Elektrotexnika, elektromexanika va elektrotexnologiya

Asinxron dvigatelning mexanik xarakteristkasi.

Asinxron dvigatelning aylantiruvchi momentini formulasida faqat dvigatelning sirpanishi s o‘zgaruvchan kattalik. Asinxron dvigatel uchun aylantiruvchi momentni sirpanishga 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 formuladagi m; r₁; ; x₁; ; U₁; f₁ larning qiymati jadvalda beriladi; U₁ va f₁ esa dvigatel ulangan tarmoq ning o‘zgarmas parametrlari. Dvigatelning mexanik xarakteristikasini aniqlash uchun turli sharoitda (salt ishlashdan to nominal yuk bilan ishlashigacha) sirpanish qiymatini qo‘yib, uning aylantiruvchi momenti hisoblab chiqiladi va ma’lum masshtabda xarakteristka quriladi

Rasm- . Asinxron motorning mexanik xarakteristikasi

Dvigatelni yurgizishning boshlangich payitida 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 qo‘ysak yurgizish momentining qiymati quyidagicha aniqlanadi;

(10.9)
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 sirpanish kamaygan sari uning aylantiruvchi momenti kattalashadi, dvigatelni aylantiruvchi momenti maksimal qiymatiga erishgandagi qiymati kritik sirpanish deyiladi va s_kr bilan belgilanadi.
Sirpanish 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 sirpanish kamaysa ham aylantiruvsi momentning qiymati o‘zgarmaydi, dvigatel bir xil tezlikda ishlay boshlaydi. Agar dvigatel nominal yuk bilan ishlasa uning sirpanishi 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 sirpanish kamayib boradi. Bunda aylantiruvchi moment formulasining surati ham, maxraji ham kattalashadi, lekin sirpanish katta bo‘lganida uning surati maxrajiga nisbatan kattaroq bo‘ladi. U xolda aylantiruvchi moment eng katta qiymatiga erishadi. Sirpanish taxminan 0,12÷0,2 bo‘lganida formulaning maxraji tezroq ortadi (chunki formula maxrajida ning kvadrati bor). U xolda aylantiruvchi moment kamaya boshlaydi sirpanish 0 ga teng bo‘lsa aylantiruvchi moment ham 0 ga teng bo‘ladi.
Aylantiruvchi momentning maksimal qiymatini aniklash uchun dastlab kritik sirpanish aniqlanadi buning uchun sirpanish buyicha aylantiruvchi momentning birinchi tartibli hosil asi olinadi va u 0 ga tenglashtiriladi;
Aylantiruvchi moment o‘rniga ifodasini qo‘yib bu masala oxirgi tenglamani biroz sodda-lashtirib yechiladi va s_kr kuyidagicha aniqlanadi ;
(10.10)
Bu formuladagi ± ishora mashinaning dvigateli yoki generator sifatida ishlashiga tegishli, mashina generator sifatida ishlasa uning sirpanishi manfiy (-), mashina motori yoki elektromagnit tormoz sifatida ishlganda uning sirpanishi musbat(+)bo‘ladi.
Kritik sirpanish qiymatini uyib, aylantiruvchi momentning maksimal qiymati aniklandi;
(10.11)


stator cho‘lg‘amining aktiv qarshiligini normal mashinalarda ning juda oz qismini, taxminian 10 - 12 % ni tashkil kiladi.
Demak asinxron dvigatel uchun kriktik sirpanish rotor cho‘lg‘amining aktiv qarshiligiga proporsional bo‘ladi. Qisqa tutashgan rotorli asinxron dvigatellarda kritik sirpanish 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 ma’lum chastotada va qarshiliklar yig‘indisiga deyarli teskari proporsional bo‘ladi. Dvigatelning yurgizish momenti ham katta amaliy ahamiyatga ega lekin, qisqa tutashgan rotorli asinxron dvigatelning yurgizish momenti uncha katta bo‘lmaydi. Ba’zan (faza rotorli dvigatellarda) yurgizish vaktida dvigatelning yurgizish momenti katta bo‘lishi talab kilinadi .
Ma’lum sharoitlarda yaratilganda dvigatelning yurgizish momenti aylantiruvchi momentning maksimal qiymatiga teng bulishi ham mumkin. Yurgizishning boshlangich paytida 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 ta’sir etuvchi momentlar tenglamasi kuyidacha yoziladi.
(10.12)
Bunda:
M—motorining aylantiruvchi moment;
-dinamik moment;
—inersiya momenti;
—burchak tezlanish.
Ortiqcha momentni dinamik moment yoki inersiya 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, ba’zi vaqtda dvigatelning aylanish tezligi o‘zgarsa ham momentlarning muvozanati o‘z- o‘zidan kayta tiklanaveradi, u xolda dvigatel turg‘un ishlaydi ba’zan 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 sirpanishning o‘sishi natijasida motorning aylantiruvchi momenti maksimal qiymatga erishadi. Mexanik xarakteristikaning S_kp dan S=1,0 gacha oraliqdagi ikkinchi qismida mashina turg‘un ishlamaydi, chunki muvozanat xolatidan chiqqan mashina qaytib o‘zining avvalgi tezligiga erisha olmaydi.