ELEKTRIAJAMID

1.Elektriajami mõiste ja struktuur.El.ajam - elektromehhaaaniline seade elektrienergia juhitavaks muunadamiseks

mehhaaniliseks energiajaks ja vastuoidi. El.-mehh seade tööorgani käivitamiseks. Tööorgan -mingisuguse masina osa mis teeb mingit kasulikku tööd.

2.Staatiline moment ja tema taanadamine el. mootori võllile

Ühendades el. mootori toiteallikaga hakkab ta tekkivate elektromagneetiliste jõudude tulemusena arendama momenti T ja tema rootor hakkab pöörlema kiirusega ω. Ülekandemehhanismi abil kandub liikumine üle tööorganile ja viimane hakkab pöörlema kiirusega ω0. Tööorganil toimivad mitmesugused liikumist takistavad jõud mis tektitava momendi Tto tööorgani võllil. See moment koosmõjus ülekandemehhanismi poolt tekitatud likumist takistava momendiga tekitab em. võllilstaatilise momendi Tst.

Staatiline moment on tööorganil toimivate ja ülekandemehhanismi hõõrdejõudude poolt tekitatav moment, mis toimib el.mootri võllil.

Aktiivne- raskusjõud. ja Reaktiivne - hõõrdejõud.

3.Inertsimoment ja tema taandamine el. mootori võllile.

El.ajami töötamisel salvestub tema liikuvatesse osadesse ja tööorganisse kineetiline ergia.

Sirgjoonelisel liikumise Wk=m*v 2 /2pöörlemise Wk=J* ω 2 /2

v- joonliikumis kiirusm- massJ- inertsimomentω - nurkkiirus

Kuna inertsimomendi määramine on raskendatud siis asendatakse el. ajami reaalne

juhtimine

jõumuundur el.mootorülekande - mehhanism

tööorgan

mehhaaniline osakoos tööorganiga teda asendava ekvivalentse, arvutusliku lüliga.Inertsimomendi taandamiseks ei ole võimalik kirjutada välja ühtset määratletud valemit.4.Dünaamiline moment ja elektriajami liikumise üldvõrrand.

El. ajam võim töötada erinevates talitlustes.El. mootori võll pöörleb konsantse kiirusega ehk siis arendatav moment ja staatiline moment on võrdsed - staatilise tasakaalu talitlus.El. mootori võll pöörleb kas kiirenevalt või aeglustuvalt - siirdetalitlus.

Kui el.ajam liigub kiirenevalt kasvab tema mehhaanilise osade lülidesse salvestuv kineetilise energai hulk, milleks tarbib ta võrgust täiendavat võimsust. ja arendab dünaamilist momenti.

Kiireneval liikumise on dünaamiline moment kahe momendi vahe.

T- Tst=Tdün=J(dω /dt)

Arvesse võttes, et momendid võivad olla liikumapanevad kui ka liikumist takistavad on elektriajami liikumise üldistatud valem

±T±Tst=J d

dt

5.Elektrimootorite ja tööorganite mehhaanilised tunnusjooned. Elektriajami stabiilse töö tingimus.

Mehaanilised tunnusjooned - pöörlemiskiiruse ja momrndi vahelised funktsionaalsed sõltuvused.

On vajalikud el.ajamite töö tundmaõppimiseks.

Eristatakse jäike tunnusjoone, millistel momendi muutus kutsub esile kiiruse väikese muutuse(2,3),

absoluutselt jäika tunnusjoont, mille momendi muutus ei mõjuta kiirust(1) ja pehmet tunnusjoont, millel isegi väike momendi muutus kutsub esile olulise kiiruse muutumise.Tunnusjoone jäikuse tegur β= ΔT/ΔωEl.mootori stabiilne töö kui β < 0Elektriajam töötab stabiilselt kui on täidetud tingimus β < β st

6.Võõr- ja rööpergutusega alalisvoolumootori loomulikud tunnusjooned

Alalisvoolumootori tööd iseloomustavad kolm võrrandit:

T em=k∗∗I a

U=EaI a∗∑ R

elektromehannilise ja mehaanilise tunnusjoone võrrandid:

=U /k∗−∑ R/k∗I a=0−

=U /k∗−∑ R /k2∗T em=0−

ω0 - ideaalse tühijooksu kiirusωn - nimikiirusIn - nimivoolIk - käivitus(lühis)vool

0, l=U n

kn

ω

Ia, k

(Tem,k

) Ia (T

em)

ω0

ωn

Ia,n

(Tem,n

)

Ea=k∗∗

I a , k , l=U n

Ra

T em ,k ,l=k∗n∗I a ,k ,l

7.Võõr- ja rööpergutusega alalisvoolumootori tehistunnusjooned

a)ankruahelas lisatakisti

0, t=U n

kn

I a , k , t=U n

∑ R

T em ,k ,t=k∗n∗I a , k , t

tühijooksukiirust ei mõjuta, muutuvad vait lühisvool ja lühismomemnt. (vänenevad)

Kasuttakse käivitamisel käivitusvoolu ja -momendi piiramiseks

b)mootori ergutusvoolu vähendamine

väneneb mootori magnetvoog

Ra

Rl1

Rl2R

l3

ω

Ia (T

em)

0, t=U n

kI a , k , t=

U n

Ra

T em ,k ,t=k∗n∗I a , k , t

tehistunnusjooned

ω

Ia

tehistunnusjooned

ω

Tem

kasutatakse mootori kiiruse muutmiseks ja ainuke võimalus nimikiirusest ülespoole.

c)toitepinge vähendamine(võõregutusega av-mootor)

0, t=U

kn

I a , k , t=URa

T em ,k ,t=k∗n∗I a , k , t

Kasutatakse kiiruse reguleerimiseks, sest kindlustab tehistunnusjoontele võrreldes loomuliku tunnusjoonega võrdse jäikuse.

ω

Ia T

em

tehistunnusjooned

Un

U1

U2

8.Võõr- ja rööpergutusega alaisvoolumootori talitlused

Alalisvpplumootor nagu iga elektrimasin võib töötaga nii mootori- või generaatoritalitluses.

a)generaator- ehk rekuperatiivtalitlus.

Generaatoritalitlus- kui mingi välisjõu mõjul hakkab masina ankur pöörlema ideaalse tühijooksu kiirusest kiiremini.

b) Vastupidurdustalitlus raske koorma langetamisel

generaator- ehk rekuperatiivtalitlus mootoritalitlus

ω

Ia-I

a

ω0

vastulülituspidudrdus raske raske koorma langetamisel

loomulik tunnusjoon

lisatakisti ankruahelas

Kui ühendame ankru ahelasse jadamisi lisatakisti, läheb masin tööle tehistunnusjoonele, ja selle tulemusena saab rikutud momentide tasakaal - mootri poolt arendatav moment osutub väiksemaks. Seega tekib negatiivne kiirendus, mootri kiirus hakkab vähenema seni kuni ta peatub. Edasi hakkb mootr pöörlema raskusjõu mõjul aga vastupidises suunas. Kui saabub momentide tasakaal, osutub mootri poolt arendatav moment pidurdavaks.

b)Vastulülituspidudrdus ankrovoolu suuna muutmisel.

Kui muuta ankruvoolu suunda mootori pöörlemise ajal, lülitades samal ajal ankruahelasse lisatakisti, toimub üleminek tehistunnusjoonele muutumatu kiiruse juures. Mootor hakkab arendama pidurdavat momenti kuni mootri peatumiseni. Kui mootrit välja ei lülita hakkab ta pöörlema vastassuunas.Efektiivne, kuid suur energiakadu.

d)Võõrergutusega dünaamiline pidurdus

Kui töötava alalisvoolumootri ankruahel lahutada toitevõrgust, säilitades ergutusvool, hakkab ta tööle autonoomse generaatorina, muundades salvestatu gineetilise energiaelektrienergiaks, mis eraldub soojusena pidurdustakistil.

vastulülituspidurdus

mootoritalitlus

T-T

ω

-ω

U

M

Rp

e)endaergutusega dünaamiline pidurdus

Kui mootri endaergutusprotsess lakkab, toimub mootri seiskumine hõõrdejõu mõjul. Kasutatakse pidurdamiseks toitepinge kadumisel

dünaamiline pidurdusmootoritalitlus

U

M

Rp

9.Alalisvoolumootori käivitamine ja käivitusreostaadi arvutus.

Käivitusvoolu ja seega ka käivitusmomendi vähendamiseks kasutatakse kas pinge vähendamist käivitamisel või käivitusreostaadi lülitamist jadamisi mootri ankruahelasse. Viimast võtet kasutatakse sageli, tänu tema lihtsusele.

I1≤2,0..2 ,5 Ia ,n

I2≥1,1..1,2 Ia ,st

I2≥1,1..1,2 Ia ,n

kuni 10 kW m=1V210...50kW m=2V3üle 50kW m=3V4

10.Jadaergutusega alaisvoolu elektromehaanilised omadused.

ω

T

-B

Kuna ankruvool on ühtlasi ka ergutusvooluks ei ole alaisvoolumootori magnetvoog konstantne.

Tem=k∗Ia∗ia2=k∗a∗Ia

2

= U

ka∗Tem

ka

−B

Momendi lähenemine nullile põhjustab kiiruse lähenemise lõpmatusele (reaalselt (5...6) * nimikiirus).Anatakse mootori minimaalne lubatud koormus(0,15...0,25 In)

11. Segaergutusega e. kompaundalalisvoolumootori elekromehaanilised omadused.

Kuna magnetvoog sõltub koormusest on karakteristiku analüütilised valemid keerulised ja seega antakse kataloogides vastavalt mootoriseeriatele universaalsed karakteristikud.

Kompaundmootori olulisemaks erinevuseks peavoolumootorist on ideaalse tühijooksukiiruse olemasolu. Momendi ehk ankruvoolu puudumidel tekitab emj. rööpergutuse mähis. Võimalus stabiilselt töötada väikestel koormustel kuni tühijooksureziimini välja on oluliseks eelistuseks võrreldes jadaergutsega av-mootriga. Selle tõttu kasutatakse real juhtumitel tõste- ja transpordiseademets kompaundmootoreid.

12.Asünkroonmootori loomulikud tunnusjooned.

Asünkroonmootori tunnusjoon on mittelineaarse kujuga ja tal on neli iseloomulikku punkti:1.ideaalse tühijooksu punkt ω0

2.nimitööpunkt ωn

3.vääratuspunkt Tv , ωv

4.lühis- ehk käivituspunkt Tk

13.Asünkroonmootori tehistunnusjooned.

Tehistunnusjooned saame muutes järgmisi parameetreid:

a)rootoriahela takistuse muutmine

0=2∗f 1

ptühijooksu kiirus ei sõltu rootoriahela ega -mäahise takistusest.

Samuti ei sõltu vääratusmomendi suurus rootoriahela takistusest.

sv , t=sv , l∗R2, t

R2, l

Vääratuslibistus on võrdeline rootoriahela takistusega.

b)staatorimähise toitepinge muutmine

=Uv , t

Uv , l

Tv , t=2∗T v ,l

c)mootori toitesageduse muutmineKasutatakse kiiruse reguleerimiseks.

Muutes sagedust konstantsel toitepingel muutub magnetvoog. Sageduse vähendamine kutsub esile magnetvoo suurenemise ja sageduse suurendamine magnetvoo vähenemise.

Seega magnetvoo konstantse hoidmise jaoks on tarvis muuta toitepinget. Kusjuures peab jääma muutumatuks mootori ülekoormatus

Juhul kui staatiline moment T st = const (tõste- ja pidevtranspordimasinad):

U1

f 1

=const

Juhul kui staatiline moment T st = T0 + C2 * ω2 (ventilaatortunnusjoon):

0=2∗f 1

pU1≈E1=k∗∗f 1

T=Tv

Tst

=const

U1

f 12 =const

14.Asünkroonmootori talitlused

a)generaatortalitlus

Rootorivoolu ja pöörleva magnetvälja koostoimel tekib elektromagneetiline moment mis paneb rootori pöörlema magnetvälja pöörlemise suunas. Nimitööpunktis libistus s = 0,01..0,05.Kui mootor töötab ideaalse tühijooksu punktis(teoreetiline ainult) siis s=0.Kui mingil põhjusel hakkab rootor pöörlema kiiremini magnetväljast , muutub rootorimähise juhtmet lõikumissuund ja seega muutub rortorimähises indutseeritud emj ja rootorivoolu suund. Kuna magnetvälja suund jäi samaks muutub moment negatiivseks ehk pidurdavaks. Seega mootor läks üle generaatortalitlusse.

b)vastulülituspidurdus magnetvälja pöörlemissuuna muutmisel

Kui muuta töötaval mootoril magnetvälja pöörlemissuunda jätkab rootor inertsi mõjul pöörlemist senises suunas, selle tõttu muutub rootorimähise juhtmete magnetväljaga lõikumise suund ja muutum ka Tem suund. Moment on nüüd pidurdav. Pidudrdus toimib seni kuni mootor on seisjkunud, kui nüüd mootorit vooluvõrgust välja ei lülitata käivitub ta vastupidises suunas.

Selline pidurdusviis on väga efektiivne, sest mootor arendab kogu pidurduse vältel praktiliselt muutumatut momenti. Suured energiakaod on miinuseks.

c)dünaamiline pidurdus alalisvooluga

Mootor lahutatatkse vahelduvvoolu võrgust ja juhoitakse staatorimähisesse alisvool.

Alalisvool tekitab liikumatu magnetvälja. Kuna rootor pöörleb indutseeritakse tema juhtmetes mootoritalitlusele vastassuunaline emj ja seega muutub rootorivoolu suund ja ka miomendi suund.Pidurdamise käigus hakkab kiiruse vähenemisel moment suurenema kuni saavutab maksimaalse väärtuse, seejärel hakkab uuesti vähenema kuni mootori täieliku seiskumiseni.

d)dünaamiline pidurdus kondensaatoritega

Pidurdamise ajal genereerib kondensaatorpatarei magnetvälja tekitamiseks vajalikku reaktiivvoolu ja mootor muutub endaergutsega asünkroongeneraatoriks, kus pidurdamisel vabanev energia muudetakse soojuseks. pidurdamise alguses on vastumoment väike kuid saavutab mingil hetkel maksimumi ja siis väheneb kuni nullini. Mootor seiskub lõplikult hõõrdejõudude mõjul. eeliseks on lihtsus miinuseks, et mootorit ei ole võimalik pidurdada kuni peatumiseni.

15.Asünkroonmootori(nii faasi-kuilühisrootoriga) käivitamine.

a)faasirootoriga

Esineb 5...7 kordne nimivoolu ületamine. Rootori ahelasse ühendadakse takistid. Väheneb käivitusvool ja suureneb kaäivitusmoment.

Käivitusmoment peaks jääam Tmin ja Tmax vahele, kui Tmax < 0,75 Tv siis võib käivitusreostaadi arvutuseks kasutada rööpergutusega alalisvoolumootori arvutusvalemeid(analüütiline ja graafiline meetod).Aktiivtakistite asemel võib kasutada ka induktiivpoole või mõlemaid koos. Rööbiti kasutamise puhul väheneb vajalike astmete arv.

b)lühisrootoriga

Toodetakse spetsiaalseid parandatud käivitusomadustega mootoreid, mille rootoreil on sügav- ja kaksikuurded.Peale töömagnetvoo esineb puistemagnetvood, mis ahelduvad ainult selle mähisega, milliste vool seda tekitavad.. Varda alumises osas indutseeritakse suurem vastuemj kui ülemises. Rootorivool tõrjutakse ülemistesse kihtidesse, mis oma olemuselt ongi rootorimähise aktiivtakistuse suurenemine ja seega väheneb rootori käiviuts vool ning suureneb käivitusmoment.

Ainus võimalus käivitusvoolu piiramiseks on staatoripinge vähendamine, mille tõttu käivitusmomendi tugev vähenemine.Kasutatakse reaktor-, reostaat-, autotrafo- või tähtkolmnurkkäivitust.

reostaatkäivitus- odavaim viis käivitusvoolu piiramiseks.

reaktorkäivitus - käivitusmoment väheneb pisut suuremal määral kui käivitusvool

auttotrafokäivitusel saavutttakse pinge vähenemine mootri lülitamisel läbi autotrafo.Käivitusvool ja -moment vähenevad võrdeliselt. Võrreldes teiste meetotitega - käivitusvoolu võrdsel vähenemisel tagab see suurema käivitusmomendi.Kõige kallim ja kasuttakse harva, peamiselt kõrgepingeliste asünkroonmootorite käivitamisel.

Tähtkolmnurk- saab kasutada juhul kui mootori staatorimähis on püsitalitlusel töötamisel lülitatud kolmnurka. Käivitatakse tähtühenduses ja lülitttakse ümber kolmnurka. Saab kasutada vaid koormamata mootori käivtamiseks, kuna käivitusmoment väheneb kolm korda.

Sujuvkäivitus- türistoritel. Türistorite juhtimisnurga muutmisega tõstetakse mootori staatorimähisele antavat pinget.

16. Sünkroonmootori elektromehaanilised omadused.

Sünkroonmootori pöörlemiskiirus on konstantne seetõttu kujutab mehaaniline karakteristik rõhtsirget.

Sünkroonmootori elektromehaanilise omadusi iseloomustab nurgakarakteristik T=f(Θ) kus Θ on nurk võrgupinge ning staatorimähises intutseeritud emj vahel.T=TmaxsinΘTmax=mUE/ω0Xd

Nurgale Θ=900 vastava maksimaalväärtuse ületamisel hakkab mootori moment vähenema. Kui koormus ületab mootori maksimaalse momendi, tekib negatiivne dünaamiline moment nurk Θ hakkab kiiresti kasvama ning masin langeb sünkronismist välja. Kas seiskub või jääb tööle asünkroonrežiimis.

Tavaliselt nimipunkt Θn=200..300 piirkonnas.

17.Üldmõisteid elektriajami kiiruse reguleerimisest. Elektriajami kiiruse reguleerimine kui energiasäästu vahend.

Põhjused:töömasina liikumiskiiruse muutmiseks(tramm)töömasina optimaalse tootlikuse ja töötlemise kvaliteedi tagamiseks(metallilõikepink)töömasina täpseks peatamiseks(lift)töömasina tootlikuse muutmine(ventilaator)

Viimasel juhul saavutatakse oluline energiasääst. Klapi sulgemisega õhuvoolu reguleerimisel mootor peab ületama tekkinud õhutakistuse. Selle asemel võib vähendada mootori kiirust seega ka õhuvoolu.

Kiirust saab reguleerida:mehaaniliselt, muutes ülekandemehanismi ülekandearvu või -teguritelektriliselt, muutes elektrimootori parameetreidkombineeritult.

Reguleerimisdiapasoon maksimaalse ja minimaalse kiiruse suhe.Reguleerimise sujuvus Reguleerimise suundReguleerimise stabiilsusReguleerimise majanduslikkus

18. Alaisvooluajami kiiruse reguleerimise lihtsaimad viisid.

Rööpergutusega alalisvoolumootori kiirust saab lihtsalt reguleerida lisatakistiga ankruahelas.Tunnusjooned paiknevad loomulikust allpool. Toimub reguleerimine konstantse momendiga.Lihtne ja odav reguleerimisviis.Puudused:

kiiruse vähenemisel halvenevad mootori jahutustingimused. Seega tuleb staatilist koormust vähendada.

madalate kiiruste saamiseks tuleb ankruahelasse lülitada suure takistusega lisatakistireguleerimistunnusjooned on pehmedreguleerimise stabiilsus ei ole rahuldavväikes koormuse korral diapasoon ei ole piisavsujusvus ei ole rahuldavmadal kasutegur.

Teiesks viisiks on ergutsvoolu ja seega magnetvoo reguleerimine.

Kuna ergutusvoollu saab ainult vähendada siis mootori kiirus kasvab. Sujuv reguleerimine. Väiksed kaod.puudused:

reguleerimistunnusjoone pehmusebarahuldav reguleerimise stabiilsus

19.Tüüritava aladiga alalisvoolujaam.

Tüüritava alaldiga alalisvooluajamis muudetakse mootori ankrupinget aladi pooljuhtventiilide juhtimisnurga muutmisega. Pooljuhtmuundurid on kõrge kaasuteguriga ja seetõttu ökonoomsemad kui masinmuundurid.Enamsti kasutatakse türistormuundureid.

Suurte juhtimisnurkade ja väikese koormusvoolu korral voolab aladis ja koormuses katkevvool. Katkevvool tingib mootori täiendava soojenemise. Katkevvoolu piirkonda vähendab silureaktor(L).Tunnusjooned katkevvoolu piirkonnas on mittelineaarsed ja pehmed. Selles piirkonnas on ajami stabiilne töö võimatu.Eelised:

väiksed mõõtmed ja massväiksem maksumus leonardajamistsuurem töökindlus ja käidu hõlbsusinertsivaba ja paindlik tüüritavussuur kasutegur

Puudused:pehmed reguleerimistunnusjooned, võrreldes leonardajamigamootori nimivõimsuse suurenemine tingitult voolu pulsatsioonistsuhteliselt väike ülekoormatavuskatkevvoolu talitluse piirkonna olemasolu

20. Alaisvooluajami kiiruse impulssreguleerimine.

Elektriajamit mille kiirust reguleeritakse parameetrite impulsilise muutmise abil nimetatakse impulsselektriajamiks ja seadet, mille abil toimub parameetrite perioodiline kommutatsioon, impulsskommutaatoriks.

Ankruahelale antakse toitepinge täisnurksete pingeimpulssidena. Sel juhul on ankruoinge- ja voolu keskväärtused väiksemad. Seega ka keskmine kiirus väiksem.Kasutatakse

laiusimpulssreguleerimist - konstantse toitepinge puhul muudetakse impulsi kestvustsagedusimpulssreguleerimist - muudetakse impulsi perioodi hoides impulsi kestvuse konst.

Lihtne ja töökindel, kuid tema reguleerimistunnusjooned on pehmemad kui mootori tunnusjooned ning puuduseks katkevvoolutalitluse piirkonna olemasolu.Kasutatakse tramm, troll.

21. Asünkroonmootori kiiruse reguleerimine pooluspaaride arvu muutmisega.

1=2 f 1

pantud valemist näeme et kiirus sõltub sagedusest ja pooluspaaride arvust.

Pooluspaaride arvu muutmisega muutub magnetvälja pöörlemiskiirus ja järelikult ka rootori pöörlemiskiirus. Pooluspaaride arv saab olla ainult täisarv seega saab kiirust reguleerida astmeliselt.

n0=60 f 1

pPooluspaaride arvu muutmine toimub kas staatorimähise ühendusskeemi muutmisega tema sektsioonide ümberlülitamise teel või varustatakse mootor mitme staatorimähisega. Kasutatakse ka mõlemaid mooduseid koos. Valmisttatkse spetsiaalseid mitmekiiruselisi asünkroonmootoreid.

Lihtsaim ümberlülitusvõte on järgmine. Iga faasimähis jaotatakse kaheks sektsiooniks, mis lülittatkse omavahel kord jadamisis, kord rööbiti, muutes seejuures ühes sektsioonis voolu suunda.

a) kaks pooluspaarib), c) üks pooluspaar

Kui kolmefaasiline staatorimähis on jagatud sektsioonideks ning lülitada teda erinevatesse kolmefaasilistesse lülitusskeemidesse, tekib sama efekt.

lülitusviisiga Y - YY reguleerimine konstantsel lubataval momendil.lülitusviisga Δ - YY reguleerimine konstantsel lubataval võimsusel.

Mitmekiiruselise asünkroonmootori käivitus- ja pidurduslülitused ei erine põhiliselt tavalis mootori omadest, kuid lisandub võimalus astmeliseks käivitamiseks või pidurdamiseks. Võimaldab tunduvalt vähendada siirdeprotsesside energiakadu.

Mitme staatorimähisega asünkroonmootor jääb rea tehniliste ja majanduslike näitajate poolest alla ühe mähisega mootorile: halveneb staatorimähise kasutatavus, vähenb kasutegur ja võimsustegur.Kasutatakse : tööpingid, liftid, ventilaatorid, pumbad.

22. Asünkroonmootori kiiruse sagedusreguleerimine.Kiiruse sagedusreguleerimine on tänu pooljuhttehnika arengule leidnud üha sagedamist

kasutamist.Võimalus sageduse muutmisega reguleerida mootori pöörlemiskiirust selgub valemist:

1=2 f 1

pSageduse muutmine kutsub esile ka mootori poolt arendatava momendi muutumise s.h. ka

vääratusmomendi muutumise - sageduse vähendamisel moment suureneb ja vastupidi. See aga kutsub esile mitmeid ebameeldivaid nähtusi mootori töös.Muutes sagedust konstantsel toitepingel muutub mootori magnetvoog.Magnetvoo konstantsena hoidmiseks või muutmiseks vajalikul viisil on sageduse reguleerimisel ühtlasi vaja muuta ka mootori toitepinget mingi reguleerimisseaduse järgi.

Tingimuseks et mootori ülekoormatavus jääks muutumatuks.

T=T v

T st

=const

Juhul kui Tst=const (tõste- ja pidevtranspordimasinad)

U1/f1=const

kui Tst=T0+C2*ω2 (ventilaatortunnusjoon)

U1/f12=const

Kasutatakse sagedusmuundureid:

masinmuundurid (harva)staatilised muundurid.

võrgujuhitavadsõltumatu vaheldiga

alalisvoolu vahelüliga

Alalisvoolu vahelüliga sagedusmuundur - alaldatakse 50Hz vahelduvvool alaldi abil seejärel muundatakse vaheldi abil reguleeritava sageduse ja pingega vahelduvvooluks.

Pinget saab reguleerida 0..Un

Sagedust tavaliselt 0..100Hz. Eriotstarbeliste ajamite puhul ka kõrgemaid sagedusi.

eelised:-reguleerimise sujuvus- lai diapasoon- võimalus valida sobivaid reguleerimisseadusi.- reguleerimistunnusjoonet jäigad- reguleerimise ökonoomsus.

Puuduseks keerukus ja suhtelislet kõrge hind.

23.Üldmõisteid elektriajami siirdetalitlusest. Elektriajami käivitus- peatumisaja ligikaudne määramine.

Iga elektriajam võib töötada staatilise tasakaalu lülituses , kus arendatav moment on võrdne staatilise momendiga, kiirus konstantne ning ajamisse salvestatud kineetiline ja elektromagneetiline energiad on muutumatud.. Samuti võib ajam töötada siirdetalitluses, millised võivad olla esile kutsutud tahtlikult(käivitamine, seiskamine, reverseerimine) või nad tekivad koormuse kiire muutumise tagajärjel.

Siirdetalitluses tekivad smaaegselt ja tieneteisega seotult mehaanilised, elektromagneetilised ja soojuslikud siirdeprotsessid.

Siirdeprotsessid omavad olulist tähtsust sagedaste käivituste, pidurduste, reverseerimiste ja kiiruse reguleerimise, aga ka muutuva koormuse tingimuses töötavate ajamite töö tundamõppimisel.

Siirdeprotsesside arvutamise eesmärgiks on nende kestvuse ja omavaheliste sõltuvuste kindlaksmääramine.

Siirdeprotsessi iseloomustavad olulisemad näitajad on:- siirdeprotsessi kestvus- vaadeldava parameetri iseloom- võnkelise siirdeprotsessi puhul ülereguleerimine ja võngete arv

Lihtsustatud arvutste tegemisel lähtutakse elektriajami liikumise võrrandist:

T−T st=T dün=J ekv∗d

dt

Teoreetiliselt on siirdeprotsessi kiirus t sp= ∞, praktilistel arvutustel loetakse siirdeprotsess lõppenuks, kui elektrimootori kiirus on saavutanud väärtuse ω = (0,95..0,98) ωvk

ωvk - väljakijunenud kiirus.Lihtsam on siirdeprotsessi kestvust arvutada juhul, kui võijme lugeda, et kogu siirdeprotsessi

vältel on mootori poolt arendatav keskmine moment konstantne ja samuti tst=const. Näiteks tõsrtemehhanismi elektriajami käivitamine, mille ajamimootoriks on paljuastmelise käivitusreostaadiga varustatud ajam.

Käivitamine:

t käiv≈ J ekv∗st

T kesk−T st

Seiskamine:

t peat≈J ekv∗st

T st

24. Elektriajami energiakaod siirdetalitluses ja nende vähendamise võtted.

Elektriajamis tekivad täiendavad energiakaod siirdetalitluses, mis võivad osutuda määravaks mootori võimsuse valikul. Nende kadude täpne määramine on raske. Seetõttu määratakse nad sageli lihtsustatult.

Siirdetalitluste energiakaod ei sõltu elektriajami mehaanilise tunnusjoone kujust ja siirdetalitluse kestvusest, vaid ainult kiiruse muutuse väärtusest.

Koormatud elektriajami kaod käivitamisel on suuremad kui tühijooksul töötava ajami kaod.Ajami pidurdamisel on energiakaod väiksemad kui tühijooksul töötava ajami korral.

Kuna siirdetalitluses tekkivad kaod võivad avaldada olilist mõju elektriajami tööle, tuleb leida võtteid nende vähendamiseks. Energiakadusid saab vähendada:1.Elektriajami taandatud inertsimimendi vähendamisega

-kasutada spetsiaalseid väikese inertsiga mootoreid.-asendada mootor kahe poole väiksema võimsusega mootoriga

2.Magnetvälja pöörlemiskiiruse või mootori ideaalse tühijooksu kiiruse astmeline või sujuv muutmine siirdetalitluse jooksul. Eriti häid tulemusi annab ajami sujuv käivitamine või pidurdamine.

25. Elektrimootori valiku alused. Koormusdiagrammid ja elektrimootorite standardsed talitlused.

Elektrimootori valiku tingimused:- nimipinge peab vastama toiteallika pingele- nimimoment peab kindlustama kõik elektriajami staaatilised ja dünaamilised talitlused ilma mootori kuumenemiseta üle lubatav piiri- mootori ülekoormatavus peab kindlustama elektriajami töö lühiajaliste ülekoormuste korral- mehaanilise tunnusjoone jäikus ja reguleerimistunnusjooned peavad vastama tehnoloogilise protsessi nõuetele.

Elektrimootori tüüp valitakse lähtudes:- koormusest-staatilistest omadustest-dünaamilistest omadustest

Kaitseastme järgi(IP):- lahtise ehitusviisga mootorid- kaitstud ehitusviisga mootorid-kinnise ehitusviisga mootorid- plahvatusohutud mootorid- hermeetilised mootorid

Staatiline moment muutub mootori töökäigus sõltuvalt töömasina tehnoloogilise protsessi käigust. Seleks et arvestada erinevaid tingimusi, mis muudavad mootori staatilist koormust, arvutttakse jaa ehittakse koormusdiagrammid, mis kujutavad endaststaatilise võimsuse või momendi ajalise muutumise graafikuid.

Igal töömasinal ja järelikult ka elektrimootoril on oma koormusdiagramm. Selline asjaolu raskendab mootori lõpliku valikut. Seetõttu taandatakse elektrimootorite koormusdiagrammid elektrimootrite standardseteks talitlusteks. Selliseid talitlusi on 8 ja tähistatakse S1, S2 ... S8.

Kestevtalitlus S1 - mootor töötab pidevalt nimikoormusel. (konveierid, transportöörid, kompressorid, ventilaatorid)

Lühiajaline talitlus S2 - standardsed töötamisajad on 10, 30, 60 ja 90 min. (pöörd- või tõstesiilad)

Vaheajaline talitlus S3 - koosneb perioodiliselt vahelduvatest ninikoormusvahemikest ja pausidest, kusjuures tsükli vältus ei tohi ületada 10 minutit. Iseloomusttatkse suhtelise lülituskestvusega - ε.Stardväärtused: 15, 25, 40 ja 60%.Iseloomusttakse ka lülitussageduse ehk tsüklite arvuga tunnis. - 30,60, 120 ja 240 ts/h.(kraanad, liftid)

Koormusmuutlik talitlus S6 - pidevalt toitevõrku lülitatud mootori lühikesed nimikoormusvahemikud vahelduvad tühijooksuvahemikega. Iseloomustatakse suhtelise koormuskestvusega K.Standrdväärtused : 15, 25, 40, 60%(pressid, stantsid)

26. Muutuva koormusega töötava elektrimootori võimsuse arvutus ja valik. Keskmiste kadude meetod.

Koormusdiagrammi abil tuleb leida tsükli keskmine võimsus Pkesk. Seejärel määrata arvutslikvõimsus korruttades keskmise võimsuse varuteguriga (1,1 .. 1,3). Seejärel valitakse eelnevalt mootori nimivõimsus Pn >= Parv.

Siiski puudub kindlus, kas mootor ei osutu mõnel tsüklil lõigul ülekoormatuks. Seetõttu tuleb valitud mootor kontrollida, kasutades selleks keskmiste kadude meetodit.Selleks tuleb määrata igale tsükli lõigu võimsusele vastavad mootoris tekkivad kaod ja arvutada kesmised kaod. ja mootori nimikaod.Tuleb kontrollida et on täidetud tingimus Δpn >= Δpkesk.

Valitud mootori sobivuse veendumiseks tuleb teha veel mootori ülekoormatavuse kontroll.Asünkroonmootori puhul - 0,8Tv>=Tmax.kd või 0,8*Pmax >= Pmax.kd kus Pmax- vääratusmomendile

vastav maksimaalne võimsus ja Pmax.kd - koormusdiagrammilt leitud maksimaalne võimsus.

Alalisvoolumootori korral 2,5*Tn >= Tmax.kd või 2,5 * In >= Imax.kd

Kui need tingimused on täidetud on mootor lõplikult valitud.

27.Ekvivalentsete suuruste meetod.

mootori võimsuse valiku lihtsustamiseks on välja töötatud ekvivalentsete suusruste meetodid.Need on:

-ekvivalentse voolu meetod-ekvivalentse momendi meetod-ekvivlaentse võimsuse meetod

Ekvivlaentse voolu meetod. Seisneb mootori tegeliku muutuva voolu asendamise arvutusliku muutumatu, nn ekvivalentse vooluga, mis tekitaks mootoris smasugused kaod, kui tegelik muutuv vool. Eeldatakse et püsikaod on kogu tsükli vältel muutumatud.

Tingimus mootori valikuks In>= Iekv.

Kuna mootori momendi ja voolu vahel kehtib võrdeline seos saab ekv.voolu meetodist tuletada ekv.momendi meetodi valemi.

Tingimus mootori valikuks : Tn>= Tekv

Kuna mootori moment, kiirus ja võimsus on omavahel funktsionaalselt eotud saab tuletada ekvivalentse võimsuse meetodi valemi.

Tingimus mootori valikuks: Pn>= Pekv.

Ekvivlanetsed meetodid ei ole kasutatavad:- sügav- või kaksikuuretega asünkroonmootori valikuks, kui ta töötab sagedaste käivituste ja elektriliste pidurduste tingimustes.- mootori magnetvoog mootori töökäigus muutub.

28.Lühiajalises talitluses töötava elektrimootori võimsuse arvutus ja valik.

Mootori valikuks kolm võimalust.1. Mootor valitakse kestevtalitluse jaoks ettenähtud sarjast. Sel juhul valitakse mootor tunduvalt väiksema võimsusega tingimusel ,et töötsükli lõpus oleks saavuttaud mähisele lubatud ületemperatuur.Kestevretalitluses jaoks projekteeritud mootorid ei ole tegelikult sobivad S2 talitluses töötama:- lühiajalise nimivõimsusega on mootor ülekoormatavuse piiril ning ei suuda enam ületada hetkelisi koormustippe.-mootori üksikud osad soojenevad erineva kiirusega. Seega näiteks saavutab AV mootori ergutusmootor lubatava temoeratuuri varem kui ankrumähis.-normaalsel elektrimootoril asub kasuteguri ning võimsusteguri kõverate maksimum allpool nimikoormust, kusjuures ülekoormusel energeetilised näitajad halvenevad märgatavalt.

2. Mootor valitakse lühiajalise talitluse jaoks ettenähtud sarjast, kusjuures tl ≈ t standard

3.Mootor valitakse lühiajalise talitluse jaoks ettenähtud sarjast, kusjuures tl ≠ t standard

29. Vaheajalises talitluses töötava elektrimootori võimsuse arvutus ja valik

Vaheajalises talitluses töötava mootori võimsuse valikuks arvutatakse tema ekvivalentne vool, moment või võimsus ning mootori võimsus määratakse nende suuruste võrdlemise alusel valitud mootori nimiandmetega. Seejures veendutakse et tsükli kestvus ei ületaks 10 minutit..

Spetsiaalselt selle talitluse jaoks valmistatud mootritel on suurem käiviuts- ja vääratusmoment.

Kui koormusdiagrammilt määratud εkd võrdub ühega εstand, on mootori võimsuse valiku tingimus:

Pn,S3 >= Parv

Kui suhtelin lülituskestus erineb standardsest, valitakse mootori võimsus lähima standardse lülituskestvuse järgi ning seejärel korrigeeritakse valikut.

P n, S3≥Parv∗ kd

stand

Juhul kui ükski tingimustest ei ole täidetud tuleb tegelik koormusdiagramm taandada idealiseerituks.

S1 seeriast mootori valiku puhul tuleb käivitus- ja pidurdusaega korrutada teguriga βω=0,75 ja summaarset pauside kestvust βp=0,5.

Ükskõik millise mootori valik lõpeb tema ülekoormatavuse kontrolliga ja vajadusel ka käivitustingimuste kontrolliga.

30. Asünkroonmootori lubatav lülitussagedus.

Paljude kaasaegsete töömasinate elektriajamid töötavad suure lülitussagedusega. Kuna elektrimootori käivitamisel ületab käivitusvool tunduvalt tema nimivoolu, tekivad käivitusel suuremad võimsus- ja energiakaod, mis tingivad mootori intensiivse soojenemise.Eriti rasketes tingimustes töötavad suure tsüklite arvu korral lühisrootoriga asünkroonmootorid, millise rootoriahelas siirdeprotsesside käigus eraldunud soojus peab hajuma ümbritsevasse keskkonda vahetult rootorist endast. Seetõttu tuleb lühisrootoriga asünkroonmootorit lubatavale lülitamissagedusele.

Mootori esialgne võimsus valitakse teadaolevate meetodite abil ja seejärel määratakse talle lubatav lülitussagedus.

Mootor sobib, kui tingimus hlub>= hteg

Lubatava lülitussageduse suurendamiseks tuleb mootor varustada lisaventilatsiooniga või vähendada käivitus- ja pidurduskadusid, kasutades selleks mitmesuguseid siirdeprotsesside energiakadude vähendamise võtteid.