициент.
Шынайы және реостатты механикалық сипаттаманың
учаскілерінде магнит ағыны Ф мен cos аз өзгереді:

C K M Ф cos const .

сонда

M C I 2 .

(2.3)

жұмыс

(2.4)

(2.5)

Ротор тоғының шамасы ротор тізбегіндегі параметрлермен байланысты
және келесі өрнекпен өрнектеледі: s
s
2 a s кр

s

ағынына Ф, бұрыштық айналужылдамдығына 0

I 2

E P
RP2 ( x K s)

.

(2.6)

Келтірілген формулалардан көретініміздей, ротор тізбегіне енгізілген
реостат кедергісінің өзгеруі, тоқ I2 пен моменттің М өзгеруіне байланысты
болады. Реостатты басқару процесі төмендегі суретте көрсетілген 1,в,г,д.
Орамаларды желіге қосқанда (t0) , тоқтың шамасы I1 шамасына дейін
өзгереді. Содан кейін экспонента бойынша төмендеп, тоқтың шамасы I2 (t1)
жеткенде, контактірдің КМ1 контактілері арқылы бірінші саты өшеді. Ең
соңғы саты өшкенде тоқ Ic және бұрыштық жылдамдық с мәндері
тұрақтанып, қозғалтқыш тұрақтанған режимде жұмыс жасайды.
АҚ электр энергиясын тұтынушы ретінде бірнеше артықшылықтарға ие:
1. Қозғалтқыштың моментін және жылдамдығын реттегенде, айналу
магнит өрісі арқылы пайда болған реактивті қуат аз шектерде ғана өзгереді.
Энергияның орта шамасы қуатқа пропорционал болады;
2. Статордан роторға магнит өрісі арқылы берілетін электромагнитті
өріс, синхронды айналу жиілігіне 0 және электромагнитті моментке
пропорционал болады:

P0 0 M Э .

(2.7)

Роторда ол қуат екі мүшеге бөлінеді:
пайдалы P2 M , ол қозғалтқыш білігінің айналу жиілігіне және
реостатпен ротор орамаларындағы шығындарға пропорционал:

P PЭ s 3 r2 I 22 3 rP I 22 .

(2.8)

Бұл жердегі r2 - ротордың активті кедергісі, rР - реостат кедергісі.
Бұл теңдеу реостатты реттеудің бірнеше кемшілігін көрсетеді:
айналужиілігі төмендеген сайын шығындар көбейіп, пайдалы қуат азайады,
сонымен қатар жетектің п.ә.к төмендейді. Ал ротор тежелгенде желідегі
тұтынатын энергия ротор тізбегінің қызуына кетеді.
Реостатты реттеу кезіндегі электр жетектің жұмысының қысқаша

талдауы:

* Реостатты іске қосу процесі мен жылдамдықты реттеу тоқтың

және моменттің лақтыру шамаларымен жүзеге асады, олардығ шамалары іске
қосу реостатарының саты санына пропорционал болады;
* Жылдамдықты реттеу төменнен басталады, ол статикалық
жүктемеге пропорционал;
* Жылдамдық реттелуі энергия шығындарына пропорционал
болады, ол жоғарылаған сайын п.ә.к төмендейді;

* Электр жетегіндегі элементтердің төмен реттеу сипаттары,
автоматты реттеу процесіндегі момент және жылдамдықтың мүмкіндіктерін
шектейді.

c

Ie

I2

I1

I

I1

I2

I2

Ie

Ie

T0

T1

T2

T3

T4

Сурет. 2.1.1 - Реостатты реттеу кезіндегі АҚ тоқ және жылдамдық
диаграммалары

2.1.2 Импульсті реттеу электр жетегі

Соңғы кездері АҚ координаттарын реттеуде импульсті амал жүзеге
асуда. Бұл амалда АҚ тізбегіндегі кейбір параметр периодикалық немесе

импульсті өзгеріп тұрады. Асинхронды қозғалтқыштың кернеуі немесе
тізбектегі резисторлар кернеуі импульсті өзгеріп тұрады.
импульсті реттеу принціпі төмендегі суретте көрсетілген. Суретте ротор
тізбегіне қосымша активті кедергі R жалғанған, ол К кілтімен тұйықталған.
Егер АҚ тұйықталған кедергі R кезінде (К кілті тұйықталған) шынай
механикалық сипаттамаға ие I (сурет 2.2), ал кедергі тізбекке қосылға кезде
(кілт К ашық) - жасанды сипаттамаға ие II.

Сурет 2.1- Ротор тізбегіндегі резисторларды импульсті реттеу схемасы

Егер кілт К тұрақты жиілікпен ашылып және жабылып тұр десек.
Кілттің жұмыс диаграммасы 2.2, б суретінде көрсетілген, бұл жердегі где: t0 -
кілттің ашық күйідегі уақыты; t3 - кілттің жабық күйдегі уақыты; Т=t3-t0 -
қайталану уақыт цикылы. Егер осы кілттің жұмысын тұтқырлықпен
сипаттасақ , онда қозғалтқыштың шынай сипаттамасы I (сурет 2.2, а) 3=1
тұтқырлығына ие, ал реостатты сипаттама II- 0=0 тұтқырлығына ие.
Жүктеме моменті Мс тең болғанда, тұтқырлық 3=1 сәйкес болады, ол тұр
жылдамдыққа сәйкес. келеді, ал тұтқырлықтар 0= 0 - тұр. тең. Бұл екі мән
шекті мәндер болып табылады, олар реттеу диапазонын анықтайды.

а) - механикалық сипаттама; б, в - әр түрлі тұтқырлық кезіндегі уақыт
бойынша жылдамдықтың өзгеруі және кілт жұмыстарының графиктері
Сурет 2.2 - Импульсті реттеу принципін жүзеге асыру

Егер М Mc, жетек үдеп оның жылдамдығы жоғарылайды. Ал егер
ММс, онда жетек ақырындап оның жылдамдығы төмендейді. Дәл осы процес
импульсті реттеу болып табылады. Оны 2.2 суретінде көрсетеміз.
Бастапқыда К кілті жабық болады және АҚ бірінші I сипаттама бойынша а
нүктесінде болады, ол жүктеме моменті, тұрақтанған жылдамдық кезінде тұр
моментке тең. Енді кілттің К тұтқырлығын кейбір мәнге дейін азайтамыз
1=t3T- 3. Сол кезде t1 уақыт моментінде (сурет 2.2, б) кілт қосылып, ротор
тізбегіне кедергі қосылады да, ол II сипаттамаға сәйкес келеді. Солайша I
сипаттамадағы а жұмыс нүктесі а1 нүктесіне сырғиды. АҚ жаңа
сипаттамасында жылдамдық М1 , Мс жүктеме моментінен кем болады. АҚ
роторы ақырындап, оның жылдамдығы tII уақытына жеткенше төмендейді, ол
аII нүктесіне сәйкес болады, яғни К кілті қайтадан қосылмағанша жалғасады.
Ары қарай I сипаттамадағы бейнелетін нүкте аIII нүктесіне жетедіде, АҚ
жылдамдығын арттыра бастайды. tIII=tI+T уақыт моментіне сәйкес а нүктесіне
жеткенде барлық цикл қайталанып отырады. Суреттен көретініміздей АҚ
жылдамдығы тұр тан 1 арасында, 1 берілген тұтқырлық мәніне сәйкес
тербеліп тұрады. Уақыт функциясында жылдамдықтың өзгеру графигі 2.2, в
суретінде I қисық түрінде көрсетілген.
Жартылай өткізгішті вентильдерді коммутациялайтын кілттер ретінде
қолдану кеңінен тарала бастағандықтан, импульсті схемалар қолданысқа ие

бола бастады. 2.3
суретінде түзетілген ротор тоғына қосымша

коммутациялайтын резисторды, кілт ретінде VS тиристоры қолданылатын,
импульсты электр жетегі көрсетілген. Алынатын сипаттамаларына сәйкес
және әсер ету принцип схемасына байланысты 2.1 суреті келтірілген .

Сурет 2.3 - Импульсті реттеу тиристорлық схемасы

Қарастырылған схемаларда АҚ жылдамдығын реттеу және техникалық
жүзеге асуы қарапайым болғанымен, кейбір кемшіліктерге ие: АҚ орташа
жылдамдығы біліктегі жүктеме моментіне тәуелді.
Электржетегін импульсті реттеу схемасы тек жұмсақ механикалық
сипаттамалармен қамтамасыз етеді, оның жүктеме моменті өзгерген сайын
жылдамдықтарыда өзгеріп тұрады. Сондықтанда мұндай схемалар жиі
қолданысқа ие болмайды, тек кері байланыстар арылы қатаң механикалық
сипаттамалар алу үшін жүзеге асады.
Мұндай жүйелер жылдамдықты 20:1 диапазонында бірыңғай реттейді,
сондықтанда оларды транспортта, станок жасауда және өндірістік
механизімдерде қолданады [2].

2.1.3 АВК схемасы бойынша электржетек

АВК жүйесіндегі электржетегінің принципиалды схемасында (сурет 3.2)
асинхронды қозғалтқыш М, басқарылмайтын түзеткіш UD, ЭҚК реттейтін
қорек көзі - US (инвертор), түзеткіш дроссель LR, және келісімді
трансформатор Тр.

Сурет 2.4 - АВК қысқартылған құрлымдық сұлбасы

Түзеткіш UD айнымалы тоқтағы энергияны тұрақты тоқ энергиясына
түрлендіреді. Шығыстағы ЭҚК Еd шамасының мәні ротор кернеуіне тәуелді:

Ed K1 E p

.

(2.9)

бұл жердегі К1 - түзеткіш схемасына тәуелді коэффициент;
E p E2 H s - ротор орамаларындағы сызықты кернеу.
Еd шамасы 0ден бастап өзгереді = 0 ден Ed 1.35 E2H дейін (сырғанау
s = 1).

Eu K 2 E2ф cos .

(2.10)

Е2ф - трансформатордың екінші орамасындағы фазалық кернеу; К2 -
трансформатор орамаларына және схеманы қосатын вентильдерге тәуелі
коэффициент.

Ротордың айнымалы тоғы және инвертор тоғы келесі қатынаспен
байланысты :

I 2 K12 I d

(2.11)

бұл жердегі K12 - түзеткіш схемасына тәуелді коэффициент.
Тұрақты тоқ тізбегіндегі инвертор тоқтар шамасын I2, Id және
қозғалтқыш моментін өзгертеді :

I d

E d Eu
RЭ

.

(2.12)

бұл жердегі Rэ - ротор тізбегіндегі эквивалентті кедергі. АВК жүйесі бойынша
жылдамдықты реттеу 3.3 суретінде көрсетілген. Бастапқыда Мс = 0, Еи = 0, (
= 90о), қозғалтқыш жүктемесіз жұмыс жасап бос жүріс моментін тудырады
Мб.ж. Осы моментті қамтамасыз ететін тұрақты тоқ келесідей теңдеумен
өрнектеледі

I dx

s x

K1 E2 H s x
Rý
x
0
0

(2.13)

Коммутация бұрышы азайған сайын, инвертор ЭҚК, Еd ЭҚКнен
бірнеше көп болады , ол дегеніміз қозғалтқыштың моменті нөлге дейін түсіп,
ал тоқтар I2, Id мәндері төмендейді. Осылайша Еи ЭҚК бұрыш арқылы
реттей отырып, қозғалтқыштың бұрыштық жылдамдығын өзгертуге
Басқада электр жетегінің жүйелеріндегідей динамикалық тежелу болуы
мүмкін. Бұл режимде АҚ статордан қоректенетін айқын полюсті емес
синхронды генератор ретінде жұмыс жасайды.
Вентильді каскадтта реактивті энергияны тұтынатын екі тұтынушы
боладыасинхронды қозғалтқыш және трансформатор.
Жоғарыда атылғанға негізделе отырып АВК схемасының
артықшылықтарын келтіруге болады:
* Жылдамдықты реттеу диапазонының кеңдігіне байланысты п.ә.к
жоғары;
* Жылдамдықті бірыңғай реттеуді қамтамасыз ететін жоғары реттеу
сипаттарға ие.

2.2 Сумен жабдықтайтын сорғы стансаларының топтары

Сорғы стасаларының тағайындалуына байланысты сумен жабдықтау
жүйесінде бірінші деңгейдегі және екінші деңгейдегі стасалар, яғни суды
соратын және циркуляциялы.
Бірінші деңгейдегі стасалар су көзінінен алынған суды тазартқыш
ғимараттарға береді. Суды тазарту қажет болмаған жағдайда, осы аталған
станция, суды резервуарға немесе сутығыздық мұнараға жібереді.
Осылайша кейбір су жүйелерінде осы станция ғана, қызмет жасайды.
Сол кезде оны біз сорға станциясы деп атаймыз. Егер су жүйесінде осындай
бірнеше су станциясы болса, оларды нөмірлейді (мысалы, № 1, 2 сорғы
станциялары).
Кейбір жағдайларда екі сорғы станциясындада екі топ сорғы
орнатылады: суды тазартатын ғимараттарға және тікелей тұтынушыларға
жіберетін (мысалы, өндіріс кәсіпорындарының қажеттілігіне қарай).

Екінші деңгейдегі сорғы станциялары тазартылған
суды

резервуарларға немесе тарататын желілерге жібереді.
Суды соратын сорғы станциялары қалалардағы және
суқұбырларының кейбір учаскілерндегі қысымды жоғарлату үшін керек .
Циркуляциялық сорғы стацияларын өндірістік кәсіпорындардың және
жылу электрстанцияларының айналымында қолданады. Ереже бойынша
мұндай сорғы станцияларында: біреусі салқындататын құрылғыларға береді,
ал екіншісі резервуардағы салқын суды тұтынушы желісіне жібереді.
Автоматтандырылу дәрежесіне қарай қолмен басқарылатын,

автоматтандырылған
және алыстан басқарылатын болып бөлінеді

(телебасқару станциялары). Суқұбырлы сорғы станциялары беріктігі
бойынша үш топқа бөлінеді
Бірінші топтағы станция - сорғы станцияында үзіліс болмау керек, егер
үзіліс болса үлкен материалдық шығынға әкеледі.
Екінші топтағы станция - сорғылардың ұмысын уақытша тоқтатуға
болады, сол кезде қызмет көрсетуші персонал резервтегі агрегатты қоса
алады.
Үшінші топтағы станция - болған аварияны жөндеу үшін, үзіліс жасауға
болады (24 сағ.).

2.3 Ортадан тепкіш сорғылардың
каналдарындағы энергетикалық қатынастар

электржетегінің

күштік

Суретте

2.4

өндірістік механизімнің автоматтандырылған

электржетегінің толық функционалды схемасы көрсетілген [70]. Жетектің
басқару жүйесі БЖ, құрамында күштік басқару жүйесі (КБЖ) және
ақпараттық (АБЖ) бар, олар желіден Uc, Ic, Fc параметрлерімен қоректеніп,

қозғалтқыштарды жұмыс режимдеріне сәйкес қоректендіру үшін, оларды
түрлендіреді. Беріліс механизмі БМ қозғалтқыштың білігіндегі механикалық
параметрлерді, моментті Мбіл және айналу жиілігін Wбіл түрлендіріп,
орындаушы механизмге жібереді ОМ. АЭЖ тұйықталған жүйелерінде басқару
сигналы берілу құрылғысымен БҚ және кері байланыс датчиктерінің
сигналдарына түрленеді. Нақты агрегеттарда схеманың бөлек элементтері
болмауы мүмкін .
Ортадан тепкіш механизмдердің бірнеше артықшылықтары болады.
Біріншіден, ОТМ орындаушы механизмдер ретінде, біліктегі момент және
айналу жиілігі WВ, ол напормен және судың берумен сипатталады Нотм және
судың берілуі Qотм. Екіншіден ОТМ жұмыс дөңгелектері беріліс құралдарысыз
қозғалтқышбілігіне жалғанған.

Сурет 2.4 - Өндірістік механизімнің автоматтандырылған
электржетегінің жалпы функционалды схемасы

Бұл дегеніміз максималды эксплуатациялық көрсеткіштер алуға
болатынын көрсетеді. Қысымды және берілетін суды өлшеу үшін, реттеу
электржетегінің орнына агрегат шығысына әр түрлі гидравликалық және
пневмаликалық аппаратуралар орнатылады. Бізді тек мементпен МВ және
айналу жиілігі WВ қызықтыратындықтан, қозғалтқышты бір блок етіп
көрсетеміз. Осы айтылғанға байланысты ортадан тепкіш механизімінің жалпы
функционалды схемасын 2.5 суретінен көреміз.
Қарастырылған жүйе әр түрлі сипаттағы айнымалыларды құрайды -
электрлік, механикалық, гидравликалық, сондықтанда 2.6 суретте көрсетілген
қуаттар диаграммасын қолдануға болады.

Сурет 2.5 - Ортадан тепкіш механизмнің автоматтандырылған
электржетегінің функционалды схемасы

РТР - трубоөткізгіш кірісіндегі пайдалы гидравликалық қуат; Рор. сор-
ОТС шығысындағы гидравликалық қуаты; Рдв - сорғы қозғалтқыш білігіндегі
механикалық қуат; Рпр - сорғы қозғалтқышы тұтынатын электрлік қуат; РЭ -
сорғы электржетегі желіден тұтынатын электрлік қуат; түрлендіргіштегі,
сорғыдағы және реттеуіштегі қуаттар шығындары.

Сурет 2.6 - Сорғы агрегатының қуаттар диаграммасы

бұл жердегі Нq, Qq, nq - қысымның, агрегаттың пайдалы әсер
коэффицицентінің және судың берілуі.
Трубоөткізгіш кірісіндегі гидравликалық қуат (реттеуіштен кейінгі):

РТР = НТРQТР,.

(2.14)

бұл жердегі НТР - егер трубоөткізгіш кірісіндегі қысым QТР өнімділігіне
тең болса, онда НТР трубоөткізгішітің гидравликалық сипаттамасымен
анықталады :

НТР=Нс+Z*Qа

.

(2.15)

бұл жердегі Hc - трубоөткізгіштің соңы мен бастапқы деңгейлерінің
айырмасы арқылы анықталатын статикалық қысымды;
Z - трубоөткізгіштің гидравликасын сипаттайтын параметр;

Дәреже
(1,5 ... 2,5) аралығында болады, жуықтап
=2 мәнін аламыз.

Ортадан тепкіш сорғының гидравликалық қуаты келесі теңдеумен
өрнектеледі (реттеуішке дейін):

Рор.т.с=Нор.т.сQор.т.с.

(2.16)

бұл жердегі Нор.т.с - өнімділік Q тең болған кездегі трубоөткізгіш
кірісіндегі қысым.
Ортадан тепкіш сорғының қысымдық сипаттамалары зауыт арқылы
каталогтарда, паспорттарда және пейскуранттарда келтіріледі. Аналитикалық
есептеулер үшін келесі өрнекпен өрнектейміз:

Нор.т.с=Н0-кН*Q2.

(2.17)

бұл жердегі Н0 - бұрағыш жабық болған кездегі напор (Q=0);
КН - сорғының паспорттық сипаттамалары арқылы анықталатын
коэффициент.
Егер сорғы стационарлы режимде, яғни трубоөткізгішпен тікелей
жұмыс жасағанда (бұрағыш ашық болғанда) :

Рор.т.с = РТР.

(2.18)

Сонымен қатар жүйенің гидравликалық сипаттамалары, трубоөткізгіш
пен ОТС напорлық сипаттамаларының түйісу нүктелерімен анықталады.
Жалпы жағдайда ОТС шығысында судың берілуі және қысыммен
қамтамасыз ету үшін, оның шығысында гидравликалық реттеуіш орнатылады,
алайда ол жерде қуат шығыны болады.

1 - сорғыларды параллель қосу схемасы ; 2 - сорғыларды тізбектей қосу
схемасы .

Сурет 2.7 - сорғы стацияларының агрегаттарын қосу схемалары

Тізбектей қосылған кезде транспортталатын ағын лектордан бірініші
сорғыға және кері қарай коллекторға, ары қарай екінші сорғыдан коллекторға
түсіп отырады. Егерде бір жағдай болып бір сорғы істен шығып жатса, сорғы
агрегатына параллель кері клапан арқылы коллектор учаскісі монтаждалады,
ол істен шыққан агреттан ағынды ағызып алып кетеді. Тізбектей қосу
схемасын магитсралды сорғылар үшін қолданады, олар келесі станцияға
қажетті сұйықтықтың берілуін қажет ететін трубоөткізгіштегі жоғары
қысымды алуға мүмкіндік береді. Магистралды сорғылар трубоөткізгіштегі
сұйықтық қысымын тудырады.
Бір (1 қисық), екі (2 қисық) және үш (3 қисық) тізбектей қосылған
сорғылардың және трубоөткізгіштердің (4 қисық) сипаттамалары 1.7,a
суретінде келтірілген. Сорғы стацияларындағы сорғылардың суды беру
параметрлері QA, QB, Qc (қысымның статикалық құрамы Нс - 0 ). 1.7, Б
суретінде бір клооекторға жұмыс жасайтын екі ОТС сипаттамалары
келтірілген.

А,В,С - әр түрлі санда қосылған агрегаттардың жұмыс нүктелері
Сурет 2.8 - әр түрлі санда қосылған тізбектей және параллель қосылған
агрегаттардың сипаттамалары

Бұл амалдың артықшылығы өте қарапайым және қысымдыүлкен
диапазондарда реттеуге болады, сонымен қатар пайдалы әсер коэффициенті
жоғары (қосымша шығындар болмайды). Алайда бұл амалдыңда кемшіліктері
бар:
- қосымша сорғылар паркі болу керек;
- берілген параметрлерді үздіксіз және сапалы түрде реттеу, судың
берілуі және қысымды реттеу дискретті;
- шығыс параметрлері сатылы түре реттелгенде гидравликалық
соққылар пайда болуы мүмкін;
- қозғалтқыштарды жиі іске қосып тұру керек, бұл дегеніміз
қондырғының пайдалану мерзімінің азайуын білдіреді.
1.4. Д росселдеу арқылы сорғы агрегаттарының жұмыс режмдерін
реттеу
Трубоөткізгіш пен сорғының қысымы мен судың берілуін, магистраль
кірісіндегі гидравликалық кедергіні Z немесе жұмыс қалақшасының айналу

жиілігін
со
өзгерту арқылы реттеуге болатынын (1.7),
(1.8), (1.9)

теңдеулерінен көреміз. Бірінші жағдайда cot = 1, (1.7) және (1.8) келесідей
болады:

(2.19)
.

Құбыр өткізгіш кірісіндегі гидравликалық қуат :

PTP QTP HTP

H 0* (CH H C* Z* )
CH H 0* Z*

H 0* H C*
CH H 0* Z*

.

(2.20)

1.8 суретіндегі сорғы - құбыр өткізігіш жүйесіндегі А нүктесі, ашық
тұрған агрегат жұмысына сәйкес келеді.
Дроссельдегенде сорғы шығысына реттеуіштің қосымша гидравликалық
кедергісі Zzp енгізіледі, трубоөткізгіштің сипаттамасы өзгереді және жүйе В
нүктесінде жұмыс жасайды.

Сурет 2.9 - ОТС дроссельдеу арқылы судың берілуін реттеу

Сорғының шығысындағы жалпы кедергі:

Z0 Z маг Z гр .

(2.21)

бұл жердегі

Zгp

-

гидрореттеуіштің кедергісін сипаттайды.

Гидравликалық кедергі өнімділікті Q қамтамасыз ету үшін керек:

Z гр*

H 0* (1 Q*2 ) H C*
Q*2

.

(2.22)

Сонда гидрореттеуіштің қысымы келесідей шамамен өзгереді:

H * Z ГР*Q*2 H 0* (1 Q*2 ) H C

Сол кезде оның шығындары келесідей теңдеумен өрнектеледі :

(2.23)

PГР* H *Q* (H 0* H C* )Q* H 0*Q*3

(2.24)

2.4 Сумен жабдықтау жүйесінің типтік құрылымы

Құрылымдық схеманы ұсынудан бұрын келесі анықтамаға назар
аударайық СНиП 2.04.02-84* [88]: сорғы стансасы дегеніміз гидротехникалық
және қондырғылар кешенін айтамыз, ол жиналған суларды сорғы агрегаттар
көмегімен қысымдық бассейндерге және тұтынушыларға жеткізеді. Осындай
суды транспорттайтын, таратуды және беруді құрайтын қондырғылар арқылы
типтік құрылымдық сорғы стансаларын құрайды [46, 74, 83, 94, 99, 110, 129,
137] (сурет 1.11), келесі компоненттерден тұрады:

-
Су жинайтын резервуар, оған су тазартылғаннан кейін (I көтерілу),

су көздерінен келіп құйылу (II көтерілу) немесе трубоөткізгіштен (III, IV
көтерілулер);

-
т сорғы қондырғылары (СҚ). Сорғы қондырғысы дегеніміз сорғы

арқылы агрегаты трубоөткізгішке судың келуін қамтамасыз етеді. Сонымен

қатар,
сорғы қондырғыларының құрамына сорғыш және қысымдық

трубоөткізгіш жалғанады, ол бақылау - өлшегіш аспаптарымен жабдықталға;

-
сорғы агрегаты (СА) - жетек, редуктор және сорғы бір түйінге

жинақталға;

-
-
орамдық желі - СҚ авариялық жағдайда енгізіледі;
магистралды трубоөткізгіш, ұзындығы I, п сегменттерден тұрады,

ол алыстағы суды қысымдық резервуарға беру үшін тағайындалған, сол
жерден су СҚ арқылы келесі көтерімге жеткізіледі, содан кейін желіге
жеткізіледі;

-
трансформаторлық қосалқы станциясы, СҚ негізгі және қосымша

электрқондырғыларын қоректендіруді қамтамасыз етеді.
-

Сурет 1.11 - СҚ типтік схемасы

Ортадан тепкіш сорғылардың электржетек орамаларындағы электр
энергия шығынын азайту актуалды проблема. [9, 12, 14, 36, 72, 113, 116, 143].
Сондықтан бұл жүйеде технологияялық жағынан қарағанда резервуарлар
көлемдері азайтылған, сол кезде сорғы агрегаттарының іске қосылу сандары
сағатына 60 рет болады. [9].

3 Электржетегінің негізгі элементтерін таңдау және есептеу

Қажетті судың берілуі - Q=500 м3·сағ
Қысымдық сужелілерінің ұзындығы [м] - L=2000 м
Соратын сұйықтықытың биіктігі h=150 м
Трубаның диаметрі d=270 мм
R=750мм
D=1,25
Айналу жиілігі n=1500 айн.мин
Жетектің ПӘК ηп=0,9

3.1 Сорғылардың талап етілілген қысымын анықтау

Сұйықтықтың салмағы:
γ = g; p=9.81;· 1000 = 9810 Нм3
бұл жердегі р-судың тығыздығы 1000 кгм3
g - үдеу 9.81 м с2

Талап етілген қысым келесі формуламен анықталады [м]:
Н=Нг+∆Н - толық қысым, м

Геодезиялық қысым:

Нг=h-h0=150-5=145 м

Қысымның шығындарының қосындысы [м]:

∆Н=∆Нк+∆Нг+∆Нклап=35,7+0,059+0,018= 35,777 м

H Г а L (

v1.75
d 1.25

) 0.00074 2000 (

2.421.75
0.271.25

) 35.7 м

Сұйықтықтың жылдамдығы:

v

Q
S

0.138
0.057

2.42

Трубаның қимасы:

S=PIr2=3.14·0.1352=0.057 м2

бұл жердегі Q=500 м3час=0,138 м3с

Құбырлардағы қысымның шығындары:

H К в (

v 2
2 g

) 0.2 (

2.42 2
2 9.81

) 0.059 м

бұл жердегі в = 0.2 - буындардың коэффициенті

Клапандардағы шығындар:

H 1 (

v 2
2 g

) 0.063 (

2.42 2
2 9.81

) 0.018

бұл жердегі в1=0,063 - жапқыштардың коэффициенті
Қажет етілген қысым:

Н=145+35,777=180,777 м

3.2 Сорғы электржетегінің қуатын анықтау

P

к Q H
1000

1.2 9810 0.138 180.777
1000 0.765

383.89кВт

Сорғының моменті :
М=975·(Nn)=249.528 кгм
Қозғалтқыш таңдау:
Келесідей қозғалтқыш таңдалды 4АН 355 М4У.
Рн = 400 кВт - номиналды қуаты;
U1н = 380 В - статор кернеуі;
I 2н = 485 A - номиналды тоқ;
n0 = 1500 айн.мин - айналу жиілігі;
= 0,94 - ПӘК;
cos = 0.9 - қуат коэффииценті;
U2н = E2н = 505 В ротор кернеуі;
sк = 7.7 % - критикалық сырғанау;
sн = 0.02 - қозғалтқыштың номиналды сырғанауы
J = 7 кг ∙ м2 - қозғалтқыштың инерция моменті

R'1 = 0.019 статордың активті кедергісі салыстырмалы бірлікте
Х'1 = 0.12 статордың реактивті кедергісі салыстырмалы бірлікте
R''2 = 0.02 ротордың активті кедергісі салыстырмалы бірлікте
Х''2 = 0.14 ротордың реактивті кедергісі салыстырмалы бірлікте
Хu = 4.8 тарқау индуктивті кедергісі
Вδ = 0.89 Тл ауа саңылауындағы индукция

3.3 Сорғыларды таңдау

Сорғыларды таңдаған кезде келесі шарттармен келістірілу керек:
- Сорғылардың жалпы суды беруі келген судың максималды теңестірілу
керек;
- судың берілуі мен саны сорғы станцияларының тұрақты жұмыс
режимін қамтамасызы ету керек;
Каталог бойынша келесі сорғы типін таңдаймыз: Нтр= 180.777 м
Екі бірдей маркалы сорғы ЦНСг 500500
Оның техникалық сипаттамалары ЦНСг 500500
Судың берілуі - 500 м3сағ
Қысым - 220 м
Айналу жиілігі - 1500 айн.мин
Пайдалы әсер ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.