Электрлік жетек

Электрлік жетек және онын кұрылымы.

Электрлік жетек механикасынын негізгі тендеулері

Белгілі-бір жұмыс атқаратын қондырғы негізінде үш бөліктен тұрады: козғалткыштан, беріліс механизмінеи және жұмысшы машинадан. Қозғалқыш пен беріліс механизмі куат пен козғалысты козгалткыштан жұмысшы машинаға беруге арналған. Осы екеуі жетек болып бірігеді. Қазіргі кезде козғалткыштын негізгі түрі электрлік козғалткыш болғандықтан, козғалткыш пен беріліс механизмін электрлік жетек деп атау кабылданған. Технологиялык процестер және олардын аткарушысы болып табылатын жұмыс машиналары автоматтык баскарылатын және әртурлі өзгерістерге бейімді болуы керек. Сондықтан элекгр энергиасының да және механикалык знергиянын да параметрлері жұмысшы машинанын жұмыс элпіне сәйкесті реттелініп отырады. Қозғалткышка берілетін электр энергиясынын параметрлерін өзгерту үшін әртүрлі түрлендіргіштер қолданылады.

Олар кернеуді, жиілікті, фазаны немесе токтын тегін түрлендіруге немесе реттеуге арналган кұрылғылар болуы мүмкін. Ал козғалткыштан алынатын механикалык энергияның параметрлерін өзгерту және оны жұмысшы машинанын параметрлерімен сәйкестеу үшін әртурлі муфталар. редукторлар. пневматикалык және т.б. беріліс механизмдері колданылады. Электр энергиясын түрлендіргіш пен козғалтқыштың һөм беріліс механизмішн жұмысын баскарып және баігылап отыру үшін баскару кұрылтысы болуы керек. Ендеше электрлік жетек ЭЖ (25Л-сурет) электр энергиясын тулеңдіргіштен ЭЭТ, электрлік козғалткыштан М, беріліс механизмінен БМ және баскар». кұрылғысынан БҚ тұрады. Электрлік жетекке электр энергиясы көзі G мен жұмысшы машина )S М кірмейді.

Сонымен, электрлік жетек деп электр энергиясын механикалык энергияга түрлендіретін және түрлендіру жүйесін электрлік баскаруга арналган электромехан-икалык құрылғылар мен кондырғылардын жиынтығын айтады.

Қозғалткыштардың саны мен жұмысшы машинанын атқарушы органдарына байланысты

Электрлік жетек жеке,топтық және өзара25.1-сурет.

Электрлік жетектің сұлбалык байланыскан болып бөлінеді. кұрылымы. Жеке электрлік жетек деп жұмысшы машинанын

бір атқарушы органын бір козғалткыш қозғалыска келтіретін жетекті айтады.Мысалы. желдеткіш және конвейерлік қондырғылар. метал кескіш станоктар. бұрғылау кондырғылары т.б.

Топтык электрлік жетек деп бірнеше жұмысшы машинаиы немесе бір жұмысшы машинанын бірнеше аткарушы органдарын бір козғалткышпен козғалыска келтіретін жетекті айтады. Бірнеше аткарушы орган немесе бірнеше жұмысшы машина әртүрлі беріліс (тісті, таспалы. белбеулі, т.сс.) аркылы бір қозғалткышпен козғалыска келтірілетіндіктен, топтык жетектің сезімділігі және техникалык көрсеткіштері жеке жетекке қараганда төмен бодады. Сондыктан казіргі кезде топтык жетек сирек коданылады.

Өзара байланыскан электрлік жетек деп электрлік немесе механикалык байланыскан екі немесе одан да көп электрлік козғалткыштардан тұратын жетекті айтады. Кейбір өзара байланыскан электрлік жетекте электрлік қозғалткыштарівртак бір оілікке жұмыс істейді. Қазіргі электрлік жетек негізінен автоматтандырылған электрлік жетек болып келеді. Автоматтандырылған электрлік жетек бағдарлы баскарылатын, өзгермелі беруші сигнал бойынша аткарушы органнын орын ауыс-тыруын кадағалайтын, аткарушы органнын баптарына сәйкесті баскарылатын, аткарушы органнын жұмыс әлпіне сәйкесті автоматык бейімді баскарылатын талаптарға сай жұмыс істейді.

Электрлік жетектің жұмысы кезінде электрлік козғалткыштын айналдырушы моменті біліктегі барлык кедергі моментті женіп жұмысшы машинаны козғалыска келтіреді немесе жумысшы машинаны тежеп, оның айналу жылдамдыгьш өзгертеді яки токтатады. Жалпы алғанда. электрлік жетекгін козгалыс жылдамдығы үнемі өзгеріп отырады. Бұл козғалткышты жүргізіп жіберу мен тежеуден, жүкке байланысты кедергі күштің өзгеруінен, корек көзіндегі кернеудің өзгеруінен т.б. себептерден туындайды. Ал жылдамдыктын өзгеруінін салдарынан жетектің барлык құрылымындағы қозғалыстағы бөлшектердін кинетикалык энергиясы өзгереді. Жетек жүйесіндегі козғалыстын сипаты козғалткыштын айналдырушы моменті мен кедергі моменттің ара катынасына байланысты аныкталады. Егер айналдырушы момент пен кедергі момент өзара тең болса, онда козғалыс тұракты калыптаскан жылдамдыкка ие болады.

Егер айналдырушы момент кедергі моменттен артық болса, онда козғалыс жылдамдығы өседі және керісінше. Осыған байланысты жетек бөліктердің энергиясы да тұракты болып немссе өсіп не кеміп

тұрады.Қозғалтқыштың тудыратын энергиясы dW барлық кедергілерді жеңуге dWK және қозғалыстағы бөлшектерге кинетикалық энергия беруге dW..жұмсалады,яғни

(25,1)

Айналып тұрған бөлшектердің,кинетикалық энергиясы (25,2)

Мұндағы J-айналып тұрған бөлшектердің кинетикалық энергиясы; бұрыштық жылдамдық..Ендеше энергия балансынын теңдеуін төмендегіше жазуға болады: (25,3)

Егер энергияның уақыт бойынша өзгерісін анықтаса,онда қуаттар балансының теңдеуі алынады:

(25,4) немесе (25,5) мұндағы: қозғалтқыштың қуаты кедергі қуат Рк-----;динамикалық қуат

Айналып тұрған бөлшектердің кинетикалык энергиясы тудыратын, куатты динамикалык қуат, ал моментті динамикалык момент деп атайды. Айналдырушы момент пен куаттын арасындағы байланыс

(25.6)

өрнегімен аныкталатыны белгілі. Егер бұрыштык жылдамдыктын орнына айн/мин-пен өлшенген айналу жылдамдығынын мәнін қойса ( ), онда жиі колданылатын

(25.7)

өрнегін алуға болады.

Егер (25.5) өрнегін бұрыштык жылдамдыкка бөлсе, онда моментер балансынын тендеуі шығады

(25.8)

немесе

(25.9)

мұндагы: М- козғалткыш тудыратын момент: М, - кедергі момент; М - динамикалык момент. Көптеген жагдайда инерциялык момент тұрақты деп алынатындыктан, яғнн J ~ coпst, моментгер балансынын тендеуі, әдетте, төмендегі жазылады:

(25,10)

Miнe осы теңдеу электрлік жетек механикасынын негізгі теңдeyi деп аталады.

Электрлік жетек механикасының негізгі теңдеуі бойынша: егер жылдамдык тұракты болса яғни da>/dt=0, онда М-Мй егер жылдамдық acып отырса, яғни cko/dl >0, онда М>М..

Кедергі момент теріс таңбалы:егер жылдамдық азайса,яғни dсa/dt0,онда М>М кедергі момент оң таңбалы болады.Ендеше(13,10) өрнегі төмендегіше жазылуы керек .

(25,11)

Бұл теңдеу жылдамдык өскен кезде айналмалы бөлшектердін энергия жинақтайтынын, ал жылдамдык азайған кезде жинакталган жинактайтьшын, aл жылдамдык азайған кезде жинақталған энергиянын кайтадан жүйеп берілетіндігін көрсетеді.

Жалпы алганда, жылдамдык өзгерген кезде жетеіегін кедергі моменті де өзгеріп отырады. Сондыктан әртүрлі жұмьсшы машиналар үшін олардын механикалык сииатамаларына (25.2-сурет) сәйкес келетін кедергі моменттің тәжірибе аркылы алынған өрнегі ұсынылған:

(25,12)

мұндағы: Мс - жұмысшы машинаның (жетектщ деп айтуга да болады) статикалык кедергі моменті; М,

- жұмысшы машинаны номинал жылдамдыкпен айналғандағы кедергі моменті; ц айналу

жылдамдығы; л_м - жұмысшы машинанын номинал айналу жылдамдығы: % - жұмысшы

машинанын механикалык сипаттамасына сәйкесті дәреже көрсеткіші.

25.2-суреттегі 1 сипаттама жугі тұракты болып келетін К(К5ргіш машиналарға,

транеиортерлерге, конвейерлерге сәйкес келеді Мұндай сипаттама үшіи х-0 деп

алынады.

Жылдамдык өскен кезде кедергі моменті одан сызыкты тәуелді өсетін жұмысшы машиналар үшін х=і (2 синатгама).

Кедергі моменті жылдамдыктың квадратынан тәуелді жұмысшы машнналардын механикалык сипаттамасын (3 ситаттама) жеддеткіштік сипаттама деп атайды, Мұндай жұмысшы машиналар (желдетюштер, центрден гешсіш соргмлар) үшін х—2.

25.2-сурет. Жұмысшы машиналар кедергі моменті жылдамдықтың кері шамасынан тәуелді

Әдетге жұмысшы машиналардын айналу жылдамдыгы электрлік козғалткьшттардың айналу жылдамдығынан әлдекайда кем болады. Өйткені электрлік козғалткыштардың айналу жылдамдығы жоғарылаған сайын массасы азаяды, габаритік мөлшері кішірейеді және бағасы төмендейді, пайдалы әрекет коэффициенті мен куат коэффициенті жоғарылайды. Осы себепті козғалткыштардың номинал айналу жылдамдығын көбіне 750, 1000, 1500, 3000 айн/мин-ка тең етіп жасайды.

Сондыктан копсал гкыш ней жұмысшы машинаны жылдамдыкты, азайтатын беріліс механизм] аркылы косады (25.3-сурет). Жетек жүйесікіде бірнеде элемент әртүрлі жылдамдыкпен айналып (козғалып) тұрады. Ал моменттер балаиеьшыц теңдеуі (25 1 0) бір буынды, яғни козғалтқыш жұмысшы машинамен тікелей жалғаскан, жетек үшін жазылған. Keң буынды жетектегі моменттер балансының теңдеуін шешу үшін жетекте канша буын болса, сонша теңдеу жазу керек. Бұл есепті қиындатады.

Сондыктан есептің шешуін оңайлату үшін ба;:е:ык инерциялык моментгерді,кедергі моменттер мен айналдырушы моменттер бip жылдамдыкка келтіріліп, бір теңдеу кұрылады. Элементтердін (буындардын) жылдамдыктары әдетте козғалткыштын, жылдамдығына келтіріледі.

Қуаттар балансы бойынша бір сатылы берілісті жетекте (25.3-сурет; М-мотор: БМ-беріліс

механизмі; ЖМ- жүмысшы машина)

25.3-сурет. Сатылы берілісті жетек тің сұлбалык кұрылысы.

(25.13)

мұндағы: М„ а>і - козғалтқыштың білігіндегі кедергі момент пен бұрыштык жылдамдық: М,.a>2 -жұмысшы машинаның білігіндегі кедергі момент пен бұрыштык жылдамдык; Ц - беріліс механизмінін пайдалы әрекет коэффициенті.Осы тендіктен козғалтқыштың білігіндегі кедергі момент

(25,14)

мұндагы і=а>і/а>2 - берілісте бұрыштык жылдамдықтың козғалткьштың бұрыштық жылдамдық ымен салыстырғанда каншалыкты өзгеретінін көрсететін шама берілістік катынас деп аталады. Егер беріліс кеп сатылы болса, онда кедергі момент

(25,15)

мұндағы-": Ц, ij ,* ■ і, - сатылардың берілістік қатынасы: х „ - сатыға сәйкесті беріліс механизмінің пайдалы әрекет коэффициенті. Осы сиякты жетектін келтірілген инерциялык моменті

(25.16)

мұндағы: J, - козғалткышытын инерциялык моменті; Jh Л-, Л - әртүрлі жылдамдыкпен айналып тұрган әлементтердің инерциялык моменті.

Бақылау сұрақтары

Электрлік жетек деген не? Оның құрамды бөліктері нелер?

Динамикалык момент деп механизмнің қандай бөлшектерінін моментін айтады?

Инерциялык момент деп нені айтады?

Кедергі момент тұракты болып кала ма? Тұракты болмаса, ол кандай шамадан тәуелді?

Электрлік жетек механикасының негізгі тендеуін жазып, түсініктеме беріңіз.

Негізгі әдебиет: 3(441-445]

Қосымша әдебиет: 7 [499-501 ]; 9(217-220]