O. O. Hoshimov, S. S. Saidahmedov elektr yuritma asoslari

7.2. ELEKTR YURITMALARNING YUKLAMA DIAGRAMMALARI
Elektr yuritmalarni yuklama diagrammalarini qurish dvigatel quvvati hisobining majburiy bosqichi hisoblanadi. Faqat yuklama diagrammasi asosida oldindan tanlangan dvigatelni quvvati ijrochi mexanizmning ishlash rejimiga va o‘ta yuklanish qobiliyatiga mos kelishini tekshirish
266
mumkin. Mexanizm ishining ayrim bosqichlarida tezlik va tezlanish qiymatlarining haqiqiy qiymatlarini o‘tkinchi jarayonlarni hisoblagandan keyingina aniqlash mumkin. Shunday qilib, faqat yuritmaning yuklama diagrammasigina tizim harakatining haqiqiy xarakterini belgilaydi.
Odatda, yuritmaning yuklama diagrammasi ish mashinasining yuklama diagrammasiga o‘xshamaydi. Ular faqat mexanik tavsif absolut qattiq, ya’ni sinxron dvigatelning mexanik tavsifiga o‘xshagandagina to‘g‘ri kelishi mumkin. Agarda mexanik tavsif ozgina qiyaroq bo‘lsa, u holda yuritmaning yuklama diagrammasi Md = f (t) inersiya massalarining ishlashi natijasida ish mashinasining yuklama diagrammasiga nisbatan tekisroq bo‘ladi. Yuklama cho‘qqiga erishganda inersiya massalari dvigatelning ishini yengillashtirib, yig‘ilgan kinetik energiyaning bir qismini beradi: yuklama olib tashlanganda esa, ular zaryadlanadi va dvigatel statik (qarshilik) momentga nisbatan ko‘proq momentga ega bo‘ladi.
Elektr yuritmani loyihalashning boshlanishida loyihachida faqat ish mashinasining yuklama diagrammasi bo‘ladi. Dvigatel quvvatini esa dvigatelning yuklama diagrammasi asosida tanlash mumkin. Shuning uchun bu diagrammani qurish loyihalashning asosiy masalalaridan biri bo‘lib, dvigatel quvvati oldindan aniqlanadi va keyinchalik ma’lum bo‘lgan quvvat uchun aniqlashtirilgan yuklama diagrammasi quriladi.
Ijrochi mexanizm ishlayotganda, odatda, statik moment uzluksiz o‘zgarmas bo‘lib turadi. O‘tkinchi jarayonda dvigatel nafaqat statik, balki dinamik yuklamani ham yengishi kerak. Shu bois dvigatelning qizishini aniqlaydigan o‘rtacha kvadrat momenti qiymati har doim statik momentning o‘rtacha qiymatidan yuqori bo‘ladi. Shuning
267
uchun dvigatelni dastlabki tanlashda uning nominal momentini statik
momentning o‘rtacha qiymatidan katta qilib, qabul qilinadi:
Mnom = (1ѐ1,6)Mq.o‘r, (7.1)
bu yerda: Mq.o‘r = — ishlash sikli vaqti ts davomidagi statik
momentining o‘rtacha qiymati.
Bundan tashqari Mnom ni aniqlashning quyidagi formulalarini ham
tavsif etish mumkin:
Mnom = (Mq.o‘r + Mo‘r.kv)/2; (7.2)
Mnom =
М M q.o‘ r ur,kv ;
(7.3)
bu ifodalarda Mo‘r.kv — statik momentning o‘rtacha kvadrat qiymati,
bu qiymat ish mashinasining yuklama diagrammasidan aniqlanadi.
Qabul qilingan taxminiy quvvat asosida katalogdan dvigatel tanlanadi
va quyidagi formula bo‘yicha tizimning inersiya momenti aniqlanadi.
J = Jdd + (JM/j2); (7.4)
bu yerda: d — dvigatel va ish mashinasi orasidagi mexanik zvenolar
inersiya momentini hisobga oladigan koeffitsiyent; j — mexanik
uzatmaning uzatish soni.
268
Shundan so‘ng, o‘tkinchi rejimlar hisoblanadi va dvigatelning yuklama diagrammasi quriladi. Bu diagramma esa dvigatel chulg‘amlarini qizishga tekshirish uchun asos bo‘ladi.
Lekin issiqlik rejimlarini hisoblash va dvigatel quvvatini tanlash uchun, odatda, o‘tkinchi jarayonlarni qurishda katta aniqlik talab etilmaydi. Shuning uchun yuklama diagrammalari soddalashtirilgan usulda, ya’ni
7.1- rasm. Elektr yuritmaning yuklanish diagrammasi.
ishga tushirish va tormozlash bosqichlarida moment va toklarning qiymatlarini o‘zgarmas, deb qabul qilgan holda hisoblab quriladi. Bundan tashqari zamonaviy elektr yuritmalarda tok va momentlarning qiymatlari maxsus chegaralash va jadallashtirish sxemalari bilan o‘zgarmas saqlab qolinadi. Bunda tezlanishni ham o‘zgarmas saqlanishiga erishib tezlikning chiziqli o‘zgarishi ta’minlanadi. 7.1- rasmda bitta sikl uchun yuklama diagrammasi keltirilgan.
Shunday qilib, dvigatel quvvati dastavval (7.1) — (7.3) tenglamalarga muvofiq aniqlanishi kerak. Shundan so‘ng katalogdan dvigatelning inersiya momenti bilan jamlangan holda dvigatelning soddalashtirilgan yuklama diagrammasini hisoblash uchun elektromexanik tizimning
269
inersiya momentining qiymati aniqlanadi. 7.3. Statik va dinamik rejimlarda energiya isrofi Dvigatelning issiqlik holatini baholash uchun uning aktiv qismlarida ajralayotgan isroflarni yuritmaning ishlashiga bog‘liq ravishda aniqlash kerak. Kataloglarda dvigatelning nominal yuklamadagi FIK keltiriladi. Turli yuklamalarda dvigateldagi isroflarni (yo‘qotishlarni) aniqlash uchun dvigatelning FIK o‘zining maksimal qiymatiga o‘zgarmas qdoim va o‘zgaruvchan qo‘zg isroflarning tenglik shartidan kelib chiqqan holda yondoshish zarur. U holda mos ravishda
qdoim = qo‘zg.nom. (7.5)
Ba’zan bu shartga to‘liq rioya qilinmaydi. Dvigatel o‘qidagi quvvat (0,9ѐ0,95) Rnom xarakterga ega bo‘lgan rejimdir. U holda quyidagini yozish mumkin
qdoim = gqo‘zg.nom. (7.6)
Nominal rejimdagi to‘la isroflar Qnom katalogda berilgan ma’lumotlar asosida quyidagicha aniqlanishi mumkin:
Qnom = Pnom(1- hnom)/hnom = qdoim + qo‘zg.nom. (7.7)
Yuklamaning ma’lum qiymatidagi
Qx = qdoim + x2•qo‘zg.nom. (7.8)
270
bu yerda: x = P2 /Pnom dvigatelning yuklanish koeffitsiyenti. Aniqroq qilib, quyidagicha x = I/Inom yoziladi. Chunki chulg‘amlardagi isroflar va ularning qizishi asosan ulardan o‘tayotgan tokka bog‘liq.
FIK ning maksimal qiymati nominaldan farqli bo‘lgan yuklama qiymatida (7.6) tenglamaga binoan quyidagini olamiz:
qdoim = Qnom•g/(g + 1); (7.9)
qo‘zg.nom = Qnom/(g + 1). (7.10)
U holda yuklamaning nominaldan farqli qiymatlaridagi isrofning ifodasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi
Qx = Qnom•g/(g + 1) + Qnom•x2/(g + 1) =
= Qnom•(g + x2)/(g + 1). (7.11)
Tabiiyki, ushbu formuladan foydalanish uchun g ning qiymati ma’lum bo‘lishi kerak. Lekin katta xatoliklarsiz g ning qiymatini g = 1 deb qabul qilish mumkin.
O‘tkinchi rejimlardagi isroflarni aniqlash ancha qiyinchilik tug‘diradi. Dvigatel harakatlanayotgan va tormozlanayotgan vaqtda statik yuklamadan tashqari inersiya massalarining tezlanishi bilan bog‘liq bo‘lgan dinamik yuklama ham ta’sir etadi. Bunda dvigatel toki sezilarli darajada o‘zgaradi va energiya isroflari vaqtning murakkab funksiyasi bo‘lib qoladi.
271
Isroflarning aniq hisobi faqat yuklama diagrammasi — tok va tezlikning o‘zgarish grafigi mavjud bo‘lgandagina amalga oshirilishi mumkin. Ta’minot kuchlanishini o‘zgarmas (doimiy) deb qabul qilib, tezlatish va tormozlashda dvigatel zanjirida ajralib chiqayotgan isroflarni taxminan baholash mumkin.
Mustaqil qo‘zg‘atishli dvigatelni salt yurishda (yuklamasiz) ishga tushirishdagi isroflarni ko‘rib chiqamiz. Ifodalarni soddalashtirish va jarayonning energetik ko‘rsatkichlariga ta’sir etayotgan asosiy omillarni yanada oydinlashtirish uchun po‘latdagi isroflarni hisobga olmaymiz. Mexanik tavsiflarni tahlil qilayotganda mexanik isrofni ish mashinasi hosil qilayotgan yuklamaga qo‘shib yuboramiz.
Tarmoqdan iste’mol qilinayotgan quvvat qisman yakor zanjiridagi qarshiliklarda yo‘qolib, asosan mexanik energiyaga aylanadi:
P = Pm + Pel. (7.12)
Dvigatelni salt yurishda ishga tushirayotganda (Mq = 0) harakat tenglamasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
Md = Jdw/dt.
Dvigatel magnit maydoni o‘zgarmas bo‘lganda
Md = KMI; E = KEw,
bu yerdan tok I = J/KM•dw/dt. (7.13)
272
Dvigatel t1 vaqtdan t2 vaqtgacha harakatlanayotganda tarmoqdan
iste’mol qilinayotgan energiya
