Тұрақты ток машинасының құрылысы
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі
Сафи Өтебаев атындағы Атырау мұнай және газ университеті
Өндірісті автоматтандыру және ақпараттық технологиялар кафедрасы
Курстық жұмыс
Тақырыбы: Тұрақты ток машиналары
Орындаған: АжБ-18-1 қт студенті Диханова Д.Қ.
Тексерген: ӨАжАТ кафедра-ң оқытушысы Казиева А. Б.
Атырау 2019 ж.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1 .Тұрақты тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
2.Айнымалы тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
3. Тұрақты ток машинасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
3.1.Тұрақты ток машинасының құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2. Тұрақты ток машиналарының қайтымдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3. Якорьдің реакциясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.4. Тұрақты токтың генераторының э.қ.к-і жэне айналдырушы моменті ... ...
4.Аккумулятор ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
Қортынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..24
Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..25
Кіріспе
Электромагниттік құрылғылар автоматиканың негізгі элементтері болып табылады. Олар әртүрлі қозғалтқыштар үшін электр қозғалтқыштары немесе генераторлар ретінде қолданылады.
Механикалық энергияны түрлендіретін құрылғы генератор деп аталады, ал қозғалтқыш - механикалық қуат түрлендіргіші.
Электр машиналарын қазіргі түрге, жиілікке немесе фазалардың санына түрлендіргіштер ретінде де қолдануға болады. Мұндай жағдайларда түрлендіргіш электромашина деп аталады. Шығарылатын немесе пайдаланылатын электр түріне байланысты электр машиналары ауыспалы және тұрақты ток машиналары болып екі топқа бөлінеді.
Тұрақты ток - токтың мәні мен бағыты уақытқа байланысты өзгермейді. Тұрақты ток тұрақты кернеудің әсерімен тұйықталған тізбекте ғана жасалады. Бұралмаған тізбектің кез-келген бөлімінде тұрақты мән өзгермейді. Тікелей токтың негізгі заңы - ток күші мен кернеудің арақатынасын сипаттайтын Ом заңы, өткізгіш тогы арқылы пайда болатын жылуды және тармақталған тізбекке арналған Киргхоф ережелерін анықтайтын Джоуль-Линз заңы. Тікелей ток көздеріне электр машинасының генераторы, гальваникалық элементтер, термоэлементтер, батареяларға топтастырылған фотоэлектрондық құрылғылар, күн батареялары, алдын-ала зарядталған батареялар және сұйықтықтың жоғары магниттік генераторлары жатады. Тұрақты ток өткізгіштер мен басқа түзеткіштердің көмегімен айнымалы токты түзету арқылы айнымалы ток пайда болады. Өндірістің барлық саласында және үй шаруашылығында негізінен айнымалы ток қолданылады. Бірақ сізде тұрақты токты пайдалану қажет уақыттар болады. Мысалы, тұрақты ток теледидарды тамақтандыру, радиоқабылдағыштар, электр қозғалтқыштары, электролиз, таза металдар және басқаларында қолданылады. Тұрақты ток айнымалы токты немесе тікелей ток генераторларын реттеу арқылы алынады.
Тұрақты ток - бұл механикалық энергияны тұрақты ток энергиясына (генератор ретінде) және керісінше механикалық энергияға (қозғалтқыш ретінде) айналдыратын электр машинасы. Тұрақты ток машинасы қайтымды болуы мүмкін, яғни генератор мен қозғалтқыш. Мысалы, электрлендірілген жылжымалы құрамның электр қозғалтқыштары (электровоздар) және тұрақты токтың электр қозғалтқыштарының электр қозғалтқыштары жұмыс істейді. Тұрақты ток машинасы негізгі магнит өрісі, параллель, тізбектелген және аралас, сонымен қатар тұрақты магниттермен ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп және біртіндеп реттей алады. Тұрақты ток машинасы қозғалтқыштың тізбектерінің жиілігін және кең ауқымды өзгерістер қажеттілігін қатаң сақтай отырып кеңінен қолданылады. Оның жұмыс принципі магнит өрісінде якорь орамасындағы ЭҚК индукциясына негізделген. Тұрақты токтың электр қозғалтқыштары тұрақты кернеумен электр қуатын түрлендіретін электр қозғалтқыштарына бөлінеді (генераторлар - электрлік трансформаторлар, олар іс жүзінде станоктар, троллейбустар, троллейбустар және т.б. және тағы басқа).Ең алғашқы электр машинасы тұрақты токтың электр қозғалтқышы [Б.С.Якобидің қозғалтқышы(1838 ж.)] болды.
Қазіргі уақытта, өндірістен шығарылатын арнайы электр машиналарының түрлері көп, мысалы, тұрақты токтың энергиясын айнымалы ток энергиясына түрлендіетін машиналар немесе керісінше, автоматты реттеу жүйелеріндегі өлшеу, санау-есептеу құрылғыларында датчик есебіндегі (мысалы, жылдамдық датчигі) микромашиналар т.б.
Электротехника өндірісінде әр түрлі кернеуге және қуаттарға арналған тұрақты токтың машиналарын шығарады. Оларды қуаттарына қарай шартты түрде мынадай топтарға бөлуге болады:
1) Микромашиналар - қуаты ваттың үлесінен 500 Вт-қа дейін;
2) Қуаты аз машиналар - 500 Вт-тан 10 кВт-қа дейін;
3) Қуаты орташа машиналар- 10 кВт-тан бірнеше жүз киловаттан жоғары
Тұрақты ток машиналарының автокөлікте пайдаланылатын кернеуі 6...12 В-ке дейін болса, радиотехникалық құрылғыларда пайдаланатын кернеуі 30 кВ-ке дейін өзгереді
Тұрақты токтың ең көп қолданылатын машиналарының қуаты 200 кВт-қа дейін, керенеуі 110...400 В, айналу жиілігі 550...2870 айнмин болады. Микромашиналардың айналу жиілігі бірнеше айналымнан 30 000 айнмин-ке дейін жетеді.
1. Тұрақты тоқ
Тұрақты Ток - ток күшінің шамасы мен бағыты уақытқа байланысты өзгермейтін электр тогы.
Тұрақты ток тұрақты кернеудің әсерімен тек тұйықталған тізбекте ғана пайда болады. Тармақталмаған тұйық тізбектің кез келген қимасында тұрақты ток күшінің мәні өзгермейді. Тұрақты токтың негізгі заңдарына ток күші мен кернеудің байланысын сипаттайтын Ом заңы, өткізгішпен ток жүрген кезде бөлініп шығатын жылуды анықтайтынДжоуль-Ленц заңы және тармақталған тізбек үшін жазылатын Киргхоф ережелері жатады. Тұрақты ток көздеріне электр машиналарының генераторы, гальваниэлементтері,термоэлементтер , батареяларға топтастырылған фотоэлементтер, күн көзінің батареялары, алдын ала зарядталған аккумуляторлар және пайдалыәсеркоэффициентіжоғары магниттік гидродинамика генераторлары жатады. Тұрақты токты жартылай өткізгіштердің және басқа түзеткіштердің көмегімен, айнымалы токты түзету арқылы өндіруге болады.
Токтың тұрақты ток (ағылш. direct current, DC) (англ. direct current, DC) және айнымалы ток (ағылш. alternating current, AC) деп аталатын екі түрі бар.Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді.
Тұрақты ток -- уақыт бойынша бағыты және шамасы аз өзгереді.
1-сурет . Aйнымалы ток тербелісі
2-сурет. Периодты i(t) айнымалы токтың графигі
2. Айнымалы ток
Айнымалы ток -- бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.
Ток күші (және кернеу) өзгерісі (тербеліс) қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы -- жиілік (ƒ). Уақыт бірлігінде жасалған периодтар саны жиілік деп аталады. Айнымалы ток жоғарғы жиілікте өткізгіш сыртына ығыстырылады, бұл скин-эффект құбылысы деп аталады.
Өндірістің барлық салаларында да, тұрмыста да, негізінен, айнымалы ток қолданылады. Бірақ тұрақты токты пайдалану қажет болатын кездер де бар. Мысалы, теледидарды қоректендіруде, радиоқабылдағыштарда, электрқозғалтқыштарда, электролиз тәсілімен аса таза металдарды алуда және басқа да көптеген мақсаттарда тұрақты ток колданылады. Тұрақты ток айнымалы токты түзету арқылы немесе тұрақты токтың генераторларынан алынады.
Тұрақты токтың генераторлары айнымалы ток генераторлары сияқты жұмыс істейді. Бірақ бір айырмашылығы -- тұрақты ток генераторларында коллектор деп аталатын қондырғы бар. Якорьдің ұштарын оңашаланған сақиналарға емес, изоляциялаушы материалмен бөлінген екі жарты сақинаға жалғайды. Олар ортақ бір цилиндрге кигізіліп, якорьмен бір осьтен айналады (3-сурет). Жарты сақиналарға жабысып тұрған щеткалар арқылы ток сыртқы тізбекке шығарылады. Рама әрбір жарты айналым жасаған сайын токтың бағыты қарама-қарсы бағытқа өзгереді. Ал, бірақ жарты сақиналарға дәнекерленген раманың ұштары әрбір жарты айналым сайын бір щеткадан екінші щеткаға ауысып отырады. Сонымен, рамадағы токтың бағыты өзгерген мезетте коллектор оның ұштарын ауыстырып қосып отырады. Осының нәтижесінде щеткалардың бірі үнемі генератордың оң полюсі болса, екіншісі теріс полюсі болып табылады.
Сыртқы тізбектегі ток өзінің бағытын өзгертпейді, бірақ оның шамасы периодты түрде нөлден максимумға дейін өзгеріп отырады. Мұны тура лүпілдеуші (пулъсациялық) ток деп атайды. Осыған сәйкес генератордың қысқыштарындағы кернеу де лүпілдеп өзгеріп отырады (4-сурет). Кернеудің мұндай өзгерістерін жаймалау үшін генератордың якорін бір-бірінен белгілі бір бұрышқа ығысып орналасқан бірнеше бөлімнен құрастырып жасайды. Соған сәйкес коллекторды да якорьмен ортақ осьтен айналатын цилиндрдің бетіне бекіткен бірнеше пластинадан жасайды. Якорьдің әрбір бөлімінің ұштарын әрбір пластина жұптарымен дәнекерлейді. Генератор якорінде туатын ЭҚК әрбір бөлімдегі ЭҚК-тің қосындысынан тұрады және фаза бойынша бір-бірінен ығысқан, сондықтан олар қосылған кезде лүпілдің (пульсация) жаймасы алынады.
Тұрақты ток генераторы, керісінше, электрқозғалтқыш ретінде де жұмыс істей алады. Ол үшін генератор қысқыштарына қандай да бір сыртқы ток көзін қосу керек. Егер генератордың якорі мен индукторы арқылы ток өткізсе, якорь айнала бастайды. Якорьдің өзегін станокпен қосып, оны қозғалыска келтіруге болады. Бұл жағдайда генератор электр энергиясын механикалық энергияға айналдырып, электрқозғалтқыш ретінде жұмыс істейді. Магнит өрісінде тогы бар рамаға айналдырушы момент әсер ететіні бізге белгілі. Рама магнит өрісінің бағытына параллель жазықтықта жатқанда айналдырушы моменттің мәні максимал болады, ал рама магнит өрісіне перпендикуляр орналаскан кезде айналдырушы момент нөлге тең. Рама бұдан әрі айналғанда айналдырушы моменттің таңбасы өзгереді. Сондықтан, егер коллектор болмаса, әрбір жарты айналым сайын айналдырушы моменттің таңбасы өзгеріп отырар еді де, нәтижесінде якорь айналысқа түсе алмас еді. Ал, бірақ коллектор якорь орамындағы токтың бағытын ол өріске перпендикуляр тұрған мезетте өзгертеді, сондықтан айналдырушы моменттің таңбасы өзгермей қалады, сөйтіп, қозғалтқыш жұмыс істейді. Сонымен, кез келген тұрақты токтың генераторын кері қайыруға болады: егер якорьді сыртқы күшпен айналдырса, машина генератор ретінде жұмыс істейді. Ал, егер якорь арқылы ток өткізсе, машина электркозғалтқыш ретінде жұмыс істейді.
4. Тұрақты ток машинасы
Тұрақты ток машинасы - айналыс механикалық энергияны тұрақты токтың энергиясына (генератор ретінде) және керісінше тұрақты токтың энергиясын механикалық энергияға (қозғалтқыш ретінде) түрлендіретін электр машинасы. Тұрақты ток машинасы қайтымды, яғни әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде жұмыс істей алады. Мысалы, электрлендірілген жылжымалы құраманың (электровоздардың) тартым қозғалтқыштары және қуатты тұрақты ток электр жетектерінің электрлік қозғалтқыштары осы негізде жұмыс істейді.
5 cурет- Тұрақты ток машинасы
Тұрақты ток машинасы негізгі магнит өрісі параллель, тізбектеле және аралас қоздырылатын,сондай-ақ тұрақты магниттері бар түрлерге ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп, үнемі әрі кең алқапта реттей алады. Тұрақты ток машинасы өнеркәсіптің электрқозғалтқышының айналыс жиілігін қатаң сақтау және кең аралықта өзгерту қажет болатын саласында кеңінен қолданылады.
4.1.Тұрақты ток машинасының құрылысы.
Тұрақты ток машиналарының негізгі бөлігі- статор, якорь, коллектор және щеткалық аппарат (7-сурет). 7,а және ә-суреттерінде тұрақты ток машиналарының а-қума, ә-көлденең қималары кескінделген.
6-сурет. ТТМ-ның сыртқы көрінісі.: 1 -- коллектор; 2 -- щеткалар;
3 -- якорьдің өзекшесі; 4 -- бас полюстің өзекшесі; 5 -- полюстік орауыш; б -- статор;7 -- подшипникті қалқан; 8 -- желдеткіш; 9 -- якорьдің орамасы.
Тұрақты ток машинасының конструктивтік схемасы басқа түрлі электр машиналарынан айырмашылығы аз, машинаның қозғалмайтын негізгі бөлігі статор, оның ішінде ротор орналасқан. Страторды қуаты аса үлкен емес машиналарда қуыс цилиндр түрінде, ал қуаты өте үлкен машиналарда көп қырлы цилиндр түрінде дайындайды. Статорды дайындауда материал ретінде магнит өтімділігі жоғары электротехникалық болат пайдаланылады. Роторға тірек болып, қызмет ететін подшипниктер. Олар бүйірлік қалқандарға бекітіледі.
Магнит қоздыру орамы қозғалмайды (старторда орналасқан), ал негізгі якорьге тән орамы магнит өрісінде айналады (роторда орналасқан).
Магнит тізбегі. Машинаның негізгі Ф магнит ағынын қоздырушы орамның (9) магниттеуші күшін тудырады (7,а-сурет екі полюстілік үшін және 8,а-сурет төртполюстілік машина үшін), орамның жолында - полюстердің өзекшелері, якорьдың өзекшесі 8, екі ауа саңылауы δ, иінтұрық 1 орналасқан.
Станина магнитөткізгіштің бөлігі болып қана қоймай, ол барлық конструкцияның тірегі болып саналады. Сондықтан да оны магниттік және механикалық қасиеттері жақсы болаттан дайындайды. Бас полюстің (8,ә-сурет) болат өзекшесі 2 (жеке табақшалардан құралған), полюстің ұштары (оның түрі ауа саңылауында магнит индукциясын таратуға қызмет етеді), қоздыру орамының катушкасы 9(полюс өзекшелеріне кигізілген) бар. Бұл катушка электроизоляцияланған қаңқаға(қарқасқа) оралған мыс сым. Бас полюстерден басқа қосымша полюстер [тұтас өзекше 11 және оған кигізілген орам (7,ә-сурет)], ол машинаның жұмыс істеу қабілетін жақсартады.
7,а-сурет 7,ә-сурет
ТТМ-ның конструктивтік схемасы: 1- станина, 2 - магнит полюстері, 3 - подшипниктер қалқаны, 4- подшипниктер, 5- ротордың білегі, 6- желдеткіш, 7- коллектор, 8- якорьдың өзекшесі, 9- қоздыру орамдары, 10- негізгі орам (якордың), 11- тұтас өзекше, 12- щеткалар
Магнит полюстері шпилькамен станинаға бекітілген, ал қосымша полюстер бас полюстердің ортасында орналасқан. Манишаның магнит тізбегі (8,а- сурет) тармақталған, симметриялы. Әрбір полюстің ағыны полюстің ұшынан, ауа саңылауы арқылы цилиндрлік, якорьдің бетіне нормаль бағытта, өткізгіштер зонасын тесіп өтіп, кіреді. Одан әрі ағын бірдей екі бөлікке бөлініп, әрқайсысы якорь бойымен іргелес зонаға қарай жүріп, жолындағы өткізгіштерді тесіп өтіп, якорьдан шығады. Ағын саңылау арқылы қарама-қарсы полярлық полюстің ұшынан кіреді. Одан әрі қайтадан тармақталып, оның әрбір жартысы статор бойымен жүріп бастапқы полюске кіреді. Машинада якорьдің бетіне нормаль бағытталған магнит өрісінің индукциясы пайдаланылады. Полюстердің астында бұл индукция ең үлкен шамада болады, ал полюстердің ортасында оның шамасы нөлге тең. Полюстердің ортасы және якорьдің центрі арқылы өтетін сызықты машинаның қума магнит өсі деп, іргелес полюстердің ортасы арқылы өтетін сызықты геометриялық бейтарап (нейтраль) өсі деп атайды. Бір полюстің зонасына қатысты, екі геометриялық бейтарап (нейтраль) өстердің арасында жататын, якорьдың шеңберінің бөлігін полюстік бөлу деп атап, τ әрпімен белгілейді, яғни τ=PI Dя 2ρ, мұндағы Dя - якорьдің сыртқы диаметрі, 2𝜌 - бас полюстердің саны.
Якорь. Якорьдің негізгі бөлігі болып табылатын машинаның білігіне кигізілген орамы бар өзекшесі және коллектор болып табылады. Якорьдің өзекшесін бір-бірінен изоляцияланған электротехникалық болат табақшалардан жинайды (8,б-сурет). Ол табақшалардың жиегінде якорьдің орамдарын орналастыратын ойықшалар (пазалар) болады.
8-сурет
Якордің барабан түріндегі орамын бөліктерден (секциялардан) дайындайды, олардың тұзақ орамындағысы тұзақ түрінде немесе толқын орамындағысы толқын түрінде болады. Бір-бірінен изоляцияланған бірнеше бөліктер катушкаларға біріктіріліп, якорьдің өзекшесінің пазаларына орналастырады. 9-суретте якорь орамдарының тұзақтық және толқындық катушкаларының жалпы түрі және бөліктерді (секцияларды) катушкаларға біріктіру схемасы кескінделген. Суретте а- тұзақ орамына бөліктерді (секцияларды) қосу схемасы; в- толқын орамына бөліктерді біріктіру схемасы кескінделген. 1,4-бөліктің (секцияның) пазалық (активтік) бөлігі; 2,5- маңдай бөлігі; 3- бөліктің (катушканың) бастиегі; 6- бөліктің (секцияның) шықпасы.
9-сурет.
Катушканың (бөлмдердің) қабырғаларының ара қашықтығын орамның адымы деп атайды. Оны шамамен полюстік бөлуге (τ) тең етіп жасайды.
Якорь орамдарындағы адымды якорь бойынша былай ажыратылады (9-сурет):
бірінші жарым-жартылай адым y1 - бөліктің басы мен соңының арасы, яғни бөліктің (секцияның ені);
екінші жарым-жартылай адым y2 - орам схемасы бойынша, бір бөліктің соңғы жағымен келесі бөліктің бастапқы жағының арасы;
қорытқы адым y -орам схемасы бойынша, екі бөліктердің бастапқы жақтарының ара қашықтығы;
коллектор бойынша орамның адымы yk - коллектордың бөлімінің басы мен соңының арасындағы қашықтық.
Якорь бойынша адымды өлшегенде, пазалардың арасында түсіп қалған саны бойынша, ал коллектор бойынша адымды түсіп қалған саны бойынша, ал коллектор бойынша адымды түсіп қалған изоляциялық қатпар саны бойынша есептейді.
Қазіргі замандағы машиналарда бөліктердің енін полюстік бөліктің шамасынан (y1 τ) аз етіп жасайды. Нәтижесінде, маңдайлық біріктірулердегі мысты үнемдеуге жіне коммутация жағдайын жақсартуға мүмкіндік туады. Мұндай бөліктерді қысқартылған адымның бөліктері деп атайды.
Бірінші адымды (y1) былай анықталады:
y1=z2ρ+-ε
Мұндағы z- якорь өзекшесіндегі пазалардың саны; ρ- қос полюстердің саны; ε - бөлшек сан; ол z 2ρ бөлшек шамасын бүтінге шейін толықтырады (ε1 немесе ε=0).
Екінші y2 адымды (алғашқы бөліктің соңғысы мен келесі бөліктің бастама жағының арасы) бірінші: адымға бағытталған қатыс бойыша алу бірдей емес: толқындық орамда - сол бағытта, ал тұзақтықта қарама-қарсы бағытта болады. Сондықтан y қорытқы адым тұзақтық орамда y=y1- y2 , ал толқындықта y=y1-y2 жарым-жартылай адымдарға тең.
Коллектор. Коллектор якорьдің құрамдас бөлігі, цилиндр тәріздес дене(10-сурет). Ол сына тәрізді мыс коллектор пластиналарынан (4) жиналады. Пластиналар бір-бірінен миканиттік төсемелер (5) арқылы изоляцияланады. Коллектор пластиналарына якорь орамының өткізгіштері дәнекерленеді.
10-сурет.
Коллектор генератор қызметін атқарғанда, якорь орамының өткізгіштеріндегі айнымалы э.қ.к-ін, щеткада тұрақты э.қ.к.-іне түрлендірсе, ал машина қозғалтқышы (двигатель) режімінде жұмыс жасағанда щеткаға берілетін тұрақты токты якорь орамының өткізгіштерінде айнымалы токқа түрленеді.
Коллектор мынадай элементтен тұрады (10,а және ә-сурет): а- металл корпусты коллектор; ә-пластмассалы корпусты коллектор; 1-корпус; 2-қысқыш фланец; 3-изоляциялық манжет; 4- коллекторлық пластина; 5-изоляциялық миканиттық төсеме; 6- пластмасса; 7-втулка.
Коллектор механикалық түзеткіштің құрамдық бөлігі, ол якорь орамасында индукцияланатын айнымалы синусойдалы ЭҚК-ін генератордан шығатын тұрақты (үзбелі) ЭҚКке айналдырады. Коллекторды сына тәрізді етіп, мыс қаңылтырдан жасайды, оларды бір - бірінен сондай-ақ коллектордың сыртынан миконит төсеніштермен және манжеттер арқылы оқшаулайды.Коллектордың қаңылтырларын ыстық кезінде цилиндр корпусқа оның қисық беттері дәл цилиндр сияқты болу үшін айналдыра жонылады. Коллектор қаңылтырларының құрылысы 10-суретте көрсетілген.
11-сурет. Тұрақты ток машинасының коллектор қаңылтырының құрылысы.
Жылдам айналатын машинелерде айналу жылдамдығы жоғары кезінде, щеткелер дірілдемеуі үшін, диск тәрізді коллектор қолданылады, олардың жанасу беті айналу білігіне тік орналасқан. Типті коллектор, якорымен бірге 11 - суретте көрсетілген.
12-сурет Тұрақты ток машинесінің щетка аспабы: 1-щеткі ұстағыш; 2-щеткі; 3-қаңылтыр серіппе.
Якорь орамасы. Қазіргі заманда колданылып жүрген барлық тұрақты токтың машиналарының барабандық якорінің құрылғыларының идеясын П.Н. Яблочков айтқан болатын. Якорь орамасы тұрақты тоқ машинесінің маңызды құрамдық бөлігі, ол электр энергиясын магнит энергиясына (қозғалтқыш) немесе магнит энергиясы электр энергиясына айналдырады (генератор). Якорь орамасының орамдарының өткізгіштері якордың бойлық ойықтарына орналасады, ал олардың ұштары коллектордың қаңылтырларына жалғанады.
13- сурет. Тұрақты ток машинесі якорінің шамалы (а) және толқынды (в) орамаларының екі орамды бөлімдері.
Якорь орамының құылғысын қарастырайық.(13,а-сурет). Суретте якорьдің активтік сымдары екі қабатпен (слой) пазаларға салынған. Бірінші пазаның жоғарғы қабатына салынған 1′ сымы якорьдің алдыңғы кесік (торец) жағында орналасқан коллектор пластинасы - ге қосылған. Оның артқы кесік (торец) жағында 1′ сымы бесінші пазаның төменгі қабатындағы 5″ сымымен қосылған (пунктир сызығымен көрсетілген). Алдыңғы кесік жағында 5″ сымы коллектор платинасының 2-сымымен қосылған (тұтас сызықпен көрсетілген).
Орамды орағыта айналғанда екі коллектор пластиналары арасында орналасқан якорь орамының бөлігін орамның бөлігі деп атайды. Сонымен 1′-5″ сымдарынан тұратын бірінші бөлік (секция) коллектордың 1 және 2 пластиналарына қосылған. 2′- 6″ сымдарынан тұратын екінші бөлік коллектордың 2-3 пластиналарына қосылған. ... жалғасы
Сафи Өтебаев атындағы Атырау мұнай және газ университеті
Өндірісті автоматтандыру және ақпараттық технологиялар кафедрасы
Курстық жұмыс
Тақырыбы: Тұрақты ток машиналары
Орындаған: АжБ-18-1 қт студенті Диханова Д.Қ.
Тексерген: ӨАжАТ кафедра-ң оқытушысы Казиева А. Б.
Атырау 2019 ж.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1 .Тұрақты тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
2.Айнымалы тоқ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
3. Тұрақты ток машинасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
3.1.Тұрақты ток машинасының құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2. Тұрақты ток машиналарының қайтымдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3. Якорьдің реакциясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.4. Тұрақты токтың генераторының э.қ.к-і жэне айналдырушы моменті ... ...
4.Аккумулятор ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
Қортынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..24
Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..25
Кіріспе
Электромагниттік құрылғылар автоматиканың негізгі элементтері болып табылады. Олар әртүрлі қозғалтқыштар үшін электр қозғалтқыштары немесе генераторлар ретінде қолданылады.
Механикалық энергияны түрлендіретін құрылғы генератор деп аталады, ал қозғалтқыш - механикалық қуат түрлендіргіші.
Электр машиналарын қазіргі түрге, жиілікке немесе фазалардың санына түрлендіргіштер ретінде де қолдануға болады. Мұндай жағдайларда түрлендіргіш электромашина деп аталады. Шығарылатын немесе пайдаланылатын электр түріне байланысты электр машиналары ауыспалы және тұрақты ток машиналары болып екі топқа бөлінеді.
Тұрақты ток - токтың мәні мен бағыты уақытқа байланысты өзгермейді. Тұрақты ток тұрақты кернеудің әсерімен тұйықталған тізбекте ғана жасалады. Бұралмаған тізбектің кез-келген бөлімінде тұрақты мән өзгермейді. Тікелей токтың негізгі заңы - ток күші мен кернеудің арақатынасын сипаттайтын Ом заңы, өткізгіш тогы арқылы пайда болатын жылуды және тармақталған тізбекке арналған Киргхоф ережелерін анықтайтын Джоуль-Линз заңы. Тікелей ток көздеріне электр машинасының генераторы, гальваникалық элементтер, термоэлементтер, батареяларға топтастырылған фотоэлектрондық құрылғылар, күн батареялары, алдын-ала зарядталған батареялар және сұйықтықтың жоғары магниттік генераторлары жатады. Тұрақты ток өткізгіштер мен басқа түзеткіштердің көмегімен айнымалы токты түзету арқылы айнымалы ток пайда болады. Өндірістің барлық саласында және үй шаруашылығында негізінен айнымалы ток қолданылады. Бірақ сізде тұрақты токты пайдалану қажет уақыттар болады. Мысалы, тұрақты ток теледидарды тамақтандыру, радиоқабылдағыштар, электр қозғалтқыштары, электролиз, таза металдар және басқаларында қолданылады. Тұрақты ток айнымалы токты немесе тікелей ток генераторларын реттеу арқылы алынады.
Тұрақты ток - бұл механикалық энергияны тұрақты ток энергиясына (генератор ретінде) және керісінше механикалық энергияға (қозғалтқыш ретінде) айналдыратын электр машинасы. Тұрақты ток машинасы қайтымды болуы мүмкін, яғни генератор мен қозғалтқыш. Мысалы, электрлендірілген жылжымалы құрамның электр қозғалтқыштары (электровоздар) және тұрақты токтың электр қозғалтқыштарының электр қозғалтқыштары жұмыс істейді. Тұрақты ток машинасы негізгі магнит өрісі, параллель, тізбектелген және аралас, сонымен қатар тұрақты магниттермен ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп және біртіндеп реттей алады. Тұрақты ток машинасы қозғалтқыштың тізбектерінің жиілігін және кең ауқымды өзгерістер қажеттілігін қатаң сақтай отырып кеңінен қолданылады. Оның жұмыс принципі магнит өрісінде якорь орамасындағы ЭҚК индукциясына негізделген. Тұрақты токтың электр қозғалтқыштары тұрақты кернеумен электр қуатын түрлендіретін электр қозғалтқыштарына бөлінеді (генераторлар - электрлік трансформаторлар, олар іс жүзінде станоктар, троллейбустар, троллейбустар және т.б. және тағы басқа).Ең алғашқы электр машинасы тұрақты токтың электр қозғалтқышы [Б.С.Якобидің қозғалтқышы(1838 ж.)] болды.
Қазіргі уақытта, өндірістен шығарылатын арнайы электр машиналарының түрлері көп, мысалы, тұрақты токтың энергиясын айнымалы ток энергиясына түрлендіетін машиналар немесе керісінше, автоматты реттеу жүйелеріндегі өлшеу, санау-есептеу құрылғыларында датчик есебіндегі (мысалы, жылдамдық датчигі) микромашиналар т.б.
Электротехника өндірісінде әр түрлі кернеуге және қуаттарға арналған тұрақты токтың машиналарын шығарады. Оларды қуаттарына қарай шартты түрде мынадай топтарға бөлуге болады:
1) Микромашиналар - қуаты ваттың үлесінен 500 Вт-қа дейін;
2) Қуаты аз машиналар - 500 Вт-тан 10 кВт-қа дейін;
3) Қуаты орташа машиналар- 10 кВт-тан бірнеше жүз киловаттан жоғары
Тұрақты ток машиналарының автокөлікте пайдаланылатын кернеуі 6...12 В-ке дейін болса, радиотехникалық құрылғыларда пайдаланатын кернеуі 30 кВ-ке дейін өзгереді
Тұрақты токтың ең көп қолданылатын машиналарының қуаты 200 кВт-қа дейін, керенеуі 110...400 В, айналу жиілігі 550...2870 айнмин болады. Микромашиналардың айналу жиілігі бірнеше айналымнан 30 000 айнмин-ке дейін жетеді.
1. Тұрақты тоқ
Тұрақты Ток - ток күшінің шамасы мен бағыты уақытқа байланысты өзгермейтін электр тогы.
Тұрақты ток тұрақты кернеудің әсерімен тек тұйықталған тізбекте ғана пайда болады. Тармақталмаған тұйық тізбектің кез келген қимасында тұрақты ток күшінің мәні өзгермейді. Тұрақты токтың негізгі заңдарына ток күші мен кернеудің байланысын сипаттайтын Ом заңы, өткізгішпен ток жүрген кезде бөлініп шығатын жылуды анықтайтынДжоуль-Ленц заңы және тармақталған тізбек үшін жазылатын Киргхоф ережелері жатады. Тұрақты ток көздеріне электр машиналарының генераторы, гальваниэлементтері,термоэлементтер , батареяларға топтастырылған фотоэлементтер, күн көзінің батареялары, алдын ала зарядталған аккумуляторлар және пайдалыәсеркоэффициентіжоғары магниттік гидродинамика генераторлары жатады. Тұрақты токты жартылай өткізгіштердің және басқа түзеткіштердің көмегімен, айнымалы токты түзету арқылы өндіруге болады.
Токтың тұрақты ток (ағылш. direct current, DC) (англ. direct current, DC) және айнымалы ток (ағылш. alternating current, AC) деп аталатын екі түрі бар.Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді.
Тұрақты ток -- уақыт бойынша бағыты және шамасы аз өзгереді.
1-сурет . Aйнымалы ток тербелісі
2-сурет. Периодты i(t) айнымалы токтың графигі
2. Айнымалы ток
Айнымалы ток -- бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.
Ток күші (және кернеу) өзгерісі (тербеліс) қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы -- жиілік (ƒ). Уақыт бірлігінде жасалған периодтар саны жиілік деп аталады. Айнымалы ток жоғарғы жиілікте өткізгіш сыртына ығыстырылады, бұл скин-эффект құбылысы деп аталады.
Өндірістің барлық салаларында да, тұрмыста да, негізінен, айнымалы ток қолданылады. Бірақ тұрақты токты пайдалану қажет болатын кездер де бар. Мысалы, теледидарды қоректендіруде, радиоқабылдағыштарда, электрқозғалтқыштарда, электролиз тәсілімен аса таза металдарды алуда және басқа да көптеген мақсаттарда тұрақты ток колданылады. Тұрақты ток айнымалы токты түзету арқылы немесе тұрақты токтың генераторларынан алынады.
Тұрақты токтың генераторлары айнымалы ток генераторлары сияқты жұмыс істейді. Бірақ бір айырмашылығы -- тұрақты ток генераторларында коллектор деп аталатын қондырғы бар. Якорьдің ұштарын оңашаланған сақиналарға емес, изоляциялаушы материалмен бөлінген екі жарты сақинаға жалғайды. Олар ортақ бір цилиндрге кигізіліп, якорьмен бір осьтен айналады (3-сурет). Жарты сақиналарға жабысып тұрған щеткалар арқылы ток сыртқы тізбекке шығарылады. Рама әрбір жарты айналым жасаған сайын токтың бағыты қарама-қарсы бағытқа өзгереді. Ал, бірақ жарты сақиналарға дәнекерленген раманың ұштары әрбір жарты айналым сайын бір щеткадан екінші щеткаға ауысып отырады. Сонымен, рамадағы токтың бағыты өзгерген мезетте коллектор оның ұштарын ауыстырып қосып отырады. Осының нәтижесінде щеткалардың бірі үнемі генератордың оң полюсі болса, екіншісі теріс полюсі болып табылады.
Сыртқы тізбектегі ток өзінің бағытын өзгертпейді, бірақ оның шамасы периодты түрде нөлден максимумға дейін өзгеріп отырады. Мұны тура лүпілдеуші (пулъсациялық) ток деп атайды. Осыған сәйкес генератордың қысқыштарындағы кернеу де лүпілдеп өзгеріп отырады (4-сурет). Кернеудің мұндай өзгерістерін жаймалау үшін генератордың якорін бір-бірінен белгілі бір бұрышқа ығысып орналасқан бірнеше бөлімнен құрастырып жасайды. Соған сәйкес коллекторды да якорьмен ортақ осьтен айналатын цилиндрдің бетіне бекіткен бірнеше пластинадан жасайды. Якорьдің әрбір бөлімінің ұштарын әрбір пластина жұптарымен дәнекерлейді. Генератор якорінде туатын ЭҚК әрбір бөлімдегі ЭҚК-тің қосындысынан тұрады және фаза бойынша бір-бірінен ығысқан, сондықтан олар қосылған кезде лүпілдің (пульсация) жаймасы алынады.
Тұрақты ток генераторы, керісінше, электрқозғалтқыш ретінде де жұмыс істей алады. Ол үшін генератор қысқыштарына қандай да бір сыртқы ток көзін қосу керек. Егер генератордың якорі мен индукторы арқылы ток өткізсе, якорь айнала бастайды. Якорьдің өзегін станокпен қосып, оны қозғалыска келтіруге болады. Бұл жағдайда генератор электр энергиясын механикалық энергияға айналдырып, электрқозғалтқыш ретінде жұмыс істейді. Магнит өрісінде тогы бар рамаға айналдырушы момент әсер ететіні бізге белгілі. Рама магнит өрісінің бағытына параллель жазықтықта жатқанда айналдырушы моменттің мәні максимал болады, ал рама магнит өрісіне перпендикуляр орналаскан кезде айналдырушы момент нөлге тең. Рама бұдан әрі айналғанда айналдырушы моменттің таңбасы өзгереді. Сондықтан, егер коллектор болмаса, әрбір жарты айналым сайын айналдырушы моменттің таңбасы өзгеріп отырар еді де, нәтижесінде якорь айналысқа түсе алмас еді. Ал, бірақ коллектор якорь орамындағы токтың бағытын ол өріске перпендикуляр тұрған мезетте өзгертеді, сондықтан айналдырушы моменттің таңбасы өзгермей қалады, сөйтіп, қозғалтқыш жұмыс істейді. Сонымен, кез келген тұрақты токтың генераторын кері қайыруға болады: егер якорьді сыртқы күшпен айналдырса, машина генератор ретінде жұмыс істейді. Ал, егер якорь арқылы ток өткізсе, машина электркозғалтқыш ретінде жұмыс істейді.
4. Тұрақты ток машинасы
Тұрақты ток машинасы - айналыс механикалық энергияны тұрақты токтың энергиясына (генератор ретінде) және керісінше тұрақты токтың энергиясын механикалық энергияға (қозғалтқыш ретінде) түрлендіретін электр машинасы. Тұрақты ток машинасы қайтымды, яғни әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде жұмыс істей алады. Мысалы, электрлендірілген жылжымалы құраманың (электровоздардың) тартым қозғалтқыштары және қуатты тұрақты ток электр жетектерінің электрлік қозғалтқыштары осы негізде жұмыс істейді.
5 cурет- Тұрақты ток машинасы
Тұрақты ток машинасы негізгі магнит өрісі параллель, тізбектеле және аралас қоздырылатын,сондай-ақ тұрақты магниттері бар түрлерге ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп, үнемі әрі кең алқапта реттей алады. Тұрақты ток машинасы өнеркәсіптің электрқозғалтқышының айналыс жиілігін қатаң сақтау және кең аралықта өзгерту қажет болатын саласында кеңінен қолданылады.
4.1.Тұрақты ток машинасының құрылысы.
Тұрақты ток машиналарының негізгі бөлігі- статор, якорь, коллектор және щеткалық аппарат (7-сурет). 7,а және ә-суреттерінде тұрақты ток машиналарының а-қума, ә-көлденең қималары кескінделген.
6-сурет. ТТМ-ның сыртқы көрінісі.: 1 -- коллектор; 2 -- щеткалар;
3 -- якорьдің өзекшесі; 4 -- бас полюстің өзекшесі; 5 -- полюстік орауыш; б -- статор;7 -- подшипникті қалқан; 8 -- желдеткіш; 9 -- якорьдің орамасы.
Тұрақты ток машинасының конструктивтік схемасы басқа түрлі электр машиналарынан айырмашылығы аз, машинаның қозғалмайтын негізгі бөлігі статор, оның ішінде ротор орналасқан. Страторды қуаты аса үлкен емес машиналарда қуыс цилиндр түрінде, ал қуаты өте үлкен машиналарда көп қырлы цилиндр түрінде дайындайды. Статорды дайындауда материал ретінде магнит өтімділігі жоғары электротехникалық болат пайдаланылады. Роторға тірек болып, қызмет ететін подшипниктер. Олар бүйірлік қалқандарға бекітіледі.
Магнит қоздыру орамы қозғалмайды (старторда орналасқан), ал негізгі якорьге тән орамы магнит өрісінде айналады (роторда орналасқан).
Магнит тізбегі. Машинаның негізгі Ф магнит ағынын қоздырушы орамның (9) магниттеуші күшін тудырады (7,а-сурет екі полюстілік үшін және 8,а-сурет төртполюстілік машина үшін), орамның жолында - полюстердің өзекшелері, якорьдың өзекшесі 8, екі ауа саңылауы δ, иінтұрық 1 орналасқан.
Станина магнитөткізгіштің бөлігі болып қана қоймай, ол барлық конструкцияның тірегі болып саналады. Сондықтан да оны магниттік және механикалық қасиеттері жақсы болаттан дайындайды. Бас полюстің (8,ә-сурет) болат өзекшесі 2 (жеке табақшалардан құралған), полюстің ұштары (оның түрі ауа саңылауында магнит индукциясын таратуға қызмет етеді), қоздыру орамының катушкасы 9(полюс өзекшелеріне кигізілген) бар. Бұл катушка электроизоляцияланған қаңқаға(қарқасқа) оралған мыс сым. Бас полюстерден басқа қосымша полюстер [тұтас өзекше 11 және оған кигізілген орам (7,ә-сурет)], ол машинаның жұмыс істеу қабілетін жақсартады.
7,а-сурет 7,ә-сурет
ТТМ-ның конструктивтік схемасы: 1- станина, 2 - магнит полюстері, 3 - подшипниктер қалқаны, 4- подшипниктер, 5- ротордың білегі, 6- желдеткіш, 7- коллектор, 8- якорьдың өзекшесі, 9- қоздыру орамдары, 10- негізгі орам (якордың), 11- тұтас өзекше, 12- щеткалар
Магнит полюстері шпилькамен станинаға бекітілген, ал қосымша полюстер бас полюстердің ортасында орналасқан. Манишаның магнит тізбегі (8,а- сурет) тармақталған, симметриялы. Әрбір полюстің ағыны полюстің ұшынан, ауа саңылауы арқылы цилиндрлік, якорьдің бетіне нормаль бағытта, өткізгіштер зонасын тесіп өтіп, кіреді. Одан әрі ағын бірдей екі бөлікке бөлініп, әрқайсысы якорь бойымен іргелес зонаға қарай жүріп, жолындағы өткізгіштерді тесіп өтіп, якорьдан шығады. Ағын саңылау арқылы қарама-қарсы полярлық полюстің ұшынан кіреді. Одан әрі қайтадан тармақталып, оның әрбір жартысы статор бойымен жүріп бастапқы полюске кіреді. Машинада якорьдің бетіне нормаль бағытталған магнит өрісінің индукциясы пайдаланылады. Полюстердің астында бұл индукция ең үлкен шамада болады, ал полюстердің ортасында оның шамасы нөлге тең. Полюстердің ортасы және якорьдің центрі арқылы өтетін сызықты машинаның қума магнит өсі деп, іргелес полюстердің ортасы арқылы өтетін сызықты геометриялық бейтарап (нейтраль) өсі деп атайды. Бір полюстің зонасына қатысты, екі геометриялық бейтарап (нейтраль) өстердің арасында жататын, якорьдың шеңберінің бөлігін полюстік бөлу деп атап, τ әрпімен белгілейді, яғни τ=PI Dя 2ρ, мұндағы Dя - якорьдің сыртқы диаметрі, 2𝜌 - бас полюстердің саны.
Якорь. Якорьдің негізгі бөлігі болып табылатын машинаның білігіне кигізілген орамы бар өзекшесі және коллектор болып табылады. Якорьдің өзекшесін бір-бірінен изоляцияланған электротехникалық болат табақшалардан жинайды (8,б-сурет). Ол табақшалардың жиегінде якорьдің орамдарын орналастыратын ойықшалар (пазалар) болады.
8-сурет
Якордің барабан түріндегі орамын бөліктерден (секциялардан) дайындайды, олардың тұзақ орамындағысы тұзақ түрінде немесе толқын орамындағысы толқын түрінде болады. Бір-бірінен изоляцияланған бірнеше бөліктер катушкаларға біріктіріліп, якорьдің өзекшесінің пазаларына орналастырады. 9-суретте якорь орамдарының тұзақтық және толқындық катушкаларының жалпы түрі және бөліктерді (секцияларды) катушкаларға біріктіру схемасы кескінделген. Суретте а- тұзақ орамына бөліктерді (секцияларды) қосу схемасы; в- толқын орамына бөліктерді біріктіру схемасы кескінделген. 1,4-бөліктің (секцияның) пазалық (активтік) бөлігі; 2,5- маңдай бөлігі; 3- бөліктің (катушканың) бастиегі; 6- бөліктің (секцияның) шықпасы.
9-сурет.
Катушканың (бөлмдердің) қабырғаларының ара қашықтығын орамның адымы деп атайды. Оны шамамен полюстік бөлуге (τ) тең етіп жасайды.
Якорь орамдарындағы адымды якорь бойынша былай ажыратылады (9-сурет):
бірінші жарым-жартылай адым y1 - бөліктің басы мен соңының арасы, яғни бөліктің (секцияның ені);
екінші жарым-жартылай адым y2 - орам схемасы бойынша, бір бөліктің соңғы жағымен келесі бөліктің бастапқы жағының арасы;
қорытқы адым y -орам схемасы бойынша, екі бөліктердің бастапқы жақтарының ара қашықтығы;
коллектор бойынша орамның адымы yk - коллектордың бөлімінің басы мен соңының арасындағы қашықтық.
Якорь бойынша адымды өлшегенде, пазалардың арасында түсіп қалған саны бойынша, ал коллектор бойынша адымды түсіп қалған саны бойынша, ал коллектор бойынша адымды түсіп қалған изоляциялық қатпар саны бойынша есептейді.
Қазіргі замандағы машиналарда бөліктердің енін полюстік бөліктің шамасынан (y1 τ) аз етіп жасайды. Нәтижесінде, маңдайлық біріктірулердегі мысты үнемдеуге жіне коммутация жағдайын жақсартуға мүмкіндік туады. Мұндай бөліктерді қысқартылған адымның бөліктері деп атайды.
Бірінші адымды (y1) былай анықталады:
y1=z2ρ+-ε
Мұндағы z- якорь өзекшесіндегі пазалардың саны; ρ- қос полюстердің саны; ε - бөлшек сан; ол z 2ρ бөлшек шамасын бүтінге шейін толықтырады (ε1 немесе ε=0).
Екінші y2 адымды (алғашқы бөліктің соңғысы мен келесі бөліктің бастама жағының арасы) бірінші: адымға бағытталған қатыс бойыша алу бірдей емес: толқындық орамда - сол бағытта, ал тұзақтықта қарама-қарсы бағытта болады. Сондықтан y қорытқы адым тұзақтық орамда y=y1- y2 , ал толқындықта y=y1-y2 жарым-жартылай адымдарға тең.
Коллектор. Коллектор якорьдің құрамдас бөлігі, цилиндр тәріздес дене(10-сурет). Ол сына тәрізді мыс коллектор пластиналарынан (4) жиналады. Пластиналар бір-бірінен миканиттік төсемелер (5) арқылы изоляцияланады. Коллектор пластиналарына якорь орамының өткізгіштері дәнекерленеді.
10-сурет.
Коллектор генератор қызметін атқарғанда, якорь орамының өткізгіштеріндегі айнымалы э.қ.к-ін, щеткада тұрақты э.қ.к.-іне түрлендірсе, ал машина қозғалтқышы (двигатель) режімінде жұмыс жасағанда щеткаға берілетін тұрақты токты якорь орамының өткізгіштерінде айнымалы токқа түрленеді.
Коллектор мынадай элементтен тұрады (10,а және ә-сурет): а- металл корпусты коллектор; ә-пластмассалы корпусты коллектор; 1-корпус; 2-қысқыш фланец; 3-изоляциялық манжет; 4- коллекторлық пластина; 5-изоляциялық миканиттық төсеме; 6- пластмасса; 7-втулка.
Коллектор механикалық түзеткіштің құрамдық бөлігі, ол якорь орамасында индукцияланатын айнымалы синусойдалы ЭҚК-ін генератордан шығатын тұрақты (үзбелі) ЭҚКке айналдырады. Коллекторды сына тәрізді етіп, мыс қаңылтырдан жасайды, оларды бір - бірінен сондай-ақ коллектордың сыртынан миконит төсеніштермен және манжеттер арқылы оқшаулайды.Коллектордың қаңылтырларын ыстық кезінде цилиндр корпусқа оның қисық беттері дәл цилиндр сияқты болу үшін айналдыра жонылады. Коллектор қаңылтырларының құрылысы 10-суретте көрсетілген.
11-сурет. Тұрақты ток машинасының коллектор қаңылтырының құрылысы.
Жылдам айналатын машинелерде айналу жылдамдығы жоғары кезінде, щеткелер дірілдемеуі үшін, диск тәрізді коллектор қолданылады, олардың жанасу беті айналу білігіне тік орналасқан. Типті коллектор, якорымен бірге 11 - суретте көрсетілген.
12-сурет Тұрақты ток машинесінің щетка аспабы: 1-щеткі ұстағыш; 2-щеткі; 3-қаңылтыр серіппе.
Якорь орамасы. Қазіргі заманда колданылып жүрген барлық тұрақты токтың машиналарының барабандық якорінің құрылғыларының идеясын П.Н. Яблочков айтқан болатын. Якорь орамасы тұрақты тоқ машинесінің маңызды құрамдық бөлігі, ол электр энергиясын магнит энергиясына (қозғалтқыш) немесе магнит энергиясы электр энергиясына айналдырады (генератор). Якорь орамасының орамдарының өткізгіштері якордың бойлық ойықтарына орналасады, ал олардың ұштары коллектордың қаңылтырларына жалғанады.
13- сурет. Тұрақты ток машинесі якорінің шамалы (а) және толқынды (в) орамаларының екі орамды бөлімдері.
Якорь орамының құылғысын қарастырайық.(13,а-сурет). Суретте якорьдің активтік сымдары екі қабатпен (слой) пазаларға салынған. Бірінші пазаның жоғарғы қабатына салынған 1′ сымы якорьдің алдыңғы кесік (торец) жағында орналасқан коллектор пластинасы - ге қосылған. Оның артқы кесік (торец) жағында 1′ сымы бесінші пазаның төменгі қабатындағы 5″ сымымен қосылған (пунктир сызығымен көрсетілген). Алдыңғы кесік жағында 5″ сымы коллектор платинасының 2-сымымен қосылған (тұтас сызықпен көрсетілген).
Орамды орағыта айналғанда екі коллектор пластиналары арасында орналасқан якорь орамының бөлігін орамның бөлігі деп атайды. Сонымен 1′-5″ сымдарынан тұратын бірінші бөлік (секция) коллектордың 1 және 2 пластиналарына қосылған. 2′- 6″ сымдарынан тұратын екінші бөлік коллектордың 2-3 пластиналарына қосылған. ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz