1. Tortish motorlarini ta'mirlash uchun elektr mashinasozlik ustaxonasining zarur jihozlari va ishlab chiqarish maydonining o'lchamlarini hisoblash

doimiy elektr harakatlanuvchi tarkibining tortish xususiyatlari


.1 Doimiy tok tortish dvigatelining validagi elektromexanik xarakteristikalar

DC elektr mashinalari turli qo'zg'alish usullariga ega bo'lishi mumkin: ketma-ket, parallel, aralash yoki mustaqil (2.1-rasm). Qo'zg'alish usuliga qarab, mashinalar turli elektromexanik xususiyatlarga ega.

Guruch. 4.1. Har xil qo'zg'atuvchi sariqlarni o'z ichiga olgan elektr motorlarining sxemalari:
a - izchil; b - parallel; parik - mos ravishda, parallel va ketma-ket qo'zg'atuvchi sariqlarning undosh va qarama-qarshi ulanishi bilan aralashtiriladi; e - mustaqil

elektromexanik xususiyatlar armatura tezligi, moment va samaradorlikning doimiy kuchlanishdagi iste'mol qilinadigan oqimga va 115 ° C o'rashlarning doimiy haroratiga bog'liqligi (GOST 2582-81 * bo'yicha).

O'zgaruvchan tokning elektr harakatlanuvchi tarkibi va teplovozlarning tortish elektr motorlarining xarakteristikalari konvertor yoki tortish generatorining tashqi xarakteristikasiga muvofiq o'zgaruvchan kuchlanishda berilgan.
Elektromexanik xarakteristikalar ishlab chiqaruvchining zavodida tortish motorlarini dastgoh sinovlari paytida olinadi va grafiklar yoki jadvallar shaklida beriladi. Dastlabki 10 ta dvigatelning sinovlaridan olingan o'rtacha ko'rsatkich odatiy ishlash deb ataladi.



Guruch. 4.2. Tortish mexanizmini yoqish sxemasi

Armatura tezligining oqimga bog'liqligini aniqlash uchun tortish motorining elektr davrini ko'rib chiqing. Barqaror ish holatida unga beriladigan kuchlanish (2.2-rasm) armatura o'rashida induktsiya qilingan elektromotor kuch (EMF) va o'rashlardagi kuchlanishning pasayishi bilan muvozanatlanadi:

- E + IAr , (4.1)
bu erda U d - tortish motoridagi kuchlanish, V; E - elektromotor kuch, V; I d - tortish motorining oqimi, A; r - tortish motorining sariqlarining qarshiligi, Ohm.
Tortish mexanizmining EMF magnit maydonda armatura o'rashining o'tkazgichlarini siljitish orqali induktsiya qilinadi. Bu magnit oqim va armatura aylanish chastotasiga mutanosib, shuningdek, tortish motorining dizayn xususiyatlariga bog'liq:

Bu erda p - qutblar juftlari soni; n - armatura aylanish chastotasi, rpm; N - armatura o'rashining faol o'tkazgichlari soni; F - asosiy qutbning magnit oqimi, Wb; a - armatura o'rashining parallel shoxlari juftlari soni.

Qiymat tortish motorining dizayn konstantasi deb ataladi. Keyin EMFni quyidagicha aniqlash mumkin:

E = C 1 n F. (4.2)

(4.1) tenglamadagi E qiymatini almashtirsak, biz quyidagilarni olamiz:

il \u003d C1pF + 1lg, (4.3)

qayerda

(4.4)
U d, o'rash qarshiligi r va konstruktiv doimiy C1 ning doimiy qiymatlarida tortish dvigatelining aylanish tezligi oqim I d va magnit oqimga bog'liq F. tortishish dvigatelining magnit oqimiga ega bo'lmagan kompensatsiya o'rash qo'zg'alish oqimi I c, langar I I, dvigatel dizayni va magnit pallasining materiallariga bog'liq.
Magnit oqimning qo'zg'alish oqimiga bog'liqligi tortish motorining magnit xarakteristikasi deb ataladi. Amalda, magnit oqim o'rniga, qo'zg'alish oqimi / v ga qarab, unga mutanosib C1F yoki E / n qiymatlari qo'llaniladi.
Agar tortish motorida kompensatsion o'rash bo'lmasa, u holda armatura reaktsiyasi ta'sirida armatura oqimi magnit oqimning pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, S1F ning turli armatura oqimlarida I qo'zg'alish oqimiga bog'liqligi I I egri chiziqlar oilasidir (4.3-rasm). Yuqoriroq armatura oqimida I I, S1F ( I V) egri chiziqlari pastroqda joylashgan. Ushbu egri chiziqlar yuk ostida magnit xarakteristikalar yoki yuk xarakteristikalari deb ataladi. Past oqimlar zonasida Ic , egri chiziqlar to'g'ri va magnit oqim oqimga mutanosib ravishda ortadi. Keyinchalik, magnit tizimning to'yinganligi tufayli magnit oqimning o'sish tezligi sekinlashadi.
Shaklda. 4.3 da mashinaning ketma-ket qo'zg'alishi bilan S1F ( I B) kesilgan chiziq ko'rsatilgan, I \ u003d I I bo'lganda. Tortish mexanizmida kompensatsiya o'rash armatura reaktsiyasini deyarli to'liq qoplaydi, magnit oqim armatura oqimidan deyarli mustaqil va faqat qo'zg'alish oqimi bilan belgilanadi. Uning magnit xarakteristikasi, armatura oqimining to'liq kompensatsiyasi bilan, I i \u003d 0 oqimida bitta egri chiziqni ko'rsatadi.

Guruch. 4.3. Tortishuvchi dvigatelning yuk xususiyatlari

n ( I d ) validagi elektromexanik xususiyatlarni , shuningdek M ( I d ) momentini hisoblash va qurish uchun ishlatilishi mumkin. Momentning (N * m) tortish dvigatelining oqimiga bog'liqligi I d va magnit oqimi F F formula bilan ifodalanadi:

M \u003d 9,55S1F / L - AM , (4,5)

Bu erda DM - elektr motoridagi mexanik va magnit yo'qotishlar natijasida hosil bo'lgan moment, Nm:

(4.6)

bu erda: D RMEX va D RMAGN - mos ravishda mexanik va magnit yo'qotishlarning kuchi, Vt; n - tezlik, rpm.

Magnit va mexanik yo'qotishlarni hisobga olmagan moment elektromagnit moment deb ataladi:

Mem = 9,55S1F I D. ( 4.7 )

Guruch. 4.4 Seriyali qo'zg'atuvchi tortish motorining elektromexanik xususiyatlari

tortish motorlarini loyihalashda n ( I d) va M ( I d) egri chiziqlarini hisoblash va qurish uchun ishlatiladi . Formuladan (2.4) foydalanib, ma'lum U kuchlanishidagi aylanish chastotasini va elektr motorining dizayn konstantasining ma'lum qiymatlarini va har bir oqim uchun I d va mos keladigan qo'zg'alish oqimi I c uchun uning o'rashlarining qarshiligini aniqlang . Keyin (4.6) formuladan va mexanik va magnit yo'qotishlarning ma'lum qiymatlaridan foydalanib, har bir tezlik va tok uchun DM ni I d va har bir I d tok uchun moment M ni hisoblang.Odatda 8 ... 10 nuqta aniqlanadi va grafiklarda chiziladi. Shaklda. 4.4, masalan, ketma-ket qo'zg'alishning tortish motorining milidagi elektromexanik xususiyatlarini ko'rsatadi.

poyezd harakati uchun sarflanadigan mexanik energiyaga aylanadi . Bunday holda, energiyaning bir qismi yo'qoladi. Umumiy quvvat yo'qolishi D P, alohida komponentlardan iborat:

D RX = D RM + D RSh + D Rmech + D Rmagn + D Rdob , (4.8)

bu erda D PM - mis o'rashlarda quvvat yo'qolishi; D P W - cho'tkalarning aloqa nuqtasida vaqtinchalik yo'qotishlar; D Rmeh - mexanik yo'qotishlar; D Rmagn - bo'sh turganda magnit yo'qotishlar; D Yado6 - yukdagi qo'shimcha yo'qotishlar.

D RM o'rashlarining misidagi yo'qotishlar tokning armatura o'rashlarining o'tkazgichlari, asosiy va qo'shimcha qutblar va kompensatsiya o'rashlari orqali o'tayotganda issiqlik ta'siridan kelib chiqadi:

D Rm \u003d S I 2 ri

Qaerda I o'rash orqali o'tadigan oqim, A ; ri - i - o'rashning qarshiligi , Ohm.

D RC cho'tkasi kontaktidagi vaqtinchalik yo'qotishlar cho'tkalarning aloqa joylarida sodir bo'ladi. GOST 2582 - 81 * ga ko'ra, bu yo'qotishlar musbat va manfiy qutbli cho'tkalar uchun 3 V ga teng bo'lgan D U sh kuchlanish pasayishini hisoblashdan aniqlanadi, agar ular egiluvchan shuntlarga ega bo'lmasa va 2 V ga teng. shuntli cho'tkalardan foydalanganda:

D Rsh = D U sh I.

Elektr yo'qotishlari deb ataladigan mis va cho'tkaning aloqa nuqtalarida yo'qotishlar tufayli (4.4) formulada hisoblagich kamayadi va tortish motorining aylanish tezligi pasayadi. Ushbu yo'qotishlar moment qiymatiga ta'sir qilmaydi.

Mexanik yo'qotishlar D Rmeh dvigatel-langar podshipniklaridagi milning ishqalanishi, kollektordagi cho'tkalar, havodagi ankerlar tufayli yuzaga keladi. O'z-o'zidan ventilyatsiya qilingan motorlar uchun mashinaga o'rnatilgan fanning pichoqlari aylanishi tufayli yo'qotishlar qo'shiladi, bu esa sovutish havosini elektr motori orqali haydaydi. Bu yo'qotishlar aylanish tezligining oshishi bilan ortadi va ular elektr motorining yukiga ahamiyatsiz darajada bog'liq.
magnit yo'qotishlar D Rmagn - tortishish dvigatelining yadrosi va armatura tishlaridagi girdab oqimlari tufayli histerezis yo'qotishlari va yo'qotishlar yig'indisi. Ular magnit oqimning ortishi va armatura aylanish chastotasi bilan ortadi, ya'ni. po'latni qayta magnitlanish chastotasi.
qo'shimcha yuk yo'qotishlari D Rdob qo'shiladi. Ular asosiy magnit oqimining buzilishi, qutb bo'laklarida girdab oqimlarining induksiyasi, shinalar va cho'tkalar kesimlari bo'ylab oqimlarning notekis taqsimlanishi, tenglashtiruvchi ulanishlarda oqimlarning paydo bo'lishi tufayli paydo bo'ladi. Bu yo'qotishlar vosita yukining ortishi bilan ortadi. GOST 2582 - 81 * Jadvalga muvofiq yuk oqimiga qarab qo'shimcha yo'qotishlarni aniqlashni tavsiya qiladi. 4.1.

4.1-jadval

Nominalning foizi sifatida yuk oqimi	yigirma	60	80	100	130	160	200
Yuksiz magnit yo'qotish foizi sifatida qo'shimcha yo'qotish	22	23	26	o'ttiz	38	48	65

Guruch. 4.5. Tortishuvchi dvigatelning bo'sh harakatlanishini yo'qotish

Mexanik, magnit va qo'shimcha yo'qotishlar yig'indisi bo'sh ishlayotgan yo'qotish D IAC deyiladi va aylanish tezligi n ga qarab grafiklar shaklida berilgan (4.5-rasm). Pastki egri mexanik yo'qotishlarni ko'rsatadi, keyingilari turli qo'zg'alish oqimlarida mexanik, magnit va qo'shimcha yo'qotishlar yig'indisini ko'rsatadi I c.

ē d tortish motorining samaradorligi P 2 chiqish quvvatining P1 kirish quvvatiga nisbati sifatida aniqlanadi .

ē d \u003d P2 / P1 (2.9)

Ma'lum bo'lgan yo'qotishlar bilan AR, chiqish quvvati

P2=P1- D P1
qayerda


(4.10)

Doimiy tortishish dvigatelida kirish quvvati U d I d ga teng, shuning uchun

(4.11)

Yoki

(4.12)

Dvigateldagi kirish quvvati va quvvat yo'qotishlari ma'lum bo'lsa, tortish dvigatelining samaradorligi aniqlanishi mumkin. Dvigatellardagi yo'qotishlar dastgoh sinovlari paytida hisob-kitob yoki eksperimental tarzda aniqlanadi.

Samaradorlikning vosita oqimiga bog'liqligining xarakterli egri chizig'i shaklda ko'rsatilgan. 2.4. Kam yuklar zonasida samaradorlik past, nominal yuklar zonasida u eng katta qiymatga ega, keyin esa yuk ortib borishi bilan kamayadi. Kam yuklarda past samaradorlik mexanik yo'qotishlarning katta ta'siri bilan izohlanadi va yuqori yuklar hududida samaradorlikning pasayishi elektr yo'qotishlarining ko'payishi bilan bog'liq.