इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमधील ठराविक गणना

इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह मेकॅनिक्स

४.१.१. मोटर शाफ्टमध्ये स्थिर क्षण आणि जडत्वाचे क्षण आणणे

कार्यरत संस्था (PO) च्या यांत्रिक भागामध्ये वेगवेगळ्या वेगाने फिरणारे घटक असतात. या संदर्भात सांगायचे मुद्दे

देखील भिन्न आहेत. म्हणून, वास्तविक किनेमॅटिक पुनर्स्थित करणे आवश्यक आहे

RO आकृती ते डिझाइन आकृती ज्यामध्ये सर्व घटक ड्राइव्ह शाफ्टच्या वेगाने फिरतात. बहुतेकदा, कपात शाफ्टवर चालते

इंजिन

कार्ये तयार करण्यासाठी RO ची ज्ञात किनेमॅटिक योजना वापरणे आवश्यक आहे

डिझाइन योजना ज्यामध्ये हालचालींना प्रतिकार करण्याचे क्षण (स्थिर क्षण) आणि जडत्वाचे क्षण मोटर शाफ्टमध्ये आणले जातात. हे करण्यासाठी, आरओच्या किनेमॅटिक आकृतीचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे, यांत्रिक भागाचे ऑपरेटिंग तत्त्व समजून घेणे, त्याचे मुख्य तांत्रिक कार्य आणि ज्या ठिकाणी वीज हानी होते ते ओळखणे आवश्यक आहे.

मोटर शाफ्टमध्ये स्थिर टॉर्क आणण्याचा निकष म्हणजे इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक भागाचे उर्जा संतुलन, जे वास्तविक आणि गणना केलेल्या इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सर्किट्सच्या सामर्थ्याची समानता सुनिश्चित करते.

मोटर शाफ्टमध्ये जडत्वाचे क्षण आणण्याचा निकष म्हणजे वास्तविक आणि गणना केलेल्या इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह सर्किट्सच्या यांत्रिक भागाच्या गतिज उर्जेच्या रिझर्व्हची समानता.

मोटर शाफ्टला लवचिक प्रणालीची कडकपणा कमी करण्यासाठी निकष

वास्तविक आणि गणना केलेल्या इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सर्किट्समधील यांत्रिक भागाच्या लवचिक दुव्याच्या संभाव्य उर्जा राखीवतेची समानता आहे.

स्थिर क्षण, आरओ शाफ्टवरील जडत्वाचे क्षण सूत्रांचा वापर करून मोजले जातात.

आरओ शाफ्टवर आणि मोटर शाफ्टवर निर्दिष्ट तांत्रिक पॅरामीटर्सनुसार

फीड यंत्रणा (टेबल 2.1.1.2, पर्याय 35).

मशीन फीड यंत्रणेचा तांत्रिक डेटा:

F x =6 kN; m=2.4 t; v=42 मिमी/से; डी xv = 44 मिमी; m xv = 100 kg; α=5.5°; φ=4°;

i 12 = 5, J dv = 0.2 kgm2; J1=0.03 kgm 2 ; J2=0.6 kgm 2 ; η 12 =0.9; μs = ०.०८.

उपाय

यंत्रणा आणि त्याच्या किनेमॅटिक आकृतीच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाचा अभ्यास केल्यानंतर, आम्ही नुकसान हायलाइट करण्यासाठी क्षेत्रे निर्धारित करतो:

- गिअरबॉक्समध्ये (तोटा कार्यक्षमतेत η 12 विचारात घेतला जातो);

– “स्क्रू-नट” ट्रान्समिशनमध्ये (स्क्रू थ्रेडमधील घर्षण कोन φ द्वारे नुकसान मोजले जाते);

- लीड स्क्रूच्या बेअरिंगमध्ये (बेअरिंगमधील घर्षण गुणांकानुसार नुकसान मोजले जाते, परंतु साहित्यात याचे पुनरावलोकन केले आहे

नुकसान विचारात घेतले जात नाही).

4.1.1.1. लीड स्क्रूचा कोनीय वेग (कार्यरत शरीर)

ω ro = v/ρ,

जेथे ρ ही पिच h, व्यासासह "स्क्रू-नट" ट्रान्समिशनच्या घटाची त्रिज्या आहे

d cf आणि थ्रेड एंगल α.

ρ = v/ω ro = h/ (2*π) = (π*d avg *tg α) / (2*π) = (d avg /2)*tg α.

ρ = (d avg /2)*tg α = (44/2)*tg 5.5° = 2.12 मिमी.

ω ro = v/ρ = 42/2.12 = 19.8 rad/s.

४.१.१.२. लीड स्क्रू (वर्किंग बॉडी) च्या शाफ्टवरील तोटा लक्षात घेऊन क्षण

घर्षण कोनासह स्क्रू-नट ट्रांसमिशन φ:

M ro = F p *(d av /2)* tg (α + φ),

जेथे F p एकूण फीड फोर्स आहे.

F p = 1.2*F x + (F z + F y + 9.81*m)*μs =

1.2*F x + (2.5*F x + 0.8*F x + 9.81*m)*μs =

1.2*6 + (2.5*6 + 0.8*6 + 9.81*2.4)*0.08 = 10.67 kN.

M ro = F p *(d av /2)* tg (α + φ) =

10.67*(0.044/2)*tg (5.5° + 4°) = 39.27 Nm.

४.१.१.३. कार्यरत बॉडी शाफ्टवर नेट पॉवर:

- "स्क्रू-नट" ट्रान्समिशनमधील नुकसान विचारात न घेता

P ro = F x *v = 6*103 42*10-3= 252 W;

- नुकसान लक्षात घेऊन

R ro = M ro *ω ro = 39.27*19.8 = 777.5 W.

४.१.१.४. मोटर शाफ्टमध्ये स्थिर टॉर्क कमी होतो

M rs = M ro / (i 12 * η 12) = 39.27 / (5 * 0.9) = 8.73 N * m.

४.१.१.५. मोटर शाफ्टचा कोनीय वेग

ω dv = ω ro *i 12 = 19.8*5 = 99 rad/s.

4.1.1.6 मोटर शाफ्ट पॉवर

R dv = M rs * ω dv = 8.73 * 99.1 = 864.3 W.

आम्हाला किनेमॅटिक डायग्रामचे घटक सापडतात जे गतिज ऊर्जा संचयित करतात: द्रव्यमान m सह कॅलिपर, m xv वस्तुमान असलेला लीड स्क्रू, गिअरबॉक्स J1 चे गीअर्स

आणि J2, इलेक्ट्रिक मोटर रोटर - J मोटर.

४.१.१.७. कार्यरत शरीराच्या जडत्वाचा क्षण कॅलिपरच्या वस्तुमान m द्वारे निर्धारित केला जातो,

वेग v सह हलणे, आणि लीड स्क्रू J xv च्या जडत्वाचा क्षण.

अनुवादितपणे फिरणाऱ्या कॅलिपरच्या जडत्वाचा क्षण

J c = m*v 2 / ω ro 2 = m*ρ 2 = 2400*0.002122 = 0.0106 kgm 2.

लीड स्क्रू जडत्व क्षण

J xv = m xv *(d av /2) 2 = 100*(0.044 /2) 2 = 0.0484 kgm 2.

कार्यरत शरीराच्या जडत्वाचा क्षण

J ro = J c + J xv = 0.0106 + 0.0484 = 0.059 kgm 2.

४.१.१.८. कार्यरत शरीराच्या जडत्वाचा क्षण, मोटर शाफ्टमध्ये कमी होतो,

J pr = J ro / i 12 2 = 0.059 / 52 = 0.00236 kgm 2.

4.1.1.9. ट्रान्समिशनच्या जडत्वाचा क्षण, मोटर शाफ्टमध्ये कमी झाला,

J प्रति = J1 + J2 / i 12 2 = 0.03 + 0.6 / 52 = 0.054 kgm 2.

४.१.१.१०. क्षणात ट्रान्समिशनच्या जडत्वाचा क्षण लक्षात घेऊन गुणांक

मोटर रोटर जडत्व,

δ = (J dv + J लेन)/J dv = (0.2 + 0.054) / 0.2 = 1.27.

4.1.1.11 इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक भागाच्या जडत्वाचा एकूण क्षण

J = δ*J dv + J pr = 1.27*0.2 + 0.00236 = 0.256 kgm 2.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे मूलभूत समीकरण

परिवर्तनीय स्थिर क्षण आणि जडत्वाच्या क्षणांसह, गती, वेळ, मोटर शाफ्टच्या रोटेशनचा कोन (आरओची रेखीय हालचाल) यावर अवलंबून, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे समीकरण सामान्य स्वरूपात लिहिले जाते:

M(x) – M c (x) = J(x)*dω / dt + (ω/2)*dJ(x)/ dt.

जडत्वाच्या स्थिर क्षणी J = const हे समीकरण सरलीकृत आहे

M(x) – M सह (x) = J*dω / dt, आणि त्याचे गतीचे मूलभूत समीकरण म्हणतात.

M(x) – M c (x) = M din या समीकरणाची उजवी बाजू डायनॅमिक म्हणतात

क्षण M din चे चिन्ह व्युत्पन्न dω/dt चे चिन्ह आणि इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची स्थिती निर्धारित करते:

– M din = dω / dt > 0 – इंजिनचा वेग वाढतो;

– एम दिन = dω / दि< 0 – двигатель снижает скорость;

– M din = dω / dt = 0 – इंजिनचे स्थिर स्थितीचे ऑपरेशन, त्याचा वेग स्थिर आहे.

प्रवेग दर इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या जडत्व J च्या क्षणावर अवलंबून असतो, जे इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक भागाची साठवण करण्याची क्षमता निर्धारित करते.

गतीज ऊर्जा.

ऑपरेटिंग मोड्सचे विश्लेषण करण्यासाठी आणि समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, सापेक्ष युनिट्स (r.u.) मध्ये गतीचे मूलभूत समीकरण लिहिणे अधिक सोयीचे आहे. M b = M n या क्षणाची मूलभूत मूल्ये मोटरचा रेट केलेला इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क, गती ω b = ω he - रेटेड आर्मेचर व्होल्टेज आणि रेटेड उत्तेजित प्रवाहावरील आदर्श निष्क्रिय गती, याचे मूलभूत समीकरण p.u मध्ये गती फॉर्ममध्ये लिहिले आहे

M - M s = T d * dω/dt,

जेथे T d = J * ω he / M n – इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह, RO च्या जडत्वाचा कमी झालेला क्षण लक्षात घेऊन. T समीकरणातील उपस्थिती d

समीकरण p.u मध्ये लिहिलेले आहे असे सूचित करते.

समस्या 4.1.2.1

मोटार (P n = 8.1 kW, ω n = 90 rad/s, U n = 100 V, I n = 100 A) आणि जडत्वाचा एकूण क्षण J = 1 kgm 2 डायनॅमिक टॉर्क M din, त्वरण असलेल्या यंत्रणेसाठी गणना करा इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे ε, गतीचे अंतिम मूल्य ω con, मोटार शाफ्टच्या फिरण्याचे कोन α या कालावधीसाठी Δt = t i / T d = 0.5, जर M = 1.5, M s = 0.5, ω int = 0.2.

उपाय

p.u मधील गतीचे मूलभूत समीकरण.

M − M s = T d dω / dt

यांत्रिक मोटर वेळ स्थिर

T d = J*ω he /M n.

आम्ही इंजिनच्या कॅटलॉग डेटाचा वापर करून ω he आणि M n च्या मूल्यांची गणना करतो (समस्या 4.2.1 पहा).

आदर्श निष्क्रिय गती

ω he = U n / kF n = 100/1 = 100 rad/s.

रेट केलेले इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क

M n = kF n *I n = 1*100 = 100 Nm.

यांत्रिक वेळ स्थिर

T d = J*ω he /M n = 1*100 / 100 = 1 s.

४.१.२.१. डायनॅमिक क्षण

M din = M – M s = 1.5 – 0.5 = 1.

४.१.२.२. इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह प्रवेग (t b = T d वर)

ε= dω / (dt / T d) = (M – M s) = M din = 1.

कालावधीत गती वाढ Δt = t i / T d = 0.5:

Δω = (M – M s)*t i / T d = (1.5 – 0.5) * 0.5 = 0.5.

४.१.२.३. विभागावरील अंतिम गती मूल्य

ω शेवट = ω प्रारंभ + Δω = 0.2 + 0.5 = 0.7.

४.१.२.४. रोटेशन कोन वाढ

Δα = ω प्रारंभ *Δt + (ω शेवट + ω प्रारंभ)*Δt / 2 =

0,2 * 0,5 +(0,7 + 0,2)*0,5 / 2 = 0,325.

प्राप्त मूल्ये निरपेक्ष युनिट्समध्ये निर्धारित करूया:

M din = M din * M n = 1 * 100 = 100 Nm;

ε = ε * ω he / t b = 1 * 100 / 1 = 100 rad / s 2;

Δω = Δω* ω he = 0.5* 100 = 50 rad/s;

ω con = ω con *ω he = 0.7*100 = 70 rad/s;

Δα = Δα * ω he *t b = 0.325*100 *1 = 32.5 rad.

४.१.३. इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक भागाच्या क्षणिक प्रक्रिया

M(t) आणि ω(t) लोड आकृत्यांची गणना आणि रचना करण्यासाठी, गतीच्या मूलभूत समीकरणाचे समाधान वापरले जाते

M − M s = T d d ω / dt ,

ज्यातून मर्यादित वाढीसाठी M = const आणि M c = const दिलेल्या t i साठी आपल्याला गती वाढ मिळते

Δω = (M – M s)*t i / T d

आणि विभागाच्या शेवटी गती मूल्य

ω = ω प्रारंभ + Δω

कार्य 4.1.3.1

इंजिनसाठी (ω it = 100 rad/s, M n = 100 Nm, J = 1 kgm 2), प्रवेग मोजा आणि क्षणिक प्रक्रिया ω (t) तयार करा, जर M = 2, ω प्रारंभ = 0, M s = 0.

उपाय

यांत्रिक वेळ स्थिर

T d = J * ω he / M n = 1 * 100 / 100 = 1 s.

गती वाढ Δω = (M – M s)*t i / T d = (2 – 0)*t i / T d,

आणि t i = T d वर आपल्याला Δω = 2 मिळेल.

या काळात गती मूल्यापर्यंत पोहोचेल

ω = ω प्रारंभ + Δω = 0+2 = 2.

गती Δt = 0.5 मध्ये ω = 1 मूल्यापर्यंत पोहोचेल, या वेळी प्रवेग थांबेल, इंजिन टॉर्कला स्थिर टॉर्क M = M s च्या मूल्यापर्यंत कमी करेल (चित्र 4.1.3.1 पहा).

तांदूळ. 4.1.3.1. M=const येथे यांत्रिक क्षणिक प्रक्रिया

समस्या 4.1.3.2

इंजिनसाठी (ω it = 100 rad/s, M n = 100 Nm, J = 1 kgm 2), प्रवेग मोजा आणि उलट क्षणिक प्रक्रिया ω(t), जर M = – 2, ω start =

उपाय

वेगात वाढ

Δω = (M – M s)*t i / T d = (–2 –1)* t i / T d.

बेस वेळेसाठी t b = T d गती वाढ Δω = –3, अंतिम गती

ω शेवट = ω प्रारंभ + Δω = 1–3 = – 2.

इंजिन थांबेल (ω con = 0) Δω = – 1 वाजता t i = T d / 3. उलटे ω con = – 1 ला संपेल, तर Δω = –2, t i = 2* T d /3. यावेळी, इंजिनचा टॉर्क M = M s पर्यंत कमी केला पाहिजे. विचारात घेतलेली क्षणिक प्रक्रिया सक्रिय स्थिर क्षणासाठी वैध आहे (पहा.

तांदूळ ४.१.३.२,अ).

प्रतिक्रियाशील स्थिर टॉर्कसह, जे हालचालीची दिशा बदलते तेव्हा त्याचे चिन्ह बदलते, क्षणिक प्रक्रिया दोन भागात विभागते

स्टेज इंजिन थांबण्यापूर्वी, क्षणिक प्रक्रिया सक्रिय M s प्रमाणेच पुढे जाते. इंजिन थांबेल, ω con = 0, नंतर Δω = – 1, ब्रेकिंग वेळ t i = T d / 3.

जेव्हा हालचालीची दिशा बदलते तेव्हा प्रारंभिक परिस्थिती बदलते:

M s = – 1; ω प्रारंभ = 0; M = – 2, प्रारंभिक वेळ Δt int = T d /3.

मग वेग वाढेल

Δω = (M – M s)*t i / T d = (–2 – (–1))* t i / T d = – t i / T d.

जेव्हा t i =T d, गती वाढ Δω = – 1, ω con = –1 असते, विरुद्ध दिशेने प्रवेग Δt = T d मध्ये होईल, उलट Δt = 4*T d /3 मध्ये समाप्त होईल. या वेळी, मोटर टॉर्क M = M s पर्यंत कमी केला पाहिजे (चित्र 4.1.3.2,b पहा). अशा प्रकारे, प्रतिक्रियाशील M c सह उलट वेळ वाढला आहे

यांत्रिक भाग ड्राइव्ह ही वेगवेगळ्या वेगाने फिरणारी घन शरीरांची एक प्रणाली आहे. त्याचे गतीचे समीकरण इंजिनमधील ऊर्जा साठ्यांच्या विश्लेषणाच्या आधारे निश्चित केले जाऊ शकते - कार्यरत मशीन प्रणाली किंवा न्यूटनच्या दुसऱ्या नियमाच्या विश्लेषणाच्या आधारे. परंतु नोटेशनचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे भिन्नता. प्रणालीची गती निर्धारित करणारी समीकरणे ज्यामध्ये स्वतंत्र चलांची संख्या प्रणालीच्या स्वातंत्र्याच्या अंशांच्या संख्येइतकी असते ते लॅग्रेंज समीकरण आहे:

Wk - गतिज ऊर्जा राखीव; - सामान्य गती; qi - सामान्यीकृत समन्वय; Qi हे संभाव्य विस्थापन Dqi वरील सर्व क्रियाशील शक्तींच्या DAi च्या प्राथमिक कार्याच्या बेरजेद्वारे निर्धारित केलेले सामान्यीकृत बल आहे:

प्रणालीमध्ये संभाव्य शक्ती असल्यास, Lagrange सूत्र हे फॉर्म घेते:

2) , कुठे

L=Wk-Wn हे एक लॅग्रेंज फंक्शन आहे जे गतिज Wk आणि संभाव्य उर्जा Wn च्या रिझर्व्हमधील फरकाच्या समान आहे.

प्रणालीतील विविध कोनीय आणि रेखीय दोन्ही हालचाली सामान्यीकृत निर्देशांक म्हणून घेतल्या जाऊ शकतात, म्हणजे, स्वतंत्र चल. तीन-वस्तुमान लवचिक प्रणालीमध्ये, j1, j2, j3 आणि संबंधित कोनीय वेग w1, w2, w3 यांचे कोनीय विस्थापन समन्वयाचे सामान्यीकरण म्हणून घेणे उचित आहे.

प्रणालीमध्ये गतिज ऊर्जा राखीव:

टॉर्शनच्या अधीन असलेल्या लवचिक घटकांच्या विकृतीच्या संभाव्य उर्जेचा साठा:

येथे M12 आणि M23 हे जडत्व द्रव्यमान J1 आणि J2, J2 आणि J3 मधील लवचिक परस्परसंवादाचे क्षण आहेत, जे विकृती j1-j2 आणि j2-j3 च्या विशालतेवर अवलंबून आहेत.

जडत्व वस्तुमान J1 वर M आणि Mc1 या क्षणांचा परिणाम होतो. संभाव्य विस्थापन Dj1 वर J1 वर लागू केलेल्या क्षणांचे प्राथमिक कार्य.

म्हणून, सामान्यीकृत शक्ती .

त्याचप्रमाणे, संभाव्य विस्थापन Dj2 आणि Dj3 वर 2रे आणि 3रे वस्तुमान क्षणांसाठी सर्व अनुप्रयोगांचे प्राथमिक कार्य: , कुठे

, कुठे

कारण इंजिनचा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क 2ऱ्या आणि 3ऱ्या वस्तुमानांवर लागू होत नाही. Lagrange फंक्शन L=Wk-Wn.

Q1`, Q2` आणि Q3` ची मूल्ये विचारात घेऊन आणि त्यांना Lagrange समीकरणामध्ये बदलून, आम्ही तीन-वस्तुमान लवचिक प्रणालीच्या गतीची समीकरणे प्राप्त करतो.

येथे पहिले समीकरण जडत्व वस्तुमान J1, जडत्व वस्तुमान J2 आणि J3 ची 2री आणि 3री हालचाल निर्धारित करते.

दोन-वस्तुमान प्रणालीच्या बाबतीत Mc3=0; गतीच्या J3=0 समीकरणांचे स्वरूप आहे:

कडक कमी झालेल्या यांत्रिक दुव्याच्या बाबतीत;

गतीच्या समीकरणाचे स्वरूप आहे

हे समीकरण विद्युत गतीचे मूलभूत समीकरण आहे. ड्राइव्ह

ईमेल प्रणाली मध्ये काही यंत्रणेच्या ड्राइव्हमध्ये क्रँक - कनेक्टिंग रॉड, रॉकर, कार्डन ट्रान्समिशन असतात. अशा यंत्रणेसाठी, “r” कमी करण्याची त्रिज्या स्थिर नसते आणि ती यंत्रणेच्या स्थितीवर अवलंबून असते, म्हणून अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या क्रँक यंत्रणेसाठी.

या प्रकरणात, गतीचे समीकरण Lagrange सूत्राच्या आधारे किंवा इंजिन - कार्यरत मशीन सिस्टमच्या उर्जा संतुलनाच्या आधारे देखील प्राप्त केले जाऊ शकते. चला शेवटची अट वापरू.

J ला मोटर शाफ्टमध्ये कमी केलेल्या सर्व कडक आणि रेखीयरित्या जोडलेल्या फिरत्या घटकांच्या जडत्वाचा एकूण क्षण असू द्या आणि m हे घटकांचे एकूण वस्तुमान असू द्या, V वेगाने फिरणाऱ्या यंत्रणेच्या कार्यरत भागाशी कठोरपणे आणि रेखीयपणे जोडलेले घटक. संबंध w आणि V मधील अरेखीय आहे, आणि . प्रणालीमध्ये गतिज ऊर्जा राखीव:

कारण, आणि .

मोटर शाफ्टमध्ये कमी झालेल्या सिस्टमच्या जडत्वाचा एकूण क्षण येथे आहे.

डायनॅमिक पॉवर:

डायनॅमिक क्षण:

किंवा कारण, नंतर

गतीची परिणामी समीकरणे आम्हाला विद्युत गतीच्या संभाव्य मोड्सचे विश्लेषण करण्यास अनुमती देतात. डायनॅमिक सिस्टम म्हणून ड्राइव्ह करा.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे 2 संभाव्य मोड (हालचाल) आहेत: स्थिर-स्थिती आणि क्षणिक, आणि स्थिर-स्थिती मोड स्थिर किंवा गतिमान असू शकते.

स्थिर स्थिर विद्युत मोड. कठोर कनेक्शनसह ड्राइव्ह तेव्हा होते . ज्या यंत्रणांमध्ये Mc रोटेशनच्या कोनावर अवलंबून असते (उदाहरणार्थ, क्रँक), अगदी स्थिर मोड नसतानाही, परंतु स्थिर-स्थिती डायनॅमिक मोड घडतो.

इतर सर्व प्रकरणांमध्ये, म्हणजे, केव्हा आणि संक्रमण शासन असते.

क्षणिक प्रक्रिया एल. डायनॅमिक सिस्टम म्हणून ड्राइव्हला एका स्थिर स्थितीतून दुसऱ्या संक्रमणादरम्यान त्याच्या ऑपरेशनचा मोड म्हणतात, जेव्हा मोटरचा वर्तमान, टॉर्क आणि वेग बदलतो.

क्षणिक प्रक्रिया नेहमी इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह मासच्या हालचालींच्या गतीतील बदलाशी संबंधित असतात, म्हणून त्या नेहमी डायनॅमिक प्रक्रिया असतात.

संक्रमण मोडशिवाय, एकल विद्युत उपकरणाद्वारे कोणतेही कार्य केले जात नाही. ड्राइव्ह ईमेल ड्राइव्ह स्टार्टअप, ब्रेकिंग, स्पीड चेंज, रिव्हर्स, फ्री कोस्टिंग (नेटवर्कवरून डिस्कनेक्शन आणि कोस्टिंग) दरम्यान क्षणिक मोडमध्ये चालते.

क्षणिक मोड येण्याची कारणे म्हणजे एकतर इंजिनवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी होणारा परिणाम, पुरवलेल्या व्होल्टेजमध्ये बदल किंवा त्याची वारंवारता, इंजिन सर्किट्समधील प्रतिकारशक्तीमध्ये बदल, शाफ्टवरील लोडमध्ये बदल, ए. जडत्वाच्या क्षणी बदल.

क्षणिक मोड (प्रक्रिया) अपघात किंवा इतर यादृच्छिक कारणांमुळे देखील उद्भवतात, उदाहरणार्थ, जेव्हा व्होल्टेज मूल्य किंवा त्याची वारंवारता बदलते, फेज अयशस्वी होणे, पुरवठा व्होल्टेज असंतुलन इ. बाह्य कारण ( त्रासदायक परिणाम) आहे. केवळ एक बाह्य धक्का, प्रेरणा देणारा ईमेल क्षणिक प्रक्रियांकडे जा.

नियंत्रण ऑब्जेक्ट म्हणून इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या यांत्रिक भागाची कार्ये, स्ट्रक्चरल आकृती आणि वारंवारता वैशिष्ट्ये हस्तांतरित करा.

प्रथम, यांत्रिक भाग पूर्णपणे कठोर यांत्रिक प्रणाली म्हणून विचारात घेऊ या. अशा प्रणालीसाठी गतीचे समीकरण आहे:

ट्रान्समिशन फंक्शन

या प्रकरणात यांत्रिक भागाचे संरचनात्मक आकृती, गतीच्या समीकरणावरून खालीलप्रमाणे, अंजीर मध्ये दर्शविलेले फॉर्म आहे.

या प्रणालीचे LFC आणि LPFC चित्रण करूया. ट्रान्सफर फंक्शनसह लिंक इंटिग्रेट होत असल्याने, LFC चा उतार 20 dB/dec आहे. जेव्हा भार Mc=const लागू केला जातो, तेव्हा अशा प्रणालीतील गती एका रेखीय नियमानुसार वाढते आणि जर M=Mc मर्यादित नसेल, तर ती ¥ पर्यंत वाढते. दोलन M आणि w मधील शिफ्ट, म्हणजे, आउटपुट आणि इनपुट प्रमाणांमधील, स्थिर आणि समान आहे.

दोन-वस्तुमान लवचिक यांत्रिक प्रणालीचे डिझाइन आकृती, आधी दर्शविल्याप्रमाणे, अंजीर मध्ये दर्शविलेले फॉर्म आहे.

गतीच्या समीकरणांच्या आधारे या प्रणालीचे संरचनात्मक आकृती मिळवता येते; ;

हस्तांतरण कार्ये

.

या नियंत्रणांशी संबंधित ब्लॉक आकृतीचे स्वरूप आहे:

नियंत्रण ऑब्जेक्ट म्हणून या प्रणालीच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी, आम्ही MS1=MS2=0 स्वीकारतो आणि नियंत्रण क्रियेवर आधारित संश्लेषण करतो. ब्लॉक आकृत्यांच्या समतुल्य परिवर्तनाच्या नियमांचा वापर करून, आम्ही हस्तांतरण कार्य प्राप्त करू शकतो , आउटपुट कोऑर्डिनेट w2 ला इनपुट कोऑर्डिनेटसह जोडणे, जे w1 आणि ट्रान्सफर फंक्शन आहे आउटपुट समन्वय w1 वर.

;

प्रणालीचे वैशिष्ट्यपूर्ण समीकरण: .

समीकरणाची मुळे: .

येथे W12 ही प्रणालीच्या मुक्त दोलनांची अनुनाद वारंवारता आहे.

काल्पनिक मुळांची उपस्थिती दर्शवते की प्रणाली स्थिरतेच्या मार्गावर आहे आणि जर ती ढकलली गेली तर ती क्षय होणार नाही आणि वारंवारता W12 वर एक अनुनाद शिखर दिसते.

नियुक्त केल्यावर; , कुठे

W02 - J1 ®¥ येथे 2 रा जडत्व वस्तुमानाची अनुनाद वारंवारता.

हे लक्षात घेऊन, हस्तांतरण कार्ये , आणि असे दिसेल:

रचना आकृती त्याच्याशी संबंधित आहे:

प्रणालीच्या वर्तनाचे विश्लेषण करण्यासाठी, आम्ही यांत्रिक भागाचे LAC आणि LPFC एक नियंत्रण ऑब्जेक्ट म्हणून तयार करू, प्रथम आउटपुट समन्वय w2 वर, Ww2(r) या अभिव्यक्तीमधील R च्या जागी jW ने. ते अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत.

यावरून असे होते की सिस्टममध्ये यांत्रिक कंपने उद्भवतात आणि कंपनांची संख्या 10-30 पर्यंत पोहोचते. या प्रकरणात, जडत्व वस्तुमान J2 चे दोलन वस्तुमान J1 पेक्षा जास्त आहे. जेव्हा W>W12, उच्च-फ्रिक्वेंसी ॲसिम्प्टोट L(w2) चा उतार – 60 dB/dec असतो. आणि असे कोणतेही घटक नाहीत जे कोणत्याही वेळी अनुनाद घटनेच्या विकासास कमकुवत करतात. परिणामी, जेव्हा जडत्व वस्तुमान J2 च्या हालचालीची आवश्यक गुणवत्ता प्राप्त करणे महत्त्वाचे असते, तसेच सिस्टमच्या निर्देशांकांचे नियमन करताना, प्राथमिक पडताळणीशिवाय यांत्रिक कनेक्शनच्या लवचिकतेच्या प्रभावाकडे दुर्लक्ष करणे अशक्य आहे.

वास्तविक प्रणालींमध्ये नैसर्गिक कंपन डॅम्पिंग असते, जे जरी एलएसी आणि एलपीएफसीच्या आकारावर लक्षणीय परिणाम करत नाही, परंतु रेझोनंट शिखराला अंतिम मूल्यापर्यंत मर्यादित करते, अंजीरमधील ठिपके असलेल्या रेषेद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे.

आउटपुट कोऑर्डिनेट w1 वर सिस्टमच्या वर्तनाचे विश्लेषण करण्यासाठी, आम्ही यांत्रिक भागाचे LACCH आणि LFCP देखील कंट्रोल ऑब्जेक्ट म्हणून तयार करू. हस्तांतरणाच्या परिणामी स्ट्रक्चरल आकृती

कार्ये फॉर्म आहे:

वारंवारता वैशिष्ट्ये खाली दिली आहेत:

जडत्व वस्तुमान J1 ची हालचाल, वैशिष्ट्ये आणि संरचनात्मक आकृतीवरून, लवचिक परस्पर क्रिया दोलनांच्या कमी फ्रिक्वेन्सीवर, जडत्वाच्या एकूण क्षणाद्वारे निर्धारित केली जाते, आणि यांत्रिक भाग एक एकीकृत दुवा म्हणून वागतो, कारण वैशिष्ट्य L(w1) 20 db/डिसे. जेव्हा M=const, गती w1 एका रेखीय नियमानुसार बदलते, जी लवचिक जोडणीमुळे होणाऱ्या कंपनांद्वारे अधिरोपित केली जाते. टॉर्क M च्या दोलनांची वारंवारता W12 च्या जवळ येत असताना, w1 गतीच्या दोलनांचे मोठेपणा वाढते आणि W=W12 वर, अनंताकडे झुकते. हे खालीलप्रमाणे आहे की 1 च्या जवळ, म्हणजे J2 वर<एकात्मिक दुव्याचे कार्य म्हणून मानले जाऊ शकते (दुसऱ्या लिंकमधील ब्लॉक आकृतीमध्ये अभिव्यक्तीचा अंश आणि भाजक रद्द होईल) आणि यांत्रिक भाग. ड्राइव्ह पूर्णपणे कठोर यांत्रिक दुवा मानली जाऊ शकते.

जेव्हा g>>1, म्हणजे J2>J1 आणि जर कटऑफ वारंवारता , यांत्रिक भाग el. ड्राइव्हला पूर्णपणे कठोर (C12=अनंत) देखील मानले जाऊ शकते.

वर नमूद केल्याप्रमाणे, सामान्यतः g=1.2¸1.6, परंतु सामान्यतः g=1.2¸100. 100 हे मूल्य गियर लो-स्पीड इलेक्ट्रिक ड्राईव्हसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे, उदाहरणार्थ, 100 m3 बकेट क्षमता आणि 100 मीटर बूम लांबी असलेल्या वॉकिंग एक्स्कॅव्हेटरच्या बूम रोटेशन यंत्रणेसाठी.

जेव्हा मोटरने विकसित केलेला टॉर्क ॲक्ट्युएटरच्या प्रतिकार क्षणाप्रमाणे असतो, तेव्हा ड्राइव्हचा वेग स्थिर असतो.

तथापि, बर्याच प्रकरणांमध्ये ड्राइव्हचा वेग वाढतो किंवा कमी होतो, म्हणजे. क्षणिक मोडमध्ये कार्य करते.

संक्रमणकालीनएका स्थिर स्थितीतून दुस-या संक्रमणादरम्यान, वेग, टॉर्क आणि वर्तमान बदलताना इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह मोड हा ऑपरेटिंग मोड आहे.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये क्षणिक मोड उद्भवण्याची कारणे म्हणजे उत्पादन प्रक्रियेशी संबंधित लोडमधील बदल किंवा ते नियंत्रित करताना इलेक्ट्रिक ड्राइव्हवर होणारा प्रभाव, म्हणजे. सुरू करणे, ब्रेक लावणे, रोटेशनची दिशा बदलणे इ. तसेच वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये व्यत्यय.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे समीकरण क्षणिक मोडमध्ये कार्य करणारे सर्व क्षण विचारात घेणे आवश्यक आहे.

सर्वसाधारणपणे, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे समीकरण खालीलप्रमाणे लिहिले जाऊ शकते:

सकारात्मक वेगाने, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे समीकरण फॉर्म आहे

समीकरण (2.10) दर्शविते की इंजिनद्वारे विकसित टॉर्क प्रतिरोधक टॉर्क आणि डायनॅमिक टॉर्कद्वारे संतुलित आहे. समीकरण (2.9) आणि (2.10) मध्ये, असे गृहीत धरले जाते की ड्राइव्हच्या जडत्वाचा क्षण स्थिर असतो, जो लक्षणीय संख्येच्या ॲक्ट्युएटरसाठी सत्य आहे.

समीकरणाच्या (2.10) विश्लेषणावरून हे स्पष्ट होते:

1) साठी > , , म्हणजे ड्राइव्ह प्रवेग होतो;

2) केव्हा< , , т.е. имеет место замедление привода (очевидно, замедление привода может быть и при отрицательном значении момента двигателя);

३) जेव्हा = , ; या प्रकरणात ड्राइव्ह स्थिर स्थितीत कार्य करते.

डायनॅमिक क्षण(टॉर्क समीकरणाची उजवी बाजू) जेव्हा ड्राइव्हचा वेग बदलतो तेव्हाच क्षणिक मोडमध्ये दिसून येतो. जेव्हा ड्राइव्हचा वेग वाढतो, तेव्हा हा टॉर्क चळवळीच्या विरूद्ध निर्देशित केला जातो आणि ब्रेकिंग करताना ते चळवळीला समर्थन देते.

3. ड्राइव्हच्या स्थिर स्थिरतेची संकल्पना.

स्थिर स्थिरता, सामान्यतः बोलणे, एखाद्या लहान व्यत्ययासह स्वतंत्रपणे मूळ ऑपरेटिंग मोड पुनर्संचयित करण्याची प्रणालीची क्षमता समजली जाते. सिस्टीमच्या स्थिर-स्थिती ऑपरेटिंग मोडच्या अस्तित्वासाठी स्थिर स्थिरता ही एक आवश्यक अट आहे, परंतु अचानक विस्कळीत झाल्यास, उदाहरणार्थ, शॉर्ट सर्किट दरम्यान कार्य चालू ठेवण्यासाठी सिस्टमची क्षमता अजिबात निर्धारित करत नाही.

Fig3.1 - कोन वाढीसह शक्तीमध्ये बदल.

तर, कालावधी एआणि, सायनसॉइडल पॉवर वैशिष्ट्याच्या वाढत्या भागावरील इतर कोणताही बिंदू स्थिरपणे स्थिर मोडशी संबंधित आहे आणि याउलट, वैशिष्ट्याच्या घसरलेल्या भागाचे सर्व बिंदू स्थिरपणे अस्थिर मोडशी संबंधित आहेत. हे विचारात घेतलेल्या सर्वात सोप्या प्रणालीच्या स्थिर स्थिरतेचे खालील औपचारिक चिन्ह सूचित करते: जनरेटरच्या कोनाची आणि शक्तीची वाढ आरसमान चिन्ह असणे आवश्यक आहे, म्हणजे किंवा, मर्यादेपर्यंत जाणे:

जेव्हा ते सकारात्मक असते< 90° (рис. 3.3). В этой области и возможны устойчивые установившиеся режимы работы системы. Критическим с точки зрения устойчивости в рассматриваемых условиях (при чисто индуктивной связи генератора с шинами приемной системы) является значение угла = 90°, когда достигается максимум характеристики мощности.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या गतीचे मूलभूत समीकरण मोटरचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क, सांख्यिकीय टॉर्क, इंटिग्रेशन टॉर्क आणि मोटर शाफ्टची गती यांना जोडते.

अभिव्यक्तीच्या डाव्या बाजूला लिहिलेला फरक डायनॅमिक क्षण दर्शवतो

जर डायनॅमिक टॉर्क 0 च्या समान नसेल, तर इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह डायनॅमिक मोडमध्ये चालते, म्हणजे. वेगात बदल आहे.

तर किंवा मग इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह स्थिर (म्हणजे स्थापित) ऑपरेटिंग मोडमध्ये कार्य करते.

यांत्रिक ट्रान्समिशनमध्ये नुकसान. ट्रान्समिशन कार्यक्षमता

ट्रान्समिशनमधील ऊर्जा (शक्ती) नुकसान दोन प्रकारे विचारात घेतले जाते:

1) बंद, म्हणजे कार्यक्षमता वापरणे आणि 2) परिष्कृत, म्हणजे नुकसान घटकांची थेट गणना. चला या पद्धतींचा विचार करूया.

A. कार्यक्षमतेचा वापर करून ट्रान्समिशनमधील नुकसानाचा लेखाजोखा.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या यांत्रिक भागामध्ये (Fig. 1.17) कोनीय वेग w आणि टॉर्क M सह इलेक्ट्रिक मोटरचे रोटर, ट्रान्समिशन मेकॅनिझम PM, ज्याची कार्यक्षमता h p आणि गियर रेशो j आहे, आणि शाफ्टवरील ॲक्ट्युएटर IM समाविष्ट आहे. कोणता टॉर्क M m आणि शाफ्ट स्पीड w m लावला जातो स्पष्टतेसाठी, आपण मोटर मोडमध्ये आणि ब्रेकिंग मोडमध्ये स्थिर टॉर्क दर्शवू. मोटर ऑपरेटिंग मोडसाठी, उर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्यावर आधारित, आम्ही समानता लिहू शकतो

,
, कुठे ,

- यंत्रणेचा क्षण इलेक्ट्रिक मोटर शाफ्टमध्ये कमी झाला.

ब्रेकिंग मोडसाठी आमच्याकडे खालील समानता असेल

,
,

परंतु कार्यक्षमता हे एक परिवर्तनीय मूल्य आहे, जे स्थिर आणि परिवर्तनीय ट्रान्समिशन नुकसानांवर अवलंबून असते. मोटर मोडसाठी ट्रान्समिशनमध्ये टॉर्कचे नुकसान निश्चित करूया

,

ब्रेकिंग मोडमध्ये टॉर्कचे समान नुकसान होईल हे गृहीत धरूया. मग ब्रेकिंग मोडमधील स्थिर टॉर्क खालीलप्रमाणे लिहिला जाऊ शकतो:

1) , नंतर , जे इंजिन ब्रेकिंग टॉर्क विकसित करते तेव्हा ब्रेकिंग मोडशी संबंधित असते. लिफ्टिंग मेकॅनिझमच्या संबंधात, जेव्हा मोटर शाफ्ट Mg वरील लोडच्या क्रियेचा क्षण ट्रान्समिशनमधील नुकसान DM च्या क्षणापेक्षा जास्त असेल तेव्हा हे भारी भार कमी होईल. आम्हाला तथाकथित ब्रेक रिलीझ मिळते;

2) , नंतर , जे नॉन-ब्रेकिंग मोडशी संबंधित आहे, ज्याचा अर्थ मोटर मोड आहे. लिफ्टिंग मेकॅनिझमसाठी, हे हुक कमी करण्यासारखे आहे जेव्हा मोटर शाफ्ट M K वर त्याच्या वजनाचा क्षण ट्रान्समिशनमधील नुकसानीच्या क्षणापेक्षा कमी असतो. आपल्याकडे तथाकथित पॉवर डिसेंट आहे.

ट्रान्समिशनमधील टॉर्कचे नुकसान अंदाजे दोन घटकांद्वारे व्यक्त केले जाते, त्यापैकी एक दिलेल्या ट्रान्समिशनसाठी स्थिर मूल्य असते आणि दुसरे ट्रान्समिटेड टॉर्कच्या प्रमाणात असते:

सतत नुकसानाचे गुणांक कुठे आहे;

b - परिवर्तनीय नुकसान गुणांक;

M s.nom - नाममात्र स्टॅटिक ट्रांसमिशन टॉर्क;

एम आधी - प्रसारित टॉर्क, जो आउटपुट (ऊर्जा हस्तांतरणाच्या दिशेने) ट्रान्समिशन शाफ्टवरील टॉर्कच्या बरोबरीचा असतो.

स्थिर मोटर मोडसाठी . ट्रान्समिशन कार्यक्षमता स्थिर स्थितीत पॉवर रेशोद्वारे दर्शविली जाऊ शकते.

8.1. मूलभूत संकल्पना आणि व्याख्या

व्याख्या: इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची रचना विविध मशीन्स आणि यंत्रणा चालविण्यासाठी केली जाते. त्यामध्ये इलेक्ट्रिक मोटर, नियंत्रण उपकरणे आणि इंजिनपासून कार्यरत मशीनपर्यंत ट्रान्समिशन लिंक्स असतात. ड्राइव्ह गट, वैयक्तिक आणि मल्टी-मोटर असू शकते.

पहिल्या प्रकरणात, एक इंजिन अनेक मशीन चालवते, आणि दुसऱ्यामध्ये, प्रत्येक मशीन स्वतःच्या इंजिनसह सुसज्ज आहे.
मल्टी-मोटर ड्राइव्ह म्हणजे एका मशीनवरील इंजिनचा समूह, जिथे प्रत्येक इंजिन स्वतंत्र यंत्रणा चालवते.
इलेक्ट्रिक ड्राइव्हसाठी मुख्य आवश्यकतांपैकी, खालील गोष्टी लक्षात घेतल्या पाहिजेत:
1. इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये अशी शक्ती असणे आवश्यक आहे की ते केवळ स्थिर भारच नाही तर अल्पकालीन ओव्हरलोड देखील प्रसारित करते.
2. नियंत्रण उपकरणांनी मशीनच्या उत्पादन प्रक्रियेच्या सर्व गरजा पुरवल्या पाहिजेत, ज्यामध्ये वेग नियंत्रण, उलट करणे इ.

8.2. इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या हालचालीचे समीकरण

जेव्हा इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह चालू असते, तेव्हा इलेक्ट्रिक मोटरच्या टॉर्कने कार्यरत मशीनच्या प्रतिकाराच्या स्थिर क्षणात, तसेच हलत्या जनतेच्या जडत्वामुळे होणारा डायनॅमिक क्षण संतुलित केला पाहिजे. इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह टॉर्क समीकरण असे लिहिले जाऊ शकते:

जेथे M हा इलेक्ट्रिक मोटरचा टॉर्क आहे;
एम एस - प्रतिकाराचा स्थिर क्षण;
एम दिन - डायनॅमिक क्षण.

डायनॅमिक किंवा जडत्व क्षण, जसे मेकॅनिक्समधून ओळखले जाते, समान आहे:

जेथे j हा गतिमान वस्तुमानाच्या जडत्वाचा क्षण आहे, मोटर शाफ्टमध्ये कमी केला जातो, kg/m 2 ;
w - मोटर शाफ्टच्या रोटेशनची कोनीय वारंवारता, s -1.

कोनीय रोटेशन फ्रिक्वेन्सी w ही क्रांती n च्या संख्येच्या संदर्भात व्यक्त केल्याने आपल्याला मिळते:

इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह टॉर्क समीकरण दुसर्या स्वरूपात लिहिले जाऊ शकते:

जर n = const, M din = 0, तर M = M s.

8.3.इलेक्ट्रिक मोटर पॉवरची निवड

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे तांत्रिक आणि आर्थिक निर्देशक (किंमत, परिमाणे, कार्यक्षमता, ऑपरेशनल विश्वसनीयता इ.) इलेक्ट्रिक मोटर पॉवरच्या योग्य निवडीवर अवलंबून असतात.
जर इलेक्ट्रिक मोटरवरील भार स्थिर असेल तर त्याची शक्ती निश्चित करणे केवळ कॅटलॉगमधून निवडण्यापुरते मर्यादित आहे:

जेथे R n निवडलेल्या इंजिनची शक्ती आहे,
पी लोड - लोड शक्ती.
जर इलेक्ट्रिक मोटरवरील लोड व्हेरिएबल असेल, तर लोड आलेख I = f(t) असणे आवश्यक आहे.
गुळगुळीत वक्र स्टेप केलेल्या रेषेने बदलले आहे, असे गृहीत धरून की टी 1 करंट I1 मोटारमध्ये वाहते, वेळेत t2 - वर्तमान I2 आणि. इ. (चित्र 8.3.1).

बदलणारा विद्युत् प्रवाह समतुल्य विद्युत् I e ने बदलला जातो, जो कार्य tc च्या एका चक्रादरम्यान चरणांमध्ये बदलत असलेल्या विद्युत् प्रवाहासह समान थर्मल प्रभाव निर्माण करतो. मग:

आणि समतुल्य प्रवाह
इलेक्ट्रिक मोटरचा रेट केलेला प्रवाह समतुल्य किंवा त्यापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे, म्हणजे.
जवळजवळ सर्व मोटर्समध्ये टॉर्क लोड करंट M ~ I n च्या थेट प्रमाणात असल्याने, आपण समतुल्य टॉर्कसाठी अभिव्यक्ती देखील लिहू शकतो:

पॉवर P = Mw लक्षात घेता, इलेक्ट्रिक मोटर देखील समतुल्य शक्तीनुसार निवडली जाऊ शकते:

अधूनमधून मोडमध्ये, इंजिनला ऑपरेशनच्या कालावधीत स्थापित तापमानापर्यंत गरम होण्यासाठी वेळ नसतो आणि ऑपरेशनमध्ये ब्रेक दरम्यान ते सभोवतालच्या तापमानापर्यंत थंड होत नाही (चित्र 8.3.2).

या मोडसाठी, सापेक्ष चालू कालावधी (DS) ची संकल्पना सादर केली आहे. ते कामाच्या वेळेच्या बेरजेच्या आणि सायकल वेळ tc च्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचे आहे, ज्यामध्ये कामाची वेळ आणि विराम वेळ t o समाविष्ट आहे:

PV जितका जास्त असेल तितका समान परिमाणांसह कमी रेटेड पॉवर. म्हणून, सायकल वेळेच्या 25% रेटेड पॉवरवर ऑपरेट करण्यासाठी डिझाइन केलेली मोटर त्याच पॉवरवर सायकल वेळेच्या 60% लोडवर सोडली जाऊ शकत नाही. इलेक्ट्रिक मोटर्स मानक ड्यूटी सायकलसाठी बांधल्या जातात - 15, 25, 40, 60%, ड्यूटी सायकलसह - 25%; नाममात्र म्हणून स्वीकारले. जर सायकलचा कालावधी 10 मिनिटांपेक्षा जास्त नसेल तर इंजिनला वारंवार अल्पकालीन ऑपरेशनसाठी डिझाइन केले आहे. जर गणना केलेली पीव्ही मूल्ये मानक मूल्यांपेक्षा भिन्न असतील, तर इंजिन पॉवर री निवडताना, दुरुस्ती केली पाहिजे:

8.4.इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि घटक

इलेक्ट्रिकल सर्किट्स चालू आणि बंद करण्यासाठी सर्वात सोपा आणि सर्वात सामान्य डिव्हाइस आहे स्विच
एक प्रकारचा स्विच हा एक स्विच आहे जो सर्किटला पुन्हा कनेक्ट करू शकतो, उदाहरणार्थ, मोटर विंडिंग्स तारेपासून डेल्टाकडे उलटताना किंवा स्विच करताना.
स्विचमध्ये एक संपर्क चाकू आणि दोन जबडे इन्सुलेटेड बेसवर बसवलेले असतात. एक जबडा hinged आहे. संपर्क चाकूंच्या संख्येवर अवलंबून, स्विच एक-, दोन- आणि तीन-ध्रुव आहेत. स्विच एका इन्सुलेटेड हँडलद्वारे नियंत्रित केला जातो जो संपर्क चाकू एकत्र करतो.
कधीकधी इलेक्ट्रिक मोटर्स किंवा इतर ॲक्ट्युएटर नियंत्रित करताना, ते वापरले जातात पॅकेज स्विचेस. हे एक लहान-आकाराचे डिस्कनेक्टिंग डिव्हाइस आहे, सामान्यतः आकारात गोल (चित्र 8.4.1.). संपर्क 3 हे इन्सुलेटिंग मटेरियलने बनवलेल्या फिक्स्ड रिंग्ज 5 मध्ये बसवलेले असतात. रिंग्सच्या आत जंगम डिस्क 8 असतात ज्यात कॉन्टॅक्ट प्लेट्स अक्षावर बसविल्या जातात. हँडल 1 च्या फिरण्याच्या गतीकडे दुर्लक्ष करून संपर्क उघडणे साध्य केले जाते.
ब्रॅकेट 4 आणि स्टड्स 2 वापरून स्विच एकत्र केला जातो आणि कव्हरला जोडला जातो.
जखमेच्या रोटर मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी, अतिरिक्त प्रतिकार इनपुट किंवा आउटपुट करण्यासाठी मोठ्या संख्येने स्विचिंग ऑपरेशन्स आवश्यक आहेत.

हे ऑपरेशन केले जाते नियंत्रक, जे ड्रम आणि कॅममध्ये वेगळे आहेत (चित्र 8.4.2).
ड्रम कंट्रोलरचे जंगम संपर्क, सेगमेंट 4 चे आकार असलेले, शाफ्ट 5 वर माउंट केले जातात. स्थिर संपर्क 3 उभ्या रेल 2 वर ठेवलेले असतात आणि बाह्य सर्किट त्यांना जोडलेले असतात. संपर्क विभाग एका विशिष्ट नमुन्यानुसार एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि त्याव्यतिरिक्त, त्यांच्याकडे भिन्न कंस लांबी आहेत.
जेव्हा कंट्रोलर शाफ्ट फिरवला जातो तेव्हा सेगमेंट वैकल्पिकरित्या स्थिर संपर्कांच्या संपर्कात येतात आणि सर्किट चालू किंवा बंद केले जाते.

कंट्रोलर शाफ्ट लॉक 1 ने सुसज्ज आहे, त्यास अनेक निश्चित पोझिशन्स प्रदान करते.
ड्रम कंट्रोलर्सपेक्षा कॅम कंट्रोलर अधिक प्रगत आहेत. आकाराच्या प्रोफाइल डिस्क 6 शाफ्ट 5 वर आरोहित आहेत, जे संपर्क लीव्हर 7 च्या रोलरवर त्यांच्या पार्श्व पृष्ठभागासह कार्य करतात, ज्यामुळे संपर्क 4 आणि 3 ची बंद किंवा उघडी स्थिती निर्धारित केली जाते.
कंट्रोलर वापरून पॉवर सर्किट स्विच करण्यासाठी ऑपरेटरकडून महत्त्वपूर्ण शारीरिक प्रयत्न आवश्यक आहेत. म्हणून, वारंवार स्विचिंगसह इंस्टॉलेशन्समध्ये, ते या उद्देशासाठी वापरले जातात. संपर्ककर्ते.
त्यांचे कार्य तत्त्व विद्युत चुंबकीय प्रणालीच्या पॉवर संपर्कांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी त्यांच्या वापरावर आधारित आहे. कॉन्टॅक्टरची रचना अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ८.४.३.

इन्सुलेटेड प्लेट 1 वर स्थिर पॉवर कॉन्टॅक्ट 2 कडकपणे बसवलेला आहे. प्लेटला जोडलेल्या लीव्हर 3 वर जंगम पॉवर कॉन्टॅक्ट 4 आहे.
पॉवर संपर्क नियंत्रित करण्यासाठी, प्लेटवर एक चुंबकीय प्रणाली बसविली जाते, ज्यामध्ये कॉइल 6 सह कोर 5 आणि लीव्हर 3 शी जोडलेले आर्मेचर 7 असते. फिरत्या संपर्कास वर्तमान पुरवठा लवचिक कंडक्टर 8 द्वारे केला जातो.
जेव्हा कॉइल 6 नेटवर्कशी कनेक्ट केले जाते, तेव्हा कोर 5 द्वारे आर्मेचर 7 चे चुंबकीय आकर्षण होईल आणि पॉवर सर्किट 2 आणि 4 बंद होईल, पॉवर सर्किट तोडण्यासाठी, कॉइल 6 डिस्कनेक्ट होईल आणि आर्मेचर दूर होईल कोर त्याच्या स्वतःच्या वजनाखाली आहे.
पॉवर संपर्कांव्यतिरिक्त, डिव्हाइसमध्ये ब्लॉकिंग संपर्क 9 आहेत, ज्याचा उद्देश खाली दर्शविला जाईल.
इलेक्ट्रोमॅग्नेट कॉइलचे इलेक्ट्रिकल सर्किट सहायक किंवा नियंत्रण असते.
ते नियंत्रित करण्यासाठी, नियंत्रण बटणे वापरली जातात. बटणे एकल-सर्किट आणि दुहेरी-सर्किट असतात ज्यात सामान्यतः उघडे आणि बंद संपर्क असतात. बर्याच बाबतीत, बटणे स्वयं-रिटर्नसह बनविली जातात, म्हणजे. जेव्हा यांत्रिक दाब काढून टाकला जातो तेव्हा त्यांचे संपर्क त्यांच्या मूळ स्थितीत परत येतात. अंजीर मध्ये. 8.4.4 संपर्कांच्या दोन जोड्यांसह बटणाचे डिझाइन दर्शविते: सामान्यपणे उघडे आणि सामान्यपणे बंद.

इलेक्ट्रिक मोटरला ओव्हरलोडपासून संरक्षित करण्यासाठी, कॉन्टॅक्टरमध्ये दोन थर्मल रिले (दोन टप्प्यांसाठी) बसवले जातात. या प्रकरणात, संपर्ककर्त्याला चुंबकीय स्टार्टर म्हणतात.
थर्मल रिलेचा मुख्य भाग (चित्र 8.4.5) एक द्विधातू प्लेट 1 आहे, ज्यामध्ये भिन्न विस्तार गुणांक असलेल्या दोन मिश्रधातूंचा समावेश आहे.

प्लेट डिव्हाइसच्या पायाशी एका टोकाला कडकपणे जोडलेली असते आणि दुसऱ्या टोकाला ती कुंडी 2 च्या विरूद्ध असते, जी स्प्रिंग 3 च्या कृतीनुसार, घड्याळाच्या उलट दिशेने वळते. एक हीटर 4 बाईमेटलिक प्लेटच्या पुढे ठेवलेला आहे, जो इंजिनसह मालिकेत जोडलेला आहे. जेव्हा पॉवर सर्किटमधून मोठा प्रवाह वाहतो तेव्हा हीटरचे तापमान वाढेल. बाईमेटेलिक प्लेट वरच्या दिशेने वाकते आणि कुंडी 2 सोडते. स्प्रिंग 3 च्या कृती अंतर्गत, कुंडी फिरते आणि, इन्सुलेटिंग प्लेट 5 द्वारे, स्टार्टर कंट्रोल सर्किटमध्ये संपर्क 6 उघडते. प्लेट 1 थंड झाल्यावरच रिले परत करणे शक्य आहे ते बटण 7 दाबून चालते.
ओव्हरलोड्सपासून इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सचे संरक्षण करण्यासाठी फ्यूज देखील वापरले जातात. हे एक अनियंत्रित साधन आहे ज्यामध्ये ओव्हरलोडमुळे कमी वितळणाऱ्या सामग्रीपासून बनवलेल्या गुळगुळीत इन्सर्टचा बर्नआउट होतो. फ्यूज प्लग किंवा ट्यूबलर असू शकतात (चित्र 8. 4.6).

तेथे नियंत्रित उपकरणे देखील आहेत जी विद्युत उपकरणे ओव्हरलोड्सपासून संरक्षित करतात. यात समाविष्ट ओव्हरकरंट रिले(अंजीर 8.4.7).
रिले कॉइल 1 पॉवर सर्किटमध्ये वर्तमान प्रवाहासाठी डिझाइन केलेले आहे. हे करण्यासाठी, त्यात पुरेशा क्रॉस-सेक्शनच्या वायरपासून बनविलेले वळण आहे.
ज्या प्रवाहासाठी रिले कॉन्फिगर केले आहे त्या प्रवाहावर, आर्मेचर 2 कॉइल कोर 3 कडे आकर्षित होईल आणि संपर्क ब्रिज 4 वापरून, चुंबकीय स्टार्टरच्या नियंत्रण सर्किटमध्ये संपर्क 5 उघडेल. हा रिले आपोआप वर्तमान स्त्रोताकडून इंस्टॉलेशनला वीज पुरवठ्यामध्ये व्यत्यय आणेल.

जर व्होल्टेज पातळी परवानगीयोग्य मूल्यापेक्षा कमी मूल्यापर्यंत पोहोचली असेल तर नेटवर्कवरून इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन डिस्कनेक्ट करणे आवश्यक असते तेव्हा अनेकदा प्रकरणे असतात. या उद्देशासाठी किमान व्होल्टेज रिले वापरला जातो. त्याची रचना कोणत्याही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिलेसारखी असते, परंतु येथे ऑपरेशन तेव्हा होते जेव्हा कॉइलचे चुंबकीकरण कमी होते आणि संपर्क प्रणालीसह आर्मेचर त्यापासून दूर जाते.
विद्युत प्रतिष्ठानांसाठी संरक्षण योजनांमध्ये एक विशेष स्थान व्यापलेले आहे वेळ रिले. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले दोन्ही आहेत.
चला ईव्ही प्रकारच्या टाइम रिलेच्या डिझाइनचा विचार करूया (चित्र 8.4.8.).

मुख्य रिले युनिट हे घड्याळ यंत्रणा 2 आहे, जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिस्टम 1 द्वारे ट्रिगर केले जाते. रिले कॉइल पॉवर सर्किटशी जोडलेले असते आणि जेव्हा ते ट्रिगर होते, तेव्हा घड्याळ यंत्रणा कार्यान्वित केली जाते. ठराविक कालावधीनंतर, रिले संपर्क बंद होतील आणि इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन नेटवर्कवरून डिस्कनेक्ट केले जाईल. रिले आपल्याला ऑपरेशनच्या विविध मोडसाठी कॉन्फिगर करण्याची परवानगी देते.
अलिकडच्या वर्षांत, उपकरणे ज्यामध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि कॉन्टॅक्ट सिस्टम एकत्र केले जातात ते व्यापक झाले आहेत. हे तथाकथित रीड स्विचेस आहेत (चित्र 8.4.9).

दोन किंवा तीन परमॅलॉय कॉन्टॅक्ट प्लेट्स अक्रिय वायूने ​​भरलेल्या सीलबंद फ्लास्कमध्ये सोल्डर केल्या जातात. स्वतःचे संपर्क (सोने किंवा चांदीचे बनलेले) प्लेट्सच्या मुक्त टोकांवर स्थित आहेत. जेव्हा कायमस्वरूपी चुंबक किंवा विद्युत प्रवाह असलेली कॉइल रीड स्विचजवळ येते, तेव्हा संपर्क बंद होतात किंवा उघडतात.
रेडिओ इलेक्ट्रॉनिक्सच्या विकासाच्या संदर्भात, स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली अनेकांसह पुन्हा भरल्या गेल्या आहेत संपर्करहित तर्क घटक. सेन्सरपासून ॲक्ट्युएटरमध्ये माहितीचे हस्तांतरण आणि परिवर्तन फक्त सिग्नलच्या दोन स्तरांमध्ये (दोन मूल्ये) फरक करून केले जाऊ शकते, ज्यापैकी प्रत्येक समान असू शकते, उदाहरणार्थ, 0 आणि 1 चिन्हे किंवा सत्याच्या संकल्पनांशी. "होय" आणि "नाही". या प्रकरणात, सिग्नलमध्ये कोणत्याही वेळी दोन संभाव्य मूल्यांपैकी एक असते आणि त्याला बायनरी सिग्नल म्हणतात.

8.5 स्वयंचलित नियंत्रणाची तत्त्वे आणि रेखाचित्रे

८.५.१. व्यवस्थापन तत्त्वे

स्वयंचलित नियंत्रणाचे तत्त्व असे आहे की मानवी हस्तक्षेपाशिवाय, विद्युत उपकरणे चालू आणि बंद करण्यासाठी तसेच निर्दिष्ट ऑपरेटिंग मोडचे पालन करण्यासाठी कठोर आणि अनुक्रमिक ऑपरेशन केले जातात.
नियंत्रणाचे दोन प्रकार आहेत: अर्ध-स्वयंचलित आणि स्वयंचलित. येथे अर्ध-स्वयंचलित नियंत्रणऑपरेटर ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक प्रक्षेपण करतो (बटण दाबणे, नॉब फिरवणे इ.). भविष्यात, त्याची कार्ये केवळ प्रक्रियेच्या प्रगतीचे निरीक्षण करण्यासाठी कमी केली जातात. येथे स्वयंचलित नियंत्रणइंस्टॉलेशन चालू करण्याचा प्रारंभिक आवेग देखील सेन्सर किंवा रिलेद्वारे पाठविला जातो. दिलेल्या प्रोग्रामनुसार इंस्टॉलेशन पूर्णपणे स्वयंचलितपणे चालते.
सॉफ्टवेअर डिव्हाइस इलेक्ट्रोमेकॅनिकल घटकांच्या आधारे आणि लॉजिकल सर्किट्स वापरून बनवले जाऊ शकते.

८.५.२. नियंत्रण सर्किट

येथे प्रॅक्टिसमध्ये काही सामान्यतः इलेक्ट्रिक मोटर कंट्रोल सर्किट्स आहेत.
त्यापैकी सर्वात सोपा म्हणजे चुंबकीय शोधक वापरून असिंक्रोनस थ्री-फेज मोटरसाठी कंट्रोल सर्किट आहे.
जेव्हा आपण "प्रारंभ" बटण दाबता, तेव्हा इलेक्ट्रोमॅग्नेट कॉइल नेटवर्कशी कनेक्ट केले जाते. हलणारे आर्मेचर कॉइल कोरच्या संपर्कात येईल आणि त्याच्या हालचालीसह, इलेक्ट्रिक मोटरला तीन-फेज व्होल्टेज पुरवणारे पॉवर संपर्क बंद करेल. पॉवर असलेल्यांसह, ब्लॉकिंग संपर्क देखील बंद होतात, जे "प्रारंभ" बटण बायपास करतात, जे त्यास सोडण्याची परवानगी देतात. जेव्हा तुम्ही "स्टॉप" बटण दाबता, तेव्हा इलेक्ट्रोमॅग्नेट कॉइलचा पॉवर सप्लाय सर्किट तुटतो आणि आर्मेचर, मोकळा होतो, दूर पडतो, ज्यामुळे पॉवर संपर्क उघडतात. इलेक्ट्रिक मोटर बंद होईल.
इलेक्ट्रिक मोटरचे दीर्घकालीन ओव्हरलोडपासून संरक्षण येथे दोन थर्मल रिले आरटीद्वारे प्रदान केले जाते, दोन टप्प्यांत जोडलेले आहे. थर्मल रिले PT1 आणि PT2 चे डिस्कनेक्टिंग संपर्क इलेक्ट्रोमॅग्नेट कॉइलच्या पॉवर सर्किटमध्ये सादर केले जातात.

रिव्हर्स मोटर कंट्रोलसाठी, दोन चुंबकीय स्टार्टर्स असलेले सर्किट वापरले जाते (चित्र 8.5.2.2.).
एक चुंबकीय स्टार्टर मोटर स्विचिंग सर्किट फॉरवर्ड रोटेशनसाठी स्विच करतो आणि दुसरा रिव्हर्स रोटेशनसाठी स्विच करतो.
"फॉरवर्ड" आणि "बॅकवर्ड" बटणे अनुक्रमे त्यांचे कॉइल जोडतात आणि "स्टॉप" बटण आणि थर्मल रिले ट्रिप संपर्क सामान्य नियंत्रण सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जातात.