Nasos agregatlarida asinxron motorning oʻtish jarayonlaridagi energiya tejamkorlik masalalarini matematik model orqali tadqiq etish Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

s

d ) https://dx.doi.org/ 10.36522/2181-9637-2023-5-7 UDC: 621.398(045)(575.1)

NASOS AGREGATLARIDA ASINXRON MOTORNING O'TISH JARAYONLARIDAGI ENERGIYA TEJAMKORLIK MASALALARINI MATEMATIK MODEL ORQALI TADQIQ ETISH

Pirmatov Nurali Berdiyorovich1,

professor, ORCID: 0000-0001-5212-2593;

Xaydarov Xumoyun Muxtor o'g'li2, tayanch doktorant, ORCID: 0000-0002-9314-0568, e-mail: [email protected]

1^shkent dаvlаt texnikа universiteti 2Andijon mashinasozlik instituti

Kirish

Hozirgi kunda energetika resurslaridan oqilona hamda tejamkor foydalanish zamon talabi bo'lib bormoqda. Elektr energiyasi-ning salmoqli qismi, ya'ni 70-75 % asinxron motorlarda ishlatiladi. O'z o'rnida asinxron motorlardagi ulushlarning 30 % nasos agre-gatlariga sarflanadi. Shunday ekan, mazkur asinxron motorlarda energiya tejamkorlikka erishish katta natijalar beradi.

Mazkur maqolada ilmiy yangilik sifatida nasos agregatlaridagi asinxron motorlarni chastota o'zgartgich orqali boshqarishda ush-bu agregat uchun energiya tejamkor ish di-apazonini aniqlash maqsad qilingan. Aniqlan-gan energiya tejamkor boshqarish diapazoni-ni amalda mavjud nasos agregatlarida qo'l-lash orqali energiya samaradorlikka erishish mumkin.

Chastotali rostlanadigan asinxron mo-torlarni nasos agregatlarida qo'llash orqa-li kerakli suv oqimi va bosimini hosil qilish amaliyotga 30 yildan beri ma'lum. Bu soha-da bir qator ilmiy izlanishlar olib borilgan. O'zbek olimlaridan M.Z. Xamudxanov tad-qiqotlarida melioratsiya sohasida nasoslar-ning parallel ishlashidagi energiya tejam-

Annotatsiya. Ushbu maqolada sanoat korxonalari va aholi punktlari suv ta'minoti tizimida qo'llaniladigan nasos agregatlarida chastota o'zgartgich orqali rostlanadigan asinxron motorlarning o'tish jarayonlari batafsil ko'rib chiqilgan, energiya tejamkor ish rejimlari chuqur tadqiq etilib, matematik modellashtirish natijalari olingan. Chastotali rostlanadigan asinxron motorlarning o'tish jarayonlari tadqiqot predmeti sifatida tanlangan bo'lib, unda kuzatiladigan kamchiliklarga chuqur matematik analiz orqali yechim topish maqsad qilindi. Shu vaqtgacha ushbu sohada olib borilgan ishlar, asosan, chastotali rostlash usuli statik momenti past bo'lgan meliorativ quvurlar tizimida olib borilganligi hamda olingan natijalar va qo'llanish usullari har doim ham statik momenti yuqori bo'lgan sanoat korxonalari quvurlar tizimiga to'g'ridan-to'g'ri tatbiq etib bo'lmasligi hisob olinsa, mazkur ishning dolzarbligi yanada oshadi. Tadqiqot metodi sifatida amalda mavjud nasos agregatlarini boshqarish usullarining o'ziga xos jihatlari o'rganilgan. Asinxron motor o'tish jarayonlarining matematik modeli quvurda hosil bo'ladigan statik qarshilik va ishqalanish momentini hisobga olib, Kramer usulidan foydalanilgan holda tuzilgan. Asinxron motor dinamik xarakteristikasida tebranishli jarayon hisobga olingan va matritsalar tuzilgan hamda yakuniy yechimga olib kelingan. Ishning natijasi sifatida asinxron motor stator chulg'amining har bir fazasida ro'y beradigan o'tish jaroyonlarining tebranish holatini hisobga olgan

holda, matematik ifoda va ushbu funksiya grafigi hosil qilingan. Olingan natijalarni kelgusida statik bosimi yuqori quvurlar tizimida energetik quvvati 100 kW dan past bo'lgan nasos agregatlarida chastotali rostlash va uning energiya samaradorligini oshirishda qo'llash mumkin. Tadqiqot yakunida tajriba olib borilgan sanoat korxonalarining yuqori statik momenti mavjud quvurlar tizimida chastotali rostlash usulidagi elektromexnik o'zgartirish parametrlari tahlil qilinib, asinxron motorlarning energetik ko'rsatkichlari aniqlandi.

Kalit so'zlar: nasos agregatlari, chastota o'zgartiruvchi yuritma, foydali ish koeffitsiyenti, quvvat isrofi, elektr energiya, o'tish jarayoni, statik moment.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В НАСОСНЫХ АГРЕГАТАХ

Пирматов Нурали Бердиярович1,

профессор;

Хайдаров Хумоюн Мухтор угли2,

базовый докторант

1Ташкентский государственный технический

университет 2Андижанский машиностроительный институт

Аннотация. В данной статье подробно рассмотрены переходные процессы асинхронных двигателей, регулируемых частотным преобразователем в насосных агрегатах, применяемых в системах водоснабжения промышленных предприятий и населённых пунктов, получены результаты математического моделирования энергоэффективных режимов работы. В качестве предмета исследования были взяты переходные процессы асинхронных двигателей с частотной регулировкой, рациональное использование электроэнергии в тот период, когда наблюдается дефицит энергии, выбрана актуальной цель поиска решения путём глубокого математического анализа недостатков, наблюдаемых в предмете исследования. Актуальность данной работы вновь возрастает, если учесть, что до сих пор работы в данной области проводились в основном в мелиоративных трубопроводных системах с низким статическим крутящим моментом, а полученные результаты и методы применения не всегда могут быть напрямую применены к трубопроводным системам промышленных предприятий с высоким статическим крутящим

korlik usullari, X.F. Fazilov, J.A. Abdullayev, T.S. Kamalov ishlarida esa nasos agregatlarida chastotali rostlanadigan asinxron mo-torlarning skalyar va vektor boshqaruvlari hamda ularning matematik ifodalari o'rganil-gan. Ushbu tadqiqotlarda, asosan, meliorat-siya va qishloq xo'jaligidagi nasos stansiyala-rining energiya samaradorligini oshirish, drosselli boshqaruv bilan chastotali boshqa-ruvdagi gidrotexnik, energetik hamda elek-tromexanik parametrlar taqqoslangan.

Shuningdek, A.A. Shavazovning "Sug'orish nasos stansiyalarining chastotaviy rostlanuv-chi asinxron elektr yuritmalar asosida energiya tejamkor rejimini asoslash" mavzusida yozilgan dissertatsiyasida chastota o'zgart-gich asinxron motor-quvur parametrlarini optimal holatga olib kelish orqali tejamkor-likka erishish o'rganilgan bo'lsa, R.K. Do'st-matovning "Chastotaviy rostlanuvchi asinxron elektr yuritma asosida yuqori kuchla-nishli nasos qurilmasining energiya samara-dorligini oshirish" mavzusida yozilgan disser-tatsiyasida issiqlik jarayonlarini tahlil qilish va shu orqali energiya tejamkorlikka erishish yo'llari ko'rib chiqilgan.

Mazkur tadqiqot ishlarida faqat nasos agregatlaridagi chastotali rostlash usulining boshqa mavjud drosselash, nasoslarni parallel ishlatish hamda baypass usullarining afzal jihatlari ko'rib chiqilgan. Biroq asinxron mo-torni chastotali boshqarishdagi ish rejimlari xarakteristikasi to'liq o'rganilmagan, chas-totali rostlash usulini qo'llashda cheklovlar mavjud hamda olib borilgan ishlar, asosan, meliorativ sohada qo'llanilgan, boshqa sanoat korxonalarida tajribalar olib borilmagan. Me-liorativ nasos agregatlari ish parametrlari sanoat korxonalari suv ta'minotidan o'ziga yarasha farq qilishini hisobga olsak, avval qilingan ishlardagi usullarni qo'llash yuqori natija bermasligi oydinlashadi. Sababi sanoat korxonalaridagi suvga bo'lgan ehtiyoj, suv ta'minoti, nasos agregatlarining ish rejimi, quvurlar tizimi keskin farq qilganligi alohida yondashuvni talab qiladi.

Sanoat korxonalari suv ta'minot tizimi tahlil qilinganda, drossellash yoki nasoslar-

64

ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH PRINT ISSN 2181-9637

НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ONLINE ISSN 2181-4317

SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT 5 / 2023

S

ni parallel ishlatish usullaridan foydalanish holatlari ko'p kuzatildi. Buning asosiy sababi chastotali rostlashning statik bosimi yuqori bo'lgan quvur tizimlariga qo'llashdagi o'tish jarayonlarida elektromexanik parametrlar o'zgarishi yetarlicha tahlil qilinmaganligidir. Mazkur tadqiqot ishida suv quvurlaridagi statik bosim va ishqalanish qarshiliklarini hi-sobga olgan holda, chastotali rostlash usuli-ning matematik modeli yordamida asin-xron motor ish rejimlari tahlil qilinadi hamda 100 kW quvvatdan kichik asinxron motorlar qo'llangan nasos agregatlarini chastotali rost-lash usulidan statik bosim va ishqalanish qar-shiliklari yuqori suv quvur tizimlarida foydalanish masalasi o'rganiladi.

Material va metodlar

Nasos agregatlarida, asosan, asinxron motorlar elektr yuritma sifatida qo'llaniladi. Bunda eng asosiy jihatlar asinxron motorni boshqarish qulayligi, ekspluatatsiya xara-jatlari kamligi, ta'mirlash osonligi, narxi-ning boshqa turdagi elektr motorlardan bir necha bor arzonligidir. Shuni ta'kidlash joiz-ki, asinxron motorlar o'z rivojlanish davri mobaynida bir necha bor takomillashtirish va o'zgarishlarga uchragan bo'lib, konstruk-sion va energiya tejamkorlik jihatlari yaxshi-langan.

Nasos agregatlarida kichik quvvatlar uchun qisqa tutashtirilgan asinxron motor-lar, katta quvvatdagi nasoslar uchun esa faza rotorli asinxron motorlar qo'llaniladi. Bunda ular ishga tushish va ishlash vaqtida rostla-nishi, motor chulg'amlaridagi tokni boshqa-rish imkoniyati mavjudligi bilan bir-biridan farq qiladi.

Shuni ta'kidlash lozimki, so'nggi o'n yil-likda qisqa tutashtirilgan rotorli asinxron motorlarda silliq ishga tushirish apparatlari keng qo'llanila boshladi. Ishga tushish vaqti-da tokning me'yordan oshib ketmasligi ishchi mexanizmlarining bir me'yorda ish boshla-shiga zamin yaratadi. Nasos qurilmalarida suv ta'minotiga bo'lgan ehtiyoj o'zgarishi do-imiy kuzatib turiladi. Bunda kerakli suv oqimi va bosimni ta'minlash uchun nasos agregati suv oqimi va bosimini o'zgartirish talab etiladi.

моментом. Исследовательскими методами специфических аспектов стали существующие практические методы управления насосными агрегатами, при построении математической модели переходных процессов асинхронного двигателя с учётом статического сопротивления и момента трения, создаваемого в трубе, использовался метод Крамера. В динамической характеристике асинхронного двигателя матрицы строятся с учётом колебательного процесса и доводятся до окончательного решения. Результатом работы стало математическое выражение, представляющее переходные процессы, протекающие в каждой из фаз статора асинхронного двигателя с учётом колебательного состояния, и график этой функции. На основе полученных результатов в дальнейшем возможно применение метода частотной коррекции в трубопроводных системах с повышенным статическим давлением, насосных агрегатах с энергоёмкостью менее 100 кВт, в целях повышения их энергоэффективности. По итогам исследования были определены энергетические показатели асинхронных двигателей путём анализа параметров электромеханических преобразователей методом частотной регулировки в системе трубопроводов с высоким статическим крутящим моментом промышленных предприятий, на которых проводился эксперимент.

Ключевые слова: насосные агрегаты, преобразователь частоты, коэффициент полезного действия, потери мощности, электричество, переходный процесс, статический крутящий момент.

INVESTIGATING THE ISSUES OF ENERGY

SAVING BY MEANS OF A MATHEMATICAL

MODEL OF TRANSIENT PROCESSES OF ASYNCHRONOUS ENGINES IN PUMP UNITS

Pirmatov Nurali Berdiyarovich1,

Prоfessоr;

Haydarov Humoyun Muxtor ugli2,

Basic Doctoral Student

^shkent Stаte Techniœl University

2Andijan Machine-Building Institute

Abstract. The article scrutinizes the transients of asynchronous engines regulated by a frequency converter in pumping units used in water supply systems of industrial enterprises and settlements and presents the results of mathematical modeling of energy-efficient operating modes. Transients of asynchronous motors with frequency control and

rational use of electricity during periods of shortage of energy were taken as the subject of the research; the actual goal of the sought-after solution was chosen by means of a fundamental mathematical analysis of the shortcomings observed in the subject of the study. The relevance of this work increases again if we take into account the fact that the work carried out in this area has been so far implemented mainly in reclamation pipeline systems with low static torque; however, the results and methods of application cannot always be directly applied to pipeline systems of industrial enterprises with high static torque. Being a research method, specific aspects of existing methods of control of pumping units were studied in practice. When constructing a mathematical model of the transient processes of an asynchronous motor, the Kramer method was used to account for the static resistance and the moment of friction created in the pipe. In the dynamic characteristic of an asynchronous motor, matrices are constructed with an account of the oscillatory process and brought to a final decision. The outcome of the work was a mathematical expression representing transients occurring in every phase of the asynchronous motor stator, taking account of the oscillatory state, and a graph of this function. The research findings will enable the use of the frequency correction method in pipeline systems with increased static pressure and pumping units with an energy consumption of less than 100 kW to increase their energy efficiency. According to the research findings, the energy indicators of asynchronous motors were determined by analyzing the parameters of electromechanical converters by means of frequency adjustment in the pipeline system with high static torque in industrial enterprises where the experiment took place.

Keywords: pumping units, frequency converter, efficiency, power loss, electricity, transient, static torque.

Hozirgi kunda amalda nasos agregatlarida suv oqimi va bosimini rostlash uchun quyida-gi uch turning biridan foydalaniladi:

1) nasosning bosim quvurini drossellash;

2) parallel ravishda ishlovchi nasoslar sonini o'zgartirish;

3) nasos agregati ishchi g'ildiragi ayla-nish chastotasini o'zgartirish.

Yuqoridagi ikkita usuldan kam hollarda foydalanilmoqda. Sababi ularda energiya is-rofi yuqori va samarasiz.

Nasos agregati ishchi g'ildiragining ayla-nish chastotasini o'zgartirish esa kerakli suv oqimi va bosimini rostlash hamda uzatish-ning eng oson usuli hisoblanadi. Odatda, buni amalga oshirishda nasos ishchi g'ildiragi bilan bir valda joylashadigan asinxron motor rotorining tezligi rostlanadi. Bunda nasos ishchi g'ildiragiga bevosita rostlanish ta'sir eta-di.

Nasos agregatini asinxron motor rotori tezligini o'zgartirish bilan rostlash nasosning boshqa rostlash turlaridan boshqarish osonli-gi, energiya tejamkorligi, amalga oshirish qu-layligi va boshqa jihatlari bilan ustun turadi. Asinxron motor rotori aylanish chastotasini o'zgartirishning ham bir necha usuli mavjud bo'lib, ushbu maqolada chastota o'zgartgich orqali rotor aylanish tezligini rostlash usulini ko'rib chiqamiz.

Sezilarli elektr energiya sarfining kerakli suv oqimi va bosimi nasos agregatlari ishchi g'ildiragining tezligini o'zgartirishda hosil bo'ladi. Qisqa tutashtirilgan rotorli asinxron motorda sarflanadigan elektr eneriyani hi-soblash uchun u ishlayotgan ish rejimlari tahlil qilinishi kerak. Nasos agregati o'zgaruv-chan rejimda ishlaganligi uchun asinxron motor o'tish jarayonlari tadqiq etilishi zarur.

Suv oqimini boshqarish usullaridan biri asinxron motor tezligini rostlash bo'lib, chas-tota orqali rostlanuvchi asinxron motor katta quvvatli nasos agregatlari kichik quvvatlarda ishlaganda, sezilarli darajada elektr energiya sarfini kamaytiradi. Muvozanatni saqlash uchun nasosning doimiy ishchi xarakteris-tikasi va tarmoq nuqtasi minimal og'ishda bo'ladi.

Nasos agregatlarida qo'llaniladigan asin-xron motorlarning o'tish jarayonlarini tadqiq qilish, avvalo, ushbu qurilmalarda energiya iste'molini chuqur o'rganish, elektrome-xanik va elektromagnit jarayonlari qaysi tartibda kechishini o'rganish, fizik modelga yaqin bo'lgan matematik model tuzib, ushbu modeldagi parametrlarni o'zgartirgan holda, kelgusida bir qator tajriba va yangi avlod asinxron motorlarini yaratishga xiz-mat qiladi. Muallif tadqiqot olib borayotgan

66

ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH PRINT ISSN 2181-9637

НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ONLINE ISSN 2181-4317

SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT 5 / 2023

05.05.02 - ELEKTROTEXNIKA. ELEKTROENERGIYA STANSIYALARI, TIZIMLARI. ELEKTROTEXNIK MAJMUALAR VA QURILMALAR

"Nasos agregatlaridagi asinxron motorlarda energiya tejamkorlik masalalari" nomli ilmiy ishida hozirgi kundagi asinxron motorlarda qo'llaniluvchi energiya tejamkor texnologi-yalar, boshqarish usullari va elementlari keng o'rganilgan. Tadqiqotlar natijasida shu narsa ma'lum bo'ldiki, asosiy energiya sarfi-ga olib keladigan va kam o'rganilgan hamda har bir elektr energiya iste'molchisi uchun o'ziga xos xarakterli o'tish jarayonlari tad-qiqi energiya tejamkorlik yo'nalishida katta istiqbollarga ega.

Agar asinxron motorning o'tkazish funksi-yasi ma'lum bo'lsa, o'tish jarayonlarida o'zga-ruvchilarni kerakli aniqlikda o'zgartirish, ventilli o'zgartgichlar funksional sxemalari-ni asoslash va kerakli sxemalar tuzish orqa-li elektr yuritmalarni analiz va sintez qilish mumkin.

Tizimning bir qismi hisoblangan asin-xron motor dinamikasi tadqiqotlarida o'tish jarayonlari xarakteri tebranishli bo'lishi ma'lum bo'lgan (Slezhanovskiy, Datskovskiy, Kuznetsov, Lebedov, & Tarasenko, 2015), (Sokolov, Petrov, Masandilov, & Ladenzon, 2017), (Trzynadlowski, 2000). Ushbu tebra-nishlar asinxron motor momenti uchun salbiy

holatdir. Tok va kuchlanishning tebranishlari nosinusoidalligi bevosita chastota o'zgart-gich orqali ishga tushirishda boshlang'ich amplituda va chastotaga ta'siri ko'rib chiqil-gan (Slezhanovskiy, Datskovskiy, Kuznetsov, Lebedov, & Tarasenko, 2015). Boshqa tad-qiqotlarda boshqariluvchan asinxron motor-lar strukturasi va chastota xarakteristikasi variantlari ko'rib chiqilgan (Trzynadlowski, 2000). Bundan tashqari, bu kabi tebra-nishlarni boshqarish tizimi orqali kompen-satsiya qilish hozircha o'z yechimini topgani yo'q. Shuning uchun hozirda asinxron motor dinamikasi bo'yicha yechim topish maqsadga muvofiq. Yuqori sifatli chastota o'zgartgich orqali rostlanuvchan asinxron motor sintezi asinxron motor dinamik modeli haqqoniyligi bilan belgilanadi.

Analiz uchun elektr mexanik o'zgartgich-ning ikki fazali Mk tezlik bilan aylanuvchi koordinatalar sistemasi modelini tanlab ola-miz. Qisqa tutashtirilgan rotorli asinxron mo-torlar uchun u = u = 0 va m, = 0 ni qabul

rd rq k A

qilib, qo'zg'almas koordinatalar sistemasi-ga matritsa shaklida Laplas almashtirishlari bo'yicha boshlang'ich o'zgartgichlarni hisob-ga olamiz:

usd(p) rs + Lsp LßP 0 0

0 LßP rs + Lrp шЬг

0 - — шЬг rr + Lrp LßP

usd(P) 0 0 LßP rs + Lsp

isdip)

irdÍP) irq(p) íSq(P)

(1)

(1) ifodani yanada qulay ko'rinishga kel-tiramiz:

V= AI (2)

Agar w = const da turli xil elektromagnit o'tish jarayonlarini ko'rib chiqsak, A kvadrat matritsa tanlangan w qiymatdagi elementlar parametri matritsasi hisoblanadi. Bunda izla-nayotgan toklarning matritsali tenglamalar yechish usuli hisoblangan, ya'ni matritsaning ikkala tomonini (2) teskari matritsa para-metriga ko'paytirish orqali topish mumkin:

A_1V = AI (3)

(3) tenglamadagi A-1 matritsa qat'iy w dagi asinxron motorning matritsali uzatish funksi-yasi hisoblanadi va Kramer teoremasi asosi-

da quyidagi ko'rinishga ke ladi:

¿11 ¿19 b

A-1 =

W1(p)

11 u12 u13 u14

¿21 ^22 ^23 ^24

^31 ^32 ^33 ^34

¿41 ¿42 ¿43 ¿44

(4)

(4) kvadrat matritsaning har bir elementi mos ravishda A (1) matritsaning aniqlovchi-si bilan almashadi va uning algebraik to'ldi-ruvchisi bo'ladi. W1(p) esa A matritsasining aniqlovchisiga aylanadi. Misoluchun:

= (r + L p)2 (r + Lp) - L pL2w2 - (r +

11

+L p) L2p2 + L2w2 (r + L p)= L2L {(a + p)[aa +

rr J |¿r r ^ s sr J rsLV-rr-/Lrs

+(ar + a )p + ap2]+ w2 (a + ap)}

05.05.02 - ELEKTROTEXNIKA. ELEKTROENERGIYA STANSIYALARI, TIZIMLARI. ELEKTROTEXNIK MAJMUALAR VA QURILMALAR

Bu yerda a = r / L ; a = r / L .

J s s ' s s r ' r

Matritsaning anlqlovchisi A ni yoyib, (1) ifodaga qaytgan hold a, quyidagi ifodaga ega bo'lamiz:

W1 (p) = L2L2 {[a a + (a + a)p + ap2 ]2+ w2 sr (Я + ap)2 } / (5)

(4) va (5) hisobga oLgain h^c^lda, (3) qayta yozamiz:

I u

LsW(p)

(6)

Pl,2 = -

a4+ ar , l ——- )--= X

2 2V2

Ja2 - 4Ь + с2 + VLä2 - 4Ь - с2)2 + 4a2c2 ± ) [

^5= ] J- a2 + 4Ь + с2 + VLa2 - 4Ь - с2)2 + 4a2c2}.

(8)

l f a4+ ar l

^4-5 { -------= X 2 202

Ja2 -4Ь - c2 + V(a2 - 4Ь - c2)2 + 4a2c2 ±42

Bu yerda B - Ls va L2r larning (4) kvadrat matritsadan chiqarib yuborilgan holati.

Asinxron motorlardagi o'tish jarayon-lari uchun sifatli baholashni (6) tenglamalar tizimi xarakteristikasi asosida berish mum-kin.

W(p) = [asar+ (as + ar)p + ap2 ]2 +

+ «и2 5as i) ap))2 = 0. (7)

Bunda ifoda 4 tattibli tenglama ko'rinishi-da bo'lishiga qaramay, ikki juft bog'langan kompleks ild^izlarga ega.

Shu bilan birga, dempferlash koeffitsiyenti a to'g'ridan-to'g'ri w ga brg'liq+kda bo'ladb Buni tadqiqotlar va hisoblar ham tasdiqlaydi (Sokolov, Pet^ov, Masandilrv, & Laderzon, 2017), (Trzynadtowski, 2000). Bundan tash-qari, (7) va (8) ifodalar bo'yicha elektromag-nit o'tish jarayo nlari to'g'riligi shubha tug'di-radi, chunki:

1. w = 0 , Wq = to2 = 0 da tenglamalar yechimi manfiy idlizlar beradi, lekin asinxron motor qo'zg'alishida qo'zg'almas rotor j-o-yonida M(t) tebranma xarakter aks etadi.

2. 1/a12 va oa funasiyaksni, ys'ni ипшс tebranishlarni ddm iy vaqti va burchak chas-totasi deb aniqlash mumkin emas. Masalan:

T u -u

r

5/2 ^

2 J- a2 + 4b + c2 + V(a2 - 4Ь - c2)2 + a*??2}.

Bu yerda a = ar - as; b = asar(a - 1); c = aw yoki

pi 2 = - a1 ± jw; p3,4 = - a2 ± j«. (9)

Bu yerda a1, a2 - dempfirlash koeffitsiyenti.

Hisoblardan ma'lumki, (8) ildiz osti ifoda-lari a va b koeffitsiyentlari c koeffitsiyentidan sezilarli darajada kichik, chunki burchak chastotalari 0,5w ga yaqin bo'ladi.

Shuning uchun xususiy tebranishlarning vaqt va chastota doimiylari tashqi ta'sir funk-siyalari bo'la olmaydi.

Shunday qilib, obyektning xarakteristi-ka tenglamalari uning barcha xususiyatla-rini ochib bera olmaydi. w = 0 zonasida esa asinxron motor dinamik xususiyatlari qis-man yo'qoladi. Shu bilan birga, asinxron motor dinamikasi analizining (7) xarakteristika tenglamasi yordamida boshlang'ich tezla-nish tenglamalarini tuzib bo'lmaydi. Bunday nomuvofiqlik sabablarini aniqlash uchun (1) matritsasida elektromagnit zanjir va tashqi qo'shimcha ta'sirni belgilaymiz:

(10)

(10) quyidagi ko'rinishda qayta yozamiz:

V = (A0 + wC)I (11)

(11) tenglamada A0 - haqiqiy matritsa parametrlari hisoblanadi va qo'zg'almas ro-torda stator toki bo'yicha matritsali uzatish funksiyasiga mos keladi. C matritsa fazalar orqasidagi zanjir parametrlari matritsasi hi-

Ща(Р) / rs + Lsp LßP 0 0

0 LßP rr + Lrp 0 0

0 "I 0 0 rr ¥ Lrp LßP

"5й(р) V 0 0 LßP rs + Lsp

0 00 0 \ isd(P)

0 0 Lr Lß ) ird(P)

+ - W - Lr 0 0 ) irq(P)

0 00 0 J iSq(P)

soblanadi. Bu munosabatning darajasi w qiy-mati orqali aniqlanadi. Bu joyda uning ta'si-rini hisobga olmasa ham bo'ladi. Umumiy ol-ganda, agar asinxron motor faza chulg'amlari geometrik neytralda bo'lmasa, koordinata o'qlari esa ixtiyoriy ravishda qutb o'qlariga joylashtirilsa, (10)dan farqli o'laroq, kuchla-nishlar muvozanati tenglamasiga ega bo'la-miz. Bunda ikki kanal orqali qo'zg'aluvchi asinxron mashinaning V ustunli matritsasini hosil qilamiz.

Shunday qilib, momentning tebranishi elektromexanik o'zgartgichning strukturasi-ga emas, elektr energiya manbayi, elektromexanik o'zgatgichning fazalar soniga bog'liq bo'lgan V matritsa tarkibiga kiruvchi u(t) qo'zg'atish funksiyalarida aks etadi. Shuning uchun umumiy holatda yozilgan tenglamalar tebranish sabablariga ko'ra qisman ma'lu-motlarni yo'qotadi. Buni o'rnatilgan rejimlar-da to'g'ri burchakli kuchlanish fazasini hisobga olgan holda, P = Mws elektromagnit quv-vat yoki P = M*f* nisbiy birliklarda ko'rsatish qiyin emas. Demak, f* = const da P*(t) egri chiziq f* (t) orqali aniqlanadigan masshtabni hisobga olgan holda, M(t) ga mos keladi.

1-rasmda P*3(t) bog'liqlik keltirilgan bo'lib, u uch fazali A, B, C uchun togilgan. P*2it) bog'liqlik uchun 7-garmonikalarni husotga olgan holda, ikki fazali d, q uchun topilgan. 1-rasmda o'rta qiymatiar ko'rsatilgan. Shunday qilib, momentning ch eklanga n mi qdorda-gi tebranishlari uchun ular batqazor holatda ham sodir bo'ladi.

P„;

P.M

А. В, С

О

1-rasm. Oniy quvvatdagi o'rnatilgan tebranish Tadqiqot natijalari

Metodika yordamida hosil qilingan (10) tenglama tizimi asosida asinxron motor stator tizimining har bir fazasi uchun xususiy tenglamalar tuzib chiqildi hamda o'tish ja-

rayonlari uchun ushbu funksiyalar qiymatlari aniqlandi. 2-rasmda ishga tushish vaqtida-gi M moment hamda asinxron motor rotori aylanish tezligining vaqt bo'yicha funksiyasi aks etgan bo'lib, bundagi tebranishli grafik lib borilgan matematik modellashtirish o'g'ri ekanligini tasdiqlaydi.

n,m

m

750

О о

2-rasm. Nasos agregatidagi asinxron motorning ishga tushish xarakteristikasi

Ushbu funksiyadan olingan grafikni Runge-Kutta metodi orqali 0,0005 sekund ora-lig'ida integrallashgan holda, 3-rasmni hosil qilamiz. Bunda tahlil yanada osonlashadi.

Л,MUH W,Нм

1500 ■ 300

1000 ■ 200

500 WO

0 • 0

■ л

1 \

IA ^-

l Ц05 0,10 0,15 420^ Sb,25 t, с

3-rasm. Asinxron motorni ishga tushirish xarakteristikasi

O'tish jarayonlari uzatish funksiyasining differensial tenglamalarda berilishi birmun-cha murakkab tenglamalar olishga imkon beradi. 2- va 3-rasmlardan ko'rinib turibdiki, eksperimental 3-rasm analitik hisoblashga mos tushadi.

Tadqiqot natijalari tahlili

Nasos agregatlarida qo'llaniladigan asin-xron motorlarning murakkab hisoblangan o'tish jarayonlaridagi elektromexanik va elektromagnit xarakteristikalari tahlilida integrallashgan Runge-Kutta usulidan foyda-lanish analitik - dinamik - matematik model xarakteristikalariga mos tushadi. Lekin shuni inobatga olish kerakki, mavjud differensial

69

PRINT ISSN 2181-9637 ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH

ONLINE ISSN 2181-4317 НАУКА И ИННО ВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ

5 / 2023 SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT

05.05.02 - ELEKTROTEXNIKA. ELEKTROENERGIYA STANSIYALARI, TIZIMLARI. ELEKTROTEXNIK MAJMUALAR VA QURILMALAR

tenglamalar moment tebranishining barcha garmonikalarida hisobning aniq bo'lishiga imkon bermaydi. Shunga qaramay, olingan natijalar shuni ko'rsatdiki, eksperimental xu-losalar matematik model natijalaridan 3-5 % ga farq qiladi. Bu natija asinxron motor kabi ko'plab parametrli tizim uchun ijobiy hisobla-nadi.

Xulosalar

Xulosa o'rnida shuni aytish mumkin-ki, nasos agregatlarida qo'llaniluvchi asin-xron motorlarda energiya iste'moli va ener-gomexanik xarakteristikalar tadqiqi mav-

jud metodni yanada takomillashtirish va hozirgi hisoblash quvvatiga mos keluvchi differensial tenglamalarni yanada kengroq tahlil qilish kerakligini ko'rsatdi. Shunga qaramay, mavjud metodlar o'tish jarayon-laridagi elektromexanik xarakteristikalar-ning keng tadqiqi uchun yetarli hisobla-nadi. Nasos agregatlaridagi asinxron mo-torlarda energiya tejamkorlik masalala-rida o'tish jarayonidagi energiya iste'moli muhim bosqichdir. Bu esa mazkur jabhada yana qator ilmiy ishlar olib borish zarurli-gini taqozo etadi.

REFERENCES

1. Alimxodjayev, K., Pirmatov, N., & Ziyoxo'jayev, T. (2018). Elektr mashinalari. Tashkent: Fan va texnologiya Publ.

2. Baratov, R., Pirmatov, N., Panoev, A., & Chulliyev, Y. (2021). Achievement of electric energy savings through controlling frequency convertor in the operation process of asynchronous motors in textile enterprises. Proceedings of the IOP Conference.

3. Berdiyarovich, P., Xofizovich, A., & Baxtiyorovich, X. (2018). Topical conveyors are mathematical modelsof asynchronous motors. European Science Review.

4. Boikhanov, Z. (2022). Effect of changes in the active resistance of stator windings of an asynchronous electric motor on the output signal of a three-phase current converter. Chemical Technology. Control and Management, i(103), 48-52.

5. Boixanov, Z. (2021, December). GES asinxron dvigatellarining nosimmetrik rejimlari [Symmetric modes of HPP asynchronous motors]. O'zbekgidroenergetika - UzbekHydropower(2), 27-28.

6. Boixanov, Z. (2022). Boshqariluvchan chiqish kuchlanishli tok o'zgartkichlarining dinamik tavsi-flari [Dynamic characteristics of current converters with controlled output voltage]. Science and Innovative Development(2). doi:10.36522/21819

7. Boixonov, Z. (2021). Elektr ta'minoti tizimida reaktiv quvvat manbalari parametrlari [Parameters of reactive power sources in the power supply system]. Machine Building, 3(4), 49-53.

8. Boykhonov, Z., & Makhsudov, M. (2018). Issledovaniye elektromagnitnykh preobrazovateley toka v napryazheniye [Research of electromagnetic current-to-voltage converters]. Bulletin of Science and Practice, 3(4), 150-154.

9. Brindley, K. (1991). Measuring transducers. (E. Sycheva, trans.) Moscow: Energoatomizdat Publ.

10. Baratov, R., Pirmatov, N., Panoev, А., Ruziyev, S., & Mustafoqulov, А. (2021). Achievement of electric energy savings through controlling frequency convertor in the operation process of asynchronous motors in textile enterprises. Proceedings of the WP inference. Series: Mаteriаls Science аnd Engineeringthis link is disаbled, 1030 (1), стр. 012161.

11. Dzhikaev, G. (2004). Measuring converters of high alternating currents in the electric power industry. PhD thesis, Ulyanovsk.

12. Matqosimov, M., & Muhamadjonov, S. (2023). Using the asynchronous motor in generator mode in small-capacity hydroelectric power plants. Proceedings of the Internаtiоnаl inference оп Electr^l Engineering & imputing Emergence аnd Аpplicаtiоns.

13. Pirmatov, N., & Panoev, A. (2020). Frequency control of asynchronous motors of looms of textile enterprises. Proceedings of the E3S Web of Conferences.

s

14. Pirmatov, N., Mahamadjonov, S., & Matkosimov, M. (2023). Use of asynchronous motor in generator mode at small power hydroelectric power stations. O'zbekgidroenergetika - Uzbek hydropower, 1(17).

15. Pirmatov, N., Mahamadjonov, S., & Matkosimov, M. Importance of mini hydroelectric power stations in the use of small potential water energy.

16. Pirmatov, N., & Panoev, A. (2020). Frequency control of asynchronous motors of looms of textile enterprises. Proceedings of the E3S Web of Conferences, 216, p. 01120.

17. Siddikov, I., Malikov, A., Makhsudov, M., Boikhanov, Z., & Uzaqov, R. (2022). Study of the static characteristics of the secondary stator voltage converter of the currents of an induction motor. Proceedings of the AIP Conference, 2432, p. 020003. doi:10.1063/5.0089681

18. Slezhanovskiy, O., Datskovskiy, L., Kuznetsov, I., Lebedov, Y., & Tarasenko, L. (2015). Sistemy podchinennogo regulirovaniya elektroprivoda peremennogo toka s ventil'nymi [Subordinate control systems for AC electric drives with valves]. Moscow: Energoatomizdat.

19. Sokolov, M., & et al. (1967). Elektromagnitnyye perekhodnyye protsessy v asinkhronnom elektro-privode [Electromagnetic transient processes in an asynchronous electric drive]. Energiya Publ.

20. Sokolov, M., Petrov, L., Masandilov, L., & Ladenzon, V. (2017). Elektromagnitnyye perekhodnyye protsessy v asinkhronnom elektroprivode [Electromagnetic transient processes in an asynchronous electric drive]. Moscow: Energy Publ.

21. Salimov, J., & Pirmatov, N. (2011). Elektr mashinalar. Tashkent.

22. Toirov, O., Alimkhodjaev, K., Pirmatov, N., & Kholbutaeva, A. (2020). Mathematical model to take into account the influence of saturation of the magnetic circuit on the starting characteristics of a synchronous motor. Proceedings of the E3S Web of Conferences.

23. Trzynadlowski, A. (2000). Control of induction motors (1st ed.).

24. Zavgorodniy, V., Chuchman, Y., & Voloshansky, E. (1985). RFPatent № 1182605.

Taqrizchi:

Siddiqov I.X., t.f.d., professor, "Elektr ta'minoti va qayta tiklanuvchi energiya manbalari" kafedrasi, TIQXMMSh Milliy tadqiqot universiteti.