Energetika

Машқ 1. Кетма кет қўзғалувчан ўзгармас ток моторининг (КҚ ЎТМ) табиий электромеханик ва механик тавсифлари хисоблансин ва қурилсин. Моторнинг берилган номинал кўрсаткичлари куйидаги жадвалда келтирилган

Вариант №	Рн, кВт	nH , айл/мин	UH, В	Iн, А
1	4	500	220	38	0,7
2	5	600	220	40	0,71
3	6	700	220	42	0,72
4	7	800	220	44	0,73
5	8	900	220	46	0,74
6	9	1000	220	48	0,75
7	10	1100	220	50	0,76
8	11	1200	220	52	0,78

10-Amaliy mashg’ulot. Nasos kurilmalari uchun elektr yuritma tayyorlash.

Сув таъминоти ва канализация таъминоти ҳамда ишлаб чиқаришнинг деярли барча соҳаларида суюқ моддаларни транспортировка қилишда марказдан қочма насослар жуда кенг қўлланилади.

1.1 – расм. Марказдан қочма насоснинг тузилиш схемаси

1.1– расмда марказдан қочма насоснинг тузилиш схемаси тасвирланган. Насос корпусининг ичи 1 спираль кўринишга эга бўлади, унинг 2 ўқига ишчи ғилдирак 3 зич қилиб маҳкамланган бўлади. Ишчи ғилдирак олд ва орқа дисклардан иборат бўлиб, улар орасига ишчи ғилдиракнинг айланиш йўналишига гескари радиус бўйича букилган парраклар 4 ўрнатилган. Насос кўрпуси 5 ва 6 қувурчалар ёрдамида сўрувчи ва босиш кучи қувурларига уланади.

Узатиш – Q [м³/соат] – вақт бирлиги ичида насос узатаётган сувнинг ҳажми.

Босим кучи – H [м.сув.уст] – насоснинг кириш ва чиқиш қувурчаларидаги босимлари фарқи.

Босим кучи – сарф тавсифи – марказдан қочма насос босим кучининг унинг узатишига боғлиқлик тавсиф.

1.2 – расм. Насоснинг босим кучи – сарф тавсифи

Тармоқнинг гидравлик тавсифи – тармоқда босим кучи исрофининг сарфга боғлиқ тавсифи.

Ишчи нуқта – тармоқнинг гидравлик тавсифи билан насоснинг босим кучи – сарф тавсифи кесишган нуқта. Ишчи нуқта насоснинг тармоққа уланганда насоснинг қандай босим кучи ва узатишда ишлашини билдиради.

Сўрилиш баландлиги – Н_сўр [м] – насос ишчи ғилдираги ўқи билан резервуардаги сувнинг энг қуйи сатҳи орасидаги метрда ўлчанган фарқи. Бу фарқ насоснинг энг қуйи сатҳини бирлаштирувчи сув қувуридаги босим кучи исрофини чиқариб ташлангандаги ва сув резервуарнинг энг қуйи юзаси атмосфера босими остида бўлган ҳолат учун сўрилиш баландлиги.

Резервуарнинг энг қуйи сув сатҳидан кўтариш босим кучлари фарқи ҳисобига амалга ошади, бунда насос ишчи ғилдирагида босим кучи пасаяди ва суватмосфера босими остида бўлади.

Кватацион заҳира — NPSH [м.сув уст] — насоснинг сўрувчи қувурчаларида кавитациясиз ишлашини таъминловчи минимал босим.

Насоснинг тўлиқ қуввати — Nu [Вт] — вақт бирлиги ичида насосдан узатилаётган сув учун сарф бўладиган тўлиқ энергшия.

Nu = ρ • g • Q • H.

Насос ўқидаги қувват — Nw [Вт] — марказдан қочма насос ўқига бериладиган механик қувват. Механик қувват, фойдали қувватга гидравлик исрофлар ва ишчи ғилдиракдаги сирпаниш исрофларининг йиғиндисини қўшилган қийматидан катта бўлади.

Nw = Nu / η

Насоснинг ФИК — η [%] — марказдан қочма насоснинг фойдали қувватининг ўқидаги механик қувватига нисбати билан аниқланади.

Номиналь босим — PN — ҳарорати 20°C бўлган энг катта сиқилган босим остидаги сувни узатишга рухсат этиладиган босим.

Корхона сув таъминоти тизимида ўрнатилган марказдан қочма насос русуми К100-80-160 бўлиб, қуйидаги номиналь техник кўрсаткичларга эга: сув узатиши Q=100 м³ / соат, босим кучи ҳосил қилувчи баландлик Н = 32 м, КЗ = 4,5 м.

Насос қурилмаси учун электр мотор танлаш унинг статик моменти қиймати асосида танланади. Шунинг учун насос қурилмасининг механик тавсифини ҳисоблаш керак бўлади. Бунинг учун насос қурилмасининг механик қувватини ҳисоблаб аниқлаймиз

Nu = ρ • g • Q • H/0,1• 9,81• 360 • 32 /0,8 = 14 кВт.

Марказдан ыочма моторнинг номиналь тезлиги га ва мос равишда статик моменти га тенг. Насос қурилмасини бошқариш учун частотани ўзгартириб тезлиги ростланадиган асинхрон электр юритма танланган экан унда насос қурилмасининг статик моментини частотага боғлиқ тавсифини ҳисоблаймиз.

Насос қурилмаси учун статик моментнинг бошланғич қийматини номиналь қийматининг 10% ни ташкил этади, яъни га тенг. Насос қурилмасининг статик моментининг частотага боғлиқ ўзгариши қуйидаги формула билан ҳисобланади

(1.1)

,

,

,

,

,

,

Насос қурилмасининг ҳисобланган статик моменти қийматларини 1.1 – жадвалга қайд қиламиз.

1.1 – жадвал

Статик момент кўрсаткичлари	Частота,
	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1
	0,11	0,15	0,25	0,32	0,68	1
МС, Нм	10	13	22	28	59,8	87,9

1.1 – жадвалда қайд қилинган насос қурилмасининг механик тавсифи кўрсаткичлари асосида статик момент ва частотага боғлиқлик тавсифи графигини чизамиз (1.3 – расм).

1.3 – расм. Насос қурилмасинигнг механик тавсифи

Юқорида қилинган назарий ҳисоб-китоблар асосида ҳамда насос қурилмалари электр юритмаларига қўйиладиган асосий талаблар махмуаси асосида ҳамда бу юритмани бошқариш иқтисодий бошқаришга асосланганлигидан келиб чиқиб ва бошқаришдаги технологик кўрсаткичларни ҳисобга олган ҳолда 5.5 – расмда тасвирланган функционал схемага эга бўлган автоматлаштирилган асинхрон электр юритма танланди.

Автоматлаштирилган тезлиги частотани ўзгартириб бошқариладиган асинхрон электр юритма қуйидаги тартибда ишлайди. Асихрон моторнинг ишга тушиши вазифаловчи қурилмадан олиган сигнал асосида, ТЎЎ лоқали тезликни назорат қилиб борилиши билан частотани нолдан то номинал қийматиганча ўзгартириб амалга оширилади. Ҳар бир частотага мос келадиган кучланишнинг қиймати КББ блокида жорий этилган ақтисодий бошқариш қонуни (бу ердае статор кучланишининг нисбий қиймати, статор кучланиши частотасинин нисбий қиймати) бўйича ҳисобланиб борилади.

Асинхрон мотор номинал тезлигига эришганидан сўнг босим ўлчов ўзгарткичи БосЎЎ ва сув сарфи ўлчов ўзгарткичи СарфЎЎ ҳамда МЎЎ ишлай бошлайди. Бу кўрсаткичларнинг ўзгариш ва мотор валидаги моментнинг ўзгариши ОБ бокида қайта ишланиб частотани, яъни мотор тезлигини коррекциялаш учун U_f сигналини ишлаб чиқаради ва ЧББ ва КББ блокларига узатади ва натижада асинхрон мотор энг кам қувват исрофи ҳамда энг катта қувват коэффициенти қийматларида ишлайди. ОБ блокининг вазифаси асинхрон мотор валидаги моментнинг ҳамда технологик ўлчов ўзгарткичларнинг ўзгариши асосида частота ва кучланишнинг лртимал қийматларида бўлишини таъминладан иборат.

2.5 – рсм. Насос қурилмаси тезлиги частотани ўзгартириб бошқариладиган автоматлаштирилган асинхрон электр юритманинг функционал схемаси:

БошТ – бошқарилувчи тўғрилагич; КАИ – кучланиш автоном инвертори; А – асинхрон мотор; НҚ – насос қурилмаси; ИФБТ – импульс-фаза бошқарув тизими; АИБТ – автономн инверторнинг бошқарув тизими; МЎЎ – момент ўлчов ўзгарткичи; КЎЎ – кучланиш ўлчов ўзгарткичи; ТезЎЎ – тезлик ўлчов ўзгарткичи; КББ – кучланишни бошқариш блоки; ЧББ – частотани бошқариш блоки; БосЎЎ – босим ўлчов ўзгарткичи; СарфЎЎ – сарф ўлчов ўзгарткичи; ОБ – оптималлаш блоки; ВҚ – вазифаловчи қурилма; U_` - куланишни бошқариш сигнали; U_f – частотани бошқариш сигнали; U_З – вазифаловчи сигнал; U_f – частотани коррекциялаш қиймати.

Тезлиги частотани ўзгпртириб бошқариладиган насос қурилмаси асинхрон электр юритманинг асосини ПЧ-ТТПТ сериядаги частота ўзгарткич ташкил этади (тижоратда номланиши «ОМЕГА-2»). Бу частота ўзгарткичда DSP контроллернинг ишлатилиши созлашни осонлаштирди, ишончлилик даражаси ошди ва фукциянал имкониятлари кенгайди. Сивутиш тизимининг яхшиланганлиги ярим ўтказгичли куч модуллариниг ишлаши комфортини оширди ва ўз навбатида уларнинг ишлаш муддатларини узайишига олиб келади. Икки қаторли суюқ кристалли дисплейларнинг қўлланилиши ишловчилар учун қулайликлар яратиши билан бир қаторда керакли кўрсаткичлар ва иш режимларини дастурлашда бир мунча қулайликлар туғдиради, шунингдек кечаётган жараёнларни кузатиш мумкин бўлади. Вектор усул билан бошқарув импульсларини ташкил этилиши частота ўзгарткичнинг частотанинг кичик қийматларида турғун ишлашини таъминлайди ва ПЧ-ТТПТ да юзага келадиган хусусий динамик исрофларни камайтиради.

11-Amaliy mashg’ulot. Texnologik mashinalarda quvvat isrofini taxlili va x.k
4АН160S4 русумли асинхрон моторнинг берилган номинал кўрсаткичлари: Р2Н = 18,5 кВт; nН=1450 айл/мин; I1H=36,5 А; H=88%; cosН=0,87; Мн.т./Мн=1,3; ММАХ/Мн=2,1; J=0,37 кГм². Асинхрон моторнинг ўзгармас қуввати исрофи аниқлансин.

Иш режими юкланиш моменти орқали берилган бўлгани учун ҳисоблашни электр юритманинг механик координаталари ва кўрсаткичлари орқали амалга оширамиз. Асинхрон моторнинг номинал ва салт юриш режими бурчак тезликларини аниқлаймиз:

Асинхрон моторнинг номинал сирпаниши ва моменти қийматларини аниқлаймиз:

Асинхрон мотор механик тавсифининг ушбу участкасини чизиқли деб қараб (4.16) ифодадан эканлигини аниқлаб ва ни ҳисоблаб топамиз.

Ушбу нуқта учун P ни аниқлаймиз

Р=Мсун0Sсун(1+R1/R’2)=1101570,03(1+0,6) = 829 Вт.

РН=РН(1 - Н)/Н=18500(1- 0,88)/0,88=2523 Вт.

Vн=Mн0 SН(1+R1/)=1221570.033(1+0,6)=1011 Вт.

Асинхрон моторнинг ўзгармас қуввати исрофи

K=PН - VН=2523 - 1011=1512 Вт.

Машқ 7. Асинхрон моторнинг куйидаги жадвалда берилган номинал кўрсаткичлари асосида моторнинг ўзгармас қуввати исрофи аниқлансин. J=0,37 кГм².

Вари-ант №	РН, кВт	nH, айл/мин	I1H, A	cosН	H, %	Мн.т./Мн	ММАХ/Мн
1	10	1200	24	0,7	74	1,1	1,8
2	12	1300	26	0,72	75	1,2	1,9
3	14	1400	28	0,74	76	1,3	2
4	16	1500	30	0,76	77	1,4	2,1
5	18	1600	32	0,78	78	1,5	2,2
6	20	1700	34	0,79	79	1,6	2,3
7	22	1800	36	0,8	80	1,7	2,4