Типтік тұрақталған динамикалық режимдегі электржетегінің энергетикалық көрсеткіштері

Динамикалық режимдегі электржетектің энергетикалық кө рсеткіштеріне анализін екі кезең де жү ргіземіз. Басында статикалық жақ ын режимді қ араймыз, болмағ ан кезде айнымалының орташа мә ні (момент жә не жылдамдық) тұ рақ ты (мұ ндай режимді тұ рақ талмағ ан динамикалық деп атайды, ал одан кейін ө тпелі режимдерге анализ жү ргіземіз.

Тұ рақ талғ ан динамикалық режимнің пайда болуының мысалы 2.13, а-суретте кө рсетілген. Электр жетегінің басты қ озғ алысы токорлық станок деп аталады, ө ң деу режимінде жұ мыс органы (кескіш) детальмен периодтық контактта жұ мыс істемейді. Ол кезде периодтық жү ктеме мен бұ рыштық жылдамдық тың периодтық тербеліс пайда болады. Бұ л режимдегі айнымалының ө згерісі 2.13, б-суретте сапалы кө рсетілген. Болашақ та анализді жең ілдету ү шін айнымалы тұ рақ талғ ан динамикалық процесін гармоникалық функция тү рінде келтіреміз.

Мұ ндай режимге анализді жай жағ дайдан бастайды. Жұ мыс органғ а периодтық жү ктеме тұ рақ ты жә не синусоидалы қ ұ раушылардан қ ұ ралсын. Бұ л кезде жұ мыс органының бұ рыштық жылдамдығ ына гармоникалық тербеліс пайда болады. Егер жү ктеменің орташа қ ұ раушысы қ озғ алтқ ыштың электромагнитті моментінің орташа қ ұ раушысына тең естірілсе, {Мсср=М_ср) онда жалпы кө рініс (2.25)

мұ нда –бұ рыштық жылдамдық тың орташа мә ні; ( - механикалық сипаттаманың қ атаң дығ ы); – бұ рыштық жылдамдық тың амплитуда синусоидалы қ ұ раушысы;

-жиілік; Т -тербеліс периоды.

4.24-сурет шартының мысалы, электржетгінің жұ мыс кезінде Л1_С, М(б) айнымалылардың ө згерісін сапалы кө рсетеді.

Сондық тан қ осымша шығ ындарды азайту тә сілін таң дау ү шін, р жә не /2 параметрлерінің ө згеру салдарын мұ қ ият анализін жасау қ ажет.

Алынғ ан аналитикалық қ ортындыны механизмдер мысалында, периодтық жү ктеме кезіндегі процесстердің анализімен толық тырамыз. Оларғ а Мс(т) процессі тез ауыспалы, бірақ периодтық сипаттамада (штамптар, престер). 4.24(а)-суретте мұ ндай механизмдердің схемасы, ал 4.24 (б)-суретте жү ктеменің статикалық моментінің жобалы графиктері кө рсетілген.

Статикалық жү ктеме графигі тез бірің ғ ай емес – М_мах М_х ползунының бос орын ауыстыру моментінен ө те ерекшеленеді. Моментердің мұ ндай бірің ғ ай еместігінен балама момент А_{fc, 3кв} /И_ср орташа моментіненбіраз ауытқ иды. Бұ л ө з орнына шығ ындардың кө бейуіне, энергияның шығ ындалуына жә не машинаның қ ызуына алып келеді. Одан басқ а, А_fмахқ озғ алтқ ыш моментің болуы қ олайсыз. Мұ ндай жағ дайларда /_₤ ұ лғ айту арқ ылы М(t) (жылдамдық тың) моментінің диаграммасын «тү зету» дұ рыс болады, бұ л ө з орнына механизмнің жұ мысына қ ажетті шығ ындар мен энергия шығ ындарын азайтып, орташа О)_cр жә не орташа ө німділікті сақ тап қ алады. Маховик арқ ылы J_х –ті ұ лғ айтып, қ ойылғ ан мақ сатты орындауғ а мү мкіндік береді.

4.25 -сурет. Жү ктемесінің тез ауыспалы сипаттамасы бар механизмдер – престер, штамптар(а), олардың электрожетектегі ауысымдарының жобалы диаграммаларының ө згеруі(б)

Бос жү ріс учаскісінде М_с=М_х, яғ ни жылдамдық басында (соқ қ ыдан кейін)орташа мә ннен аз болғ ан кезде (а-нү ктесі), жылдамдық тың ұ лғ аю мен механикалық бө лігіндегі кинетикалық энергияның жиналуы болады (ә сіресе маховикта), ө йткені динамикалық момент (М_ср-ЛГ_с) > 0. жү ктеменің тез ө су кезінде маховик «разрядталады», бұ л кезде оның жұ мысы кү шті ө теуге кетеді. Сондық тан қ озғ алтқ ыш бұ л бө лікте М_с-ке қ арағ анда кішкене момент туғ ызады.

Содан кейін жоғ алтылғ ан кинетикалық энергияны қ айта жинау бө лігі басталады. Осындай тү рмен қ осымша маховигі бар электрожетегінде уақ ыт бойынша қ озғ алтқ ышпен механикалық энергияның аккумуляторы – маховиктің жұ мысы алмастырылып, жылдамдық пен момент тү зетіледі.

Дә л осындай тербелмелі режимдегі, механикалық бө ліктегі кү штік каналдағ ы энергия шығ ындарын бағ алаймыз.

(4.31)

(4.31) ө рнегі электржетектегідей жү ктемеден пайда болатын механикалық бө ліктегі шығ ындар ө рнегіне ұ қ сас екендігін білеміз.

Мысалы, (4.31) келтірілген мә ндердің қ атынасын кө рсетсе, яғ ни барлық механикалық бө лікті кө рсетеді. Барлық элементтердің ү йкеліс моментері қ озғ алтқ ыштың білігіне келтіріледі. Сондық тан бұ л энергетикалық канал бө лігіндегі, тербелмелі қ озғ алыс сипаттама кезіндегі шығ ындарды мына тү рде кө рсетуге болады:

(4.32)

Орнық тырылғ ан динамикалық режимдегі пайдалы моментті жоғ арғ ыдай екендігін біліп, мына қ осынды тү рінде беруге болады:

(4.33)

Қ арастырылғ ан шарт бойынша, егер электржетегінің механикалық сипаттамасы қ атты немесе жақ сы регулятордың болуы кезінде жә не М_с =var, болуы мү мкінбұ л жағ дайдағ ы орташа шығ ындарды бағ алау ү шін жылдамдық орташа мә німен жү ктеме моментін білу жеткілікті. Ал егер де жү ктеменің периодтық момнеті кезінде жылдамдық тербелісі байқ алса, онда механикалық бө ліктегі орташа шығ ындар орташаландыру тә сілі арқ ылы мына тү рде кө рсетіледі: AP=Q(t)M(t):