Тұрақты ток машиналары

Егер магнит ағынының бағытын да, якорь тогының бағытын да өзгертсе, онда қозғалтқыштың айналу бағыты өзгермейді.

 

Қозғалтқышты электрлік тежеу

 

Үйкеліске негізделген механикалық тежеудің әр түрлі тәсілдерінен басқа, қозғалқышты тез тоқтату үшін электрлік тежеу кеңінен қолданылады.

Электрлік тежеу қозғалтқышта айналу моментіне қарсы бағытталған, ал оны желіден ажыратқан кезде инерция моментіне  қарсы бағытталған тежеу моментін тудыруға негізделген.

Электрлік тежеудің үш тәсілі қолданылады: динамикалық (реостаттық), рекуперативтік (электр энергиясын желіге қайтарумен байланысты тежеу) қарсы қосу арқылы тежеу.

Айталық, жұмыс істеп тұрған қозғалтқышты динамикалық (реостаттық) тежеу режиміне көшіру үшін оны желіден ажыратады да, арнаулы жүктемелік кедергіге – тежеу реостатына Rт қосады. Бұл кезде машина қозғалтқыштық режимнен генераторлық режимге көшеді. Якорь орамында э.қ.к. Е пайда болады, ал якорь тізбегі тежеу реостаты арқылы тұйықталғандықтан онымен генераторлық тежеу тогы жүреді:

 

 

Қарастырылған тежеу режимі кезіңде якорь айналу бағыты өзгермейді. Сондықтан  қозғалтқыштық режимнен генераторлық режимге көшкен кезде машина магнитсізденбеуі үшін қоздыру орамасының ұштарын ауыстырып қосады. Қоздыру орамасындағы ток Iқоз және магнит ағыны Ф бұрынғы бағыттарын сақтайды. Айналу бағыты бұрынғыдай болғандықтан э.қ.к.- тің  Е бағыты бұрынғыдай болады, ал якорь тогы Iя  бағытын өзгертеді.

Бұл ток Iя  тудыратын момент якорьге тежейді, ал өндірілген электр энергиясы тежеу реостатында жылуға айналады.

 

Қозғалтқыштың айналу жиілігі азайған сайын э.қ.к. және якорь тогы азая бастайды, демек, тежеу моменті де азаяды. Сондықтан якорь тогы мен тежеу моментінің мәндерін азайтпау үшін  тежеу реостатын бірнеше секциялардан құрайды да,  жылдамдықтың азаюына байланысты секцияларды біртіндеп тізбектен ажыратады.

Рекуперативтік тежеу қозғалтқыштық режимнен генераторлық режимге көшуге негізделген. Оның динамикалық тежеуден айырмашылығы: тежеу кезінде механикалық энергиядан туындаған электр энергиясы тежеу реостатында пайдасыз жылуға айналып кетпейді, ол желіге қайтарылады.

Бірізді қоздырылатын қозғалтқыш энергияны желіге беретін генератор болып жұмыс істеу үшін  екі шарт орындалуы керек: біріншіден, қарсы э.қ.к.- тің  Е бағыты бұрынғыдай болып, мәні желінің кернеуінің U мәнінен үлкен болуы керек, яғни Е > U (осы жағдайда ғана якорь тогы өзінің бағытын өзгертіп, рекуперативтік генераторлық ток бола алады); екіншіден, тежеу режиміне көшкен кезде машина магнитсізденбеуі үшін қоздыру орамасындағы ток өз бағытын өзгертпеуі керек.

Осы шарттар орындалуы үшін машинаны тәуелсіз қоздыру тәсіліне  көшіреді. Қоздыру орамасының тізбегіне реттеу реостатын  Rқоз.р кіргізіп, арнаулы тұрақты ток көзіне қосады. Реостаттың  Rқоз.р кедергісін өзгерту арқылы қоздыру тогын Iқоз, демек, магнит ағынының  Ф мәнін реттейді. Ал магнит ағынының Ф өзгерісі   машинаның э.қ.к.-інің  Е, рекуперативтік токтың Iрек =(E-U)/Rя  және тежегіш электромагниттік моменттің Mт=cм Iрек Ф мәнін өзгертеді. Рекуперативтік токты реттеуді, демек, тежеу қарқынын реттеуді кең ауқымда жайлап жүргізуге мүмкіндік туады.

Қарсы қосу арқылы тежеу  якорь орамасының ұштарын ауыстырып қосу арқылы жүзеге асырылады.

Қозғалтқыштық режимде жұмыс жасап тұрған машинаның якорінің орамасының ұштарын ауыстырып қосу арқылы оған кері полярлы кернеу U берейік, бірақ қоздыру тогының бағытын ( магнит ағынының бағытын) өзгертпейміз. Якорьдың айналу бағыты мен машинаның э.қ.к.-інің  Е бағыты бұрынғыдай болғандықтан  олар берілген кернеумен  U үйлесімді бір бағытта әрекет етеді. Бұл жағдайда  якорь тогы Iя =(E+U)/Rя тең , ал бағыты тежеуге дейінгі бағытқа қарама-қарсы болады. Магнит ағынының бағыты өзгермеген жағдайда якорь тогының бағытының өзгеруі машинаның моментінің бағытын өзгертеді. Ол момент енді айналдырушы моменттен тежеуші моментке айналады. Осылайша қозғалтқыштың якорі тежеледі.

Қозғалтқышқа көбейген  кернеу (E+U) берілген тежеу үрдісінің алғашқы сәттерінде токтың шамадан тыс үлкейіп кетпес үшін қосымша шектегіш кедергі Rш.қос арқылы токты қажетті мәнге дейін азайтады.

Қарсы қосу арқылы тежеу үлкен тежегіш момент болуына байланысты қозғалтқыштың тез тоқтауын қамтамасыз етеді.