Механикалы энергияны электр энергиясына айналдыратын машина
Энергияның электр механикалық және электрлік түрленуі
Электрлі энергия әлдеқайда арзан және экологиялық таза энергияның түріне жатады. Ол тасымалдауда ыңғайлы және қажетті жағдайды жасағанда салыстырмалы қауіпсіз. Табиғи фактордың (су, ауа, күн сәулесі т.б) көмегі болсын, жасанды алу түрі (бу, химиялық реакция т.б) болсын оны алу түрі шектелмеген.
Осы байланыста энергия түрлендіргіштері болатын барлық электрлік машиналар үш негізгі түге бөлінеді:
— генераторлар, олар механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін машиналар. Олар бу, су, газ, іштен жану қозғалтқыштары және басқа қозғалтқыштар көмегімен іске асырылады;
— көп жағдайда электр станцияларында өндірілген электр энергияны жеке машина мен механизмдерді қозғалысқа келтіру үшін қайта механикалық энергияға айналдырады. Осы мақсатта электрлі қозғалтқыштар деп аталатын электрлік машиналары қолданылады;
— қазіргі заманғы электр станцияларында айнымалы ток өндіріледі және электр беріліс сымдары арқылы тұтынушыларға тасымалдау үшін кернеуді өзгерту қажет. Бұл электр энрегиясын тасымалдағандағы желідегі кернеудің шығындалуымен (жоғалуымен) байланысты. Мұндай өзгеріс трансформатор деп аталатын түрлендіргіштер көмегімен іске асады. Трансформаторлар – айналатын бөліктері жоқ статикалық электр магниттік машина. Бірақ олардың әсер ету принципі айналмалы машиналарға көп ұқсас, сондықтан оларды кең мағынада электрлік машиналарға жатқызады.
Сонымен бірге электрлік машиналарының басқа да түрлері бар. Электрлік машиналар, басқаша айтқанда электр энергиясының түрлендіргіштері, тұтынатын ток түріне байланысты тұрақты ток және айнымалы ток машиналары болып бөлінеді. Арнайы электрлік машиналары жеке түрде болады.
Қазіргі заманғы электр машиналарындағы энергияның түрленуі магнит өрісі нәтижесінде болады. Осындай машиналар индуктивті деп аталады. Энергиясы электр өрісінің (сыйымдылықты машиналар) есебінен түрленетін электрлік машиналары да пайда болуы мүмкін. Бірақ ондай машиналар кең тарамаған, өйткені ауа саңылауындағы магнит өрісінің таралуы, электрлік машинасынан мың есе көп.
Мүмкіндігінше күшті магнитті өрістерді алу үшін әрбір электрлік машинасының ажырамас бөлігі болып саналатын ферромагнитті өзекшелер қолданылады. Найзағай тогының әсерін азайту үшін өзекшелерді беттік электр тогы өтетін өткізгіш материалдан жасайды.
Электр машиналары қайтымдылық қасиетіне ие, әрбір электр генераторы қозғалтқыш режимінде және керісінше де жұмыс істей алады. Ал әрбір трансформаторда және элетрлік машинаның түрлендіргіштерінде түрлену бағыты кері өзгеріс алады.
Электрлік машиналарындағы электр энергиясының түрленуі жекелеген факторлар тудыратын жоғалымдармен байланысты:
— ферромагниттік өзекшелердің магниттелмеуі;
— токтың өткізгіштен өтуі;
— подшипниктегі үйкелу және ауа т.б.
Сондықтан машинаның тұтыну қуаты әр кезде беретін немесе пайдалы қуатынан артық, яғни электрлік машинаның ПЭК-і әр кезде 100 % аз. Осыған қарамастан басқа машина түрлерімен салыстырғанда электрлік машиналар жоғары ПЭК-і (қазіргі заманғы үлкен қуат ПЭК 98-99,5 пайызын құрайды) бар дамыған түрлендіргіштерге жатады.
Электрлік машиналарының жоғары электрлік көрсеткіштері, энергияның кіріс және шығыс қондырғылары, ең жоғары қуатта іс атқаруы, айналу жылдамдығы, қызметінің қарапайымдылығы әрі басқару қарапайымдылығы олардың жетістіктеріне жатады.
матем. Емтихан сұрақтары. 1 Кез келген энергия трiн механикалы энергияа трлендiретiн (айналдыратын) машина алай аталады
1 Кез келген энергия түрiн механикалық энергияға түрлендiретiн (айналдыратын) машина қалай аталады?
2 Төрт тактiлi дизель двигателiнiң жұмыс циклi қандай тактiлерден тұрады?
3 Екi тактiлi карбюраторлы двигательдiң қандай кемшiлiктерi бар?
4 Екi тактiлi двигательдiң жұмысы кезiнде поршень төменгi шектi нүктеден (ТШН) жоғарғы шектi нүктеге дейiн (ЖШН) жүргенде қандай процестер өтедi?
5 Поршень төменгi шектi нүкте жағдайында болғандағы поршень үстiндегi кеңiстiк қалай аталады?
6 Карбюраторлы двигательде қандай негiзгi механизмдер бар?
7 Поршень жоғарғы шектi нүкте жағдайында болғандағы поршень үстiндегi кеңiстiк қалай аталады?
8 Жұмыс циклi поршеннiң екi жүрiсiнде өтетiн двигатель қалай аталады?
9 Литрмен көрсетiлген двигательдiң барлык цилиндрлерiнiң жұмыс көлемi қалай аталады?
10 Поршень мен цилиндр арасындағы саңылау не үшiн?
11 Компрессиялық сақиналардың қызметi қандай?
12 Двигатель маховигiнiң қызметi (дұрыс емес жауабын табыңыз)
13 Поршендердi нелiктен алюминий қоспаларынан жасайды?
14 Цилиндр гильзалары неден жасалады?
15 Поршень қандай материалдан жасалады?
16 Иiндi бiлiк не үшiн?
17 Поршень саусақтарының қызметi қандай?
18 Цилиндр мен поршень арасындағы саңылау не үшiн?
19 Цилиндрдiң қай бөлiгi «айна» деп аталады?
20 Шатун қандай материалдан жасалады?
21 Май сырғыш сақиналар не үшiн?
22 Шатун қандай бөлiктерден тұрады?
23 Маховик қандай қызмет атқарады?
25 Цилиндр қабырғасындағы майлар қалай түсiрiледi?
26 Газ бөлу механизмi (ГРМ) неге арналған?
27 Кривошип-шатун механизмiнде поршеннiң жүрiс жолы неге тең?
28 Төрт тактiлi двигатель жұмысының қай тактiсi жұмыс тактiсi болады?
29 Қандай двигательдi от алдыру неғұрлым қиын?
30 Цилиндрлер саны көбейген сайын маховик өлшемi ұлғая ма?
31 Қандай двигательдi V-тәрiздес деп атайды?
32 КШМ қандай детальдардан тұрады?
33 Блок-картер қандай материалдан дайындалады?
35 Гильзаның қай бөлiгi неғұрлым көп тозады?
36 Қандай двигательдерде цилиндр гильзалары жоқ?
37 Поршеннiң қай бөлiгi бағыттаушы болып табылады?
38 Поршень сакиналарының түрлерi және олардың қойылатын орны?
39 Қандай двигательдерде двигательдiң төменгi бөлiгi бiртұтас жасалынады?
40 Двигательдердiң жану камерасының түрлерi?
41 Газ бөлу механизмдерiнiң типi
42 Газ бөлiп тарату фазасының диаграммасы ненi бiлдiредi?
43 Клапандардың қабысуы дегенiмiз не?
44 Газ бөлудiн қандай механизмiнде оның конструкциясы қарапайым?
45 Қай клапанның тарелкасының диаметрi өлшемi бойынша үлкен?
46 Поршеннiң жүрiс жолы КШМ-нiн қандай параметрлерiне байланысты?
47 Iштен жану двигателiнiң сығылу дәрежесi қандай көрсеткiштердiң қатынасымен анықталады?
48 Газ бөлудiң қандай механизмiнде берiлiс итергiштен бiрден клапанға берiледi?
49 Бiр жұдырыкшаның (кулачок) жүрiсi қандай клапандарды басқарады?
50 Декомпрессиялық механизмнiң қызметi?
57.Жану қоспасын дайындау тәсiлi бойынша двигательдi сұрыптаңыз
58.Тұтану тәсiлi бойынша двигательдi сұрыптаңыз
59.Құрама ауа тазалағыштағы ауаны тазалау тәсiлдерi
60.Тазалау тәсiлi бойынша ауа тазалағыштардың сұрыптамасы
62.Майды контактiлiк тазарту дегендi қалай түсiнесiз?
69.Карбюраторлы двигательдiң отын сорғыш насосының қызметi
70.Дизельдi двигательдiң отын сорғыш насосының қызметi
85.Дизельдi двигательдердi от алдыру тәсiлдерi (неғұрлым толық жауабын атаңыз)
86.Май насосының қызметi
89.Двигательдегi майдың қалыпты температурасы,град.
91.Майлау жүйесiндегi сақтандырғыш клапанның қызметi
92.Толық ағылмалы центрифуганың қызметi
94.Iштен жану двигательдерiнде қолданылатын май тазарту тәсiлдерi
95.Двигательдiң майлау жүйесiндегi қалыпты май қысымы
99.Май радиаторын салқындату әдiстерi
100.Майлайтын майлардың түрлерi
107.Майлау жүйесiнiң негiзгi элементтерi
110.Двигательдi салқындату әдiстерi
114.Сумен салқындату кезiнде жылу ауаға қайдан берiледi?
115.Жұмыс iстеп тұрған двигательдегi салқындату суының температурасы
119.Су радиаторының беттiк салқындатуын күшейту үшiн двигательде не қарастырылған
121.Қандай двигательдердiң (ауамен немесе сумен салқындатылатын) өлшемi мен массасы көп
122.Салқындату сұйыктығының температурасы қандай болғанда ол радиаторға бармайды
129.Ауамен салқындатылатын трактор маркасын атаңыз
130.Май насосының қызметi
133.Двигательдегi майдың қалыпты температурасы,град.
135.Майлау жүйесiндегi сақтандырғыш клапанның қызметi
136.Толық ағылмалы центрифуганың қызметi
138.Iштен жану двигательдерiнде қолданылатын май тазарту тәсiлдерi
139.Двигательдiң майлау жуйесiндегi калыпты май кысымы
144.Май радиаторын салқындату әдiстерi
145.Майлайтын майлардың түрлерi
152.Майлау жүйесiнiн негiзгi элементтерi
155.Двигательдi салқындату әдiстерi
159.Сумен салқындату кезiнде жылу ауаға қайдан берiледi?
160.Жұмыс iстеп тұрған двигательдегi салқындату суының температурасы
164.Су радиаторының беттiк салқындатуын күшейту үшiн двигательде не қарастырылған
166.Қандай двигательдердiң (ауамен немесе сумен салқындатылатын) өлшемi мен массасы көп
167.Салқындату сұйықтығының температурасы қандай болғанда ол радиаторға бармайды
Айнымалы ток электр машиналары
Айнымалы ток электр машиналары туралы жалпы мәлімет, қолдану аймағы.
Электр машиналары электр станцияларында, өндірісте, транспортта, авиацияда, автоматты басқару және реттеу жүйелерінде тұрмыста кеңінен қолданылады. Олар механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіреді.
Механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін машина генератор (өндіргіш) деп аталады.
Электр энергиясын механикалық энергияға қозғалтқыш (двигатель) арқылы түрлендіреді.
Жұмыс жасайтын электр кондырғысының ток тегіне байланысты электр машиналары тұрақты және айнымалы ток машиналары деп екіге бөлінеді. Айнымалы ток машиналары бір фазалы және көп фазалы болып келеді. Үш фазалы синхронды және асинхронды машиналар және айналу жиілігін кең көлемде үнемді реттеуге мүмкіндік беретін коллекторлы айнымалы ток машиналары да кеңінен қолданылады.
Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс жасау принципі
Электр қозғалтқыштарының ішінде ең көп тарағаны үш фазалы асинхронды қозғалтқыш болып табылады. Бұл қозғалтқышты бірінші рет белгілі орыс электригі И. О. Доливо-Добровольский құрастырған.
А синхронды қозғалтқыштың құрылысы қарапайым және оны күтіп-баптау жеңіл. Қез келген айнымалы ток машинасы сияқты асинхронды қозғалтқыш екі негізгі бөліктен: статордан және ротордан тұрады.
Статор деп машинаның қозғалмайтын бөлігін, ал ротор -оның айнымалы белігін атайды.
Асинхронды машинада қайтымдылық қасиеті болады, яғни машинаны әрі генератор; әрі қозғал тқыш ретінде қолдануға болады.
Егер ротордың айналу жиілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең болмаса, онда мұндай жиілікті асинхронды жиілік деп птайды.
Асинхронды қозғалтқышта жұмыс процесі тек асинхронды жиілік те, яғни ротордың айналу жйілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең емес кезде өтеді.
Асинхронды қозғалтқыштың жұмысы «Араго-Ленц дөңгелегі» (6.1-сурет) деп аталынған құбылысқа негізделген. Бұл құбылысты былай түсіндіруге болады, егер тұрақты магнит полюстерінің алдына осьте еркін отыратын мыстан жасалған деңгелекті (дискіні) 1 орналастырып, магнитті тұтқасы 3 арқылы өз осінің бойымен айналдырсак, онда мыс дөңгелек сол бағытта айналады, өйткені магнитті айналдырғанда оның магнит өрісі дөңгелектен өтіп онда құйынды токтар туғызады.
6.1 – сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс жасау принципінің мхемасы.
Ленц заңына орай кез келген индукцияланған ток оны тудырған себепке қарсы әрекет жасайтын бағытта ағады. Сондықтан дөңгелек денесіндегі құйынды токтар магниттің айналуын тежеуге тырысады, бірақ магнитті тоқтата алмай онымен бірге айналады. Мұнда дөңгелектің айналу жиілігі магниттің айналуы жиілігінен аз болады. Егерде бұл жиіліктер кейбір себептермен бірдей болса, онда магнит өрісінің дөңгелекпен салыстырғандағы жылжуы болмас еді, демек мұнда құйынды ток пайда болмас еді, яғни дәңгелекті айналдыратын күш пайда болмас еді.
Асинхронды қозғалтқыштарда тұрақты магнит өрісі айнымалы магнит өрісімен ауыстырылған. Бұл магнит өрісі қозғалтқышты айнымалы ток желісіне қосқан кезде үш фазалы жүйе арқылы жасалынады. Статордың айналмалы өрісі ротор орамасының өткізгіш сымдарын кесіп өтіп оларда ЭҚК-терін индукциялайды. Егер ротор орамасын кедергіге тұйықтаса немесе қысқа тұйықтаса, онда тізбекте индукцияланатын ЭҚК-тер әсерімен ток жүреді. Ротор орамасындағы ток пен статор орамасының айналмалы магнит өрісінің өзара әрекеттесуі нәтижесінде айналмалы момент пайда болады. Айналмалы момент роторды магнит өрісінің айналу бағытымен айналдыра бастайды.
Ротордың айналу бағытын өзгерту үшін, яғни қозғалтқышты реверстеу үшін, статор орамасы тудырған магнит өрісінің айналу бағытын өзгерту керек. Мұны статор оралма фазаларын алмастыру арқылы жасайды. Ол үшін статор орамасын желіге қосатын үш сымның кез келген екеуінің орнын ауыстырып желіге қосса болғаны.
Реверсті қозғалтқыштар ауыстырып косқыштармен қамтамасыз етіледі. Олардың көмегімен статор орамалары фазаларының кезектесуін өзгертуге, демек, ротордың айналу бағытын өзгертуге болады.
Бір уақыт мезгілінде ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігімен теңесті дейік, онда ротор орамасының өткізгіш сымдары статордың магнит өрісін кесіп өтпейді, сондықтан роторда ток болмайды. Бұл жағдайда айнымалы момент нольге тең. Ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігіне қарағанда, біліктегі жүктеме моменті мен машинадағы үйкеліс күштері моментінің косындысынан тұратын, тежеу моментін теңдестіретін, айналдырушы момент пайда болғанша төмендейді.
Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы
Статордың өзекшесі (6.2-сурет) қалындығы 0,35 немесе 0,5 мм болат тіліктерден (пластиналардан) жиналады. Тіліктерді штамптау арқылы алады, олардың ішкі жағында ойықтар (паздар) жасалынған. Құйынды токтан болатын шығынды азайту үшін тіліктерді лакпен немесе тотықтырылған қабыршақпен оқшауламайды, одан әрі жеке дестеге жинайды да қозғалтқыштың станинасының 3 табанының ішіне бекітеді. Станинаның екі жақ бүйіріне қалкандар бекітіледі. Қалқан ішінде ротор білігіне тірек болатын подшипниктер орналасады. Станинаны фундаментке орналастырады.
Статорды бойлай орналасқан, ойықтардан құралған науашаларына (паздарына) оның орамасының өткізгіштері 2 салынады. Орама өткізгіштерін үш фазалы жүйе құратын етіп жалғайды. Машинаның қалқаншасында 4 алты қысқыштар болады, оларға әр фазаның басы мен соңы жалғанады. Статор орамасы үш фазалы желіге жұлдызша және үшбұрыштан қосылуы мүмкін. Бұл жағдай қозғалтқышты екі түрлі желілік кернеуге қосуға мүмкіндік береді.
Қалқаншада керсетілген төмен кернеулер үшін статор орамасы үшбұрыштап ал жоғары кернеу үшін — жұлдызша қосылады.
Статор орамасын үшбұрыштап қосу үшін машина қалқаншасында жоғары қатарда орналасқан қысқыштарды темендегілерімен ұстатқыш (өткізгіштен жасалған тізбектің екі нүктесін қос- қыш) арқылы қосады (6.3 а-сурет), ал әрбір бірге қосылған қысқыштарды үш фазалы желінің желілік өткізгіштеріне қосады. Жұлдызша қосу үшін қалқаншадағы теменгі үш қысқыштарды (фазалардың соңы) ортақ нүктегс ұстатқыш арқылы қосылады, ал жоғарғы катардағы қысқыштарды үш фазалы жүйенің желілік өткізгіштеріне қосады (6.3, б-сурет).
6.2-сурет. Асинхронды қозғалтқыш 6.3-сурет. Статор орамасын үш бұрыштап
статордың құрылысы (а) және жұлдызша (б) қос кезінде қозғалтқыш қолқамаласында қыскыштарды қосу
Ротор өзекшесін 1 (6.4, а-сурет) қалыңдығы 0,5 мм болат тіліктерден жиналады. Тіліктерді құйынды ток шығынын азайту үшін лакпен немесе тотыққан қабыршақпен оқшауламалайды. Тіліктерді ойықты етіп штамптайды, оларды дестелеп жинайды да, машинаның білігіне бекітеді. Дестелерден науашалары бойлай орналасқан цилиндр құралады, оның ішіне ротор орамасының өткізгіштерін 2 салады. Орама түріне байланысты асинхронды машиналар фазалық және кысқа тұйықталған роторлы болып екіге бөлінеді. Ротордың қысқа тұйықталған орамасы тиын дөңгелегі тәрізді етіп жасалынады (6.4, б-сурет). Ротор науашаларына шомбал стерженьдер салып оның екі жақ ұштарын мыстан жасаған сақинамен қосады (6.4, а-сурет). Қысқа тұйықталған ораманы көбінесе алюминийден жасайды. Алюминийді ыстық күйінде ротор науашасына кысыммен құяды. Мұндай орам әр уакытта қыска тұйықталынған және оған кедергі қосу мүмкін емес. Ротордың фазалық орамасы статордың орамасындай етіп жасалынады, яғни өткізгіштер бір- бірімен үш фазалы жүйе жасайтындай етіп жалғанады. Үш фазаның орамалары жұлдызша қосылады. Орама бастары ротор білігінде бекітілген үш түйіспелік мыс сақинасына косылған. Сақиналар бір-бірінен және біліктен оқшауламаланған және ротормен бірге айналады. Сақиналар айналғанда олардың беті сакиналар үстінде қозғалмайтындай етіп бекітілген көмір немесе мыс шеткалары арқылы сырғанайды. Ротор орамасы кедергіге немесе жоғарыда көрстілген щеткалар арқылы қысқа тұйықталуы да мүмкін.
Қысқа тұйықталған роторы бар қозғалтқыштар карапайым және пайдалануда сенімді, фазалық роторы бар қозғалтқыштарға қарағанда бағасы арзан. Бірақ, төменде көрсетілгендей, фазалық роторлы қозғалтқыштардың жұмысқа қосу және реттеу сипаттамалары жөнінен артықшылықтары бар.
Қазіргі кезде асинхронды козғалтқыштардың көпшілігін қысқа тұйықталған ротормен жасайды, тек үлкен қуат немесе арнайы жағдайларда роторды фазалық орамалы етіп жасайды. Совет Одағында қуаты ондаған ваттан 15 000 кВт-қа дейін, ал статор орамасының кернеуі 6 кВ-қа дейінгі асинхронды қозғалтқыштар шығарылады.
6.4 – сурет. Қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштың роторы:
Бір фазалы асинхронды электрлі қозғалтқыш.
Бір фазалы асинхронды қозғалтқыштар шағын қуаттарда 1—2 кВт-қа дейінгі кеңінен қолданылады. Мұндай қозғалтқыштың кәдімгі үш фазалы қозғалтқыштан айырмашылығы—оның статорында бір фазалы орама орналасады. Бір фазалық асинхронды қозғалтқыштың роторында фазалық немесе қысқа тұйықталған орама болады. Бір фазалық асинхронды қозғалтқыштың ерекшелігі — онда бастапқы немесе жүргізіп жіберу моментінің болмауында , яғни мұндай қозғалтқышты желіге қосқанда оның роторы қозғалмаған күйінде қала береді.
Егер роторды әйтеуір бір сыртқы күшпен қимылсыз күйінен шығарса, онда қозғалтқыш айналдырушы момент дамытады. Бастапқы моменттің болмауы бір фазалы асинхронды қозғалтқыштардың елеулі кемістігі болып табылады. Сондықтан олар әрқашанда жүргізіп жіберу құрылғысымен жабдықталады.
Ең қарапайым жүргізіп жіберу құрылғысына статорға ораластырған, бір-бірінен полюс бөлімінің жартысына (90 эл. град.-) ығыстырылған, екі орама жатады. Бұл орамалар симметриялы екі фазалық желіден қоректенеді, яғни орамаларға берілген кернеу бір-бірімен тең және фаза бойынша ширек периодқа ығысқан. Мұндай кернеулерде орамалар бойынша жүретін токтар да фаза бойынша ширек периодқа ығысады. Ол орамдардың кеңістіктік ығысуына қосылып айналмалы магнит өрісін алуға мүмкіндік береді.
Бір фазалы қозғалтқышты жүргізіп жіберу үшін екі ораманы оларға ортақ бір фазалы желіге қосады. Орамалардағы токтар арасында, шамамен ±/2-ға тең (ширек периодқа тең) фазалар ығыс у бұрышын, алу үшін орамалардың бірін (жұмыстық ораманы) желіге тікелей немесе жүргізіп жіберу активтік кедергісі арқылы қосады, екінші ораманы (жүргізіп жіберу орамасын)—орауышпен (6.5, а-сурет) немесе конденсатормен (6.5, б-сурет) тізбектеп қосады.
Конденсаторлы (екі фазалы) қозғалтқыш — статорда екі орамасы бар бір фазалы асинхронды қозғалтқыш болып табылады.
Синхронды машиналар құрылысы.
Синхронды машиналарда ротордың айналу жиілігі статордың магнит өрісінің айналу жиілігіне тең, сондықтан ол желі тогының жиілігімен және полюстер жұбының санымен анықталады, яғни п =60f/p; f=pn/60.
Барлық электр машиналары сияқты синхронды машина да қайтымды, яғнн ол әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде жұмыс істей алады.
Электр энергиясы синхрондьі генератормен (өндіргішпен) өндіріледі. Оның бастапқы қозғалтқышы су (гидравликалық), не бу трубинасы, не іштен жану қозғалтқышы т. с. с. бола алады.
Полюстері роторда, ол якорі статорда орналасқан синхронды генераторлар кеңінен қолданылып отыр. Қоздыру тогы қоздыру орамасымен жүреді. Қоздыру орамасы ротор полюстерінде орналасқан, тізбектеп қосылған орауыштардан тұрады. Қоздыру орамасының ұштары машина білігіне бекітілген түйіспелік сақиналармен жалғанған. Сақиналарға қозғалмайтын щеткалар орнатылған. ІЦеткалар арқылы қоздыру орамына басқа энергия көзінен — қоздырғыш деп аталатын тұрақты ток генераторынан тұрақты ток беріледі.
Қоздырғышты синхронды генератордың жалпы көрінісі 6.6-суретте көрсетілген. Синхронды генератордың статорының құрылысы асинхронды машинаның статорының құрылысына ұқсас. Синхронды генераторлардың роторы полюстері айқын кескінделген, не айқын кескінделмеген, яғни полюстері шығып тұрмайтын түрінде жасалынады.
6.6-сурет. Синхронды генератордың құрылысы:
1-синхронды генератор, 2-қоздырғыш.
Полюстері айқын кескінделген генераторлардың алғашқы қозғалтқыштары ретінде, әдетте, шапшаң жүретін машиналар қатарына жататын, бу турбиналарын қолданады.
Синхронды қозғалтқыштың синхрондық генераторлардан құрылысы жағынан айтарлықтай айырмашылығы жоқ. Генератордағы сияқты синхронды қозғалтқыштың статорында үш. фазады орама орналасқан. Оны үш фазалы айнымалы ток желісіне қосқанда минутына жиілігімен айналатын айналмалы магнит өрісін Ф р туады. Қозғалтқыш роторында тұрақты ток кезіне қосылатын қоздыру орамасы орналасқан. Қоздыру тогы полюстердің магнит ерісін Ф т туғызады. Синхронды қозғалтқыштың айналу жиілігі, қоректендіруші желі тогының жилігі өзгермесе., қатаң түрде тұрақты болады.
Синхронды қозғалтыштардың негізгі артықшылығына олардың озық ток тұтынып жұмыс жасау мүмкіндіктері жатады, яғни қозғалтқыш желі үшін сиымдылықтық жүктеме болып табылады.
Синхронды қозғалтқыштың асинхрондық қозғалтқыштарға қарағанда артықшылығына желі кернеуінің өзгеруіне сезімтал еместігі де жатады.
Син)фонды қозғалтқыштарда айналдырушы момент желі кернеуіне бірінші дәрежеде пропорционал болса, ал асинхронды қозғалтқыштарында ол кернеудің квадратына пропорңионал.
Синхронды қозғалтқышты желіге тікелей қосу арқылы жүргізіп жіберу мүмкін емес, өйткені статор орамасын желіге қосқанда айналмалы магнит өрісі пайда болады, ал ротор қосу сәтінде де қозғалыссыз, соның салдарынан статор мен ротордың магнит өрістері өзара әрекеттеспейді, яғни қозғалтқыш айналдырушы моментін дамыта алмайды. Сондықтан қоздырғышты ісқе қосу күшін ротордың айналу жиілігін алдын ала синхронды не болмаса соған жақын жиілікке жеткізу керек.
Қазіргі уақытта көбінесе синхронды қозғалтқыштарды асинхронды жүргізіп жіберу деп аталатын тәсіл қолданылады.
Механикалы? энергияны электр энергиясына айналдыратын машина
Материал қосу
Генераторлар. Трансформаторлар. Электр энергиясын алыс қашықтықтарға жеткізу
Жамбыл ауданы, Қ.Сартбаев атындағы орта мектептің
Физика пәні мұғалімі: Примкулова Гулнар Секеновна
Сабақтың тақырыбы: Генераторлар. Трансформаторлар. Электр энергиясын алыс қашықтықтарға жеткізу.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік мақсаты: генератор және трансформатордың құрылысы мен жұмыс істеу принциптерімен таныстыра отырып, электр энергиясын тарату және жеткізу туралы түсінік беру
Дамытушылық мақсаты: жеке тұлғаны қалыптастыру, білгенін, үйренгенін, көргенін сауатты және ғылыми негізде баяндай білуге және логикалық ойлау қабілеттерін арттыру
Тәрбиелік мақсаты: ұйымшылдыққа,әділеттілікке, табандылыққа тәрбиелей отырып, сөйлеу мәдениетін қалыптастыру
Сабақтың түрі: аралас сабақ.
Сабақтың әдіс-тәсілдері: әңгімелесу, сұрақ-жауап, салыстыру, топтық,жұптық жұмыс
Сабақтың көрнекіліктері: электронды оқулық, слайд, плакаттар, постерлер, суреттер, электр қозғалтқыштың моделі, семантикалық карта, «иә,жоқ»ойыны, бағалау парақтары
Сабақтың барысы:
І. Ұйымдастыру кезеңі:
2. Оқушыларды түгендеу;
3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;
4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);
5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру
1. Қандай құбылысты электромагниттік индукция деп атайды?
2. Тәжірибені жасап көрсет
ІІІ.Қайталау
А. «Иә,жоқ» ойыны.
1. Металдарда электр тогын электрондар тасымалдайды.
2.Жартылай өткізгіштерде электр тогын оң және теріс иондар тасымалдайды
3. Газдарда тогтың пайда болуын электролиттік диссоциация деп аталады.
4. Вакуумдегі электр тогы дегеніміз-термоэлектрондық эмиссия нәтижесінде алынған электрондардың бағытталған қозғалысы
5. Электр өрісінің өзіне тән ерекше қасиеті-қозғалмайтын зарядтарға әрекет ету қабілеті
6. Ішіне темір өзекше орнатылған шарғы электромагнит деп аталады.
7. Ферромагнетиктердің екі түрі бар
8. Сыртқы магнит өрісін күшейтетін заттар парамагнетиктер деп аталады
Жауаптарын көрсету, жұбын бағалау 1.иә, 2 жоқ, 3 жоқ, 4 иә, 5 иә, 6 иә, 7 жоқ, 8 жоқ
Б.Семантикалық карта «Формулалар»
ІV. Байланыстыру, мақсат қою. Оқушыларға сабақтың тақырыбы мен мақсаты хабарланып, тақырып тақтаға жазылады.
V. Жаңа материалды меңгерту:
Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар:
1) І топ. Трансформатордың атқаратын қызметі, құрылысы.
Трансформатор анықтамасы, қызметі, құрылысы
Шартты белгісі, тарихы,түрлері
2) ІІ топ. Ток генераторы дегеніміз не? Оның негізгі бөліктері мен атқаратын қызметі
Генератор қызметі, құрылысы, анықтамасы, түрлері
3) ІІІ топ. Электр энергиясын тарату және жеткізу
1 топқа. Механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын машиналар генераторлар деп аталады.
Генератордың айналатын бөлігі-ротор, ал қозғалмайтын бөлігі-статор.
2 топқа. Кернеуді арттыруға және кемітуге арналған құрылғыларды трансформаторлар деп атайды.
3 топқа. Электр энергиясының алыс қашықтыққа берілуінің жеңілдетілген сұлбасы:
Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысының негізінде жұмыс істейді. Бұл құралды орыс ғалымы П.Н.Яблочков (1878 ж.) ойлап тапқан, кейін оны (1882 ж.) И.Ф.Усагин жетілдірді.
Электр энергиясы айнымалы токтың индукциялық генераторларынан әр түрлі электр станцияларында өндіріледі. Электр энергиясының орны ерекше, себебі энергияның басқа түрлерімен салыстырғандағы, оның бірнеше артықшылықтары электр энергиясын өте аз шығынмен энергияның кез келген басқа түріне оңай айналдыруға және оны алыс қашықтыққа жеткізуге мүмкіндік береді.
IV.Бекіту. Тест.
1. Генератордың айналатын бөлігі қалай аталады?
А) ротор ә) статор б) якорь
2) Генератордың қозғалмайтын бөлігі қалай аталады?
А) ротор ә) статор б) якорь
3. Кернеуді жоғарлатуға және төмендетуге арналған құрылғыны не деп атайды?
А) генератор Ә) трансформатор Б) аккумулятор
4. Механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын машина не деп аталады?
А) генератор Ә) трансформатор Б) статор
А )жылу құбылысына б) электромагниттiк индукция құбылысына в) жарық құбылысына
6.Генератор неше бөліктен тұрады?
V. Қорытындылау.