Кіріспе 5 страница

мұндағы,

U_H-статор орамының номиналды фаза кернеуінің мәні, В.

X_k-қысқа тұйықталудың индукциялық фазалық кедергісі, Ом.

, (5.5)

S=0 ден S=1 сырғанау мәндерін қоя отырып, және ток мәндері есептеліп, 5.2 кесте түрінде көрсетіледі.

Кесте 5.2- Келтірілген ротор тогы мен жиіліктің мәндері

S	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
	53,9

Сурет 5.2 - Ротор тогының сырғанауға тәуелділігінің I ₂ (s) графигі

I ₁тoғы I ₂рoтoр токтaрының жәнe Im мaгниттeу тогының вeкторлыққоcындыcы бoлып тaбылaды. Cтaтoр тoк мoдулін кeлecі eceптік өрнeк бoйыншa aлуғa бoлaды:

; (5.6)

мұндағы, ;

, А. (5.7)

- мaгнителудің номинaлды тогы келесідей жолмен aнықтaлaды:

; (5.8)

мұндағы,

- кeзeң бoйыншa қoзғалтқыштың қайта жүктeлу қабілeттiлiгі;

Ток тәуелділігі -ті табу үшін, және мән беріп есептеп анықталады:

; (5.9)

Кесте 5.3

S	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9

Сурет 5.3 - Статор тогының сырғанауға тәуелділігінің графигі

Сурет 5.4 - =50,30,20,40 болған кездегі асинхронды қозғалтқыштың жасанды механикалық сипаттамаларының графигтері

6 Басқару жүйесінің негізгі параметрлерін есептеу және электр жетегі басқару жүйесін жобалау

6.1 Электр жетектің функционалды сұлбасы

БП  

БПБ  

АИК  

Т  

АҚ  

С  

ҚД  

~380 В 50 Гц  

ЭБЖ  

Электр жетегі жүйесінің бұрын қабылданған шешім негізінде оны автоматтандыруды іске асыру үшің, электр жетегінің функционалды сұлбасын құруға болады.

БП-Басқару пульті

БПБ-Басқару программасының блогі

ЭБЖ-Электр жетегінің басқару жүйесі

Т-түзеткіш

АИК-автономды инвертор кернеуі

АҚ-Асинхронды электр қозғалтқыш

С-Ортадан тепкіш сорғыш

Қд-құбырлар желісінің қысым түсіру датчигі

Сурет 6.1- Электр жетегінің функционалды сұлбасы

Электр жетегінің автоматты басқару жүйесі, басқару объектісінен және реттеуіштен тұрады. Басқару объектісі ретінде, энергияны түрлендіретін электр жетек жиынтығын, электрқозғалтқышты қоректендіретін, және жұмыстық органы ретінде ортадан тепкіш сорғы қондырғысы муфт арқылы қозғалтқыш білігімен бірге бірлескен деп біз түсініп жатырмыз. Реттеуішті есептеу және іске асыру, электр жетегі автоматты басқару жүйесінің берілген тапсырма бойынша есептеу арқылы іске асырылады. Бұл кезде реттелетін өлшем- желідегі сұйықтың қысымы. Жиілік түрлендіргіште реттеуіш жүзеге асырылған, электр қозғалтқышты қоректену үшін таңдалған, бізге тек қана реттеуіштің түрін, параметрлерін беріп, есептеу қажет.

6.2 Сорғы қондырғысының математикалық сипаттамасы

Механикалық беру моментінің электр қозғалтқыштан жұмысшы органға муфта арқылы келетін электр жетегінің теңдеуінің түрі:

М - М_с = J_с × dw/dt, (6.1)

мұндағы, J_с –электр жетегінің қосынды инерция моменті, кг/м²,

қозғалтқыштыың инерция моменті 1,6 тең деп аламыз;

М, М_с – электр қозғалтқыштың, кедергінің моменті, Н×м;

w - электр қозғалтқыштың білігінің бұрыштық жылдамдығы,

рад/с.

Сұйық қысымының реттеуіш объектісі сияқты статикалық қысымы жоқ желімен бірлескен ыстық сумен қамтамасыз етілген сорғы қондырғысын қарастырайық.

Желідегі сұйықтар қысымы мына теңдеумен анықталынады:

Н_с = RQ² , (6.2)

мұндағы,

Н_с –желідегі сұйық қысымы;

R – желінің кедергісі (сұйықтың шығын функциясы);

Q –сұйықтың шығыны.

Желіге берілетін сорғының тегеуріні мына түрде анықталынады:

Н_н = Н₀×w*² - СQ², (6.3)

мұндағы,

Н₀ – тиек жабық кездегі қысым;

w* -сорғы білігінің салыстырмалы айналу жылдамдығы;

С - коэффициент;

Q –сұйық шығыны.

Желінің реттелетін шамасы ретінде қысым болып табылады, оны сорғы тегеурінің үлкейту арқылы өзгертеді. Статикалық тегеурін жоқ кездегі суқұбырының желісін, желідегі кедергінің қарама-қарсы мәніне тең болатын және тұрақты уақытқа қарағанда (0,5с) салыстырмалы түрде үлкен, беріліс коэффициенті бар апериодикалық буын түрде көрсетіледі. Нәтижесінде, қарастырылатын буынның кіріс сипаттамасы желінің тегеуріні болады, ал шығыс сипаттамасы ретінде- желідегі сорғының берелісі болып табылады.

6.3 Құрылымдық сұлбаны ойлап құрастыру және оның параметрлерін есептеу

РН  

 

 

 

 

К_ос  

U_з  

М_с  

Q²  

w  

Н_н  

Н₀  

  ЭЖБ    

Технологиялық объектінің математикалық сипаттамасын қолданып, қысымды тұрақты ұстап тұратын жүйенің құрылымдық сұлбасын сурет 6.2-де көрсетуге болады.

Сурет 6.2- Қысымды тұрақты ұстап тұратын жүйенің құрылымдық сұлбасы

Электр жетегінің басқару жүйесінің (СУЭП) блогы- электр қозғалтқыштан және жиілік түрлендіргіштен тұрады.

Бұл құрылымдық сұлба басқару объектісінің (сумен қамтамасыз ететін желіге қосылған сорғы) математикалық түрде сипаттамасын көрсетеді. 6.3 формулада көрсетілген Н_н (Q²; w) тәуелділік, М (Q; w) тәуелділік жүктемелік диаграмма арқылы анықталған. Желінің тұрақты уақытын Т_с=0,5 c деп аламыз.

Тұрақты уақытпен Т₀ = 0,01 с берілген апериодикалық буын, сорғының су шашырау қысымын бақылап тұрады. Қысым арқылы болатын кері байланыс коэффициенті былай анықталынады:

К_ос = U_{з max} / Н_max, (6.4)

мұндағы, Н_max – желінің максималды тегеурін (25 м);

U_{з max} – тапсырма бойынша максималды кернеу, 10 В деп

алдық.

Сондықтан, К_ос = 10/25 = 0,4 м/В.

Электр жетегінің негізгі теңдеуі арқылы (6.1 формула) және электр жетегінің фунционалды сұлбасы берілген кезде (Сурет 6.1) электр жетегіні басқаратын жүйенің құрылымдық сұлбасын құрамыз. Құрылымдық сұлба сурет >

ЗИ  

  М(U,w,a)  

ФТ U(a)  

 

 

U_зw  

Dw  

w  

К_a  

a  

w₀  

М_с  

U  

6.3 көрсетілген.

Сурет 6.3- Электр жетегінің басқару жүйесінің құрылымдық сұлбасы

Бұл құрылымдық сұлба электр жетек басқару жүйесінің, «Жиілік түрлендіргіш-АҚ» математикалық сипаттамасы болып табылады.

Интенсивтілік датчигі, үлкен уақыт тұрақтысынан t_зи тұратын апериодикалық буын болып табылады. Уақыт тұрақтысын 10 с деп аламыз. ФП- функционалды түрлендіргіш, таратып жіберу қисық формасының қолданып, қорек көзінің кернеуі U және салыстырмалы жиілік a берілген мәні бойынша түрлендіреді. Таратып жіберу қисығының формасын анықтайық.Ол үшін жүктемелік қабілетті ескергенде және ескермегенде сорғы мен электрқозғалтқыштың бірге бірлескен механикалық сипаттамасын алайық.

Бұл график сурет 6.4 көрсетілген. Бұл графикте механикалық сипаттамада үш нүкте таңдап, бұл қисық сызықты аппроксималаймыз. Табиғи сипаттама бойынша қатаң сипаттаманы табамыз.

Сурет 6.4- Сорғы қондырғысы мен электрқозғалтқыштың катаң

механикалық сипаттамасы

b = М_ном / (w_0н × s_н) = 290,69/ (314×0,083) =1015,38; (6.6)

мұндағы, М_ном – электр қозғалтқыштың номиналды моменті, w_0н – синхронды айналу жиілігі, s_н –номиналды сырғанау. Таңдалған нүктелердің жылдамдығы мен моментін біле отырып, қатаң механикалық сипаттаманы есептеп, электрқозғалтқыш үшін синхронды жиілікті табамыз.

w₀ = w + М / b, (6.7)

мұндағы, w и М - график бойынша момент пен жылдамдық (Сурет 6.4). Апериодикалық буын тұрақты уақыттымен Т_э электрқозғалтқыштың электрмагниттік қасиеттерін ескереді.Т_э =0,122 с.

Таратып жіберу қисығы және оның аппроксимациясы сурет 6.5-те көрсетілген. Қисық сызығы парабола формасы беріліп және де квадраттық тәуелділік U (¦) берілген. Мұндай басқару жүйесі заңы электрқозғалтқыштың статорындағы шығынды азайтуға мүмкіндік береді, бұл сәйкесінше жалпы электр энергия шығындарын азайтады. Аппросикмаланған қисық 0;0 бастапқы нүутелерінен басталмай, өйткені іске қосып жіберу кернеуін көбейту үшін, және де іске қосып жіберу моменті де үлкен болып келеді.

М (U, w, a) блогы электрқозғалтқыштың моментін және келесі шамаларды (критикалық моментті және критикалық сырғанауды) қорек көзінің кернеуінің тәуелділіктерін(қорек көзінің жиілігін, қозғалтқыштың жылдамдығын) есептеу жүргізеді. Моментті алдынғы бөлімде Клосс формуласы бойынша, критикалық сырғанауда, критикалық моменттке де есептеу жүргізілген.

Сурет 6.5- Таратып жіберу қисығының аппроксимациясы

6.4 Құрылымдық сұлбаны сызықтандыру және реттеуішті баптау

РН  

W_эп  

 

К_ос  

U_з  

Н  

к_нас  

Қысымды тұрақты ұстау жүйесінің құрылымдық сұлбасына (Сурет-6.2) негіздей отырып, және электржетек басқару жүйесінің құрылымдық сұлбасына (Сурет 6.3) байланысты, ортақ ықшамдалған элекрт жетегінің құрылымдық сұлбасын келтіруге болады.

Сурет 6.6 - Электр жетегінің құрылымдық сұлбасының ықшамдалған түрі

Беріліс коэффициентін к_нас мына түрде анықталады:

к_нас = Н_н / w_н = 80/309,06 = 0,258, (6.12)

мұндағы, Н_н – желінің номиналды тегеуріні,м;

w_н – сорғының номиналды жылдамдығы.

Қысым бойынша кері байланыс коэффициенті к_ос 6.4 формуласы бойынша анықталған және мынаған 0,4 м/В тен.

Электр жетегінің беріліс функциясыW_эп СУЭП (Электр жетегінің басқару жүйесі) құрылымдық сұлба бойынша мына түрде бола алады:

, (6.13)

мұндағы, t_и –интенсивтілік тұрақты уақыты, к_эп = w_max/U_{з max} = 30,6.

Электрқозғалтқыштың электрмагниттің тұрақты тоқ уақыты Т_э=0,122c, зинтенсивтілік датчигі t_и =10c тұрақты тоқ уақытынан аз болып келеді. Қорытындылай келе, электр жетектің басқару жүйесінің құрылымдық сұлбасы бір ғана апериодикалық буыннан –интенсивтілік датчигі, ал оның тұрақты уақыты электр жетктің басқару жүйесінің инерциондық қасиеттерін анықтайды.

Сондықтан да, бір апериодикалық жүйеден тұратын реттеуіш контурын аламыз, оның задатчик интенсивности тұрақты уақыты беріледі. Реттеуіш контурдың стандартты реттеуіші И-реттеуіш болып табылады.

Техникалық оптимумына келтірейік.

, (6.14)

. (6.15)

6.15 формуласына коэффиенттерді қойып, W_РН = 1/ (2t_ир) аламыз. Ақырында, қысым реттеуіші тұрақты уақыты берілген И- реттеуішінен тұрады. Бұл әрине интенсивтілігінің датчигі екі уақыт тұрақтысына тең t_и, Т_РН = 20 с болып шығады.

6.5 Аcинхрoнды қoзғaлтқыштың имитaциялық мoдeлiн құрy жәнe өтпeлi үрдістepiн зeрттeу

Сурет 6.7 асинхронды қозғалқыштың MatLab 7.5 бағдарламалық пaкeтiндe жaсaлғaн имитaциялық мoдeлі көpсeтiлгeн. Жapтылaй өткiзгiштi элeктр жeтeктi зeрттeу үшiн қoлдaнылaтын нeгiзгi пaкeттeр - Simulink жәe Power System Blockset. Simulink пaкетi өзiнiң қocымшacымeн әртүрлi элeктpмeхaникaлық жүйeнi зeрттeyгe apнaлғaн нeгiзгi құpaл.

Simulink кiтaпхaнaсы виpтуaль ныcaндapының жиынтығын көpceтeдi. Әртүрлi aвтомaтты бacқapy жүйecін зepттeyгe бoлaды. Бapлық блoктapдың пaрaмeтpлеpін бaптayға, өзгеpтyгe мүмкiндiк жacaлғaн. Мaшинaның пapaмeтpлepiн eндiрyгe aрнaлғaн блoктың тepезeсi бoлaды.

Имитaциялық мoдель құpaмынa мынaдaй элeмeнттep бoлaды:

- үш фaзaлы aсинхpoнды қoзғaлтқышы (Asynchronous Machine SI Unit блогі);

Сурет 6.7 -Асинхронды қозғалқыштың MatLab 7.5 бағдарламалық пакетінде жасалған имитациялық моделі

- үш бір фазалы кернеу көздері (AC Voltage Sourse блогі);

- Three-Phase V-I Measurement – желідегі тоқ пен кернеуді өлшеу үшін арналған үшфазалы мультиметр.

- екі Scope элементі – валдағы момент пен қозғалтқыштың роторындағы айналу жиілігінің, сонымен қатар желідегі тоқ пен кернеудің графигін көруге арналған осциллограф.

- екі Display элементі жылдамдық пен моменттің мәндерін өлшеуге арналған.

- Step – белгілі бір уақытта қозғалтқыш білігіне жүктемесін беруге арналған элемент.

Машинаны зерттеу үшін алдымен баптау (ендіру) терезесіне оның параметрлерін ендіру керек.

Ендіру терезесінің параметрлері:

- Номинал қуаты (Вт), желілік кернеу Uж (В), жиілік (f), айналу жылдамдығы айн/мин;

- Статор тізбегінің активті кедергісі Rs (Ом) и индуктивтілігі Ls (Гн);

- Ротор тізбегінің активті кедергісі Rr (Ом) и индуктивтілігі Lr (Гн); - Өзаралық индуктивтілік Lm (Гн);

- Машинаның инерциялық моменті J (N.m.s); - Құрғақ үйкеліс коэффициенті F (N.m)

Динамикасының мынадай режимдер қарастырамыз:

Бірінші режим:

f=50 Гц, Uл=380 В, қозғалтқышты жүктемесіз іске қосылады (бос жүріс режимі);

Екінші режим:

f=50 Гц, Uл=380 В, ал Мс=290 Нм=Мном тең жүктеме қозғалтқыш іске қосылғаннан соң 4 с өткеннен кейін беріледі;

Үшінші режим:

f=50Гц, Uл=380 В, ал М_С=0,5M_НОМ тең жүктеме қозғалтқыш іске қосылғаннан соң 4 с өткеннен кейін беріледі;

Сурет 6.8- Бірінші режим f=50 Гц, U_л=380 В, М_с= М_ном =290 тең кезіндегі ω=f(t) және M_в=f(t) тәуелділіктерінің графиктері

Сурет 6.9- Екінші режим f=50 Гц, U_л=380 В, ал М_с= 0.75М_ном =217,5 Нм кезіндегі ω=f(t) және M_в=f(t) тәуелділіктерінің графиктері

Сурет 6.10 - Үшінші режим: жүктеме секірісі кезінде f=50Гц, U_л=380 В, М_с=290 Нм кезіндегі ω=f(t) және M_в=f(t) тәуелділіктерінің графиктері

7 Өмір тіршілік қауіпсіздік бөлімі

7.1 Сумен жабдықтау кәсіпорындағы ақаба сулармен тазалау әдістері

Өнеркәсіптік кәсіп орыннан келетін ақаба сулар келесі үш түрге бөлінеді: өндірістік, тұрмыстық, атмосфералық.

Өндірістік ақаба сулар- технологиялық үрдісте қолданылатын сулар.Олар екі негізгі категорияны қамтиды: ластанған және ластанбаған(шартты таза). Ластанған ақаба суларың құрамында қоспалар болуы мүмкін: а) минеральды, б) органикалық, в) бактериальды, г) биологиялық. Минеральды ластануларға құм, саз бөлшектері, кен бөлшектері, күйін, суда еріген органикалық емес заттар, минералды майлар және т.б. жатады. Органикалық ластанулар өсімдік және жануар тектес бола алады. Өсімдік тектеске: өсімдік қалдығы, тұқым қалдығы, қағаз қалдығы, өсімдік майы жатады. Жануар тектеске адам және жануарлардың физиологиялық ерекшеліктері, жануар терісінің қалдықтары, желімді заттар және т.б. жатқызылады.

Химия құрам бойынша бактериялық және биологиялық ластанулар органикалық ластанулар болып табылады, бірақ ластанулардың басқа түрлермен ерекше өзара әрекеттесуі бойынша жеке топқа ерекшеленген. Олар өзі әр түрлі микроорганизмдер ұсынып жатыр: саңырауқұлақтар, су балдырлары, бактериялар.

Тұрмыстық ақаба сулар - бұл өндірістік жіне өндірістік емес корпустардың және ғимараттардың, душқа түсетін қондырғылары бар үйлердің санитарлық түйіндерден келетін ағын сулар т.п және.

Атмосфералық ағынды сулар - жаңбыр және жұмсарған сулар.

Ақаба суларды әр түрлі әдістермен: механикалық, химиялық, механо-химиялық, физико-химиялық, биохимиялық(биологиялық) тазалайды.

Механикалық тазартуды, коллоид күйде болатын, ақаба сулардан салмағы бар және аз ғана бөлігі ластанған заттарды алып тастау үшін қолданады. Механикалық тазарту үшін тор, май ұстағыш, мұнайұстағыш, май айырғыштар, гидроциклондар, сүзгілер және т.б. ғимараттар қолданылады.

Торлар- ірі ластанған заттарды аулап ұстау үшін(жыртық шүберектер, ұағаздар және т.б.), құмтұтқыштар- ерімеген минералды қосспалар(құм, қоқыс қалдығы, шыны және т.б.) ұстау үшін, тұндырғыштар- салмағы бар заттардан ақаба суларды тазарту үшін қолданылады. Ауырлық күші әсерімен судың меншікті салмағынан үлкен бөлшектер, ғимараттың түбіне тұнба құрастырып, болып түседі. Сол уақытта меншікті салмағы бар заттардың судың меншікті салмағынан аз болатын(майлар, өсімдік майлары, мұнай) бетіне қалқып шығады. Тұнба және бетіне шыққан ластануларды қондырғыдан тастап, өңдеуге жіберіледі.

Торлар, құмұстағыштар және тұндырғыштар қондырғының жиынтық бөлігі болып, тұрмыстық ақаба суларды тазалау үшін қолданылады.

Үлкен көлемді майлардан, мұнайдан ақаба суларды тазарту үшін майұстағыштар, мұнайұстағыштар, майайырғыштар қолданылады. Бұл қондырғылар тұндырғыштарға ұқсас, қондырғы үлкен көлемді қалқып жүрген ластануларды алып тастау үшін қолданылады. Бір уақытта олар тұнбаланған заттардан суды тазалау үшін қызмет көрсетеді. Меншікті салмағы (минералды ластанулар) бар заттардан өндірістік ақаба суларды тазалауда, гидроциклондар қолданылуы мүмкін. Олардың корпусы цилиндрконустық пішінді болады. Су аппарат корпусына үлкен жылдамдықпен жанама түрде ағып келеді. Ортадан тепкіш күш әсерінен артық заттар ерекшеленіп сыртқа шығарылады. Кіші дисперсиялы салмағы бар заттардан өндірістік ақаба суларды тазалау кезінде маталы, торлы, құм сүзгілер қолданылады.

Дата добавления: 2015-08-31