kasutatud reostaatkäivitust ja reostaatpidurdust. Samuti saab reostaate kasutada mootori kiiruse reguleerimiseks. Reostaatkäivitus, -pidurdus ja -reguleerimine olid valdavalt kasutusel pooljuhtmuundurite eelsel ajal, mil masina toitepinge ja/või sageduse reguleerimine oli seotud suurte raskustega. Alalisvoolumasina reostaatkäivitust, -reguleerimist ja -pidurdust võimaldav lülitus on näidatud joonisel 4.8. Mootori ankruahelasse on lülitatud takistid R1, R2 ja R3. Ankruahela summaarne takistus . Mootori käivitusvool on pöördvõrdeline ankruahela takistusega. suma a +++= RRRRR 321 = RUI sumaaa . Takistuse suurenemisel väheneb vooluga võrdeliselt ka mootori moment amm = ΦIkT , kus km on masina ehitusest konstant tegur Ф on magnetvoog. Mootori käivitamisel lülitatakse algul ankruga jadamisi kõik takistid ning käivitamine toimub vastavalt mootori tunnusjoonele 1, kuni vool väheneb läveni I1. Seejärel
2. Generaatori pinge sagedus: 53,3 Hz. Küsimus 2 Alalisvoolugeneraator pannakse pöörlema kiirusega 230 rad/s. Generaatori klemmidele on Õige ühendatud koormus takistus 14 . Generaatori konstandid on järgmised: KE = 3 Vs/rad ja Hinne 2,00 / 2,00 KI = 3 Nm/A. Generaatori ankruahela takistus on 1,33 . Arvutage generaatorit iseloomustavad suurused (mehaanilisi ja lisakadusid mitte arvesse võtta). Kliki küsimuselt märgistuse Vastuseks sisestage õige arv õigesse aknasse: eemaldamiseks 1. Võimsus, mida generaator annab koormustakistusele: Õige
reverseerimisel. 3) Dünaamiline pidurdus. Dünaamilisel pidurdamisel lahutatakse mootori ankur võrgust ja ühendatakse takistiga. Kui ergutusmähis jääb ühendatuks alalisvooluallikaga, siis saame võõrergutusega dünaamilise pidurduse. Kui aga ergutusmähis on rööbiti ankrumähisega, saame endaergutusega dünaamilise pidurduse. Dünaamiline pidurdus: a võõrergutusega, b endaergutusega Tunnusjoone jäikus sõltub ankruahela takistusest ja magnetvoost. Mida suurem on ankruahela takistus, seda pehmem on tunnusjoon. Võõrergutusega dünaamiline pidurdus on töökindel ja lihtne. Ta on majanduslikult ökonoomne, kuna võrgust tarbib energiat ainult ergutusmähis. Seda pidurdusviisi rakendatakse mittereverseeritavate ajamite korral ja selliste mehhanismide ajami pidurdamiseks, mida on vaja täpselt peatada. Dünaamilise pidurduse puuduseks on see, et pidurdusmoment kahaneb koos nurkkiiruse vähenemisega.
teostatud nullpingereleega KA2. Mootori ergutusmähise kaitsmiseks ülepinge eest on skeemi lülitatud lahendustakisti R4. Juhtimisahelad on kaitstud lühise eest sulavkaitsmetega F1 ja F2. Lõpulütitite mitterakendumisel on avarii lõpulülitit, mis katkestavad toite. Mootori käivitamiseks lülitatakse sisse nupp SB3 või teistpidi liikumiseks SB2. Mootori seiskamiseks tuleb vajutada STOP nuppu SB1. Peale nupu SB3 vajutmist sulgub kontatkt KA2 ja pingestab mootori ankruahela. Kiirenduskontaktorite KM4 ja KM5 peakontaktid on avatud ja seega on ankruahelasse lülitatud jadamisi käivitusreostaadi sektsioonid R1-1 ja R1-2. Käivitusvoolu vähenemisel rakendub kiirendus-kontaktor KM4, shunteerides käivitusreostaadi sektsiooni R1-1. Esimene käivitusaste on lõppenud, mootori ankruahela takistus on hüppeliselt vähenenud. Selle tulemusena toimub käivitusvoolu hüppeline suurenemine. Mootori kiiruse edasisel kasvamisel
uus võlli pöörlemissagedus n2 1600 p/min generaatori pinge väärtus ergutusvoog 2 0,8*1 Leida E2; f2=? Vastus: Generaatori pinge väärtus E2 341 V generaatori pinge sagedus f2 53,3 Hz 2. Alalisvoolugeneraatori võlli koormatakse momendiga 30 Nm. Mootori klemmidele antakse pinge 230 = 1 Nm/A. Mootori ankruahela takistus on 0,5 . Arvutage mootorit iseloomustavad suurused (mehaa Koormuse moment võllil T 30 Nm pinge klemmidel U1 230 V vool Mootori konstandid kefii Ke 1 Vs/rad E=U-iR Mootori konstandid kIfii KI 1 Nm/A Mootori pöörlemiskiirus ankruahela tak Ra 0,5 n Leida n; P=
KOOL eriala Õpilase nimi MOOTORITE VÕRDLUS Iseseisev töö Juhendaja: ..... Tartu 2017 1 VAHELDUVVOOLUMOOTORI TÜÜPID Eelised Puudused Tavalised Kasutatav rakendused toide Lühisrootoriga - Otsekäivitus - Suurem Leiab järjest Vahelduvvool asünkroonmooto - Lihtne meetod ja käivitusvool enam kasutust. r ehitus u (kuni 8x Tööstusseadmete - Ei vaja keerukaid suurem ajamid, võimsad juhtimissüsteeme nimivoolust) pumbad, tõste- ja - Madal hind - Tegelik teisaldusseadmed - Töökindel vooluimpulss , - Rasketes kuni 14x turbogeneraatorid talitusoludes ...
kus c E on alalisvoolumasina elektriline konstant, mis arvestab ankrumähise poolide arvu ja nende sektsioneerimise viisi, juhtmekeerdude arvu w sektsioonis, induktori pooluste arvu jt konstruktsiooni iseärasusi; w ankru pöörlemise nurksagedus ja ühe pooluse magnet- voog. Korrutis w F määrab suuruse dF / dt maksimumväärtuse. Alalisvoolugeneraatori klemmipinge U on aga väiksem ankrus indutseeritud elektromotoor- jõust pingelangu võrra ankruahela takistusel Ra : U = e - I a Ra . (4) 5. Alalisvoolugeneraatori karakteristikud Alalisvoolugeneraatori tööd iseloomustavaid põhikarakteristikuid on kolm: 1. Tühijooksu karakteristik e = f ( I e ) näitab ankru emj e sõltuvust ergutusvoolust I e ankruvoolu puudumise ( I a = 0 ) ja konstantse pöörlemiskiiruse1 n = const korral. 2
AAV 0030 elektriajamite üldkursus 5AP 6 4-2-0 E S 1. ELEKTRIAJAMI mõiste Elektriajam on elektromehhaaniline süsteem, mis koosneb elektrimootorist (või mootoritest), muundurist, ülekandemehhanismist ja juhtseadmest ning ette nähtud töömasina ja selle abimehhanismide liikumapanemiseks (käitamiseks). 2. ELEKTRIAJAMI struktuuriskeem 3. ELEKTRIAJAMI liikumise põhivõrrand pöörleval liikumisel Tm Ts = J(d/dt)+(/2)*(dJ/dt) d/dt= dt=d/ Tm Ts = J(d/dt)+(2/2)*(dJ/d) Võrrandi parem pool on dünaamiline moment Tm Ts = Td 4. Elektriajami liikumise põhivõrrand sirgjoonelisel liikumisel Fm Fs = m(dv/dt)+(v2/2)*(dm/ds) Fm liikumapanev (motoorne jõud Fs takistusjõud s läbitud tee 5. Staatiliste momentide ja jõudude taandamine Staatiliste koormuste mõju mootorile avaldub selles, et nende ületmiseks peab mootor arenda...
käivitamise hetkel koormatud momendiga Tst=0,85Tn . 2) Arvutada mootori pidurdustakisti vastulülituspidurduseks nimikiiruselt ankruvoolu suuna muutmisega. Mootori nimiandmed: Nimipinge Un= 440 V Nimivõimsus Pn= 42,0 kW Nimipöörlemissagedus nn= 1000 min-1 Nimivool In= 172 A Nimikasutegur n= 84,5 % LAHENDUS Leiame niminurkkiiruse × = 30 ×1000 = = 104,7 -1 30 Arvutame ankruahela takistuse 0,5 × × (1 - ) 440 0,5 × × 1 - 0,845 = 0,198 172 , et saaksime leida ideaalse tühijooksu nurkkiiruse 0 , tuleb enne arvutada mootori konstruktsiooniteguri ja nimimagnetvoo korrutis - × × = = 440 - 172 × 0,198 = = 3,88 × -1 104,7 0 = 440 0 = = 113,4 -1 3,88
põhieesmärk on valida võimsuse poolest otstarbekas elektrimootor, arvestades ka kiiruse reguleerimise vajadust ja võimalikult head kasutegurit. Järgnevad ülesanded käsitlevad selle valikuprotsessi erinevaid külgi. 6.1. Rööpergutusmootori mehaaniliste tunnusjoonte arvutus Ülesanne 6.1 Arvutada ja joonestada rööpergutusmootorile loomulik ja reostaattunnusjoon. Mootori nimivõimsus Pn = 20 kW, nimipinge Un = 220 V, ankruvool Ia = 105 A, nimi- pöörlemissagedus nn = 1000 min-1, ankruahela takistus (ankru- ja lisapooluste mähised) Ra = 0,2 ja ankruahelasse on lülitatud lisatakisti takistusega Rl = 1,8 . Rööpergutusmootori tunnusjoonte arvutamiseks on otstarbekas leida elektromotoor- jõutegur, mis konstantse magnetvoo korral on püsiva väärtusega U n - I n Ra CE = k E = , nn kus kE on elektromotoorjõu võrdetegur, magnetvoog, Wb; Un nimipinge, V;
3) külmaakumulaatori kasutamine elektritarbimise tipuajal Puudused: Sõltub vastava allika olemasolust ehk nt siis kui päike paistab, siis saame ka seda energiat kasutada. Keerulised mehhanismid ning kallid tehnoloogiad. Aurul mõõtmine on probleem. 41. Miks asünkroonmootorit võib käivitada otse nimipingele lülitades, aga alalisvoolumootorit peab käivitama käivitustakisti abil? Sest alalisvoolumootori ankruahela takistus Ra on suhteliselt väike, siis ei tohi seisvat mootorit lülitada nimipingele U, kuna siis kujuneks ankruvool Ia =U / Ra lubamatult suureks. Voolu piiramiseks lülitatakse käivitamisel ankruga jadamisi käivitusreostaat, mille takistus on Rk siis on käivitamisel ankruvool Ia =U / (Ra + Rk). Et ankur hakkaks pöörlema, peab mootor olema ergutatud, st et ergutusahela takistus peab olema minimaalne, st et n 0 ja tekib vastu emj E, ankruvool tekib kujul Ia =U E / (Ra + Rk)
kiiruse reguleerimiseks. Reostaatkäivitus, -pidurdus ja -reguleerimine olid valdavalt kasutusel pooljuhtmuundurite eelsel ajal, mil masina toitepinge ja/või sageduse reguleerimine oli seotud suurte raskustega. Alalisvoolumasina reostaatkäivitust, -reguleerimist ja -pidurdust võimaldav lülitus on näidatud joonisel 4.8. Mootori ankruahelasse on lülitatud takistid R1, R2 ja R3. Ankruahela summaarne takistus Ra sum = Ra + R1 + R2 + R3 . Mootori käivitusvool on pöördvõrdeline ankruahela takistusega. I a = U a Ra sum . Takistuse suurenemisel väheneb vooluga võrdeliselt ka mootori moment Tm = k m Φ I a , kus km on masina ehitusest konstant tegur Ф on magnetvoog. Mootori käivitamisel lülitatakse algul ankruga jadamisi kõik takistid ning käivitamine toimub vastavalt mootori tunnusjoonele 1, kuni vool väheneb läveni I1. Seejärel sulgub kontakt K1, ankruahela takistus väheneb ning käivitus jätkub vastavalt mootori tunnusjoonele 2
lähevad absoluutselt jäigale karakteristikule. Võimenduteguri liigne suurend- amine aga ohustab süsteemi stabiilset tööd. Koormusmomendi vähenemisel väheneb ka M.toitepinge ja kiirus. 23. Alalisv.ajami suletud juht.süsteem mittelineaarse neg.tagasidega voolu järgi-Tag.sign.antakse voolupiiramise sõlmele ja veel ka voolu etteande- tegur.See signaal määrab kindlaks voolu väärtuse millest alates algab voolu regul.(piiramine). Kui M.toitepinge ja ankruahela pinge väheneb, siis karak- teristikud langevad järsult (pehmed). See iselo.voolu ja momendi regul. (piiramise)effekti. Voolupiiramise nivoo määr.vastaa etteandesign. Kui suurendada süst,võim.tegurit siis hakkavad karakt.2-tsoonis lähenema vertikaaljoonele. Skeem11.24 24. Alalisv.ajami suletud juht.süsteem mittelineaarse tagasisidega kiiruse ja voolu järgi-Sellex et saada el.ajami jäiku karakt.mis on vajal.kiiruse stabili- seerimisex ja pehmeid karakt
mehaanilised kaod, tingituna hõõrdest laagris ja rootori hõõrdest õhuga. p = p Fe + p Cu + p meh P1 P2 = = P2 P + r1 Kaod ja kasutegur:Jagunevad 3-eks:1.magnetilised e teras e tühijooksukaod koosnevad hüstereesi ja pöörisvoolu kadudest,sõltuvad materjalist,sagedusest ja magnetvoost(pingest)2.mehhaanilised koosnevad hõõrdekaost laagritel, ning hõõrdekaost põõrleva ankru ja õhu vahel.3.elektrilised e koormus e vaseskaod tekivad elektrivoolu läbimisel ankruahela takistust. Ankruahela takistus koosneb mähise takistusest. Kasutegur =P2/P1 =P2/P2+ p Asünkroonmootori töökarakteristika. Töökarakteristika näitab mootori iseloomustavate suuruste sõltuvust kasulikust võimsusest P2. Kui me mootorit koormame siis kiirus väheneb. Maksimaalne kasutegur on 0,7 kuni 0,8 juures. 4.)Ühefaasilise asünkroonmootori töötamispõhimõte :Mootori ühendamisel ühefaasilise võrguga tekitab staatorimähis pulseeriva magnetvoo
kontaktori KM1 mähise ahelas aga avaneb, vältides viimase rakendumise. Mootor käivitub vastassuunas. Mootorit võib igal hetkel välja lülitada surunupu S1 abil. 1.2.2. Käivitusreostaatide jõuahelate tüüpsõlmed. Alalisvoolumootorite käivitusreostaatide juhtimisskeemide jõuahelaid on kujutatud joonisel 1.2. Joonis 1.2 Mootori käivitamiseks lülitatakse töösse liinikontaktor KM, milline oma sulguva peakontaktiga pingestab mootori ankruahela. Kiirenduskontaktorite KM1 ja KM2 peakontaktid on avatud ja seega on ankruahelasse lülitatud jadamisi käivitusreostaadi sektsioonid R1-1 ja R1-2 (joonis 1.2.a) või käivitusreostaadi sektsioon R1-1 (joonis 1.2.b). Käivitusvoolu vähenemisel rakendub kiirendus-kontaktor KM1, shunteerides käivitusreostaadi sektsiooni R1-1 (joonis 1.2.a) või lülitades käivitusreostaadi sektsiooniga R1-1 rööbiti sektsiooni R1-2 (joonis 1.2.b). Esimene käivitusaste on
Asünkroonmootor töötab endaergutusega asünkroongeneraatorina. Esialgne ergutusvool tekib rootori jääkmagnetismi arvel. Asünkroonmootor toidab kondensaatoreid, tekib täiendav staatorivool, mis loob lisamagnetvoo ja tugevama ergutuse. Kondensaatorite mahtuvuse vähenemisel tekib pidurduse vääratusmoment suurematel kiirustel. 26. Kommutaatormootorite kiiruse reguleerimine. a) Rööpergutusmootori kiiruse reguleerimine Kiirust võib reguleerida ankrupinge U, ankruahela takistuse R või magnetvoo Φ muutmisega. Nurkkiiruse reguleerimine magnetvoo muutmisega on lihtsaim ja odavaim reguleerimisviis. Kiiruse reguleerimine on sujuv. Magnetvoo vähendamisel muutuvad tunnusjooned pehmemaks. Momendi muutumisel kiirus muutub tunduvalt. Reguleerimisel on lubatud võimsus püsiv, moment aga muutuv. Reguleerimist ankrupinge muutmisega kasutatakse sel juhul, kui stabiilsus ja reguleerimispiirkond peavad olema suured ja moment konstantne.
Asünkroonmootor töötab endaergutusega asünkroongeneraatorina. Esialgne ergutusvool tekib rootori jääkmagnetismi arvel. Asünkroonmootor toidab kondensaatoreid, tekib täiendav staatorivool, mis loob lisamagnetvoo ja tugevama ergutuse. Kondensaatorite mahtuvuse vähenemisel tekib pidurduse vääratusmoment suurematel kiirustel. 27. Rööpergutusmootori nurkkiiruse reguleerimine. Valemist järeldub, et kiirust võib reguleerida ankrupinge U, ankruahela takistuse R või magnetvoo muutmisega. Nurkkiiruse reguleerimine magnetvoo muutmisega on lihtsaim ja odavaim reguleerimisviis. Kiiruse reguleerimine on sujuv. Magnetvoo vähendamisel muutuvad tunnusjooned pehmemaks. Momendi muutumisel kiirus muutub tunduvalt. Reguleerimisel on lubatud võimsus püsiv, moment aga muutuv. Reguleerimist ankrupinge muutmisega kasutatakse sel juhul, kui stabiilsus ja reguleerimispiirkond peavad olema suured ja moment konstantne. 28
ankrumähist läbib vool ning ankur hakkab pöörlema. Ergutus ja ankrumähise poolt moodustatud magnetväljade vastastikuse mõju tulemusena hakkab mootori rootor pöörlema, kuna ankrumähisele mõjub elektromagnetiline moment M. See moment ei ole pidurdav, nagu on alalisvoolugeneraatoris, vaid on pöörav. Alalisvoolumootorile rakendatud klemmipinge tasakaalustatakse ankrumähise pöörlemisel temas indutseeritud vastuelektromotoorjõu ja ankruahela kogutakistusel tekkiva pingelangu poolt. Ankruahelas indutseeritud elektromotoorjõudu nimetatakse vastuelektromotoorjõuks, kuna ta toimib vastassuunaliselt mootorile rakendatud pingele. Oma iseloomult ei erine see elektromotoorjõud elektromotoorjõust, mis indutseeritakse generaatori ankrumähises. Alalisvoolumootorid on kasutusel elekterveonduses ja mitmesuguste tööpinkide ajamites nende
2)mootorid, mis töötavad elektrjõu mõjul. Mootorid jagunevad asünkroon, sünkroon ja alalisvoolu mootorid. Võrrandite kooslahendamise tulemusena saame mootori mehaanilised karakteristikud; s.o. langevad sirged Enim kastuatavamad mootorid on kolmefaasilised asünkroonmootorid. n=f(M). Mehaaniliste karakteristikute kalle sõltub ankruahela takistusest Ra+Rk. Nimipinge ja ergutusvoolu 11. Elektrimasinate liigutuse aluseks on kasutusala ja võimsus. Võimsuse järgi ..0,5kW pisimasinad, korral, kui Rk=0, on tegemist loomuliku mehaanilise karakteristikuga. Kui aga Rk>0, siis on tegemist 0,5..20kW- väikese võimsusega masinad, 20..250kW keskmisevõimsusega, üle 250kW suure võimsusega reostaatkarakteristikutega. masinad
54) Kuidas on võimalik muuta alalisvoolumootorite pöörlemiskiirust Alalisvoolumootorite pöörlemiskiiruse sujuvaks muutmiseks on mitu võimalust. Ankru pöörlemiskiirus (n) avaldub seosest: U - I a Ra n= cE kus cE mootori elektriline konstant U toitepinge; Ia ankruvoolu tugevus magnetvoog kus muuta ei saa vaid mootori elektritist konstanti c. Järelikult on võimalik muuta: 1 ) toitepinget U, 2) ankruvoolu I ankru sildamise teel takistiga, 3) ankruahela takistust ankruga jadamisi ühendatud takisti abil, milleks ei või olla käivitusreostaat, sest see on mõeldud vaid lühiajaliseks tööks, 4) magnetvoogu ergutusahelasse lülitatud takisti abil või ergutusmähise sildamise teel takistiga 5) üheaegselt mitut suurust. Nii võime saada mistahes tööpunkti mehaaniliste karakteristikute n=f(M) tasapinnal pöõrlemiskiiruse ja momendi reaalses muutumispiirkonnas, mis on määratud mootori
12 a. b. Joonis 5.17 UM - RM IM 1 = kc = , (5.32) M kus UM, RM, IM on mootori ankruahela nimisuurused ja M nimipöörlemiskiirus. Järgides liikumatute telgede x,y ühildamist konstantse ergutusvooga (k = 1 = 0 ja 2 = 12), kirjeldavad mootori dünaamilisi protsesse valemid (5.19), (5.2) ja (5.32). Siit saame mootori võrrandid U1 = R1I1 + s1, U 2 = R2I 2 + s 2 - k c , (5.33)
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
