1Mavzu: Asinxron mashinalarni tuzilishi

6 Mavzu: Asinxron dvigatelning mexanik xarakteristkasi
Asinxron dvigatelning aylantiruvchi momentini formulasida faqat dvigatelning sir’anishi s o’zgaruvchan kattalik. Asinxron dvigatel uchun aylantiruvchi momentni sir’anishga bog’liqligi M=f(s) muhim ahamiyatga ega, bu bog’lanish dvigatelning mexanik xarakteristkasi deyiladi. Dvigatelning mexanik xarakteristkasi uning normal ishlash chegaralarini aniqlovchi asosiy xarakteristikadir shuning uchun xam formuladagi m; r₁; ; x₁; ; U₁; f₁ larning qiymati jadvalda beriladi; U₁ va f₁ esa dvigatel ulangan tarmoq ning o’zgarmas ‘arametrlari. Dvigatelning mexanik xarakteristikasini aniqlash uchun turli sharoitda (salt ishlashdan to nominal yuk bilan ishlashigacha) sir’anish qiymatini formulaga qo’yib, uning aylantiruvchi momenti hisoblab chiqiladi va mahlum masshtabda xarakteristka quriladi


Rasm- . Asinxron motorning mexanik xarakteristikasi

Dvigatelni yurgizishning boshlangich ‘ayitida n₂=0 va s=1 bo’ladi. Bu vaqtda, dvigatelda hosil bo’lgan aylantiruvchi moment boshlang’ich yoki yurgizish momenti deyiladi. Agar s=1 ni formulaga qo’ysak yurgizish momentining qiymati quyidagicha aniqlanadi;

(19.9)
Dvigatelning yurgizish momenti statik moment M_st dan katta bo’lsa rotor aylana boshlaydi va aylantiruvchi moment statik momentga tenglashguncha rotorning aylanish tezligi ortib boradi.
SHu bilan dvigatelni yurgizish jaraeni tamom bo’ladi va u turg’un sharoitda ishlay boshlaydi. Dvigatel yurgizilganda rotorning aylnish tezligi oshgan sari rotor tokining chastotasi f₂=₁s f va rotorning induktiv qarshiligi kamayib boradi. Bu xolda tok va eyuk orasidagi ₂ burchagi kichiklshadi cos₂ esa kattalashadi. Dvigatelning sir’anish kamaygan sari uning aylantiruvchi momenti kattalashadi, dvigatelni aylantiruvchi momenti maksimal qiymatiga erishgandagi qiymati kritik sir’anish deyiladi va s_kr bilan belgilanadi.
Sir’anish yanada kamayganda dvigatelning aylantiruvchi momenti M ham kamaya boshlaydi. Dvigatel salt ishlaganda uning aylantiruvchi momenti M₀ gacha, yuk bilan ishlaganda M_st= M₀+M₂ kamayadi. Bundan keyin sir’anish kamaysa ham aylantiruvsi momentning qiymati o’zgarmaydi, dvigatel bir xil tezlikda ishlay boshlaydi. Agar dvigatel nominal yuk bilan ishlasa uning sir’anishi ham nominal qiymatga erishadi.
Asinxron dvigitalning mexanik xarakteristikasining (-rasm) bunday ko’rinishda o’zgarishi quyidagicha tushuntiriladi; Odatda asinxron dvigitalning to’la induktiv qarshiligi uning to’la aktiv qarshiligi dan katta bo’ladi. Aylantiruvchi moment induktiv qkarshiliikka ham bog’liq bo’ladi bundan tashqari motorning tezligi ortgan sari sir’anish kamayib boradi. Bunda aylantiruvchi moment formulasining surati ham, maxraji ham kattalashadi, lekin sir’anish katta bo’lganida uning surati maxrajiga nisbatan kattaroq bo’ladi. U xolda aylantiruvchi moment eng katta qiymatiga erishadi. Sir’anish taxminan 0,12÷0,2 bo’lganida formulaning maxraji tezroq ortadi (chunki formula maxrajida ning kvadrati bor). U xolda aylantiruvchi moment kamaya boshlaydi sir’anish 0 ga teng bo’lsa aylantiruvchi moment ham 0 ga teng bo’ladi.
Aylantiruvchi momentning maksimal qiymatini aniklash uchun dastlab kritik sir’anish aniqlanadi buning uchun sir’anish buyicha aylantiruvchi momentning birinchi tartibli hosilasi olinadi va u 0 ga tenglashtiriladi;
Aylantiruvchi moment o’rniga ifodasini qo’yib bu masala oxirgi tenglamani biroz soddalatirib yechiladi va s_kr kuyidagicha aniqlanadi ;
(19.10)
Bu formuladagi ± ishora mashinaning dvigateli yoki generator sifatida ishlashiga tegishli, mashina generator sifatida ishlasa uning sir’anishi manfiy (-), mashina motori yoki elektromagnit tormoz sifatida ishlganda uning sir’anishi musbat(+)bo’ladi.
Kritik sir’anish qiymatiniga kuyib, aylantiruvchi momentning maksimal qiymati aniklandi;
(19.11)

va formulalarda stator cho’lg’amining aktiv qarshiligini normal mashinalarda ning juda oz qismini, taxminian 10 - 12 % ni tashkil kiladi.

Demak asinxron dvigatel uchun kriktik sir’anish rotor cho’lg’amining aktiv qarshiligiga ‘ro’ortsional bo’ladi. Qisqa tutashgan rotorli asinxron dvigatellarda kritik sir’anish 12÷20% ni katta quvvatli dvigatellarda 4÷5% ni tashkil kiladi.
Yuqoridagi () formula aylantiruvchi momentning maksimal qiymati rotor cho’lg’amining aktiv qarshiligi ga bog’liq emasligini ko’rsatadi. Aylantiruvchi momentning maksimal qiymati mahlum chastotada va qarshiliklar yig’indisiga deyarli teskari ‘ro’ortsional bo’ladi. Dvigatelning yurgizish momenti ham katta amaliy ahamiyatga ega lekin, qisqa tutashgan rotorli asinxron dvigatelning yurgizish momenti uncha katta bo’lmaydi. Bahzan (faza rotorli dvigatellarda) yurgizish vaktida dvigatelning yurgizish momenti katta bo’lishi talab kilinadi .
Mahlum sharoitlarda yaratilganda dvigatelning yurgizish momenti aylantiruvchi momentning maksimal qiymatiga teng bulishi ham mumkin. Yurgizishning boshlangich ‘aytida t=0 da s=1 bo’ladi. Yurgizish momenti dvigatelinng aylantiruvchi momentining maksimal qiymatiga teng bulishi uchun bo’lishi lozim buning uchun ; bo’lishini aniklaymiz.
Demak, asinxron dvigatelning yurgizish momenti faqat rotor cho’lg’amining aktiv qarshiligi mashinaning to’la induktiv qarshiligiga teng bo’lganida maksimal qiymatga erishadi. Dvigatelning to’la induktiv qarshiligi kancha katta bo’lsa, uning yurgizish momenti shuncha kichik bo’ladi.
Faza rotorli asinxron dvigatelda rotor cho’lg’amining qarshiligi ikki qismdan;rotor cho’lg’amining qarshiligi va yurgizish reostatining qarshiligi dan iborat bo’ladi. Odatda yurgizish reostatining qarshiligi rotor cho’lg’ami qarshiligidan (8÷10) marta katta qilib olinadi.
Endi faza rotorli asinxron dvigatelning turg’un (barkaror) ishlashini ko’rib chikamiz. Agar tarmoq kuchlanishi o’zgarmas bo’lsa rotorning aylanish tezligi asosan yukga bog’liq bo’ladi. Dvigatelning yuki o’zgarsa rotorning aylanish tezligi o’zgaradi, u xolda rotorga tahsir etuvchi momentlar tenglamasi kuyidacha yoziladi.
(19.12)
Bunda:
M—motorining aylantiruvchi moment;
-dinamik moment;
—inertsiya momenti;
—burchak tezlanish.
Ortiqcha momentni dinamik moment yoki inertsiya kuchlarining momenti deyiladi dinamik moment musbat yoki manfiy bo’ladi. Dinamik moment dvigatelning aylantiruvchi momenti bilan u xarakatga keltirayotgan yukli mexanizmning momentlarini o’zgarishidan hosil bo’ladi. Biror sabab bilan M yoki M_st o’zgarganda, dvigatelning aylanish tezligi o’zgaradi, bahzi vaqtda dvigatelning aylanish tezligi o’zgarsa ham momentlarning muvozanati o’z- o’zidan kayta tiklanaveradi, u xolda dvigatel turg’un ishlaydi bahzan aylanish tezligining o’zgarishi momentlar muvozanatini butunlay buzadi, u xolda momentlar muvozanati tiklanmasligi natijasida dvigatel to’xtaydi. Asinxron dvigatelning mexanik xarakteristkasi ikki qismga bo’linadi. Mexanik xarakteristkaning s=0 dan s=s_kr gacha bo’lgan qismi asinxron dvigatelning turg’un ishlaydigan qismi deyiladi . Xarakteristkaning bu qismida sir’anishning o’sishi natijasida motorning aylantiruvchi momenti maksimal qiymatga erishadi. Mexanik xarakteristikaning S_k’ dan S=1,0 gacha oraliqdagi ikkinchi qismida mashina turg’un ishlamaydi, chunki muvozanat xolatidan chiqqan mashina qaytib o’zining avvalgi tezligiga erisha olmaydi.