7 aep ad kaz

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті
5В081200 – Ауыл шаруашылығын энергиямен қамтамасыз ету
және 5В071800 – Электр энергетикасы мамандықтарына
арналған "Автоматтандырылған электр жетегі" пәні бойынша
практикалық сабақтарға арналған
Практикум
1
Мазмұны
1 Бақылау жұмысын ресімдеуге қойылатын талаптар
6 Фазалық роторы бар асинхронды электр қозғалтқышы
6.1 Табиғи механикалық сипаттаманы есептеу және құру
6.2 Ротор тізбегіне Rдоб =2r2’ шамасына қосымша кедергі енгізу
кезінде жасанды механикалық сипаттамаларды есептеу
6.3
Сырғуды өзгерту үшін ротор тізбегіне қосылатын
машинаның Rдоб мәнін анықтау
Электр қозғалтқыштарының паспорттық деректері
2
3
4
4
12
1 Бақылау жұмыстарын ресімдеуге қойылатын талаптар
Бақылау жұмыс түсіндірмесі жазба көлемі 15-20 бет А4
форматындағы қағаздың стандартты парақтарында ресімделеді..
Жазбада институттың атауы (аббревиатура), кафедраның атауы,
нұсқасы, студенттің тегі мен аты-жөні, курс және топ, сондай-ақ басшы
мен студенттің қолы (қолы бар) көрсетілетін титул парағы болуы тиіс.
Түсіндірме жазбаның соңында пайдаланылған әдебиеттер тізімі
келтіріледі (МЕМСТ бойынша).
Иллюстрацияланған материал (графиктер, сипаттамалар, схемалар
және т.б.) миллиметрлік қағаз парақтарында ресімделуі және толассыз
нөмірленуі және тиісті қолдары болуы тиіс. Есептеулер СИ жүйесінде
орындалады. Жазбаның мәтіні жекелеген бөлімдер мен кіші бөлімдердің
цифрлық бөліністерімен техникалық тілде жазылады.
Түсіндірме жазбаның компьютерлік жиынтығына рұқсат етіледі.
Бұл жағдайда мәтін 1 интервалмен басылады, шрифт - Times New
Roman, өлшемі – 14.
Иллюстрациялық материалды компьютерлердің көмегімен де
жасауға болады.
3
6 Фазалық роторы бар асинхронды электр қозғалтқышы
6.1 Бақылау жұмысын орындауға тапсырма
Әр студент реттеу режимдеріндегі асинхронды қозғалтқыштың
механикалық n=f(M) сипаттамаларын есептеуге арналған бақылау
жұмысын орындайды. Есептеулер топтың тізімі бойынша студенттің
реттік нөміріне сәйкес электр машинасымен орындалады. Электр
машиналарының қажетті төлқұжат деректері 6-кестеде келтірілген.
Тестті орындау кезінде студент 6-кестеден таңдалған электр
машинасына қатысты келесі мәселелерді шешеді:
Есеп 1. Асинхронды қозғалтқыштың табиғи механикалық n=f(M)
сипаттамасын есептеу және құру.
Есеп 2. Ротор тізбегіне Rдоб = 2r2’ шамасын қосымша кедергі
енгізген кезде асинхронды машинаның жасанды механикалық n=f(M)
сипаттамасын есептеу және салу.
Есеп 3. Ротор тізбегіне Rдоб = 5r2’ шамасына қосымша кедергі
енгізген кезде асинхронды машинаның жасанды механикалық n=f(M)
сипаттамасын есептеу және салу.
Есеп 4. Машинаның роторлық тізбегіне, қосылатын қажетті Rдоб
шамасын анықтау, оны қосқан кезде сырғу S = 0,5 тең және моментінің
салыстырмалы мәні осыған тең болу
M
M
 2,8.
Mн
Асинхронды қозғалтқыштың іске қосу аппаратурасын есептеу
мысалдары
Есептеулер MT-52-8 фазалық роторы бар асинхронды қозғалтқыш
үшін келесі паспорт деректері берілген жүргізіледі:
- номиналды қуаты Pн = 30 кВт;
- номиналды айналу жылдамдығы nн=725 айн/мин;
- номиналды кернеу Uн=380 В;
- ротордың номиналды тогі Iр.н=74,3 А;
- ротордың номиналды Э.Қ.К. Eр.н=257 В;
Mк
3
- қозғалтқыштың асқын жүктеме қабілеті;
Mн
- Э.Қ.К. трансформация коэффициенті Kе=1,41;
- статордың белсенді кедергісі r1=0,136 Ом;
- статордың индуктивті кедергісі x1=0,225 Ом;
- ротордың белсенді кедергісі r2=0,0593 Ом;
- ротордың индуктивті кедергісі x2=0,174 Ом.
4
Мысал 1. n = f(M) қозғалтқышының табиғи механикалық
сипаттамасын есептеңіз және құрастырыңыз.
Статордың тізбегінің фаза сандары mс және ротор тізбегінің фаза
сандары mр болса, кедергісінің трансформация коэффициенті Kr тең
болады:
Kr 
mc
 K e2  2
mp
(3.1)
келтірілген белсенді r2’ және индуктивті x2’ роторлық тізбектің
кедергісі осылай анықталады
r2’ = r2kr = 0,05932 = 0,1186 Ом
(3.2)
x2’ = x2kr = 0,1742 = 0,348 Ом
(3.3)
Қозғалтқыш режимінде жұмыс
критикалық сырғуының анықталады
S ке 
r2'
r12  ( x 1  x '2 ) 2
істеу
0,1186

0,136
2
 0,225  0,348
кезінде
машинаның
 0,201
(3.4)
 коэффициенті анықталады
  Sк 
r1
0,136

0
,
201

 0,23
0,1186
r2'
(3.5)
Механикалық сипаттаманың теңдеуін n= f(M) салыстырмалы
бірліктерде осылай алсақ және моменттің салыстырмалы мәнін
белгілесек
M
M
n  f ( M)
Mн
машинаның табиғи
қатынасын аламыз
механикалық
сипаттамалары
үшін
Mк
 (1  )
Mн
2  3  1  0,23
7,38
M


S
0,201
S
0,201
S Sк

 2  0,23

 0,46

 2
0,201
S
0,201
S
Sк
S
есептеу
2
(3.6)
Есептеулерді 1-кестеге келтіреміз, онда бөлгіш  белгісімен
белгіленеді. Машинасының есептік сырғанау S мәндерінің қатары үшін
моменттің салыстырмалы мәнін анықтаймыз.
5
Сурет 3.1
Кесте 1
S
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,3
0,25
0,201
0,15
0,1
0,05
0,04
0,02
0,01
0
S
0,201
7
6
5
4
3
2
1,5
1,25
1
0,75
0,5
0,25
0,2
0,1
0,05
0
0,201
S
0,143
0,167
0,201
0,25
0,334
0,5
0,667
0,8
1
1,33
2
4
5
10
20,1


7,6
6,63
5,66
4,7
3,8
2,96
2,627
2,51
2,46
2,54
2,96
4,7
5,66
10,56
20,6

M
7,38

0,975
1,12
1,31
1,57
1,95
2,5
2,8
2,95
3
2,92
2,5
1,57
1,31
0,7
0,36
0
Салыстырмалы бірліктердегі машинаның есептелген табиғи
сипаттамасы n=f(M) берілген (сурет 3.1). S сырғу мәні негізінде
машинаның айналу жылдамдығы n (айн/мин) анықталатынын ескеріңіз.
Кәдімгі асинхронды машиналар үшін критикалық сырғанау Sk(0,20,3)
аймақта орналасқанын ескеріңіз.
Пример 2. Мысал 2. Машинаның роторлық тізбегіне Rдоб=0,237 Ом
қосымша кедергі енгізген кезде n=f(M) жасанды механикалық сипаттама
салу
6
Жасанды механикалық сипаттаманы құру үшін біз қатынасты
қолданамыз
'
S и r2  R доб

Sе
r2'
(3.7)
мұндағы: Sи -жасанды сипаттамада сырғу; Sе -табиғи сипаттамада сырғу.
Жасанды сипаттамадағы критикалық сырғу
S ки 
r2'  R доб

r  x1  x
2
1
'
2

2

0,1186  0,237
0,136
2
 0,225  0,348
2
 0,603
(3.8)
Берілген Rдоб=0,237 мән үшін машинаның роторлық тізбегінде
(3.7) қатынасы бойынша сырғанау қатынасы тең болады
Sи 0,1186  0,237

3
Sе
0,1186
Механикалық сипаттама теңдеуіндегі  коэффициенттің мәні
  Sки
r1
0,136
 0,603 
 0,23
0,1186  0,237
r  R доб
'
2
(3.9)
(3.6) қатынасына сәйкес жасанды механикалық сипаттаманың есептік
теңдеуі болады
Mк
 (1  )
Mн
2  3  1  0,23
7,38
M


S
0,603
S
0,603
S Sки

 2  0,23

 0,46

 2
0,603
S
0,603
S
Sки
S
2
(3.10)
Есептеулер 2- кестеде келтірілген, онда бөлгіш  белгісімен көрсетілген.
Машинаның S сырғуының есептік мәндерінің қатары үшін М моменттің
салыстырмалы мәнін анықтаймыз моментінің салыстырмалы мәнін
анықтаймыз.
7
Сурет 3.2
Кесте 2
S
1,2
0,9
0,75
0,603
0,45
0,3
0,15
0,09
0,06
0,03
0

S
0,603
0,603
S
2
1,5
1,25
1
0,75
0,5
0,25
0,15
0,1
0,05
0
0,5
0,667
0,8
1
1,33
2
4
6,7
10
20,1

2,96
2,627
2,51
2,46
2,54
2,96
4,71
7,31
10,56
20,61

M
7,38

2,5
2,8
2,95
3
2,92
2,5
1,57
1,01
0.7
0,36
0
Салыстырмалы бірліктердегі машинаның есептелген жасанды
сипаттамасы n=f (M) берілген (сурет. 3.2).
Мысал 3. Машинаның роторлық тізбегіне қосымша Rдоб=0,593Ом
кедергісін енгізу кезінде машинаның n=f(M) жасанды механикалық
сипаттамасын салу.
'
S и r2  R доб 0,1186  0,593


6
Sе
0,1186
r2'
  Sки
r1
0,136
 1,2 
 0,23
0,1186  0,593
r  R доб
'
2
Жасанды механикалық сипаттаманың есептік теңдеуі
Sки 
r2'  R доб
r2'  x 1  x 2 
2

0,1186  0,593
0,136 2  0,225  0,348
8
2
 1,2
Mк
 1  
Mн
2  3  1  0,23
7,38
M


S 1,2
S 1,2
S Sки

 0,46

 0,46

 2
1,2 S
1,2 S
Sки
S
2
Есептеулер 3-кестеде келтірілген, онда есептеу қатынасының
бөлімі  белгімен көрсетілген. Машинасының S есептік сырғанау
мәндерінің сериясы үшін моменттің салыстырмалы мәнін анықтаймыз.
Салыстырмалы бірліктердегі есептік жасанды механикалық сипаттама
n=f (M) (сурет. 3.3) берілген.
Кесте 3
S
1,2
0,9
0,6
0,45
0,3
0,18
0,06
0
S
1,2
1,2
S
1
0,75
0,5
0,375
0,25
0,15
0,05
0
1
1,33
2
2,67
4
6,7
20,1


M
2,46
2,54
2,96
3,505
4,71
7,31
20,61

7,38

3
2,92
2,5
2,1
1,57
1,01
0,36
0
Сурет 3.3
Мысал 4. Машинаның роторлық тізбегіне қосуға қажетті Rдоб
мәнің анықтау, егер іске қосу кезінде (S=1) машина моментінің
салыстырмалы мәні
M
M
Mн
 2,8.
Машинаның жасанды механикалық n=f(M) сипаттамасын есептеу
және құру.
(3.6) қатынасына сәйкес есептеу теңдеуі осындай болады
Mк
 (1  )
Mн
M
M

S Sк
Mн

 2
Sк S
2
2,8 
2  3  1  0,23
1 Sки

 2  0,23
Sки
1
Sки критикалық сырғу арқылы квадрат теңдеуді шеше отырып, біз осыны
қабылдаймыз:
 1

7,38  2,8  
 Sки  0,46 
 Sки

2
2,8  Sки
 6,08  Sк  2,8  0
2
7,38  Sки  2,8  2,8  Sки
 1,3  Sки
2
Sки
 2,17  Sк  1  0
9
Sки  1,09  1,19  1
Теңдеудің түбірлерін талдай отырып, радикалдың теріс мәні бар
теңдеудің түбірі физикалық мағынасы жоқ деген қорытындыға келеміз.
Радикалдың оң мәні бар теңдеудің екінші түбірі Sки=1,54. Әрі қарай
орындалатын есептеулер жоғарыда қарастырылған мысалдардағы
шешімге ұқсас.
Sки
1,54

 7,7
Sке 0,201
r2'  R доб 
Sки '
 r2  7,7  0,1186  0,915Ом
Sке
R доб  0,915  0,1186  0,7964Ом
Салыстырмалы бірліктердегі есептік
сипаттама n=f (M) (сурет. 3.4) берілген.
жасанды
механикалық
Кесте 4
S
S
1,54
1,54
S
1,54
1,15
0,77
0,38
0,58
0,31
0,23
0,16
0,08
0
1
0,75
0,5
0,25
0,375
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1
1,33
2
4
2,67
5
6,7
10
20,1


2,64
2,54
2,96
4,71
3,505
5,66
7,31
10,56
20,61

M
7,38

3
2,92
2,5
1,57
2,1
1,31
1,01
0,7
0,36
0
Сурет 3.4
Мысал 5. Машинаның роторлық тізбегіне қосуға қажетті Rдоб
мәнің анықтау, егер іске қосу кезінде (S=0,3) машина моментінің
салыстырмалы мәні
M
M
Mн
 2,8.
Машинаның жасанды механикалық n=f(M) сипаттамасын есептеу және
құру.
(3.6) қатынасына сәйкес есептеу теңдеуі осындай болады
10
Mк
 (1  )
Mн
M
M

S Sк
Mн

 2
Sк S
2
2,8 
2  3  1  0,23
0,3 Sки

 2  0,23
Sки
S
Sки критикалық сырғуына арқылы квадрат теңдеуді шеше отырып, біз
аламыз:
 0,3 Sки

7,38  2,8  

 0,46 
 Sки 0,3

2
7,38  Sки  0,84  9,3  Sки
 1,29  Sки
2
9,3  Sки
 6,09  Sк  0,84  0
Sки 
6,09  37  31,3
18,6
Теңдеудің түбірлерін талдай отырып, радикалдың теріс мәні бар
теңдеудің түбірі (S0,2) физикалық мағынасы жоқ деген қорытындыға
келеміз. Радикалдың оң мәні бар теңдеудің екінші түбірі Sки=0,457. Әрі
қарай есептеулер қарастырылған 4-мысалға ұқсас.
Sки 0,457

 2,28
Sке 0,201
r2'  R доб 
Sки '
 r2  2,28  0,1186  0,273Ом
Sке
R доб  0,273  0,1186  0,1544Ом
Салыстырмалы бірліктердегі есептік жасанды механикалық сипаттама
n=f (M) (сурет. 3.5) берілген.
Кесте 5
S
1,4
1,15
0,91
0,8
0,685
0,57
0,46
0,342
0,228
0,115
0,09
0,07
0,05
0
S
0,201
0,201
S

3
2,5
2
1,75
1,5
1,25
1
0,75
0,5
0,25
0,2
0,15
0,1
0
0,33
0,4
0,5
0,57
0,667
0,8
1
1,33
2
4
5
6,7
10

3,89
3,36
2,96
2,78
2,627
2,51
2,46
2,54
2,96
4,71
5,66
7,31
10,56

M
7,38

1,9
2,2
2,5
2,66
2,8
2,95
3
2,92
2,5
1,57
1,31
1,01
0,7
0
Сурет 3.5
11
6 Кесте
Статор
Cos F
тип
Рн,
кВТ
nном,
об/мин
Мм/Мн
1
МТ 12 6
3,5
910
2,5
0,73
2
МТ 22 6
7,5
945
2,8
3
МТ 31 6
11
953
4
МТ 52 8
30
5
МТ 63 8
6
n
Ротор
ном
ХХ
Ісч, А
rc, Ом
0,35
10,3
7,5
2,09
1,565
204
12,2
0,77
0,73
1,76
0,0675
109
0,69
0,27
20,9
15
0,685
0,735
227
21,6
0,29
0,544
1,59
0,142
163
3,1
0,71
0,24
28,4
19,2
0,415
0,465
200
35,4
0,132
0,27
1,84
0,262
218
725
3
0,74
0,23
71,6
44
0,136
0,225
257
74,3
0,059
0,174
1,41
1,42
510
60
577
2,9
0,77
0,16
133
73,8
0,0549
0,16
253
160
0,0332
0,0704
1,42
5,5
1100
МТ 73 10
125
585
3,4
0,73
0,18
286
170
0,0151
0,0731
442
175
0,0338
0,098
0,808
14,2
1850
7
МТО 11 6
1,4
885
2,3
0,65
0,15
5,3
3,9
5,98
3,93
112
9,3
0,695
0,57
3,14
0,0212
51
8
МТ 112 6
5
925
2,5
0,69
0,12
14,8
9,5
1,32
1,39
206
16,6
0,5
0,43
1,72
0,0675
88
9
МТВ 312 6
16
955
2,8
0,77
0,08
37,6
20,6
0,33
0,41
208
49,5
0,099
0,25
1,75
0,313
210
10
МТВ 411 6
22
965
2,8
0,71
0,07
55
33,2
0,19
0,31
225
61
0,066
0,23
1,6
0,5
280
11
МТВ 412 8
22
720
2,8
0,69
0,07
58
37,1
0,207
0,32
234
59
0,09
0,24
1,53
0,75
345
12
МТВ 711 10
100
584
2,8
0,67
0,053
255
180
0,025
0,096
275
230
0,017
0,066
1,28
10,25
1550
13
МТВ 712 10
125
587
2,8
0,66
0,045
320
230
0,016
0,08
345
225
0,02
0,082
1,01
12,7
1700
14
МТВ 713 10
160
587
2,8
0,68
0,04
395
285
0,012
0,061
420
235
0,022
0,098
0,84
15
1900
15
МТВ 511 8
30
720
2,8
0,68
0,06
77
46
0,123
0,245
280
67,5
0,082
0,28
1,28
1,025
410
16
4АК160S4Y3
11
1500
3
0,86
0,16
6
5
0,28
0,6
245
12,2
0,115
0,19
1,5
0,142
163
17
4AK160M4Y
14
1500
3
0,88
0,18
7,5
7
0,17
0,25
420
21,6
0,014
0,154
1,7
0,262
218
18
4AK180M4Y
18
1500
3
0,88
0,15
8
7
0,11
0,12
280
35,4
0,053
0,117
1,2
1,42
510
19
4AK200M4Y
22
1500
3
0,87
0,12
10,8
9
0,055
0,001
250
74,3
0,15
0,077
1,5
5,5
1100
20
4AK200L4Y
30
1500
3
0,87
0,08
8,7
8
0,42
0,04
410
160
0,095
0,054
1,6
14,2
1850
21
4AK225M4Y
37
1500
3,5
0,9
0,07
5,8
4
0,57
0,32
275
175
0,13
0,0347
1,8
0,0212
51
22
4AK250SA4Y3
45
1500
3,5
0,86
0,07
25
22
0,48
0,465
257
9,3
0,25
0,0209
1,7
0,0675
88
23
4AK250SB4Y3
55
1500
3,5
0,9
0,053
45
40
0,28
0,225
253
16,6
0,58
0,0144
2,2
0,313
210
12
Хс, Ом
Ерн,
В
Існ, А
Ірн, А
rр, Ом
Хр, Ом
Ктран
Jротор
Мдвиг
24
4AK250M4Y3
71
1500
3,8
0,96
0,045
23
20
0,22
0,16
442
49,5
0,036
0,27
2,3
0,5
280
25
4AK160S6Y3
7,5
1000
3,8
0,77
0,04
74
70
0,18
0,0731
112
61
0,015
0,189
1,8
0,75
345
26
4AK160M6Y3
10
1000
3,8
0,76
0,06
125
120
0,07
3,93
206
59
0,52
0,17
1,9
10,25
1550
27
4AH160S4
18,5
1450
1,8
0,87
0,12
65
60
0,58
1,39
208
230
0,33
0,163
1,8
12,7
1700
28
4AH200M4
45
1475
2,2
0,89
0,08
95
90
0,31
0,41
225
225
0,19
0,11
1,9
15
1900
29
4AH280M4
160
1470
2,2
0,9
0,07
54
50
0,26
0,31
234
235
0,114
0,002
1,9
0,8
1200
30
4AY200M6
30
975
2,2
0,88
0,07
82
80
0,53
0,002
275
67,5
1,9
1,1
2
0,3
230
13