O‘zbеkistоn rеspublikаsi оliy vа o‘rtа mаxsus tа`lim vаzirligi

4- Тажриба иши.


Фаза роторли асинхрон юритгичнинг генератор ҳолатидаги ишлашини ўрганиш.

Ишни бажаришдан мақсад:

Фаза роторли асинхрон юритгичларнинг генератор ҳолатидаги ишини ва механик тавсифини тажриба йўли билан қуришни ўрганиш.

Қисқача назарий маълумотлар.

Электр юритмаларда қўлланиладиган электр юритгичлар жуда фойдали ҳусусиятга эга. Улар юритгич ҳолатида ва генератор ҳолатида ишлаши мумкин. Генератор ҳолатида ишлаши электр юритмаларни тормозлаш учун қўлланилади ва электр тормозлаш дейилади.
Электр тормозлашнинг бир қанча афзалликлари бор, жумладан тормозлашнинг равонлиги, тормозлаш моментини кенг кўламда ўзгартириш жараёнининг соддалиги, механик тормозлашдан фарқли тез ишдан чиқадиган қисмларнинг йўқлиги, энергияни тармоққа қайтариш мумкинлиги, бошқаришнинг аниқлиги, автоматлаштиришнинг осонлиги, тормозлаш вақтини ўзгартириш мумкинлиги. Шу жиҳадлари туфайли электр юритмаларни бошқаришда кенг қўлланилади.
Фаза роторли асинхрон юритгичларда уч хил тормозлаш усуллари қўлланилади, булар:
- электр энергиясини тармоққа қайтариш усули;
- динамик тормозлаш усули;
- алмаштириб улаш усули;
Электр энергиясини тармоққа қайтариш усули.
Юритгични, электр энергиясини тармоққа қайтариб тормозлаш ҳолатига ўтказиш учун, унга қўйилган статик моментнинг йўналиши харакатлантирувчи моментининг йўналиши билан бир хил бўлиши керак. Бундай момент таъсирида юритгичнинг ротори тезлиги оша бошлайди. Тезланиш натижасида роторнинг тезлиги синхрон тезликка тенглашганда, унинг Э.Ю.К, токи ва харакатлантирувчи моменти нолга тенглашади. Тезликнинг тобора ошиши натижасида роторнинг тезлиги синхрон тезликдан ортиб кетади, ω>ω₀ бўлади ва қуйидаги ифодага кўра сирпаниш манфий бўлади:

Роторда йўналиши ўзгарган Э.Ю.К ва ток пайдо бўлади. Ўзгарувчан токнинг йўналиши ўзгариши бу токнинг фазаси 180⁰ га ўзгаришидир, яъни йўналиши бошқа ўзгармас кўрсатгичга, масалан тармоқ кучланишига нисбатан ўзгаради.
Юритгичнинг харакатлантирувчи моментининг ҳам йўналиши ўзгаради. Харакат йўналиши ўзгармагани учун, актив қувват манфий бўлади ва у тармоққа қайтарилиб юритгич генератор ҳолатида ишлай бошлайди, моменти эса статик моментга тескари тормозловчи бўлади.
Генератор ҳолатида ҳам юритгич тармоқдан магнит майдон ҳосил қилиш учун реактив қувват истемол қилади.
Роторнинг тезлиги тормозловчи момент статик момент билан мувозанатлашгунча ошади ва ундай кейин ўзгармайди.
Бу усул кўтариш машиналарида юкни бир хил тезлик билан туширишда қўлланилади.
Тармоққа уланган юритгичнинг схемаси ўзгармайди ва формуласи қуйидагича ифодаланади:

Бунда сирпаниш ишораси манфий (-S) эканлиги ҳисобга олиниши керак. Механик тавсифи II квадрантада жойлашади (1-расм).

1-расм. Электр энергияни тармоққа қайтариш усули.
Динамик тормозлаш усули
Бу усулни амалга ошириш учун ишлаётган юритгичнинг статор чулғами тармоқдан узилади ва иккита фазасига ўзгармас ток берилади (2-расм а). Ротор ишчи машина томонидан олаётган энергия ҳисобига айланишда давом этади. Юритгич мустақил қўзғатишли ўзгарувчан ток генераторига айланади.
Статор чулғамидаги ўтаётган ўзгармас ток ўзгармас магнит майдони ҳосил қилади. Бу майдон харакатдаги ротор чулғамларини кесиб ўтади ва уларда Э.Ю.К ҳосил қилади.

Э.Ю.К таъсирида ротор чулғамларида ток оқа бошлайди. Бу ток билан магнит майдонининг ўзаро таъсири остида харакатга тескари тормозловчи момент ҳосил бўлади ва у айланиш тезлигига, статордаги ток миқдорига ва ротор занжири қаршилигига боғлиқ бўлади. Бу момент таъсири остида юритгич секинлашади ва тўхтайди.

Динамик тормозлаш режимидаги сирпанишни ротор тезлигининг синхрон тезликка нисбати деб тушунилса

Унда М_дт=f(S) боғланиш қуйидаги формула билан ифодаланади:

Юритгич ҳолатидан фарқли ω=ω₀ да S=1 ва ω=0 S=0 бўлади. Механик тавсиф II квадрантада жойлашади (2-расм б). Расмдаги 1ва 2 графиклар статор токи бир хил, лекин ротор занжирининг турли қаршиликларига тааллуқли 3 график токнинг камроқ миқдорига тегишли.
Алмаштириб улаш усули.
Бу усулни икки хил бажариш мумкин. Юритгични тўхтатиб, тескари томонга айлантириш учун ва актив статик моментни мувозанатлаш учун.
Биринчисида ишлаётган юритгичнинг статор чўлғами тармоқдан узилиб, хохлаган иккита фазаси алмаштириб уланиб тармоққа қўшилади (3-расм а). Натижада магнит майдонининг айланиш йўналиши ва харакатлантирувчи момент йўналиши ўзгаради. Момент харакатга тескари тормозловчи бўлади ва унинг таъсирида юритгич секинлашиб тўхтайди. Шу ҳолатда у тармоқдан узилмаса, тескари томонга айланиб харакатланади.
Иккинчисида, масалан кўтариш машинасида, юритгич юкни кўтаришга уланган,
унинг ротори юкнинг оғирлиги таъсирида секинлашиб тўхтайди ва магнит майдонига

2-расм. Динамик тормозлаш усули.

тескари томонга айлана бошлайди, тезлиги ошиб боради. Бу юритгичнинг тормозловчи ва статик моменти мувозанатлашгунча давом этади, кейин тезлик барқарорлашади.

Иккала ҳолатда ҳам ротор магнит майдонига тескари харакатланади. Бунда Э.Ю.К ва сирпаниш қийматлари ошиб кетади.
Сирпаниш қуйидагича ифодаланади:

Механик тавсифлар графиклари II ва IV квадрантада жойлашади (3-расм б) ва қуйидаги формула билан ифодаланади:

бунда S>1 эканлиги ҳисобга олиниши керак.

Тажриба ишини бажариш режаси:

1. Тажриба иши тузилиши билан танишиш.
2. Электр энергияни тармоққа қайтариш усулини ўрганиш ва механик тавсифини қуриш.
3. Алмаштириб улаш усулини ўрганиш ва механик тавсифини қуриш.
4. Динамик тормозлаш усулини ўрганиш ва механик тавсифини қуриш.
5. Бажарилган ишнинг ҳисоботини тузиш.

Тажриба ишини бажариш тартиби ва услуби:

1. Тажриба иши тузилиши.

5-расм. Тажриба қурилмасининг электр схемаси.

Ўрганилаётган юритгич, юклама машиналари, қўшимча қаршиликлар стенд ортига ўрнатилган. Қўшимча қаршиликлар юритгич роторининг ҳар бир фазаси учун 2 тадан бўлиб, улар 1R=1.8 Oм ва 2R=1.8 Oм га тенг.

Юклама машиналари тажриба ишида статик момент ҳосил қилиш учун қўлланилади, яъни ишчи механизм вазифасини бажаради.
Юклама машиналари генератор-юритгич тизими бўйича уланган ўзгармас ток юритгичларидан иборат. Юклама машинанинг бундай тизими сирпанишнинг ҳар қандай қийматларида, критикдан юқори бўлганда ҳам электр юритгичнинг механик тавсифини қуриш имкониятини таъминлайди. Улар билан бирга қисқа туташган роторли асинхрон юритгич ишлайди.
Юклама машина ўрганилаётган фаза роторли асинхрон юритгич билан ва ёрдамчи машина қисқа туташган роторли асинхрон юритгич билан ярим муфталар воситасида уланган.
Ўрганилаётган АК61-4 русумидаги фаза роторли асинхрон юритгичнинг паспорт кўрсатгичлари:
Номинал қувват, кВт – 10
Статорнинг номинал кучланиши, В – 220/380
Статорнинг номинал токи, А – 37/21,5
Номинал айланиш тезлиги, айл/мин – 1420
Номинал Ф.И.К, % - 83,5
Номинал қувват коэффициенти – 0,85
Статор чўлғам фазасининг актив қаршилиги, Ом – 0,545
Роторнинг номинал кучланиши, В – 207
Роторнинг номинал токи, А – 32
Ротор чўлғам фазасининг актив қаршилиги, Ом – 0,2
Юклама машина П-52 русумидаги ўзгармас ток генераторининг паспорт кўрсатгичлари:
Номинал қувват, кВт – 6,5
Номинал кучланиш, В – 230
Номинал ток, А – 28,2
Номинал айланиш тезлиги, айл/мин – 1450
Номинал Ф.И.К, % - 82
Якор чўлғами ва симларнинг қаршилиги, Ом – 1,03
П-52 русумидаги ўзгармас ток электр юритгичининг паспорт кўрсатгичлари:
Номинал қувват, кВт – 6
Номинал кучланиш, В – 160
Номинал ток, А – 37,5
Номинал айланиш тезлиги, айл/мин – 1450
Номинал Ф.И.К, % - 82
Ёрдамчи А52-4 русумидаги қисқа туташган роторли асинхрон юритгичнинг паспорт кўрсатгичлари:
Номинал қувват, кВт – 7
Номинал кучланиш, В – 380
Номинал ток, А – 14,2
Номинал Ф.И.К, % - 87
Номинал қувват коэффициенти – 0,86
Номинал айланиш тезлиги, айл/мин – 1440
Моментни чегаралаш мақсадида ўрганилаётган АК61-4 юритгичнинг тавсифлари пасайтирилган кучланишда (380 В ўрнига 95 В да) олинади.
Айланиш тезлигини ўлчаш учун П-52 юритгич ўқига тахогенератор ўрнатилган. Тахогенератор айланиш тезлигини ўлчаш асбоби тахометрга уланган.
Тажриба қурилмасида қўлланилган электр ускуналар, электр схемада қуйидагича белгиланган (5-расм):
QF, QF3, QF4 – автомат ўчиргичлар;
SA1, SA4, SA5 – пакетли выключателлар;
SA2 – пакетли переключатель;
SA3 – тумблер;
SBC, SBT – бошқариш кнопкалари;
PA1, PA2, PA3, PA6, PA7 – амперметрлар;
PV1, PV2, PV3 – вольтметрлар;
Pn – тахометр;
M – ўрганилаётган электр юритгич;
M1, LM1 – ўзгармас ток юритгичи;
M2 – ёрдамчи электр юритгич;
ЮМ, LЮМ – ўзгармас ток генератори;
BR – тахогенератор;
1R, 2R – қўшимча қаршиликлар;
R_ДТ – динамик тормозлаш қаршилиги;
R1, R2 – реостатлар;
Шу билан бирга аппаратларнинг ҳолатлари қуйидагича белгиланган:
Ул – уланган ҳолат;
Уз – узилган ҳолат;
КК – кетмағкет ҳолат;
Пар – параллел ҳолат;
Тажриба иши стендининг тузилишини, электр схемани ва юритгичларнинг кўрсатгичларини, ишни бошлашдан олдин диққат билан ўрганиб чиқиш лозим.

3. Электр энергияни тармоққа қайтариш усулини ўрганиш ва механик тавсифларини қуриш.

Тармоққа энергияни қайтариш ҳолатидаги механик тавсифлар, ўрганилаётган М юритгичнинг ротор занжирига қўшимча қаршилик уламасдан R_қ=0 ва қўшимча қаршилик улаб R_қ=3.6 Ом, қурилади. Бу қуйидаги тартибда амалга оширилади:
Қуйидаги шаклда тажриба иши кўрсатгичлари жадвали тузилади.

№	PA3	PV3	Pn	RҚ	М	М(Н)
Ўлчов бирлиги	А	В	Айл/мин	Ом	Нм	Нм
1 2 3 4			1400 1450 1500 1550	0 0 0 0
1 2 3			1450 1500 1550	3.6 3.6 3.6

3.1. QF автомати уланади ва R1 реостати ёрдамида ЮМ юклама машинасининг LЮМ қўзғатиш чулғамида 0.58 А ток ўрнатилади. (PA6 амперметрнинг юқори шкаласида 29 бўлак бўлади)

3.2. SA2 переключатели КК ҳолатига ўтказилади, бу билан ЮМ юклама машинаси ва М1 ўзгармас ток юритгичининг якор занжирлари узилади (PV3 вольтметри кетма-кет уланади), чунки бу занжир уланган ҳолатида ЮМ ва М1 ларни ишга тушириб бўлмайди. Занжирни улаш учун уларнинг Э.Ю.К.лари бир хил бўлиши керак.
3.3. SA3 тумблери I ҳолатига ўтказилади.
3.4. SA4 ва SA5 выключателлари Уз ҳолатига ўтказилади.
3.5. QF4 автомати билан ўрнатилаётган юритгич М, SBC кнопкаси билан ёрдамчи юритгич М2 ва у орқали ўзгармас ток юритгичи М лар ишга туширилади. ЮМ ва М1 ларнинг Э.Ю.К. ларини бир хил қилиш учун R2 реостати ёрдамида PV3 вольметри кўрсатгичини 0 га келтирилади. SA2 переключатели Пар ҳолатига ўтказилиб, ЮМ ва М1 ларнинг якор занжирлари уланади.
3.6. SA4 выключатели Ул ҳолатига ўтказилади, бунда R_қ=0 бўлади. R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токи оширилиб, М юритгичнинг тезлиги n₀=1400 айл/мин қийматга келтирилади (Pn тахометри кўрсатади). Шу билан М юритгични механик тавсифини олишга тайёр қилинади, бу дастлабки ҳолат бўлади.
3.7. R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини оширилиб, М юритгичнинг тезлигини максимал қийматгача оширилади. Бунда, жадвалда дастлабки ҳолат учун ва кўрсатилгандек М юритгичнинг тезлигини хар 50 айл/мин га кўтарилган ҳолатлар учун, нуқталар олинади (PA3, PV3, Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари олиниб, жадвалга ёзилади).
3.8. R2 реостат орқали М юритгичнинг тезлиги яна n₀=1400 айл/мин га келтириб қўйилади.
3.9. SA4 ва SA5 выключателлар Уз ҳолатига ўтказилади, бунда М юритгич роторининг занжирига R_Қ=3.6 Ом қаршилик уланади, бу дастлабки ҳолат бўлади.
3.10. R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини оширилиб, М юритгичнинг тезлигини максимал қийматгача оширилади. Бунда, жадвалда дастлабки ҳолат учун ва кўрсатилгандек М юритгичнинг тезлигини хар 50 айл/мин га кўтарилган ҳолатлар учун, нуқталар олинади (PA3, PV3, Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари олиниб, жадвалга ёзилади).
3.11. R2 реостат орқали юритгичнинг тезлиги минимал қийматга келтириб қўйилади.
М юритгичнинг ўқидаги тажриба давомида ҳосил қилинадиган момент ва М_(н) юритгичнинг номинал кучланишига мувофиқ бўлган момент миқдорлари ҳисобланиб, жадвал тўлдирилади.
Моментнинг миқдорлари қуйидагича ҳисобланади:
Олдин ЮМ юклама машинасининг электр магнит қувватлари ушбу формула орқали аниқланади:

бу ерда:
- юклама машинасининг кучланиши (PV3 вольтметри кўрсатгичлари);
- юклама машинасининг токи (PA3 амперметрининг кўрсатгичлари);
=1.03 Ом- юклама машинаси якор чўлғами занжири қаршилиги;
- М юритгич ва ЮМ юклама машиналардаги механик ва пўлатидаги қувват йўқотилиши;
миқдорлари 5-расмдаги тезликка боғлиқ бўлган графикдан олинади. Моментнинг ишораси аниқланаётганда, энергияни тармоққа қайтариш ҳолатида <0 ва n>0 бўлади.
Кейин юритгичнинг ўқидаги моментнинг миқдорлари

ифода орқали аниқланади.
Номинал кучланишга мувофиқ момент миқдорлари

ифода орқали аниқланади.
Бу ерда :
- ўрганилаётган юритгичнинг номинал кучланиши -380 В
- ўрганилаётган юритгичнинг статоридаги кучланиш - 95 В
Жадвалда келтирилган кўрсатгичларга асосан юритгичнинг знергияни тармоққа қайтариб бериш ҳолатидаги механик тавсифлари координата текислигининг II квадрантасида қурилади. Абсцисса ўқида М_(н) момент миқдорлари, координата ўқида n тезлиги миқдорлари белгиланади.

4. Алмаштириб улаш усулини ўрганиш ва механик тавсифини қуриш.

Алмаштириб улаш ҳолатидаги механик тавсифлар ўрганилаётган М юритгичнинг ротор занжирига қўшимча қаршилик уламасдан R_Қ=0 ва қўшимча қаршилик улаб R_Қ=3.6 Ом қурилади.
Юқорида келтирилган шаклдаги жадвал тузилади.

№	PA3	PV3	Pn	RҚ	М	М(Н)
Ўлчов бирлиги	А	В	Айл/мин	Ом	Нм	Нм
1 2 3 4 5			100 50 0 100 200	0 0 0 0 0
1 2 3			100 50 0	3.6 3.6 3.6

4.1. SA4 выключатели Ул ҳолатига ўтказилади, бунда R_Қ=0 Ом бўлади ва жадвалга PA3, PV3 ва Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари ёзилади.

4.2. R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини камайтириб, М юритгичнинг тезлигини n=0 гача пасайтирилади. Бунда, жадвалда кўрсатилгандек М юритгичнинг тезлигини ҳар 50 айл/мин га пасайтирилган ҳолатлар учун нуқталар олинади (PA3, PV3, Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари жадвалга ёзилади).
4.3. М1 юритгичнинг қўзғатиш токи 0 га тенг бўлганда (PA7 амперметри кўрсатгичи) SA3 тумблери II ҳолатга ўтказилади.
4.4. R2 реостат орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини ошириб, М юритгични алмаштириб улаш ҳолатига ўтказиб тезлиги n=100 айл/мин гача кўтарилади. Жадвалда кўрсатилгандек ҳар 100 айл/мин га кўтарилган ҳолатлар учун нуқталар олинади (PA3, PV3, Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари жадвалга ёзилади). Бунда n тезликнинг 0 дан кейинги миқдорлари манфий ишорали бўлади. Шу билан бирга PA3 ва PV3 кўрсатгичларининг ҳам ишораларига аҳамият бериш керак.
4.5. R2 реостат орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини камайтирилиб, М юритгичнинг тезлиги 0 гача камайтирилади. М1 нинг қўзғатиш токи 0 гача тенглашганда SA3 тумблери I ҳолатга ўтказилиб, R2 реостат орқали М юритгичнинг тезлиги 100 айл/мин гача кўтарилади.
4.6. SA4 ва SA5 выключателлар Уз ҳолатига ўтказилади. Бунда М юритгич роторининг занжирига R_Қ=3.6 Ом қаршилик уланади. Ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари олиниб, жадвалга ёзилади.
4.7. 4.2, 4.3 ва 4.4 бандда кўрсатилган тажрибалар такроран бажарилади.
Механик тавсифларнинг кўрсатгичларини ҳисоблаш ва уларни қуриш юқорида кўрсатилгандек тартибда бажарилади. Шуни кўзда тутиш керакки ҳисоблашда моментнинг ишораси аниқланаётганда алмаштириб улаш ҳолатида <0 ва n>0 бўлади.

5. Динамик тормозлаш усулини ўрганиш ва механик тавсифини қуриш.

Динамик тормозлаш ҳолатида механик тавсифлар ўрганилаётган М юритгичнинг ротори занжирига қўшимча қаршилик уламасдан R_Қ=0 қурилади.
Юқоридаги 4.7 бандда кўрсатилган n=-1000 айл/мин холатидан бошлаб қуйидаги тартибда бажарилади:
Қуйидаги шаклда тажриба иши кўрсатгичлари жадвали тузилади.

№	PA3	PV3	Pn	RҚ	М
Ўлчов бирлиги	А	В	Айл/мин	Ом	Нм
1 2 3			0 100 200	0 0 0
1 2 3				3.6 3.6 3.6

5.1. R2 реостат орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини камайтирилиб, М юритгичнинг тезлиги 0 гача камайтирилади. М1 нинг қўзғатиш токи 0 гача тенглашганда SA3 тумблери I ҳолатга ўтказилади. SA4 выключатели Ул ҳолатига ўтказилади. R2 реостат орқали М юритгичнинг тезлиги 1500 айл/мин га келтирилади.

5.2. QF4 автомати узилади, QF3 автомати уланади. М юритгич тўхтайди.
5.3. QF3 автомати узилади. R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токини оширилиб, М юритгичнинг тезлиги n=500 айл/мин гача кўтарилади. Жадвалда кўрсатилгандек ҳар 100 айл/мин га кўтарилган ҳолатлар учун нуқталар олинади (PA3, PV3, Pn ўлчов асбобларининг кўрсатгичлари жадвалга ёзилади). Бунда PA3 ва PV3 кўрсатгичларининг ишораларига аҳамият бериш керак.
М юритгичнинг ўқидаги тажриба давомида ҳосил қилинадиган момент миқдорлари юқорида келтирилган формулалар орқали ҳисобланиб, жадвал тўлдирилади. Бунда, динамик тормозлаш ҳолатида <0 ва n>0 бўлиши кўзда тутилиши керак.
Механик тавсифнинг графиги координата тизимининг II квадрантасида жойлашади. Абсцисса ўқининг манфий томонида М моменти миқдорлари, ордината ўқида n тезлик миқдорлари белгиланади.
5.4. . R2 реостати орқали М1 юритгичнинг қўзғатиш токи 0 қийматга келтирилади.
5.5. SBT кнопкасини босиб, М2 юритгич тўхтатилади.
5.6. R1 реостати орқали ЮМ қўзғатиш токи минимал миқдорга пасайтирилади, QF автомати узилади.
5.7. Шкафдаги 13,8,7,2 ва 1 автоматлар узилади.

6. Бажарилган ишнинг ҳисоботи.

Ҳисоботга сарварақ ёзилади.
Ҳисоботнинг мазмуни қуйидагилардан иборат бўлади:
6.1. Ишнинг номланиши.
6.2. Ишни бажаришдан мақсад.
6.3. Электр юритгичларнинг паспорт кўрсатгичлари.
6.4. Тажриба қурилмасининг электр схемаси.
6.5. Тажриба иши кўрсатгичлари жадвали.
6.6. Электр юритгичнинг қурилган тормозлаш ҳолатларидаги механик тавсифлари графиклари.