2.4. Жылдамды²ты реостатты² реттеу

Егер т¸уелсiз ºоздыр¹ышты ºоз¹алтºышы электржетек кернеуi U=U_í=const болатын т½раºты тоº желiсiнен куат алатын болса, онда жылдамдыºты негiзгiден т¼мен реттеу ¾шiн, ºосºан немесе тежеген кезде iстегенiмiздей /§2-3 ºара/ якорьмен тiзбектей ºосылатын бiрнеше сатылы реостаттар ºолданылады. М¾ндай реттеу реостатты реттеу деп аталады.

Реостаттыº реттеу кезiнде жасанды сипаттамалардың ортаº н¾ктесi болады I=M=O,_ себебi _ R-¹а байланысты емес. Сипаттаманың ºатаңды¹ы ¼скен сайын т¼мендейдi.





 P1=MUI

P=MP1

P2=M

M

0

M

2-8 сурет. Т²ТТ² жылдамдыºты реттеудегi ºуатты» ¼згеру графигi.

§ 1-4 к¼рсетiлген к¼рсеткiштер бойынша реостаттыº реттеуге ба¹а берейiк

1. Реттеу ба¹ыты. Бiр зоналы-негiзгi жылдамды¹ынан т¼мен, себебi R_ºîñ енгiзе отрып, -ны ¼сiремiз, сондыºтан  квадратта¹ы жасанды сипаттамалары таби¹и сипаттамаларынан т¼мен орналасады.

2. Реттеу м¼лшерi. Сипаттаманың пiшiнiне байланысты, реосттатыº реттеудiң м¼лшерi ¾лкен емес, /   Есептеп алын¹ан ж¾ктеменi азайтºан кезде реттеу м¼лшерi де азаяды, ж¾ктеме аз бол¹ан кезде реттеу iс ж¾зiнде м¾мкiн емесе, ¼йткенi _

3. Жатыºтылы¹ы /бiрºалыптылы¹ы/. Реостаттыº реттеуi-сатылы, ¼йткенi якорь тiзбегiндегi резистордың кедергiсiнiң шамасы дискреттi ¼згертудi ¹ана ºабылдайды. Коммутациялыº аппараттарды к¼п керек еткендiктен, саты санын к¼бiрек алу ºиын¹а со¹ады.

4. Т½раºтылы¹ы, жылдамдыº т½раºтылы¹ы реостаттыº реттеу кезiнде т¼мен /т½раºсыз/. Б½л –дiң ¼суiмен сипаттаманнын ºатанды¹ының т¼мендеуiне байланысты.

Шынында да  формуласынан



ì½íäà¹ûÑ=kÔ

/ алда¹ы уаºыттарда ºоз¹алтºыштың

ºоздыру а¹ынының ¼згермеуiне

байланысты С белгiсiн ºолда намыз

îíäà 

Реостаттыº реттеудiң б½л ºасиетi к¼птеген кездерде оның ºолдануын ºиындатады : т¼мен жылдамдыºта¹ы M_ñ -тiң кiшкене ¹ана ¼суi ,  -ның к¼п ¼згеруiне ¸кеп соºтырады . Жо¹арыда алын¹ан жорамалдар¹а байланысты , реостаттың сипаттамаларының ºайсысында болмасын _ì¾ì=M_í –деп алу¹а болады , ¼йткенi а¹ын т½раºты /KÔ=KÔ_í=C/.

6.Реттеудiң тиiмдiлiгi . Реостаттыº реттеуге ж½мсалатын ºаражат ¾лкен емес : ºоз¹алтºышºа бар жо¹ы ба¹алы резистор мен коммутациялыº аппаратура керек . Сонымен бiрге , м½ндай реттеудiң ºолдан¹ан кезде реттеудiң тереңдiгiне байланысты , энергия айтарлыºтай ж½мсалады . Б½л реттеу т¸сiлiнен байланысты шы¹ады : жылдамдыº , келген электр ºуатын айналдыратын элемент-резистор ºосу арºылы ¼згередi . Реостаттыº реттеу кезiндегi жо¹ал¹ан ºуатты есептеп к¼рейiк . /2-3/ теңдiгiнiн екi жа¹ын да I-ге к¼бейтiп , ºуат балансынын теңдiгiн аламыз.

UI=EI+I²R

̽íäà¹û UI=P_I -æåëiäåí àëûí¹àí ºóàò .

EI=P_ýì-механикалыº тiзбегiндегi ºуат шы¹ымы .

И ж¸не E –нi магниттiк а¹ын ж¸не жылдамдыº арºылы келтiрiп ж¸не /2-2/ формуласын ºолданып , алатынымыз

kÔ_kÔ__

 суретiнде  формуласының графиктiк т¾сiндiрмесi берiлген . Жылдамдыºтың салыстырмалы к¾рт т¾суiне к¼ше отырып алатынымыз/2-11/

²уат шы¹ынының жылдамдыºтың салыстырмалы к¾рт т¾суiне пропорционалды¹ы ¼те маңызды , басºа жа¹дайлар¹а ºолдану¹а ¼те тиiмдi .

Реостаттыº реттеудiң барлыº к¼рсеткiштерiне ºарай отырып оның ¸лi жетiлмеген реттеу т¸сiлi екенiң к¼руге болады . Со¹ан ºарамастан , егер ºуат к¼зi т½раºты ток желiсi бол¹ан жа¹дайларда ол ¼мiрде кең пайдаланылады / к¼тергiш транспорт ºондыр¹ылары , жалпы ¼нерк¸сiптiк механизмдер ж¸не т.б./. Б½л жа¹дайда оның iске асыруының жеңiлдiгiмен ж¸не осы уаºытºа дейiн т½раºты ток к¼зiнен ºуат ал¹анда жылдамдыºты сипаттамасынан т¼мен реттеу м¾мкiндiгiнiң басºа т¸сiлiнiң жоºты¹ымен т¾сiндiрiледi .

Параметрлiк т¸сiлден реттеген кезде ºоз¹алтºыштың электр тiзбегiнiң ºандай да бiр параметрiн ¼згерумен немесе ºоректенетiн кернеуге мысалы : ¸рт¾рлi ºосымша элементтер арºылы :резисторлар , конденсаторларды т.б. iске асырылады . °детте , б½ндай т¸сiлмен реттеудiң сапасы ¼те жо¹ары емес .

´те жо¹ары сапасы к¼рсеткiштер ºажет бол¹ан жа¹дайда , ºоз¹алтºышºа ¸сер ету ¸детте ºоз¹алтºышты берiлген кернеудiң ¼згерумен немесе сол кернеудiң тазалы¹ының ¼згеруiмен немесе екеуiнiң де ¼згеруiмен болатын электр ºоз¹алтºыштың т½йыº ж¾йесiне к¼шедi . Б½ндай ж¾йенi iске асыру ¾шiн к¾ш беретiн ¸рт¾рлi т½раºты ж¸не айнамалы токты т¾рлендiргiштер ºолданылады .

Реостаттыº реттеудiң бiр т¾рi болып , оның реттеу м¾мкiншiлiгiн бiр шама кеңейтетiн ºоз¹алтºыш якорiн шунттау с¾бесi болып табылады ./2-9/.

+ U -

Rш Iш

Rд Ia Rт Iш

Я

Ko

2-9 сурет. Т²ТТ² якорын ш¾нттау субесi.

Б½л т¸сiлдiң жо¹арыда ºарастыр¹аннан айырмашылы¹ы , бiрiншiде ºоз¹алтºыштың идеал бос ж¾рiс кезiндегi якорьдiң кернеуi барлыº реостаттыº сипаттамалар ¾шiн желiнiң кернеуiне тең ж¸не якорлiк тiзбектiң кедергiсiне байланысты емес . Шунттау с¾бесiнде М_ñ=О бол¹анда ºоз¹алтºыштың якорiндегi кернеу желiнiң кернеуiнен аз, сондыºтан R_í æ¸íå R_ø кедергiлерiнiң ара ºатысына байланысты идеал бос ж¾рiс жылдамды¹ы т¼мендейдi .

Осы с¾бе бойынша ºоз¹алтºыш сипаттамаларын ºарастырайыº .

È =È_í, ÊÔ = ÊÔ_í Н= С-деп аламыз.

Кирхгоф заңын ºолданып 2-9 сур. с¾бе ¾шiн мынадай теңдеулер жазу¹а болады:

I_í =I_ÿ +I _ø (*)

U_í =I_ø R_ø +I_í R_í (**)

U_í =Å+I_ÿ R_ÿ+I_í R_í (***)

/ * /формуласынан I_ø –ны / * * /-¹а ºойып , алатынымыз

U_í =I_ï ( R_ï +R_ø )-I_ÿ R_ø

Á½äàí I_n=

Á½ë ì¸íäi /***/-¹à ºîéûï

U_í=E+U_í

Á½äàí E=

Осы теңдiктiң барлыº м¾шелерiн С-¹а б¼лiп ж¸не деп аламыз, электромеханикалыº сипаттамасының теңдiгiн жазамыз:

à _ /2-14/

Ì =ÑI_ÿ екенiң еске алып , якорьдi шунтта¹ан кездегi ºоз¹алтºыштың механикалыº сипаттамасының теңдiгiн аламыз.

à _ /2-15/

/2-15/ теңдiгiне , ºарап механикалыº сипаттамаларының т¾зу сызыºты ж¸не идеал бос ж¾рiс жылдамды¹ының якорьдi шунтта¹ан кезде , ºалыпты с¾беге ºара¹анда т¼мен екенiң к¼руге болады .

_îæ à_î à

åãåð R_ï-ны ¼згертпей R_ø-ны нольден шексiздiкке дейiн ¼згертетiн болсаº , онда сипаттамалардың к¼птеген т¾зу сызыº º½рап , А н¾ктесiнде ºиылысатының к¼рсетуге болады . /2-10 сурет/



B 

ТАБ

 ж 1

Rш2 Rш=1

Rш=

0ж1

JAM

0 A

Run=0

2-10 сурет. Т²ТТ²-ты» якорын ш¾нттауда¹ы сипаттамасы

Шынында да , б½л к¼птеген сипаттамалар екi т¾зумен шектеледi : R_ø = æ¸íå R_ø =0 . Соң¹ы жа¹дайда якордегi кернеу нольге тең. Б½л жа¹дайда ол якорь орамында¹ы кернеудiң º½лауы ºоз¹алтºыштың Э²К –не тең болганда немесе о¹ан ºарама -ºарсы ба¹ыттал¹анда м¾мкiн болады . Б½л шамалардың ºоз¹алтºыштыº режимiнен айырмашылы¹ы /б½л режим кезiнде ол шамалар ба¹ыттас/ б½л ºарастырып отыр¹ан жа¹дайда олар бiр-бiрiне ºарама-ºарсы ба¹ыттал¹ын . Б½л Э²К-нiң таңбасын ¼згерткенде ¹ана ¼рындалады.

Ñîңäûºòàí , R_ø =0 бол¹ан кезде механикалыº сипаттмасы мынадан табылады :

-Å =I_ÿ R_ÿ

á½äàí 

я¹ни механикалыº сипаттама координатаның басынан ¼тетiн , таби¹и сипаттамасына параллель т¾зу сызыº /R=R_ÿ кездегi динамикалыº тежеу /

R_ø = æ¸íå R_ø =0 бол¹анда шеткi сипаттамалары А н¾ктесiнде ºиылысады . Б½л ºоз¹алтºыш осы н¾ктеде ж½мыс iстеген кезде кедергiсiнiң шамасы ºоз¹алтºыштың ж½мыс режимiне ¸серiн тигiзбейдi , я¹ни R_øкедергiсiндiгi ток нольге тең , демек б½л н¾кте ¾шiн R_ø-ның кез-келген м¸нiнде мына теңдiк тура болады .

U_í +Å=I_ï (R_ÿ +R_ï )

Åãåð R_øñàºòàï , R_ï-ны ¼згертсек , онда генераторлыº ауданда жатºан таби¹и сипаттамасының бiр н¾ктесiнде ºиылысатың к¼птеген сипаттамаларды к¼рсетуге болады ./ 2-11 сур/



В 

Ra=0

ж1

Ra1

ж2

R’=& 0 Ra2

2-11 сурет. Т²ТТ²-ты» якорын ш¾нттауда¹ы сипаттамасы

Б½л жа¹дайда R_ï =0 /таби¹и сипаттамасы / ж¸не R_ï-  /дин . тежеу/ шеткiсi болып табылады . Берiлген R_ø-да б½л т¾зулер В н¾ктесiнде ºиылысады . R_ï-íûң áàñºà ì¸íäåðiíäå æ¸íå áåðiëãåí R_ø-да барлыº сипаттамалар осы н¾ктеде ºиылысады , ¼йткенi R_ï =0 æ¸íå R_ï = бол¹ан кезде сипаттамалардың н¾ктесiнде ºиылысуы кедергiсiнiң шамасы машинаның ж½мыс режимiне ¸сер етпейтiнiн к¼рсетедi ; б½л R_ï кедергiсiндегi ток нольге тең бол¹анда ¹ана м¾мкiн , демек Е=I_ÿ (R_ø +R_ÿ)барлыº сипаттамалар ¾шiн R_ï-¹а байланысты емес . Егер R_øкедергiсiн к¼бейтсек , онда к¼рсетiлген теңдiк ток аз бол¹анда да болады , я¹ни В н¾ктесi таби¹и сипаттамасы бойымен ж¾ктемесi аз облысºа ºарай жылжиды .

Шунттау сипаттамасын к¸дiмгi реостаттыºпен салыстыру , оның реостаттың реттеудiң к¼птеген кемiстiктердiң тек бiреуiн ¹ана т¾зететiнiн к¼рсетедi , атап айтºанда реостаттыº сипаттамасымен салыстыр¹анда , реттеу диапазонын D=(5-ге дейiн кеңейтуге болады .

Бiраº , реттеу диапазоны бiрдей бол¹анда реостаттыº т¸сiлге ºара¹анда шунттау с¾бесiне энергия к¼п ж½мсалады. Сондыºтан т¼мендету ¾шiн ºолданылады .

.. ЖЫЛДАМДЫ²ТЫ МАГНИТ А±ЫНЫН ´ЗГЕРТУ АР²ЫЛЫ РЕТТЕУ.

- суретте жылдамдыºты магниттiк а¹ынды ¼згерту арºылы реттеуге ºоз¹алтºышты iске ºосу с¾белерi к¼рсетiлген . ²оз¹алтºыштың якорлiк тiзбегi ешºандай ºосымша резисторсыз И И_í болатын кернеу к¼зiне ºосыл¹ан , ал ºоздыр¹ыш тiзбегi энергияны к¾шейткiштерден К немесе R_º.ºîñ кедергiсi бар ºосымша резистор арºылы U_í кернеуiнен оларды деп есептейiк /2-12б сур/.

²алыпты электр машиналары номинал ºоздыру то¹ына магниттеу ºисы¹ының магниттiк а¹ыны с¸йкес келетiндей етiп есептелген 2-13 суретте МП , ДП , ПН ж¸не П тектес машиналардың орташаландырыл¹ан магниттiк ºисы¹ы к¼рсетiлген. I_º.í то¹ы ºоздыру орамының м¾мкiндiк ºызуына с¸йкес бол¹андыºтан , ½заº ж½мыс жа¹дайында жылдамдыºты реттеген кезде ºоздыр¹ыш то¹ын тек т¼мендеуге болады (I_º<I_º.í)

Uн

+ -

I

R

+ Uн -

I Rя

КО

Iк Iк

Uк

K КО

Rк.кос

+ U -

2-12 сурет.(а,б) Т²ТТ²-ты» жылдамды¹ын магнит а¹ынын ¼згерту арºылы реттеу

²оздыр¹ыш тоºты аз уаºыт к¼бейтуге болады , бiраº б½л кезде магнит а¹ыны ¼суi ¼те аз / 2-12 а сурет/

2-14 ж¸не 2-15 суреттерде ¼рiсi ¸лсiреген кезде ºоз¹алтºыштың

\н

1,0

0,8 2-13 сурет

0,6

0,4

0,2

0

Ik=Ik\Ikн

 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

 ТАБ 

 I I кт

0

2-14 сурет

2-13 сурет. Магнит а¹ыныны» (Ф) ¼су сипаттамасы

2-14 сурет. Т²ТТ² жылдамды¹ын Ф-ты азайту арºылы

реттеудi» электромеханикалыº сипаттамасы

механикалыº ж¸не электромеханикалыº сипаттамалары к¼рсетiлген /ж½мыс iстелмейтiн б¼лiктерi ¾зын сызыºпен к¼рсетiлген. Идеал бос ж¾рiстiң жылдамды¹ы _ а¹ын азай¹ан сайын ¼седi .

²ысºа т½йыºталу то¹ы ¼рiстiн ¸лсiреу д¸режесiне т¸уелсiз бол¹андыºтан , барлыº электромеханикалыº сипаттамалары бiр н¾ктеде I_º.ò=U_í R_ÿ ºиылысады. ²ысºа т¾йыºталу моментi М_º.ò = R I_º.ò Ф а¹ын азай¹ансайын азаяды . / 2-15 сур /./Б½л кезде ºалыпты машинада¹ы ºысºа т½йыºталу то¹ы м¾мкiндiк токтан бiрнеше рет артыº болатынды¹ын ескеру керек /.

Магнит а¹ынын ¼згерту арºылы жылдамдыºты реттеуге ба¹а берейiк .



 





0 Mн Мкт2 Мкт1 Мкт мум М

2-15 сурет. Т²ТТ² жылдамды¹ын Ф-ты азайту арºылы реттеудi» механикалыº сипаттамасы

Магнит а¹ынын ¼згерту арºылы жылдамдыºты реттеудiң -электроºоз¹алтºыштың жылдамды¹ын ¼згертудiң басºа т½рiне ºара¹анда артыºшылы¹ынан кемшiлiгi к¼п. Оларды былай т½йыºтау¹а болады :

1. Бiр арналыº реттеу негiзгi жылдамдыºтан жо¹ары . Б½л ºолдану облысын бiршама шектейтiн, ең басты кемiстiк. М½ндай реттеу т¸сiлi ¸детте басºа , жылдамдыºты негiзгiсiнен т¼мен реттейтiн т¸сiлмен бiрiктiрiлiп ºолданылады.

2. Реттеу диапазоны бiрталай болуы м¾мкiн -/6-8/:I-ге дейiн

3. Жылдамдыºты реттеу жаттыº /бiр ºалыпты / , тiптi 2-12В суретiндегi с¾беден R_º.ºîñ-тiң ºуаты аз бол¹андыºтан бiр –бiрiне жаºын орналасºан сипаттамалар алу¹а болады .

4. Жылдамдыºтың т½раºтылы¹ы салыстырмалы жо¹ары сипаттамалары ºатаң/I_º.ò =/20-50/I екенiн еске алу керек /.

5. Реттеу жасанды сипаттамаларда магнит а¹аның азайту арºылы ж¾зеге асатындыºтаң ,М_ì¾ì =RI_íÔ <Ì_í болады /штрихтал¹ан т¾зу 2-15 сур/ I=I_ì¾ì =I_í болатын / 2-4/теңдiгiнен шы¹атыны

kÔ= îíäà M=I_í

немесе Р_ì¾ì =Ì_ì¾ì U_íI_í- R_ÿ =const

я¹ни б½л реттеу т¸сiлiнде жасанды сипаттамаларында¹ы машинаның бiлiгiнен алынатын м¾мкiндiк ºуат ¼згермейдi

6. Реттеудiң б½л т¸сiлiнiң оңай iске асуы ж¸не энергия шашырайтын к¾штiк тiзбектi ºосымша элементтердiң жоºты¹ы , б½л т¸сiлдiң экономикалыº т½р¹ыдан ¼те тиiмдi екенiң к¼рсетедi . ´рiстi ¸лсiрету арºылы реттеу негiзiнен станоктардың электржетектерiнде кең ºолданылады . Онда¹ы кесу ºуатының т½раºты болу талабы жасанды сипаттамада¹ы жетектiң м¾мкiндiк ж¾ктемесiмен с¸кес келедi .