Курс саясаты мен процедурасы. 10 страница 3. Күштік каналдағы шығындарды минмумға жеткізуді қамтамасыз ететін ЭЖ түрлері мен оны басқару тәсілдерін нақты жағдайларға сәйкес тиімді таңдау-энергияны сақтау проблемасының маңызды элементі. Мәселен, АҚ бар реттелмейтін ЭЖ-да циклдіңі бір бөлігі аз жүктемемен немесе бос жүріспен өтеді. Осмы кезде энергияны сақтау үшін кернеуді азайту керек. Ол үшін статор орамын «үшбұрыштан» (∆→ ) «жұлдызшаға» ауыстыру керек. 4. Энергияны сақтаудың негізгі жолы-нақты тұтынушы (машинаға) әрбір моментте ғана қажетті қуат беріп отыру. Ол үшін ЭЖ координаталарын басқарып отыру қажет, яғни реттелетін ЭЖ-ға ауысу керек. Бұл процесс жиілік түрлендіргіштерінің пайда болуымен жылдам жүргізілуде. Реттелетін ЭЖ-ға өту нәтижесінде 30 %-ға жуық энергия үнемделеді. Негізгі әдебиет: 9 [148-158] Бақылау сұрақтары: 1. ЭЖ-ның номинал ПӘК-інің формуласы? 2. Электр машиналарындағы шығындардың негізгі құрамдамалары қайсы? 3. Реттеу тәсілі бойынша ЭЖ-ның энергетикалық тиімділігі қалай бағаланады? 4. Реактив қуатты тұтыну мен шамасын жоғарылату тәсілдері қандай? 5. ЭЖ құралдары арқылы энергияны сақтаудың негізгі бағыттары қандай? № 22 Дәріс конспекті Дәріс тақырыбы: АЭЖ-нің қазіргі заманғы жүйелері және олардың даму бағыттары. Тұрақты және айнымалы ток машиналарының күштік түрлендіргіш басқару қондырғылары. ЭЖ жүйелері. Реттлмейтін ЭЖ-лардың қуаты үлкен болса, синхронды қозғалтқыштар (СҚ) қолданған тиімді, өйткені олар реактивқуатты компенсациялау режімінде жұмыс істей алады. Реттелетін жүйелер әдетте ЦМ –дер үшін қолданылады. Бұл ЭЖ-ларды мынадай белгілері бар төрт топқа бөлуге болады: 1) жылдамдықты сатылы түрде реттейтін-реостатты басқарылатын АҚ, көп жылдамдықты АҚ, көп жылдамдықты АҚ, синхронды-асинхронды ЭЖ; 2) Сырғанау энергиясын рекуперациялайтын –АВК және жылдамдықты бос жүріс жылдамдығынан төмен бір зоналы реттеу кезіндегі екі қоректендіруі бар қозғалтқыш; 3) Жылдамдықты екізоналы реттейтін-екі қоректендіруі бар қозғалтқыш , жиілігі реттелетін АҚ және СҚ; 4) Сырғанау энергиясының шығын бар-реостаттық басқарылатын АҚ, айнымалы кернеу түрлендіргіші бар АҚ, сырғанаудфң индукциялық муфтасы бар АҚ. Жылдамдығы сатылы түрде реттелетін ЭЖ жүйелері әдетте іске қосу жағдайын жеңілдету немесе сораптар мен желдеткіштердің өнімділігін жұмыс уақытынан тыс кезде (түнде, мейрам күндері т.б.) азайту үшін қолданылады. Екі қозғалтқышты синхронды-асинхронды ЭЖ-ларды іске қосылуы қиын ірі желдеткіштерге қолданған тиімді. Сырғанау энергиясы рекуперацияланатын ЭЖ-лардың артықшылығы-ротор тізбегіне қослыған түрлендіргіш қуаты АҚ-ның номинал қуаты мен жылдамдығын реттеу диапазонына пропорционал болады. Осы қасиеттіне бола олар жылдамдығы аз реттелетін қуаты үлкен А, В, К-ларда қолданылады. Бұл жүйенің кемшіліктері: қосымша іске қосу құрылғыларын қолдану қажет және вентильдік каскадтардың шамасы төмен (0,2-0,7). Екі қоректендіруі бар қозғалтқышта шамасында ұстауға мүмкіндік береді, ал түрлендіргіш пен қозғалтқыштың габариттік көлемдерін үлкейткен кезде олар озық қуат коэффициентімен жұмыс істей алады. Екі қоректендіруі бар қозғалтқыштарда жылдамдықты бос жүріс жылдамдығынан жоғары реттеуге болады. Бұл кезде сырғанау энергиясы рекуперацияланбайды, ол тораптан алынады, яғни АҚ білігіндегі момент екі қуаттың суммасы есебінен жасалады: статор және ротор тізбектері бойынша тораптар алынатын қуаттар. Жылдамдықты екізоналы реттеу ( -мен салыстырғанда жоғары және төмен) АҚ мен СҚ-ны жиіліктік басқару кезінде де болады. Осы жағдайлардағы жылдамдықтың максимал мәні түрлендіргіштің шектік жиілігі мен қозғалтқыштың рұхсат етілген жылдамдығымен анықталады. Сериялы түрде шығарылатын траекториялық жиілік 60 процентке дейін және одан жоғары ға көретуге мүмкіндік береді. Қысқа тұйықталған АҚ тың максимал айналу жылдамдығы 3000 айн/мин-пен шектеледі, ал СҚ- лар үшін дайындаушы зауытпен келісу қажет. Жылдамдықты ден жоғары реттеу кезінде қозғалтқыш білігіндей моменттің өсетіндігін ескеру қажет. Сондықтан олардың қуатын жылдамдығына есептеп алып, содан соң номинал жылдамдыққа келтірген жөн. . Жиілікті басқаратыньЭЖ жүйелері мен екі жақтан қоректендірілетін қозғалтқыштарда қозғалтқыштардағы шығындары 10-20потер% -ға дейін төмендетуге болады. Реостаты басқарылатын және сырғанау муфтасы бар ЭЖ –ларда жетектік қозғалтқыштың қуатын жоғарылат уталап етілмейді, өйткені жылдамдықты реттеу кезінде сырғанау шығындар резисторлар мен муфтада ғана болады. Қысқа тұйықталған АҚ- ның кернеуін реттеу кезінде оның куатын сырғанау шығындары әсерінен қозғалтқыш қатты қызбайтындай етіп таңдау қажет. Соңғы кезде дүние жүзінде траекториялық жиілік түрлендіргіштерін жасау қарқынды дамып келе жатыр.Кейбір қондырғылардың қуаты 1 -1,5 МВт-қа жететін ЭЖ- лар жасалынып тұр. Поршендік машиналар үшін сызықты АҚ бар ЭЖ жасау бойынша жұмыстар жүргізуде. НВК –ға арналған қозғалтқыштың қуаты мына қатынасты анықтайды. , (5.16) мұндағы Р- машинаның максимал жылдамдығы кезінде НВК Білігіндегі қуат. – беріліс құрылғысының ПӘК-і - Р қуатының дәл есептелмеуін ескеретін қор коэффиценті. – реттелетін ЭЖ жүйелеріндегі қозғалтқыштардың қуатын дәлелдейтін коэффицент. Тұрақты ток ЭЖ ларының жылдамдығын басқарудың санды аналогтық жүйелері.Сандық басқару жүйелері жылдамдықт ыреттеудің жоғары диапазондарын қамтамасыз етеді.Сонымен бірге статистикалық дәлдікті де өте жоғары дәрежеге көтеруге болады.(0,01-0,001%) Қазіргі кезде аналогтық және сандық жүйелердің ең тиімді қасиеттерін біріктіретін сандық аналогтық жүйелер кең қолданып келеді. ЭЖ-ның санды-аналогтық басқару жүйелері координаталарды бағынышты реттеу құрылымы бойынша құрылады. Онда негізгі басқару контуры сандық, ал бағынышты (ішкі ) контур – аналогтық түрде орындалады. Сандық қондырғылар реттеудің жоғарғы дәлдігін қамтамасыз етіп, дәлдеу процесін жеңілдетеді. Өйткені өлшеу мен реттелетін шама- жылдамдық индикациясы өте дәл болады. Аналогтық құрылғылар шығыстық болып саналады. Және өтпелі процестердің сапасын қамтамасыз етеді. Айнымалы ток ЭЖ-ларын басқару жүйелері. Айнымалы ток ЭЖ-ларын АҚ мен СҚ- ларын қоректендіру кернеу мен жиіліктің басқарылатын түрлендіргіштері арқылы жүргізіледі. Кернеу түрлендіргіштері ретінде тиристорлы түрленгіштер қолдагнылады. (ККТ ) Олар тиристорлары мен диодтарының қосылу схемалары әртүрлі болатын бірфазалы тиристорлық коммуникациялаушы элементтер (ТКЭ) көмегімен кернеуді реттейді. Қарама-қарсы паралелль схема бойынша іске қосылатын екі теристорлы ТКЭ- лер көп тараған. Мұнда ТКЭ АҚ-ның статор және ротор орамдарының тізбектерін контактсіз коммутациялайды.Сонымен бірге оларға келетін кернеу реттеледі ТКЭ СИФУ мен басқарылады. СИФУ талап етілген тиристорларға импульстар беруді қамтамасыз етеді. Жиілік түрлендіргіштері ретінде тікелей байланыс бар ЖТ –лар қолданылады. Оларда тұрақты токпен жұмыс істейтін аралық буындар (звенолар ) болады. Тікелей байланысы бар ЖТ дегеніміз- нолдік түзету схемасы бар тұрақты токпен жұмыс істейтін реверсивый тиристорлық түрлендіргіш. Оларға арнаулы СИФУ-лар қойылады, олар кернеуді айнымалы жиілікпен реттеп отырады. Тікелей байланысы бар ЖТ- лар төмен реттеу жиілігін қамтамасыз етеді. Үшфазалы түзету схемалары үшін 10-12 ГЦ, ал алтыфазалы түзету схемалары үшін 15-20 ГЦ. Олардың қуат коэфиценті төмен болады.. Тұрақты токтың аралық буыны бар ЖТ жиілікті кең диапазонда реттеуді қамтамасыз етеді. Бірнеше мың герцтен герцтің жүзден бір бөлігіне дейін. ЖТТ- АҚ жүйелері жиынтық түрінде шығарылады және жеке жеке дайындалады.. ЭЖ-ларды басқарудың микропроцессорлық жүйелері. Микропроцессорлар (МП) және олар негізінде жасалынатын арнаулы есептегіштер бағдарламаланатын контроллерлер мен микро ЭЕМ- дер АЭЖ- дағы басқарудың сандық қағидаларын кең қолдануға мүмкіндік береді. МП сандық ақпаратты өңдеу процесін жүзеге асыратын бағдарламалы – басқару құрылғысы. ОЛар әдетте бір немесе бірнеше УИС (БИС) негізінде құрылады. МП құралдар мен ЭЖ жүйелерінің функциональдік мүмкіндіктерін кеңейтеді., адаптивті және оптимальді басқарудың күрделі заңдарын жүзеге асыруды жеңілдетеді. Мп-ларды қолдану мынандай қосымша қызметтерді орындауға мүмкіндік береді. Номинал режимді бағдарламалы тексеру сигналдардың шектік мәнін бақылау, ақаулардытабу және басқару алгоритмдерін таңдау т.б. Негізгі әдебиет: 9 (54-56;61-64;92-102;) Бақылау сұрақтары: 1. Реттелмейтін ЭЖ- лар қандай салаларда қолданылады? 2. Негізгі реттелетін ЭЖ жүйелерін сипаттап беріңіз. 3. Басқарудың күштік түрлендіргіш қондырғыларды сипаттап беріңіз. 4. Санды аналогтық басқару жүйелерінің артықшылқтары қандай ? 5. МП жүйелермен ЭЖ ны басқару қалайша жүзеге асырылады ? № 23 дәріс конспекті. Дәріс тақырыбы: Электрлік көлік. Қалалық, өнеркәсіптік электрлік көлік , метрополитен. Электрлік жылжымалы құрамның негізгі сипаттамалары. Электрлік жылжымалы (электржылжымалы) құрам дегеніміз- бұл қозғалмалы дөңгелектердегі тарту күші тартымдық электрқозғалтқыштармен жасалатн құрам. Бұл электр қозғалтқыштарын қоректендіруге арналған энергия стационар электр станцияларынан келеді. Электрлік тартым тұрақты тоқ және өнеркәсіптік жиіліктегі бірфазалы айнымалы ток қолданылады. Электрлік тартымда қолданылатын кернеулер мен токтар 5.1 кестеде көрсетілген. Электрлік жылжымалы құрам қолданылуы , ток түрі , қоректендіру тәсілі, жол құрылым және т.б. белгілері бойынша бірнеше топтарға бөлінеді. Электровоздар. 5.2 кестеде электендірілген магистральді темір жолдарға арналған электровоздардың техникалық берілістері келтірілген. ВЛ23 Электровозы –тұрақты токпен қоректенеді, алты осьті, екі үшосьті арбашаларға бір кузов орнатылған. Әрбір оське тізбектеп қоздырылатын тартым қозғалтқышы орнатылған.Контакторлы –реостаттық басқару жүйесі қозғалтқыштардың үш түрлі топтамалары кезінде (тізбектелген параллель және параллель) іске қосуды қамтамасыз етеді. Бұл әрбір топтаманың әрқайсысында қоздыруды әлсіретудің төрт сатысы қарастырылған, яғни тарту режимінде электровозда 15 жүру позициясы бар. Электровоз бен құрамда сығылған ауаның көмегімен жұмыс істейтін механикалық тежеу қолданылады. Қозғалтқыштардың бір бөлігі зақымданған жағдайда, олар ажыратылып, электровоз азайтылған тарту күшімен қозғала алады. Барлық негізгі басқару аппаратурасы электровоз кузовында орналастырылған. ВЛ8 электровозы- тұрақты токпен қоректенеді, екі біртектес секциядан ққұралған төрт қосақталған арбашалар мен кузовтан тұрады, сегіз ост бар. Кузов әрбір арбашаға жалпақ ортаңғы табан және қосымша тірек арқылы бекітілген. 5.1 кесте Электрлік тартымда қолданылатын номинал кернеулер мен токтар Қолдану аумағы | Ток | Кернеу, В | Номинал тарту подстанция шиналарында | Жылжымалы құрам ток қабылдағыштарында | | | Магистралдық және қала маңы темір жолдары | Бір фазалы, 50 Гц Тұрақты | | 25000* | 3850 (4000 рекуперация) кезінде | Өнеркәсіптік көлік Жер асты Жер беті | Бір фазалы, 50 Гц Тұрақты | 11000 (6000) | 10000 (6000) | - | Қалалық көлік: Метрополитен трамвай троллейбус | Тұрақты | | | 700 (720 рекуперация) кезінде | Әрбір осьте қуаты 525 кВт қозғалтқыш қойылған. Сондықтан қозғалтқыштардың жалпы қуаты 4200 кВт, яғни ВЛ23 электровозына қарағанда 1,33 есе көп. Әрбір секцияның кузовында тартымдық басқару аппаратурасы мен көмекші машиналар орналасқан. Реостатты іске қосу кезінде қозғалтқыштар былайша біріктірілуі мүмкін: тізбектеле (8, екі параллель топтар (4+4) және төрт параллель топтар (2+2+2+2). Көрсетілген әрбір байланыстарға толық қоздыру кезіндегі бір сипаттама және әлсізденген қоздыру кезіндегі үш сипаттама сәйкес келеді, яғни электровозда 15 жүріс позициясы бар. Электровозда пневматикалық тежеу және рекуперативтік тежеу қолданылады. Қозғалтқыштардың кейбіреулері істен шыққан кезде, басқа қозғалтқыштар тартымдық режімді сақтап тұрады. ВЛ 10 электровозы –тұрақты токпен қоректенеді, ВЛ8 электровозы сияқты басқару жүйесімен жабдықталған, ал қозғалтқыштардың жалпы қуаты шамамен 30 %-ға жоғары. Арбалар бір-бірімен қосақталмаған, сондықтан тарту күші электровоздың кузовы арқылы беріледі. Соңғы жылдары ВЛ 15 электровозын жасау қолға алынған. Ол қуаты жағынан алып қарағанда ең үлкен болып саналады. Өнеркәсіптік электрлендірілген жолдарда әртүрлі электровоздар мен тартымдық агрегаттар қолданылады. Ашық тау-кен орындарында алты осьті 150-тонналық электровоздар қолданылады. Олардың қатаң дөңгелектік базасы аз, кузовы үш секциялы болады. Олар қисық сызықтарының радиусы аз учаскелерде жұмыс істей алады. Осындай электровоздардың тарту күші үлкен болғанмен, қозғалыс жылдамдығы аз болады. Соңғы жылдары ашық кен жұмыстарында электровоздық және тепловоздық секциялар мен моторлы думпкарлардан тұратын өнеркәсіптік агрегаттар қолданылып жүр. Бұл агрегаттардың негізгі артықшылығы-олар контактілік торабы бар учаскелерде де, торабы жоқ учаскелерде энергия тепловоздық секциядан алынады. 10 кВ-тық кернеуге арналған тармыдық агрегаттарда тепловоздық секция болады. Олардың тарту күші 550-870 кН, реостаттық кернеу қолданылған. 5.2- кесте Метрополитен вагондары мен қала маңы электр поездарының негізгі берілістері Көрсеткіш | Метрополитен вагондары | Қала маңы электропоездары | Д | Е | 81-717 (81-714 | ЭР2 | ЭР22 | ЭР9П | Ток | Тұрақты | Тұрақты | Айнымалы | Торап кернеуі, В Құрылымдық жылдамдық, км/сағ Орташа үдеу, м/с2 Орташа баяулау, м/с2 Тарту қозғалтқышының типі Берілістік сан Моторлық вагондағы сырғанау бойынша жетекші дөңгелек диаметрі, мм | 1,0 1,0 ДК-104Г 5,73 | 1,3 1,3 ДК-108Г-1 5,33 | 1,3 1,3 ДК-117А 5,33 | 0,6 0,9 УРТ-110А 5,33 | 0,7 0,9 РТ-113А 3,42 1050* | 0,6 0,9 РТ-51Д 3,17 1050* | | | | | | | | | Трамвай вагондарының негізгі берілістері 5.3-кесте Көрсеткіш | РВЗ-6М | КТМ-5М | ЛМ-68 | ТЗ | Сағаттық режім: Қуат, кВт Ток, А Жылдамдық, км/сағ Құрылымдық (максимал) жылдамдық, км/сағ Тарту қозғалтқышының типі Қозғалтқыштың саны | 16,5 ДК-259Д | 17,5 ДК-259Г | 17,5 ДК-259Г | 27,4 ТЕ-022 | Троллейбустардың негізгі берілістері 5.4-кесте. Көрсеткіш | ЗИУ-5 | ЗИУ-682В (ЗИУ-9) | ЗИУ-682В-1 | Торап кернеуі, В Сағаттық режім: Қуат, кВт Ток, А Жылдамдық, км/сағ Максимал жылдамдық, км/сағ Тарту қозғалтқышының типі | ДК-207Г | ДК-210А3 | 22,5 ДК-211Б | Шақтылардағы вагонеткаларды қозғалысқа келтіру үшін, сондай-ақ өнеркәсіп орындарында тарту күші 18-350 кН болатын электровоздар қолданылады. Олар 550-900 мм болатын колеялар үшін жасалған. Корек көзі бойынша бұл электровоздар контактілік және аккумуляторлық болып екіге бөлінеді. Аккумуляторлық электровоздар шаң мен газ бойынша жарылысқа қауіпті шақтыларда қолданылады. Цехтар мен қоймалардағы көліктік тасымалдауға жүк көтерімділігі 0,73-3 т болатын электрокарлар, 0,5-1,5 т-лық аккумуляторлық автожүктегіштер қолданылады. Электрпоездар, трамвайлар мен троллейбустар 5.3 – 5.4-кестелерде метрполитен вагондарының, қала маңы электрпоездарының, трамвайлар мен троллейбустардың негізгі техникалық берілістері көрсетілген. Барлық вагондар мен троллейбустардың тартымдық қозғалтқыштары толығымен рессорландырылған. Оларда тіректік-рамалық ілмек қойылған және айналдырушы моментті жетекші дөңгелектерге карданды муфта (карданды білік) және редуктор арқылы береді. Көмекші механизмдер, тежегіштік пневматика жабдықтары, күштік, реттеу, қорғаныс және көмекші электр аппаратуралардың барлығы кузов астына орналастырылған. Электрлік аппаратура арнаулы жабық камераларға жинақталып, олар изоляторлар арқылы кузов рамасына ілінеді. Әсер ету қажет болатын және жүргізуші өзгертетін көрсеткіштері бар электр аппаратуралары жүргізуші кабинасына орналастырылады. Қазіргі заманғы барлық вагондар мен троллейбустардың бір бөлігі көп бірлікті жүйе бойынша басқаруға бейімделген. Яғни бұл кезде поезды басқару бір орыннан жүргізіледі. Әдетте олар бас жағында орналасқан. Басқа вагондар мен троллейбустар арнаулы сымдармен басқару орнына жалғасқан. Көп бірлікті жүйе бойынша басқару автоматты басқару жүйесімен жабдықталған жылжымалы құрамдарда ған қолданылады. Қосымша әдебиет 9 [366-371] Бақылау сұрақтары: 1. Электрлі жылжымалы құрамдардағы тартымдық қозғалтқыштарда элетр энергиясының қандай түрі қолданылады? 2. Электрлі жылжымалы құрамдардағы тартымдық қозғалтқыштар, олардың сандары, топталуы мен жүру позициялары қандай? 3. Электрлік тартымдағы номинал кернеулер мен токтарды сипаттап беріңіз. 4. Метрополитен мен қаламаңы электр поездарының вагондарына арналған кернеу мен ток түрі қандай болады? 5. Трамвай вагондары мен троллейбустарға арналған негізгі электрлік шамаларды сипаттаңыз. 2.3 Практикалық (семинарлық) сабақтардың жоспары Практикалық жұмыс №1 Тапсырма:Тұрақты және айнымалы ток электр машиналарының қолданылу облыстары және электрмеханикалық қасиеттері. 1.1 Ортақтастырылған электрмеханикалық түрлендіргіш. Әдістемелік ұсыныстар: электрмеханикалық түрлендіргіштердің сипаттамаларын және параметрлерін оқып үйрену, қысқа тұйықталған роторлы бірфазалы қозғалтқыштың схемаларымен танысу, бірфазалы қозғалтқыштың математикалық моделін оқып үйрену. Әдебиет: 1нег. [45-52]; 2 қос. [115-137]. Бақылау сұрақтары: 1. Ортақтастырылған электрмеханикалық түрлендіргіштің схемасын құрау. 2. ЭТ (электрмеханикалық түрлендіргіш) негізгі параметрлері және сипаттамалары. 3. Өтпелі режимдерде уақытша гармониктердің пайда болуының негізгі себептері. 4. Ортақтастырылған ЭТ моделін түсіндіріңіз. 1.2 Тұрақты ток машиналары Әдістемелік ұсыныстар: тұрақты ток машиналарының теңдеулерін оқып үйрену; тұрақты ток машинасының іске қосылу схемасын игеру; тұрақты ток машинасы орамдарының схемаларымен танысу. Әдебиет: 1нег. [482-498]; 3 қос. [52-66]. Бақылау сұрақтары: 1. ТТМ анықтамасы. 2. ТТМ энергияның түрленуінің негізгі процестері. 3. Коммутацияны жақсартудың әдістері. 4. ТТМ құрылысымен танысу және оқып үйрену. 5. ТТМ магниттелу сипаттамасын тұрғызу және оған анализ жасау. 1.3 Айнымалы ток коллекторлы машиналары. Әдістемелік ұсыныстар: АТКМ схемасымен танысып, үйрену; параллель қоздырылатын үшфазалы коллекторлы қозғалтқыштың жұмысымен танысу; бірфазалы коллекторлы қозғалтқыштар үшін теңдеу құрау. Әдебиет: 1нег. [565-572]; 3 қос. [15-28]. Бақылау сұрақтары: 1. Айнымалы ток машиналары қандай желіге қосылады? 2. Айнымалы ток қозғалтқышы коммутациясының тұрақты ток машинасының коммутациясынан айырмашылығы неде? 3. Айнымалы ток машинасының коллекторына щеткалар қандай түрде орналастырылады? 4. Репульсионды қозғалтқыш туралы негізгі түсінік. Практикалық жұмыс №2 |