Басқару әдістері мен станоктың электржетегі

Техникалық процесстің сипаты электр жетектің жұмыс режиміне негізгі әсер етеді және оған қойылған басты талаптарын анықтайды. Бойлық жіберу электр жетегі тұрақты жүктеме моменті кезінде бұрыштық жылдамдықтың терең реттелуін, жүйенің үлкен динамикалық көрсеткіштерін, бұдан басқа үлкен, орташа және кіші орын ауыстырларды дәл істеп шығуын қамтамасыз етуі керек.

23
Жіберу жетегіне тек қана реттелетін электр жетегін қолданамыз, себебі онда кең ауқымды қозғалыс жылдамдығы реттеледі, реттеу сапасына жоғары талапттар қойылады. Үлкен диапазонда айналу жиілігі байсалды өзгеретін реттелетін электр жетегі автоматты реттеудің шарттарын қанағаттандырады.

Жетектің кең таралған түрі қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыш.

Бұл жетектің түрі аз қуаттан бірнеше мыңдаған киловаттқа дейін қолданылады, ол қарапайым құрылысымен, жоғарғы сенімділігімен, ыңғайлы қызметімен ерекшеленеді. Қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқышы бар электр жетегінде ,айналу жылдамдығы мен біліктегі момент негізгі болып табылатын механикалық координаттарды басқару , негізгі үш әдіспен іске асады:

1. 
   қозғалтқыштың берілген кернеуін өзгерту, кернеуді қореқтендіретін жиілік тұрақты;
   

2. 
   скалярлық басқару амплитуда мен берілген кернеудің жиілігін өзгерту;
   
3. 
   векторлық басқару амплитуда фазалық басқару.
   

Бірінші әдіс орта жылдамдығы реттелетін және энергияны тиімді пайдаланатын, қозғалтқыштың білігіндегі ұйғарынды момент аймағына кірмейтін жүктемелік сипаттамалары бар технологиялық құрылғыларда қолданылады.

Берілген әдіс асинхронды қозғалтқыштың іске қосылуын жеңілдету үшін кеңінен қолданылады, қазіргі кезде соған ұқсас жүйелер қосымша функциялармен қамтылған: қысқа тұйықталу тогы мен асқын жүктеуден қорғау, қозғалтқыш реверсі, автоматты басқарудың кешенді жүйелеріне біріктіруге мүмкіндік және т.б.

Сипатталған басқару әдісі асинхронды электр жетегін басқаруда энергетикалық және функцианалдық тиімділікті толықтай қамтамасыз етпейді. Бұл мақсатқа ең біріншіде жалғамсыз байланысы бар жиілік түрлендіргіштері қолданылады. Құрастырылуы қарапайым және табиғи мұндай жиілікті түрлендіргіштерде жоғары жиіліктен төменгі жиілік алынады. Жоғарғы жиілікті реттеу қореқтендіруші желінің жиілігімен шектеледі. Қазіргі кезде осындай текті түрлендіргіштер үлкен қуатты асинхронды қозғалтқышты бірқалыпты іске қосу үшін және реттеудің кіші диапазонында қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеуде қолданылады.

Қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқышы бар электржетектің координаттарын теориялық мінсіз басқару тәсілі қоректендіруші кернеудің біруақытта амплитудасына әсер етіп жиілігін өзгерту, бұл скалярлық басқару деп аталады. Оны іске асыру үшін қазіргі кезде автономиялық инвертор негізінде жасалған жиілікті түрлендіргіш қолданылады. Скалярлық басқару асинхронды қозғалтқыштың роторының айналу жылдамдығын бірқалыпты реттеуге мүмкіндік береді. Орындаушы механизмнің жүктеме сипаттамаларына тәуелді, қозғалтқыштың кернеуіне қатысты жиілік пен амплитуданың өзгеру заңдылықтары іске асады.

24
Жиіліктік - реттелетін автоматтандырылған электржетекті жобалағанда, қозғалтқыштың вентиляциясы нашарлайды. Кез келген жалпы өндірістік қозғалтқыштың вентиляторы номиналды жылдамдыққа есептеледі. Егер жылдамдық төмендесе вентилятордың жұмыс тиімділігі де төмендейді, ол қозғалтқыштың кызуына алып келеді. Ұзақ уақыт режимінде төмендетілген жиілік пен номиналды моментте жұмыс істеу үшін, сыртқы вентилятордан үрленетін арнайы қозғалқыш немесе жалпы өндірістік қозғалтқыш қолдану қажет.

Егер жүйенің жақсы динамикасын қамтамасыз ету керек болса векторлық басқару пайдаланылады, ол амплитуда - фазалық басқаруды деректі қамтамасыз етеді. Берілген басқару асинхронды қозғалтқышта үлкен іске қосу моментін тудырып номиналды жылдамдыққа дейін оны сақтап тұрады. Векторлық басқару біліктегі момент кедергісінің секірісті өзгеріс кезінде де жылдамдықты реттеудің жоғарғы сапасын қамтамасыз етеді. Басқарудың бұл әдісі энергияны үнемдеудің жақсы түрі, яғни жиілікті түрлендіргіш (инвертор) кіріс кернеуі 380 В болған жағдайда да берілген жылдамдық бойынша жүктеме айналуына қанша қуат қажет болса, қозғалтқышқа сол қажетті қуатты жібереді. Электр энергияны үнемдеу 11кВт пен одан жоғарғы қуатты қозғалтқыштарда айқын көрінеді.

Жиіліктік токты басқару әдісі бар ЖТ - АҚ электр жетек жүйесін қолдану орынды. Асинхронды қозғалтқыштыбасқарудың жиіліктік - токты әдісі кезінде электр жетектің кіріс сигналы электрқозғалтқыш білігіндегі моментті қалыптастырады . Жетектің механикалық сипаттамасы жұмсақ болып келеді, солай болғандықтан якорь кернеуінің өлшеміне қарағанда, айнымалы токтағы электр қозғалтқыш моментінің якорь тогының өлшеміне функционалды тәуелділігі берік болады, ал кіріс сигналы якорь тогын қалыптастырады. Фазалық орамалардағы якорь тогының лездік мәні (моментке қажет) кіріс сигналдары мен ротордың жағдайымен анықталады. Ол мән көпфазалы симметриялық жүйенің лездік ток мәніне сәйкес болуы керек.

Жиіліктік - токты басқарылу бар жетектің басты ерекшелігі ток күшейткіші негізінде жасалған энергия түрлендіргішті пайдалану болып табылады, ол электрқозғалтқыш фазасының лездік ток мәніне сәйкес теріс терең байланыспен қамтылған. Бұл жағдайда электр қозғалтқыштың фазасындағы кернеу энергия түрлендіргішпен белгіленген режимде автоматты түрде қалыптанады.

Жиіліктік - токты басқарудың артықшылығы:

• 
  электр жетектің статикалық және динамикалық жоғарғы көрсеткіштері, біліктегі момент бүкіл жетек жылдамдығы үшін кіріс сигналының сызықтық функциясы;
  

• 
  синхрондықтан шығып кету жағдайы мүмкіндігі болмайды, айнымалы ток электр қозғалтқышының төңкерлуі мен тербелуі;
  

• 
  жеткілікті қарапайым техникалық жағдайларда берілген ток кезінде білікттен максималды момент және жоғарғы энергетикалық көрсеткіштерін алу үшін электр қозғалтқыштарын қолдану қолайлы;
  

• 
  энергия түрлендіргішінің жоғарғы жұмыс сенімділігі яғни қозғалтқыш фазасының лездік ток мәні бақыланып отырады.
  

Жүйені басқару үшін қазіргі таңда бағдарламаландырылған контроллерлер пайдаланылады, олар жүйені басқарудың оңай түрін және электржетекті басқарудың заңдылықтарын іске асырады.

Жоғарғы айтылып өткен мағлұматтарға сүйене отырып келесі нәтижеге келеміз, станоктың көлденең қозғалыс жетегі ретінде электржетектің рационалды жүйесі ЖТ - АҚ сәйкес келеді.

Бұл жүйені таңдау келесі себептерге байланысты:

– тұрақты жүктеме момент кезінде бұрыштық жылдамдықтың терең реттелуін, одан басқа ағынның әлсізденуіне байланысты номалды жылдамдықтың жоғары мәнін қамтамасыз етеді. Бұл жылдамдық жүктеме моменті болмаған жағдайда аспапты жылдам жеткізіп салу үшін қажет.

2. 
   cуретте электр жетек жүйесінің сұлбасы келтірілген:
   

Cурет 2.2 - Электр жетек жүйесі: жиілікті түрлендіргіш - асинхронды қозғалтқыш