Тұрақты ток машиналары

Орқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті

Тақырыбы: Электрлі машиналар

Орындаған: Амангельди Ж.

Абылдаған: Сакитжанов М.

Ызылорда, 2015ж

Электрлі машиналар

Жоспар:

I Кіріспе II Негізгі бөлім

1)Электрлі машиналар

2) Синхронды машиналар

3) Тұрақты ток машиналары

III Қорытынды

Кіріспе

Электр машинасы екі режимде жұмыс жасайды генератор және

қозғалтқыш. Олар асинхронды, синхронды, тұрақты ток машиналары.

Асинхронды машиналар генератор, қозғалтқыш, түрлендіргіш,

фазареттеуіш, тахогенератор және автоматика тетігі ретінде

пайдаланылады. Электрлік қозғалтқыштардың ішінде ең көп тарағаны да

осы асинхронды қозғалтқыш.

Асинхронды қозғалтқышты ойлап тапқан орыс инженері М.О.

Доливо-Добровольский болып саналады. (№ 5583 1089 жыл герман

патенті).

Асинхронды қозғалтқыштар құрлысының қарапайымдылығы мен

жұмысының сенімділігі арқасында адамзат тіршілігінде, иінді біліктерді

айналдыруға механикалық энергияны керекететін қызметтердің бәрінде

кеңінен пайдаланылып келеді.

Электрлі машиналар

Ауылшаруашылығында шаңды орта мен химиялық зиянды орталарда

жұмыс жасай алатын бірден-бір электр қозғалтқыш осы асинхронды

машина ғана. Асинхронды қозғалтқыштарды, үшфазалы және бір фазалы

электр желілеріне қосу үшін үшфазалы немесе бір фазалы етіп жасайды.

Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштар роторларының орамаларының

түрлеріне қарай, фазалық немесе қысқа тұйықталған роторлы

асинхронды қозғалтқыштар деп бөледі. Ауылшаруашылығында, негізінде

механикалық энергияның ең арзан әрі сенімді көзі ретінде қысқа

тұйықталған роторлы асинхронды электроқозғалтқыштар қолданылады.

1,1-сурет. Асинхронды қозғалтқыштың қысқа тұйықталған роторы.

1.2 - сурет. Фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштың бөлшектенген түрі: а – статор; в –ротор; с – подшипникты қорғаныс; d – желдеткіш; е– желдеткіш тесіктер; f – қорап ұстағыштары (клемма); g – жанасу сақинасы; h – щеткі құрылғысы.

Асинхронды машина басқа электр машиналары секілді негізінен екі

бөліктен тұрады- статордан және ротордан. Статор ферромагнит өзектен

және кеңістікте өзара 700 жасап орналасқан үш орамадан тұрады. Өзек

арнаулы электротехникалық болаттан жасалған парақшалардан

жинастырылған. Ротор өзектен және орамалардан тұрады. Жұмысы парқы:

Статордың айналмалы магнит өрісінің күш сызықтары ротор

орамаларын қиып өткенде онда электромагниттік индукция заңы бойынша

ЭҚК пайда болады.

E2 Blv ,

мұндағы: В - статор мен ротордың арасындағы саңылаудағы магнит

индукциясының әрекеттік мәні; l -ораманың ойықта жатқан бөлігінің

ұзындығы (ротор өзегінің ұзындығы); v-ротордың айналмалы магнит

өрісіне қарағандағы салыстырмалы сызықтық жылдамдығы.

Ротор орамалары тұйықталған тізбек құрайтындықтан, ЭҚК-тің

әсерінен ротор орамасымен ток жүреді:

мұндағы Z2 - ротор орамасының толық кедергісі. Айналмалы магнит өрісі статор мен ротор орамаларын әртүрлі жылдамдықпен қиып өтетіндіктен олардың ЭҚК-тері мен токтарының жиіліктері де әртүрлі болуы керек. Статор орамаларын магнит өрісі синхронды жылдамдықпен қиып өтетіндіктен ондағы ЭҚК- тің жиілігі

.

Ал ротор орамаларын айналмалы магнит өрісі жылдамдықпен

қиып өтеді. Сондықтан ротордағы ЭҚК- тің жиілігі

Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасын тұрғызуға

керекті теңдік: Бұл өрнекті Клосс өрнегі деп атайды.

Синхронды машиналар

Синхронды машиналар электр энергиясының генераторы ретінде

де, қозғалтқыштар ретінде де қолданылады. Дегенмен, ол ЭҚК үшфазалы

жүйесінің электромеханикалық көзі ретінде кеңірек тараған. Дүниежүзінде

электр энергиясын өндіруді айнымалы тоқтың синхронды машинесі-

үшфазалы синхронды генератор атқарады. Синхронды айналысқа түсетін

алғашқы қозғалтқыштың түріне қарай, турбогенераторлар (механикалық

энергия көзі бу трибунасы), гидрогенераторлар (механикалық энергия көзі

гидравликалық турбиналар) және дизельгенераторлар (механикалық

энергия көзі-іштен жанатын қозғалтқыш-дизель). Синхронды машинаның

статоры конструкциялық құрылымы жағынан үшфазалы асинхронды

қозғалтқыштарының статоры мен бірдей. Ротор конструкциясына

байланысты полюстері айқын және айқын емес деп бөлінеді.

1.3-сурет. Айқынполюсті синхронды

машиненің роторы: а – полюс; в – қоздырғыш орама.

1.4-сурет. Айқынсыз полюсті синхронды

машинаның роторы: а – полюс; в – қоздырғыш орама.

Қозғалтқыштың айналу жиілігінің айналдырушы моменттен тәуелділігінің,

яғни n=f(M) графигінiң механикалық сипаттама деп аталатыны белгілі.

Синхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы айналдырушы

моменттiң максимал мәніне дейін түзу сызықпен өрнектеледі (1.5-сурет,

1-түзу), яғни ротордың айналу жиілігі статордың айналмалы магнит

өрісінің жиілігіне тең n = nc.

1.5-сурет. Синхронды қозғалтқыш-

тың механикалық сипаттамасы.

Тұрақты ток машиналары

Тұрақты ток машиналарыгенераторлар және қозғалтқыш болып

бөлінеді. Генераторларда механикалық энергия жұмсап электр энергиясы,

ал қозғалтқыштарда электр энергиясын пайдаланып механикалық энергия

алынады.

Тұрақты ток машиналары металл сығымдау тұрықтарында, автомобиль, ұшақ, троллейбус, трамвай, электрлік локомотивтердің электр

қондырғыларында (генераторлар және қозғалтқыштар ретінде), пісірістіру

жұмыстарында (генераторлар) қолданылады. Бұдан басқа тұрақты ток

машиналары автоматы басқару құрылғыларында және әртүрлі

механизмдердің айналу жиіліктерін өлшеуде қолданылады.

Тұрақты ток машиналарының кернеулері мен қуаты әртүрлі болып

келеді: мысалы, автомобиль генраторларының кернеуі 7 В те қуаты

500...800 Вт, трамвай және троллейбустарда электрлік қозғалтқыштардың

кернеуі 550 В те қуаты 45 кВт-қа дейін, электрлік локомотив

қозғалтқыштарының кернеуі 3 кВ те қуаты 450...550 кВт.

Тұрақты тоқ қозғалтқыштары, негізінде айналу жылдамдығын кең

ауқымда ақырындап реттеу мүмкіндігі болғандықтан, біртіндеп өзгертуді

қамтамасыз ететін электр жетектерінде, сондай-ақ арнайы құрылыстағы

есептеу және басқару машинелеріне қолданатын шағын жүргізгіштер

ретінде қолданады.

1.6сурет. Тұрақты ток машинесі бөлшектенген күйде: а-статор; в-ротор (якорь) коллекторымен;

с-айгөлек қалқаны; d-щетка құрылғысы; е-щеткі.

Ауылшаруашылығы өндірісінде тұрақты тоқ машиналары іс жүзінде

қолданылмайды десе де болады. Сырғымалы щеткелі түйіспелі тетіктері

ауылшаруашылығының ылғалды және шаңды орталарда (сиыр, шошқа,

тауық) және т.б. орындарда олардың қарқынды қажалуына соқтырады.

Мұндай жағдайларда тұрақты тоқ қозғалтқыштары трамвайларда және

басқа да көлік түрлерінде де кең қолданыс тапты, олардың айналу

жылдамдығын бояу, үнемді, кең ауқымда реттеу мен орнынан қозғалу

кезінде жұмысқа қосу моменттерінің жоғарылығы, оларды кеңінен

пайдалануға мүмкіндік береді. Тұрақты тоқ қозғалтқыштарының жүргізу

моменті кішкене айналым жиілігін реттеу шегі мейілінше аз асинхронды

қозғалтқыштарға қарағанда, зор артықшылығы олардың реттелетін электр

жетекте теңдесі жоқ етеді.

Орытынды

Тұрақты ток машиналары басқа да электр машиналары секілді

қозғалмайтын статордан және айналмалы ротордан тұрады. Әдетте

статордың сыртында машинаның қаптамасы болады. Машинаның

қаптамасына оның іш жағынан негізгі магнит полюстері бекітіледі.

Магнит полюстерінің ішкі ортасына ротор орналастырылады. Тұрақты ток

машиналарында роторды якорь деп атайды. Якорь жұқа болат

парақшалардан жиналған өзектен және орамалардан тұрады. Якорь білікке

отырғызылады да қаптамаға ішпек қалқандары арқылы ұстатылады.

Білікке якорьдың жалғасы ретінде коллектор отырғызылады. Коллектор

бір - бірінен және біліктен миканитпен оқшауланған мыс тіліктерінен

тұратын цилиндр. Коллектор тіліктерiне якорь орамаларының ұштары

шығарылып, дәнекерленген. Якорь орамалары тұзақты және толқынды

деп аталатын екі түрде жасалады

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. 1. Электротехника / Под. Ред. В.С. Пантюшина М. Наука и техника. 2001 г. -45 с.

2. 2. Борисов Ю.М. Электротехника. – М.: Наука и техника. 1198 г. -350 с.

3. 3. Фотиев М.М. Электроприводов и электрооборудование металлургических и литейных цехов. - М.: Металлургия, 1183г.

4. 4. Касаткин А.С. Немцов М.В. Электротехника. – М. Изд. Мир. 2000 г. -440 с.

5. 5. Сборник задач по электротехнике и основам электротехники. / Под. Ред. В.С. Пантющина – Наука и техника.1199 г. -220с.