Эмт ва комплексларни бошқариш”

"Тиристорли кучланиш ростлагичи (регулятори) – асинхрон двигател" тизими. АД статоридаги кучланишни ростлаш учун турли қурилмалар ишлатилади; автотрансформаторлар, магнит кучайтиргичлар (тўйиниш дросселлари) ва тиристорли кучланиш ростлагичлари, (ТКР-ТРН). Тиристорли кучланиш ростлагичлари, ъозирги вақтда, ўзларининг юқори ф.и.к., хизмат кўрсатишидаги соддалиги, ишлатишни осон автоматлаштириш мумкинлиги сабабли жуда кенг тарқалган.

3.4-расм. «ТКР-АД» тизимида координаталарни ростлаш: а – бир фазали схема; б – электр юритманинг очиқ схемаси; в – очиқ схеманинг механик характеристикалари
3.4, а-расмда бир фазали юкламадаги (_н) кучланишни ростлаш схемасининг кучли токли қисми келтирилган.Агар VS1 ва VS2 тиристорларга бошқариш импулpслари берилмаган бўлса, унда улар ёпиқ ва юкламадаги кучланиш нолга тенгдир. Тиристорларга (уларни табиий очилиш моментида) бошқариш импулpслари берилганда (бошқариш бурчаги нолга тенг, =0) улар тўла очилган ва юкламага тармоқнинг тўла кучланиши қўйилган бўлади. Агар бошқариш импулpслари тиристорларга табиий очилиш моментига нисбатан бироз кечикиш билан берилса (бошқариш бурчаги 0), унда юкламага тармоқ кучланишнинг бир қисми қўйилган бўлади. Бошқариш бурчаги  ни нолдан  гача ўзгартириб, юкламадаги кучланишни тармоқдаги тўла кучланиш қийматидан нолгача ростлаш мумкин бўлади.

3. АД дан самарали фойдаланиш ва унинг ишлашидаги юқори энергетик кўрсаткичларга - қувват ва фойдали иш коэффициентлари, юкламага чидамлилик қобилиятига эга бўлиш учун частота билан бир вақтнинг ўзида АД га келтирилган кучланиш қийматини ҳам ўзгартириши керак бўлади. Кучланишни ўзгартириш қонунияти бунда юклама моментининг М_с характерига боьлиқ бўлади [1].

Ўзгармас юклама моментида М_с=cоnst, статордаги кучланиш унинг частотасига пропорционал ҳолда ростланиши керак бўлади
U₁/₁ = cоnst .
Вентиляторли характердаги юклама учун бу боьланиш қуйидаги кўринишга эга
U₁/ = cоnst .
Тезликка тескари пропорционал юклама моментида эса, у қуйидаги кўринишда ёзилади
U₁ / = cоnst .
Шундай қилиб, АД тезлигини частотавий ростлаш усулини амалга оширишда, АД статоридаги кучланишни ҳам ростлаш имконини берадиган частота ўзгарткични қўлланишни зарур бўлади.
Тезликни қутблар сонини ўзгартириб ростлаш усули, кўп тезликли деб ном олган махсус тайёрланган қисқа туташув роторли АД ларда амалга оширилади. Ушбу АД ларнинг хусусияти шундаки, уларнинг статор чулғамлари икки бир хил секциялардан (ярим чулғамлардан) тузилган бўлади. Уларнинг турли уланиш схемалари ҳисобига, АД нинг жуфт қутблари сони р ўзгартирилиши мумкин. Синхрон тезлик ₀=2₁/р формуласига мувофиқ, бу магнит майдонининг айланиш тезлиги ₀ ни ўзгартиради ва шу билан АД тезлигини ҳам ростлайди.
АД нинг жуфт қутблар сони фақат дискрет қийматларга эга бўлганлиги учун ( р=1,2,3,4,...) АД нинг тезлиги ҳам бунда фақат босқичли ростланади.
Қуйидаги мисолда, статор чулғамларининг секцияларини қайта улаш орқали турли жуфт қутблар сонини олиш принципини кўриб чиқамиз.

3.5-расм. АД статор чулғамларининг жуфт қутблари сонини ўзгартириш

Фараз қилайлик, статор чулғамининг фазаси икки бир хил секциядан иборат бўлсин: 1б - 1о ва 2 б - 2о, уларнинг ҳар бири кетма кет ва тўьри уланган икки ўтказувчига эгадир (4.5,а-расм).

Статор чулғамидан, ушбу вақт моментида ёй билан кўрсатилган йўналишга эга бўлган ток оқиб ўтади. Парма қонунидан фойдаланиб, ўтказувчилардан оқиб ўтаётган ток I ҳосил қилаётган магнит куч чизиқларининг йўналишини аниқлаймиз. Кўринадики, бу ҳолда магнит майдони тўртта қутбга эга бўлади, яъни р = 2.
Энди, секциялар уланиш схемасини ўзгартирамиз, уларни кетма-кет ва қарама-қарши улаймиз (3.5,б-расм), бунда чулғамларга бериладиган токнинг йўналиши ўзгартирилмайди. Бу ҳолатда статор чулғами энди жуфт қутблари сони икки маротаба кам бўлган магнит майдонини ҳосил қилади. Жуфт қутблар сонини икки маротаба камайиши 3.5,в-расмда келтирилган схемада ҳам ҳосил қилинади, бунда секциялар параллел уланади. Бу иккала ҳолатда ҳам жуфт қутблар сонини камайиши бир секциядаги (схемада иккинчи секциядаги) токнинг йўналишини тескарига ўзгариши орқали амалга оширилади. Бунда магнит майдонининг айланиш тезлигини ўзгариш диапазони иккига тенг бўлади.
Амалиётда, кўп ҳолларда, тезликлик АД ларнинг статор чулғамларини қайта улашнинг икки схемаси қўлланилади: учбурчакдан ()-иккиланган юлдузчага (-) ва юлдузчадан ()- иккиланган юлдузчага (-). Бу ҳолатлар учун АД нинг статорларининг уланиш схемасини ва механик характеристикаларини кўриб чиқамиз.
«Учбурчак - иккиланган юлдуз». Катта қийматдаги жуфт қутблар сонини р₁ олиш учун статорнинг ҳар бир фазасидаги секцияси учбурчак схемасида кетма-кет ва тўьри уланган (3.6,а-расм, А_1б ва А_2б - А фазанинг мос равишда биринчи ва икки секциясининг бошлари, А_1о ва А_2о -уларнинг охири). Секцияларни 3.5,в-расмга ўхшаш ҳолда 3.6,б-расмдагидек улаш, АД ни жуфт қутблар сони р₂ ни икки маротаба камайишига олиб келади. 3.6,б-расмдаги схема иккиланган юлдуз схемаси деб номланади ва унда статор фазалари иккита параллел уланган секциялардан ташкил топади.
Чулғамларининг учбурчак (2) ва иккиланган юлдуз (1) уланиш схемалари учун АД нинг механик характеристикалари 3.6,в-расмда кўрсатилган.

3.6-расм. АД статор чулғамларини «учбурчак» (а), «иккиланган юлдуз» (б) кўринишида улаш ва учбурчак - иккиланган юлдуз схемаларининг механик характеристикалари (в).

3.7-расм. АД статор чулғамларини «юлдуз» кўринишида улаш (а) ва «юлдуз – иккиланган юлдуз» схемаларининг механик характеристикалари (б).


«Юлдуз - иккиланган юлдуз». Бу вариантда кичик тезлик (катта жуфт қутблар сони) якка холдаги юлдуз схемасида олинади, унда ҳар бир фазани кетма-кет уланган секциялар ташкил этади (3.7. а-расмга қаранг). Иккиланган юлдузга қайта улаш 3.6,б-расмда кўрсатилган схема бўйича амалга оширилади, бунда жуфт қутблар сони р₂ икки марта камаяди. Чулғамлари юлдуз (2) ва иккиланган юлдуз (1) схемасида улангандаги икки тезликли АД нинг олинган механик характеристикалари 1.8, б-расмда кўрсатилган.
Кўриб чиқилган икки тезликли АД лардан ташқари уч ва тўрт тезликли двигателлар ҳам ишлатилади. Улардан биринчисида, қайта уланадиган статор чулғамларидан ташқари, шунингдек, битта қайта уланмайдиган чулғам бор бўлади. Тўрт чулғамли АД ларда турли жуфт қутблар р₁, р₂, р₃, р₄ га эга бўлган иккита қайта уланадиган чулғамларга бор бўлиб, улар тўртта ростланган механик характеристикаларни олиш имкониятини беради.
АД тезлигини ростлашнинг ўрганилаётган усули бир қатор яхши кўрсаткичларга эгадир, шунинг учун у ўзгарувчан токли ростланадиган электр юритмаларда кенг қўлланилади. Бунга, биринчи навбатда тежамлиликни олиш мумкин, чунки бундай тезликни ростлаш АД ни ортиқча қизиш ва унинг ф.и.к. ни камайишига сабаб бўладиган ротор занжиридаги қўшимча энергия исрофлари билан кузатилмайди.
Кўп тезликли АД ларнинг механик характеристикалари ( 3.6,в- ва 3.7,б- расмлар) яхши бикрлик ва етарли юкламага чидамлилик билан ажралиб туради. «Юлдуз - иккиланган юлдуз» уланиш схемаси - ўзгармас юклама момент, «учбурчак - иккиланган юлдуз» схемаси эса - ўзгармас қувват характерига эга бўлган электр юритма юкламасида қўллаш мақсадга мувофиқдир.
Кўриб чиқилган усулнинг камчилиги двигател тезлиги ўзгаришининг босқичлиги ва уни, одатда, D=68:1 дан ортмайдиган, нисбатан катта бўлмаган ростлаш диапазонидадир.

Назорат саволлари

1. 
   АД координаталарини резисторлари ёрдамида ростлаш усулларининг афзаллиги ва камлилилари қандай?.
   
2. 
   АД ротор занжиридаги резиторларни улашни қандай усулларини биласиз?
   
3. 
   АД ни кучланиш ўзгартириб ростлашни тушунтиринг?
   
4. 
   Қутблар сони ўзгартириш принципи айтинг.