1-Elektromagnit moment

.

ELEKTROTEXNIKA FAKULTETI MUQOBIL ENERGIYA MANBALAR KAFEDIRASI E.T.E.A yo`nalishi 3-kurs 26-20-guruh ARTIQOV DILSHOTBEKNING Elektr mashinalari va yuritmalari fanidan tayyorlagan MUSTAQIL ISHI

REJA:

• 1-Elektromagnit moment
• 2-Mexanik tavsif
• 3-Asinxron mashinaning mexanik xarakteristikalari va asinxron motorning turg‘un ishlash shartlari

Elektromagnit moment
Elektromagnit momentning analitik ifodasini birnecha usullar - elektromagnit kuchlar ifodasi yordamida yoki elektro­magnit quvvat ifodasi yordamida aniqlash mumkin. Quyida shularni alohida ko‘rib chiqamiz.
Elektromagnit momentni elektromagnit kuchlar yordamida aniqlash. Asinxron mashinaning elektromagnit momenti rotor chulg‘ami o‘tkazgichlaridan oqib o‘tayotgan tokning aktiv tashkil etuvchisi (I2 cos2) va stator chulg‘ami aylanuvchi magnit maydon Fmax bilan ta’siri natijasida (Amper qonuni asosida) elektro­magnit Fem=Bli kuch tufayli (7.1-rasm) vujudga keladi.
U kuch hosil qilgan elektromagnit moment quyidagicha aniqlana
M=SMFmaxI2cos2, (7.7)
bunda: SM = rm2kch.2 / – o‘zgarmas kattalik; Fmax – magnit oqimning maksimal qiymati. Ushbu ifoda faqatgina asinxron mashinalar uchungina taalluqli bo‘lmay, balki elektr mashina­larining barcha turlari uchun ham tegishlidir. Bu ifoda moment qiymatining motorda sodir bo‘ladigan fizik hodisalar orasidagi bog‘lanishni o‘rnatadi. Undan motorning har xil rejimlardagi ish jarayonini sifat jihatdan tahlil qilishda foydalanish qulay hisoblanadi.
7.2-rasm. Havo oralig‘idagi magnit induksiya (Bδ), rotor chulg‘ami toki (i2) va elektromagnit kuch (FЭМ)
Lekin bu ifodaga kirgan (Fmax, I2 va cos2) kattalik­lar to‘g‘ridan-to‘g‘ri tarmoq kuchlanishi va mashinaning ish rejimi bilan bog‘lanmagan, ularni tajribada aniqlash esa ancha murakkab­dir. Shu sababli quyida elektromagnit momentning qiymatini eng oddiy aniqlash, unga mashinaning har xil para­metrlari va ekspluatatsion rejimlarining ta’sirini hisobga olish imkonini beradigan boshqa ifodasi keltirib chiqariladi.
Ko‘rilayotgan asinxron mashinani ideal mashina deb hisoblab, undagi mexanik isroflar (qiymati kichik) e’tiborga olinmasa, elektromagnit moment M valdagi moment MYK ga teng deb bo‘ladi. Bundan buyon, elektr motori uchun qilinayotgan tahlillarda «elektromagnit moment M» iborasi o‘rniga «aylantiruvchi moment M» iborasi ishlatiladi.
Stator chulg‘ami kuchlanishi nominal U1= U1N bo‘lgandagi M =f (n) yoki M =f (s) bog‘lanish asinxron motorning mexanik tavsifi (a-rasm) deyiladi.
Mexanik tavsif
Asinxron mashinaning motor (a) va barcha rejimlari uchun qurilgan mexanik tavsiflari (b)
Maksimal momentga to‘g‘ri keladigan sirpanishni kritik sirpanish skr deyiladi. Uning qiymatini aniqlash uchun (para­metrlari o‘zgarmas deb hisoblagan holda) momentdan sirpanish bo‘yicha birinchi hosila olib, uni nolga tenglaymiz (dM / ds = 0), bunda umumiy hol uchun quyidagi natijaga ega bo‘lamiz
Agarda c1 1 va qiymati ancha kichik bo‘lgani uchun r1  0 deb hisoblansa, u holda kritik sirpanish skr ni aniqlash ifodasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi
Maksimal (kritik) moment Mmax ning qiymatini aniqlash uchun (7.9) dan skr ning qiymatini (7.8,a) ga qo‘yib hisoblanadi
(7.9), (7.9,a) va (7.10)larda musbat (+) ishora motor rejimiga, manfiy (–) ishora esa generator rejimiga taalluqli (,b-rasm).
Umumiy qo‘llanish asinxron mashinalar uchun stator chulg‘ami­ning aktiv qarshiligi induktiv qarshiliklar yig‘indisidan [ , ya’ni taxminan 1012 foizini tashkil qiladi] ancha kichik bo‘lgani sababli r10 deb, hamda s11 ekanligini e’tiborga olib Mmax ning soddalashgan ifodasini aniqlaymiz
Ifoda (7.10)ning tahlili shuni ko‘rsatadiki, asinxron mashina generator rejimida ishlaganida, uning maksimal momenti Mmax.G motor rejimdagi maksimal momenti Mmax.M ga nisbatan kattaroq bo‘ladi. Asinxron motorning maksimal momenti tarmoq kuch­lanishi kvadratiga proporsional ekan, ya’ni M  . Bu esa uning kamchiligi hisoblanadi, chunki kuchlanish, masalan, 10 % ga kamaysa elektromagnit moment M= 0,92M = 0,81MN ga, ya’ni 19 % ga kamayadi va motor ishlashining turg‘un bo‘lmasligiga olib keladi.
Asinxron motor maksimal momentining karraligi kM=Mmax/MN Davlat standarti tomonidan qat’iy belgilangan, ya’ni kM  1,8. Ayrim maxsus asinxron motorlarda kM ning qiymati 3,0 gacha etadi. Bu koeffitsient asinxron motorning o‘ta yuklanish qobili­yati­ni xarakterlaydi.
Ifodalar (7.9) va (7.10) ning tahlilidan quyidagi muhim xulosalarga kelamiz
1) kritik sirpanish skr rotor zanjirining aktiv qarshiligi r2 ga proporsional ravishda o‘zgaradi;
2) maksimal moment Mmax ning qiymati rotor zanjiri aktiv qarshiligi r2 ga bog‘liq emas;
3) asinxron motorning maksimal momenti Mmax va o‘ta yuklanish qobi-liyati kM asosan stator va rotor chulg‘amlari tarqoq induktiv qarshiliklari (mos ravishda x1 va x2) yig‘indisiga teskari proporsional;
4) maksimal moment Mmax har qanday sirpanishdagi moment singari ga proporsionaldir, ya’ni berilayotgan kuchlanish kamayganda motorning o‘ta yuklanish qobiliyati keskin pasayadi.
M= f (s) - mexanik tavsifning motor rejimida o‘zgarish xarakteri quyidagicha tushuntiriladi. YUk momenti yuksiz ishlash rejimidan oshi-rilsa, sirpanish s ortadi. Bunda aktiv-induktiv xarakterli rotor zanjiri qarshiligidan o‘tadigan tok I2 ni va uning shu zanjirdagi EYK dan orqada qoluvchi 2 burchakni hisoblash uchun quyidagi ifodalar etarli asosan rotor toki va faza siljish burchagi 2 ortadi, sos2 esa kamayadi.
Sirpanish ortib borishi bilan rotor tokining induktiv xarakteri ortadi, uning aktiv tashkil etuvchisi esa avval (2 kichik paytda) ortib, so‘ngra (umumiy tokning ortishidan qat’iy nazar) kamaya boradi (7.4,b-rasm), chunki EYK va tok orasi­dagi siljish burchak 2 ortadi.
Asinxron motorning turg‘un ishlash shartlari
Ko‘rilayotgan asinxron mashinani ideal mashina deb hisoblab, unda­gi mexanik isroflar (qiymati kichikligidan) e’tiborga olinmasa, elektro­magnit moment M o‘qdagi moment Mo‘q teng deb hisoblagan holda, quyidagi tahlillarda «elektromagnit moment M» tushunchasi o‘rniga asosan «aylantiruvchi moment M» tushunchasi ishlatiladi.
Stator chulg‘amiga beriladigan kuchlanish U1=U1Nbo‘lgandagiM=f (n) yoki M=f (s) ko‘rinishdagi bog‘lanishga asinxron motorning mexanik xarakteristikasi (4-rasm) deyiladi.
Aylantiruvchi momentning sirpanishga bog‘liqligi (yoki mexanik xarakteristika)–M=f(s). Mexanik xarakteristikani qurish uchun (14,а).
M = (m1 p U12r'2) /{(2f1s)[(r1+ r'2/s)2 + (x1+ x'2)2]}
formuladan foydalanish mumkin.
Sirpanish s ga qiymatlar berib, parametrlari ma’lum bo‘lgan asinxron motor uchun izlangan mexanik xarakteristikani qurish mumkin (4,а-rasm).
Maksimal momentga to‘g‘ri keladigan sirpanishni kritik sirpanish skr deyiladi. Uning qiymatini aniqlash uchun (parametrlari o‘zgarmas deb hisoblagan holda) momentdan sirpanish bo‘yicha birinchi hosila olib, uni nolga tenglaymiz (ya’ni dM/ds=0), bunda umumiy hol uchun quyidagi natijaga ega bo‘lamiz:
. (15)
Agarda c1 1 va qiymati ancha kichikligidan r1 0 deb olinsa, u holda kritik sirpanish skr ni aniqlash formulasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
skr = r2/(x1+x'2) =  r2/ xqt , (16)
Maksimal (kritik) moment Mmax ning qiymatini aniqlash uchun (16) dan skr ning qiymatini (14,a) ga qo‘yib hisoblanadi:
Mmax(1/2) m1pU12 / {2f1c1[  r1+ ] }, (17)
(15), (16) va (17)larda musbat (+) ishora motor rejimiga, manfiy (–) ishora esa generator rejimiga tegishli (4,b-rasm).
4-rasm. Asinxron mashinaning motor, generator va elektromagnit tormoz rejimlari uchun mexanik xarakteristikalari (a, b) - Mq f (s)
Umumiy maqsadli asinxron mashinalar uchun stator chulg‘amining aktiv qarshiligi induktiv qarshiliklar yig‘indisidan ancha kichik [r1<< (x1+x2), ya’ni taxminan 1012 foizini tashkil qiladi xolos] bo‘lganligidan r1 0 deb hamda s11 ekanligini e’tiborga olgan holda Mmax ni aniqlashning soddalashgan ifodasiga ega bo‘lamiz:
Mmax(1/2) m1p U12 / [2f1 (x1 + x2)], (18)
(17) ifodaning tahlili shuni ko‘rsatadiki, asinxron mashina generator rejimda ishlaganida uning maksimal momenti Mmax. Мotor rejimdagi maksimal momenti Mmax.M ga nisbatan kattaroq bo‘ladi. Bunga sabab, generator rejimda (17) ning maxrajidagi r1 ning ishorasi minus «–» olinib kasrning maxrajidagi son motor rejimdagiga nisbatan kichikroq bo‘lganligidandir. Asinxron motorning maksimal momenti tarmoq kuchlanishi kvadratiga mutanosib ekan, ya’ni M  U12. Bu esa uning kamchiligi hisoblanadi, chunki kuchlanish, masalan, 10 % ga kamaysa elektromagnit moment M=0,92MN=0,81MN ga, ya’ni 19 % ga kamayadi. Asinxron motor maksimal momentining karraligi kM=Mmax/MN stan­dart tomonidan qat’iy belgilangan bo‘ladi, ya’ni kM 1,8. Ayrim max­sus asinxron motorlarda kM ning qiymati 3,0 gacha yetadi. Bu koef­fitsient asinxron motorning o‘ta yuklanish qobiliyatini xarakterlaydi.
Asinxron motorlarning turg‘un ishlashini ta’minlash uchun elektr ta’minotining sifati katta ahamiyatga egadir. Asinxron motorning aylan­tiruvchi momenti unga berilayotgan kuchlanishning kvadratiga bog‘liq bo‘ladi. Shuning uchun, hatto kuchlanishning ozgina kamayishi ham maksimal momentga ta’sir qiladi, kuchlanish nisbatan ko‘proq kamay­ganda (masalan, U1 = 0,7UN bo‘lganda) esa motorning nominal yuk bilan ishlashi mumkin bo‘lmay qoladi, chunki bu holda aylan­tiruv­chi moment M  U12 = 0,49, ya’ni elektromagnit moment taxminan 2 mar­ta kamayadi va motor nominal yukda ishlashi mumkin bo‘lmay qoladi.

xulosa:

• men ushbu mavzudan shuni organdimki elektromagnit momentning analitik ifodasini birnecha usullar - elektromagnit kuchlar ifodasi yordamida yoki elektro­magnit quvvat ifodasi yordamida aniqlash mumkin ekan elektromagnit momentni elektromagnit kuchlar yordamida aniqlash uchun Asinxron mashinaning elektromagnit momenti rotor chulg‘ami o‘tkazgichlaridan oqib o‘tayotgan tokning aktiv tashkil etuvchisi kerak ekan va stator chulg‘ami aylanuvchi magnit maydon Fmax bilan ta’siri natijasida (Amper qonuni asosida) elektro­magnit Fem=Bli kuch tufayli vujudga kelar ekan Ko‘rilayotgan asinxron mashinani ideal mashina deb hisoblab, undagi mexanik isroflar (qiymati kichik) e’tiborga olinmasa, elektromagnit moment M valdagi moment MYK ga teng deb bo‘lar ekan.

.

.

Тавсия этилган адабиётлар.
А.И. Вольдек. « Электрические машины». Энергия, 1974.714-724 бетлар
У.Иброҳимов. « Электр машиналари » Ўқитувчи. 1972. бетлар 120-124