УМКД

Тұрақты токтың машиналардың құрылғысы

«Автоматтандырудың элементтері және құрылғылары» пәнінің
оқу-әдістемелік кешені

5В070200 - «Автоматтандыру және басқару»
мамандығы үшiн

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей
2013

Мазмұны

1. Глосарий.
3
2. Дәрістер.
4
3. Лабораториялық сабақтар
17

4. Практикалық сабақтар.
32
5. Студенттердің өзіндік жұмысы
41

1 Глосарий

Әрекету тізбегі – басқару әрекетті апару үшін, жүйенің қатарлас
байланысқан бөлішіктер
Конструктивті структурасы – электроавтоматиканың жүйесінің
структурасында, әр қайсы бөлігі өзіндік құрылғысы ретінде болады.
Функционалды структурасы – әр қайсы бөлігі берілген функцияны атқару үшін
пайданылады.
Алгоритмикалық структурасы – әр қайсы бөлігі берілген ақпаратты
түрлендіру алгоритмді атқару үшін пайданылады.
Басқару объект ретінде технологиялық жабдықтар немесе оның
конструктивті элементтері, тапсырылған мөлшерді у реттеу үшін қолданылады.
Өлшеу құрылғылардың және реттеуіштердің қызметін атқару үшін,
датчиктер қолданылады, олар БО өлшенген параметірін шығыста дабылдың түріне
және мөлшерісінің өзгерісіне түрлендіріледі.
Атқару механизм - элемент,реттеуіштен басқару әрекетуін алатын,
жұмыс органың күшті әрекетуіне түрлендіретін.
Реттеуіш - күшейткіштін, басқару және коррекциялы құрылғының
қатарлас жұмысы.
Реттеуіш органі – атқару механизмнің көмегімен қозғалатың және БО
реттеу мөлшерісін өзгертетін.
Ток көздері – жүйенің токтың түріне қарағанда айнымалы және тұрақты
болады.
Стабилизатор – электроавтоматика жүйенің электрлік энергиясымен
қамсыздандыру үшін құрылғысы, оның параметрлері тұрақты болып және
өндірісті ток қөзінің параметіріне тәуелді болмайды.
Нормалдық түрлендіргіш – датчиктің жұмысың атқаратың, нормалды
кірісіне тұрақты ток 0-5 , 0-20 мА және айнымалы токтың жиілігі 1,5-2,5,4-
8,кГц болады.
Параметрлік стабилизаторлар - стабилизаторлар, стабилизациялы
әрекетуі сызықты емес элементі арқылы көрсетіледі.
Компенсациялы стабилизаторлар – қозғалыс арқылы реттелетін жүйелер.
Электрлік датчиктер – құрылғылар,электрлік емес мөлшерді электрлік
түріне түрледірілетін.
Параметрлі датчиктер – құрылғылар, кірістік электрлік емес мөлшерді
шығыста электрлік параметірдің түріне түрлендіріледі.
Генераторлы датчиктер- құрылғылар,кірістік мөлшерісі шығыста ЭҚК
түріне түрлендіріледі.
Компенсациялы датчиктер - құрылғылар,кірістік мөлшерісі басқа
мөлшермен компенсациясы арқылы өзгерілетін.

Жиілікті датчиктер - құрылғылар, әртүрлі физикалық мөлшерлер
кірісінде шығыста айнымалы токтың жиілігін өзгерісіне немесе импульстердін
жиілігін өзгерісіне.
Статикалық сипаттама - келтірілген режимде шығыстық мөлшерісі
кірістік мөлшерісіне тәуелді.
Сезімділік – шығыстық мөлшердін қозғалысы кірістік мөлшердін
түріне қатынасы.
Сезімділіктің шеткі шамасы – кірістік мөлшерісі өзгерілсе шығыстық
мөлшерісі де өзгеріледі.
Индикаторлы режимі –бұрыш бұрылысты бақылау және дистанциялы
қашықтыққа беру, алдын ала бұрыштық қозғалысына түрлендірілген, егер
шығысында моменті болмаса.
Трансформаторлы режимі – екі механикалық байланыспаған осьтердің
бұрыштық бұрылысын шығыстық кернеуге түрлендіруі.
Айналмалы трансформатор – индукционнды типті электрлік машина,
бұрыш бұрылысың электрлік түріне түрлендіретін.

Тахометрлік генераторлар – аз көлемді тұрақты және айнымалы токтың
электрлік машиналары.
Реле – құрылғы, кірістік мөлшерісі өзгергенде шығысында шығыстық
мөлшерісі секіріс арқылы өзгеріледі.

2 Дәрістер
Тақырып 1. Тұрақты тоқтың электрлік машиналары.Құрылғысы және әрекет
принципі.

Мақсаты:

Тұрақты токтың электрлік машиналары техниканың әртүрлі жағдайларында
қолданылады, олардың негізгі қасиеті айналу жиілігін реттеуі.

Сұрақтар.
1. Тұрақты токтың машиналардың әрекет принципі.
2. Оның жұмысы генератор, қозғауыш ретінде.
3. Тұрақты токтың генераторы.
4. Тәуелді емес, параллельды және араласқан қозуымен генераторлар.
Тұрақты токтың машинасы негізгі бөліктен тұрады, ол бас магнитті
өрісті тұдыру үшін негізделген, және айналатын бөліктен, онда ЭҚК пайда
болады.
Осы токтар бас магнитті өріспен қатынасып, генераторлы режимде
тежілу моменті тұдырады, ал қозғауыш режимінде айналу моменті.
Қозгалмайтың бөлішек станинадан тұрады, сонда негізгі полюстерді
орналастырамыз , бас магнитті өрісті тұрлендіру және машиналарда
коммутациясын жақсарту үшін .
Бас полюс өзектен тұрады, құрышты беттен жиналған және станинаға
болтармен байланысқан, және қозу оралымнан.
Станина машинаның ярмосы деп саналады, н/е бөлік, бас магнитті
ағынды бекітеді Ф.
Якорь деген машинаның бөлігін айтады,айналған кезде оралымда бас
магнитті өрісі пайда болады және ЭҚК - ті тұдырады.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар.
1. Тұрақты токтың машиналардың құрылғысы.
2. Якорь деген не?
3. Тұрақты токтың қозғауыштың әрекет принципі.
4. Тұрақты токтың генератордың әрекет принципі.
5. Щеткалы ток шешетін жұмыстың анализі.
6. Коллектор деген не?
7. Параллельды қозуымен машиналардың әрекет принципі.
8. Тәуелді емес қозуымен машиналардың әрекет принципі.

Тақырып 2. Трансформаторлар. Жалпы түсіндірмесі , бірфазалы
трансформатордың негізгі теңдеуі.
Мақсат :
Трансформаторлар статикалы электрмагнитті құрылғылар, олар бір
айнымалы кернеуді басқа кернеулердін түріне түрлендіреді.

Сұрақтар .
1. Жалпы мәліметтер.
2. Бірфазалы трансформатордың негізгі теңдеуі.
3. Трансформатордың параметірін көрсету.
4. Векторлы диаграммалар және трансформатордың ауысу сұлбасы.
5. Трансформаторлардың жоғалуы және п.а.к.
Трансформатор кемінен екі оралымнан тұрады, олардың жалпы магнитті
ағыны және бір-бірінен қоршауланған.
Болады бірфазалы және үшфазалы трансформаторлар.
Егер бірінші кернеуі U1 екіншімен U2 салыстырсақ кіші болса ,
трансформатор жоғарлату режимінде немесе керісінше – төмендету режимінде.
Бірфазалы трансформатордың жұмыс принципі.Трансформатордың екінші
оралымы байланысқан жоқ және ток көзден кернеуі U1=е , ал бірінші
оралымындағы тоғы тең i1. МҚК i1w1 магнитті өткізгіште магнит ағының
тұдырады , оң жақ бағытты буравчик ережесімен табылады.Екінші оралымның
тізбегі бекітілгенде ,ЭҚК өз-ара индукциясы болған кезде ем2, қабылдауышта
ток пайда болады i2 жүктін кедергісі R2n болғанда.
Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Транформатор деген не?
2. Бірфазалы , үшфазалы трансформаторлардың айырмашылықтары?
3. Бірфазалы трансформатордың әрекет принципі.
4. Бітфазалы трансформатордың идеалды теңдеуі.
5. Идеалды бірфазалы трансформатордың ауысу сұлбасы және векторлық
диаграммасы.
6. Реалды бірфазалы трансформатордың ауысу сұлбасы және векторлық
диаграммасы.
7. Зая жүріс режимі.

Тақырып 3 Айнымалы тоқтың электрлік машиналары туралы жалпы
мәліметтер. Айнымалы тоқтың электрлік машиналардың құрылғысы және әрекет
принципі.

Сұрақтар .

1. Айнымалы токтың құрылғысы және әрекет принципі.
2. Асинхронды машиналар, статордағы үшфазалы оралым және қысқа
тұйықталған ротормен.
3. Асинхронды микромашиналар статордағы екіфазалы оралыммен.
4. Сызықты асинхронды қозғауыштар.

Қазіргі кезде жұмыс машиналарда және атқару механизмдерді реттеу
және басқару үшін тұрақты , айнымалы токтың электржетектері қолданылады.
Айнымалы токтың электржетектері ретінде қозғауыштар қолданылады, оларда
конструкциясы қарапайым, жұмысы жоғарғы дәйектілікті және бағасы арзан.
Өткен жылдарда қадамды және сызықты қозғауыштарды жұмысқа
еңгіздік.Солар арқылы жетектін жұмысы жайлы болады және жұмыстың тез
әрекетуін, дәлдігін жоғарлатады.
Аз қуатты бақыланатың жүйелерде және атқару механизмдерде екіфазалы
қозғауыштар қысқа тұйықталған роторымен қолданылады
Оларда үкелеу моменті пайда болады. Күшейткіштін қуаты қозғауыштың
қуатымен салыстырсақ аз болады, қозғауышқа қосымша энергия айнымалы ток
қөзінен беріледі U~.

U~.

Uкір

Сур. 1.1 Екіфазалы асинхронды қозғауыштың сұлбасы.

Үшфазалы асинхронды қозғауыштар- айнымалы токтың атқару
қозғауыштары, қуатпен 500 Вт асатын, үшфазалы айнымалы токтың тізбегінен
энергия алатын.Энергетикалы және реттеу асинхронды қозғауыштардың
қасиеттері электрмагнитті айналатын моментімен және статикалық
сипатталармен табылады.

Сызықты қозғауыштар, статордың магнит өрісі жұмыс органына әсер
етеді және сызықты, бұрышты қозғалыстарды жасайды. Статордың түрімен жалпақ
және цилиндрлі болады; статордың санына қарағанда – бірстаторлы,
екістаторлы; екінші контурдың материалына қарағанда – ферромагнитті,
ферромагнитті емес.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Сызықты қозғауыштардың статордың түрлері?

2. Не үшін қозғауышта қуаты жоғары күшейткішпен салыстырсақ?

3. Өтімділік коэффициентін қалай табамыз?

4. Сызықты қозғауыштың әрекет принципі.

5. Үшфазалы қозғауыштың әрекет принципі.

6. Екіфазалы қозғауыштың әрекет принципі.

Тақырып 4. Үшфазалы қозғауыштардың басқару әдістері.Синхронды
машиналар туралы жалпы мәліметтер.

Сұрақтар.

1. Үшфазалы қозғауыштарды басқару.

2. Параметрлік басқарудың энергетикасы.

3. Статордың оралымың әртүрлі полюстарға қосу.

4. Жиілікті және жиілікті-токты басқару.

5. Синхронды қозғауыш және оның қасиеттері.

6. Синхронды қозғауыштарды қосу әдестері

Екіполюсты айналу өрісті тұдыру үшін үш фазалы оралымды статорда
орналастырамыз, осьтердің арасында 120( болуы керек.Егер фазалы оралымдарды
жұлдызша түрінде қоссақ үшфазалы электрлік энергиясының ток қөзіне ,
катушка орамдардарында токтар пайда болады ia=Im sinwt, ib=Im sin (wt-
120(), ic=Im sin (wt – 240( ). Фазалы оралымның токтары магнит өрісті
тұдырады.Қорытынды өрістін қасиеттері екі бір-біріне перпендикуляр
осьтерден х, у қосымшасы бойынша табылады, х оське катушканың А фазасының
бағытын береміз.

Магнит өрістін бағытын өзгерту үшін, асинхронды машиналардың екі
фазалы оралымның ауысыру керек үшфазалы электрлік энергияға қосқанда.

Көпполюсты статордың оралымында әр қайсы катушкалы топта бір
катушкалы топ, бір фазалы оралымдар болады , үшфазалы оралымдар үш топтан
тұрады. Өрістін р ролюсты жұптары болады, статордың оралымдары ұшфазалы
болып үш топқа бөлінеді k=3р, әр қайсы фазаға р бөлігі.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Статор оралымның электрлік жағдайдың теңдеуі.

2. Статордың магнит өрісі қалай табылады?

3. Сырғанау не үшін табылады, оның сипаттамасы.

4. Синхронды қозғауыштың әрекет принципі.

5. Синхронды генератордың әрекет принципі.

6. Синхронды генератордың фазасы жағдайының теңдеуі.

Тақырып 5. Тиристорларды және тиристорлы түрлендіргіштерді
басқару.Түзү цифрлық басқару.

Сұрақтар .

1. Басқару жүйенің сызықты емес бұыны ретінде тиристорлы түрлендіргіш:
тұрақты тоғымен, кешігіп қалуымен.
2. Тиристорлы жетектерде өтпелі процестер.
3. Тәуелді емес қозуымен магнитті ағының өзгеруімен қозғауыштардың
басқаруы өтпелі процестерде.

Әртүрлі реттеуіштін күшті тізбектерінде қолданылатың магнитті
өткізгшті күшейткіштер – түзейткіш немесе тиристор деп аталады . Тиристор
төрт жартылайөткізгішті зоналардан тұрады р-n-р .Оның номиналды кернеуі 400-
500 В- тан асады, жұмыс токтың орта шамасы жүзден мынға дейін жетеді.Оның
қасиеті аз қуаты, аз ажырату және қосу уақыттары. Болады диодты және
триодты тиристорлар.
Триодты тиристордың басқару сұлбасы “вертикалды түрінде” болады ,
қен қолданып, басқару импульстердің фазасын қен диапазонында
реттейтін.Схемада айнымалы және реттелген кернеулер салыстырылады. Осы
шамалар бір-біріне тең болған жағдайда импульс пайда болады. Схемада
тұрақтандырғыш кернеудің генераторы, басқару блогы, басқару импульстерді
формалдау және ток қөзі.

Ал электронды автоматты құрылғыларында тиристорлар басқару
күшейткіш– турлендіргіш ретінде болады айнымалы және тұрақты токтың
тізбектерінде.
Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Тиристорлардың түрлері.
2. Триодты тиристорды басқару үшін не қолданылады?
3. Тиристорлы күшейткіш-түрлендіргіш құрылғысы ретінде не қолданылады?
4. Айнымалы токтың тиристорлы түрлендіргіштері қандай?
5. Тиристорлардың қасиеттері және жалпы мәліметтері.
6. Диодты тиристорда басқараушы катод бар?

Тақырып 6. Қадамды қозғауыштар туралы жалпы мәліметтер.Дискретті
жүйелерде қолдынылатың атқару құрылғылар ретінде қадамды қозғауыштар.
Сұрақтар .
1. Дискретті жүйелерінде атқару қозғауыштар ретінде қадамды қозғауыштар
қолданылады.
2. ҚҚ жұмыс режимі.
3. Басқару блоктары– коммутаторлар, күшейткіш-формалдауы және басқалары.
4. ҚҚ дискретті жетектің динамикасы.
Атқару қозғауыштарға жататың қозғауыш қадамды деп саналады, оның
валы дискретті қозғалыстарды жасайды, әр қайсы қадамы бекітіледі.Жайлы
қозғауыштарымен салыстырсақ олар синхронды болу керек барлық жұмыс
режимдерінде.Жұмыс режимі стопорлы айтылады, егер статордың және ротордың
оралымында өтетін ток тұрақты болса қозғауыштың роторы қозғалмайды.
Әрекет принципі статордың және ротордың арасындағысинхронды
моменттің көмегімен қозу оралымында ағыны пайда болады.
Қадамды қозғауыштардың маркалары ШД-2-1, ШД-3-1, ШДА-2-1, ШДА-3-
1,ШДИ-1,ШДР-50-1800.
Қадамды қозғауыштармен басқару үшін униполярлы және биполярлы
төртбұрышты немесе басқышты импульстер қолданылады.Басқару құрылғысы
ретінде электронды коммутатор қолданылады, әр қайсы басқару оралымды ток
қөзге қосып тұрады .Бір қосылып- ажыратқанына ротордың бұрышы бұрылады
керекті бұрышқа- қадамға.Бұрыштың қадамы коммутация тагынан , кернеудің
өзгергеніне және қозғауыштың полюстардың жұптарына тәуелді. числа пар рқ.

(=2(/( рқn) (1.1)

Статордың оралымы бойынша: симметриялы магнитті ағының айланатың
векторымен , симметриялы емес, магнитті ағының бір секторда қозғалады,
симметриялы емес қадамды айналуы К1 және К2 кілтер көмегімен.
Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Қадамды қозғауыштардың әрекет принципі. Какие бывают схемы
включения?
2. Өтімділігі қалай тадылады?
3. Қадамдың шамасы не үшін өзгеріледі?
4. Өтімділігі өскенде форсировка коэффициенті не үшін өседі?
5. Қадамды қозғауыштардың маркалары?

Тақырып 7. Қозғауыштардың жылу жұмыс режимі.Қозғауыштарды таңдау
үшін жалпы мәліметтер.
Сұрақтар .

1. Жұмыс режимі.
2. Қозғауыштың жылу жағдайы.
3. Электрлік машиналарда температура өзгерілетін заңы.
4. Қозғауышта қызудың тұрақтысы.
5. Ұзақ жұмыс режимінде қозғауыштарды таңдау.
6. Эквивалентті токтың және жоғалтқанды салыстыру әдістері.
7. Қысқа уақытты және қайта қосылу режимдерде қозғауыштарды таңдау.
Қозғауыштың түрін таңдау– электржетектерін жобаланғанда негізгі
этапы , қандай қозғауышты таңдау керек техникалы және экономиялық сапасы
бойынша білеміз.Бірнеше қозғауыштардың түрінен электржетекке машинаны
таңдаймыз, сол техникалы-экономиялық жағдайына сәйкес болуы керек
Күрделі жұмыстарда жетектер ретінде, үлкен қосылыс жиілігімен,
асинхронды қозғауыштар жанаспалы сақиналарымен қолданылады, олар жиілікті
ұзақ диапазонында реттейді.
Қозғауыштарды таңдау үшін негізгі тапсырылатың мәліметтер ретінде
жұктемелі моменттер, механизмның валына әсер ететін, диаграммалары Р=f(t)
немесе М=f(t) болады, олар график немесе кесте ретінде.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Ұзақ жұмыс режимінде қозғауыштарды таңдау.
2. Эквивалентті токтың және жоғалтқанды салыстыру әдістері
3. Қысқа уақытты және қайта қосылу режимдерде қозғауыштарды таңдау.
4. Асинхронды қозғауыштардың жұмыс принциптері.
5. Қандай шамалармен диаграмма құрастырылады?
6. Қайта қосылу режимі ұзақ жұмыс режимінен айырмашылықтары?
Тақырып 8. Тұрақты токтың тахогенераторлары.Синхронды және
асинхронды тахогенераторлар.
Сұрақтар .
1. Тұрақты токтың тахогенераторы.
2. Асинхронды тахогенераторлар.
3. Синхронды тахогенераторлар .
4. Асинхронды тахогенератор.
5. Тахометрлік көпірлер.
Электравтоматика жүйелерінде айналу жиілікті датчиктер ретінде
тахометрлік генераторлар (тахогенераторлар ) қолданылады- үлкен емес
тұрақты және айнымалы токтың машиналары.Қозғауыштың жиілігін кернеуге
түрлендіретін тахометрлік көпірлер пайданылады.
Тұрақты токтың тахогенераторы. ТТ тахогенераторы қозу әдісі
бойынша, екі түрлі болады: магнитоэлектрлік ( тұрақты токтың қозуымен) и
электромагнитті (статордың арнаулы оралымы бойынша).
Айнымалы токтың тахогенераторы.
Синхронды тахогенератор – бірфазалы синхронды машина роторы тұрақты
магнит түрінде. СТГ-да бұрыштық жылдамдығы өзгерілгенде шығыстық кернеудің
амплитадасымен, жиілігі өзгеріледі. Статилықсипаттамалар сызықты емес
болады.
Асинхронды тахогенераторлар – екіфазалы асинхронды машина,бос
магнитті емес роторымен. АТГ бұрыштық жылдамдық , айналу жиілік,датчиктер
ретіндеболады. Асинхронды тахогенераторлардың қасиеттері: дәйектілік , аз
инерциясы. Жетіспеушіліктері: сызықты емес статикалық сипаттамасы, қалған
ЭҚК болатың, аз шығыстық қуаты, үлкен емес габаритті көлемдерімен.
Тахометрлік көпірлер. Тұрақты және айнымалы токтың ТК-де
электравтоматика жүйелерінде қайтымды байланыстар қозғауыштарда айналу
жиілігі арқылы пайданылады.ТК көмегімен жүйені қарапайым түріне аустырамыз,
қосымша энергия керек жоқ.Статикалық және динамикалық жүктемелер азаяды
,қозғауышқа әсер ететін.
Тұрақты токтың тахометрлік көпірлері негізгі арнаулы көпірлі сұлбасы
ретінде болады, біт иығына Rя якордың кедергісі қосылған, ал басқаларға –
резисторлар R1,R2,Rp. ab көпірдің диагоналінда U болады, ал cd
диагоналінда U шығыста шешіледі, сол бұрыштық жиілігіне ( пропорционал.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Айналу жиіліктін датчиктері?
2. Электрлік жағдайдың теңдеуі.
3. Синхронды тахогенератор деген не?
4. Тұрақты токтың тахогенератордың жұмыс принциптері.
5. Айнымалы токтың тахогенератордың жұмыс принциптері.
6. Асинхронды тахогенератордың қассиеттері және жетіспеушіліктері?

Тақырып 9. Сельсиндер.Индикаторлы және трансформаторлы жұмыс
режимдері.
Сұрақтар .
1. Сельсиндер.
2. Бұрыш бұрылыстың беріліс жүйесі.
3. Индикаторлы және трансформаторлы сельсиндердің режимдері.
4. Синусто-косинусты бұрылатын трансформаторлар.

Электравтоматика жүйелерінде бұрыш бұрылыстың датчиктері ретінде
резисторлы , индуктивті және сыйымдылықты датчиктермен бірге сельсиндердің
айналатын өлшеу құрылғылар және айналатың трансформаторлар қолданылады.
Сельсиндер аз габаритті айнымалы токтың өзіндік синхронды электрлік
машиналар, олар синхронды машиналармен сәйкес. Сельсиндер жанаспалы және
жанаспалы емес болады. Жанаспалы сельсиндардың статорында бірфазалы оралым
орналасады, ал роторында – үшфазалы оралым, немесе керісінше. Жанаспалы
емес сельсиндардың статорында екі оралым орналасады, ал ротор арнаулы
механизм ретінде болады, магнителу емес қабаттаумен.
Сельсиндардың негізгі жұмыс режимдері – индикаторлы және
трансформаторлы. Осы режимдарда бірдей екі сельсин – датчик (ВС), сельсин –
қабылдауыш (ВЕ) орналасады . Индикаторлы режимінде электрлік емес мөлшерді
бұрыш бұрылысқа түрлендіреміз, егер шығыста моменті болмаса.
Трансформаторлы режимі электрлік емес мөлшерді шығыстық кернеуге
түрлендіреміз.Айнымалы ток қөзіне ВС бірфазалы оралымды қосамыз, ВТ сельсин-
трансформатор деп аталады,соның шығысынан кернеу шешіледі с которой Uшығ.
Сельсинды құрылғылардың дәлдігі бойынша сельсиндар үш класқа
бөлінеді ((: 1 - ((=(0,75(; 11 - ((=(1,5(;111- ((=(2,5(.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Сельсиндардың түрлері?
2. Сельсиндардың негізгі жұмыс режимдері?
3. Сельсиндардың дәлігі?
4. Трансформаторлы режимы деген не?
5. Индикаторлы режимінде әрекет принципі.
6. Сельсин деген не?

Тақырып 10. Автоматиканың электромагнитті құрылғыларытуралы жалпы
мәліметтер.
Сұрақтар .
1. Электрмагнитті құрылғыларда қолданылатың магнитті материалдар.
2. Электрмагнитті құрылғылар туралы жалпы мәліметтері.
3. Электрмагнитті құрылғылар автоматиканың элементтері ретінде, солардың
іштеріне өлшеу құрылғылар, түрлендіргіштер және басқа түйіндер кіреді.
4. Басқару жүйесінің электромагнитті элементтер ретінде атқару
құрылғылар.
Реттеуіштің шығыстық құрылғысың атқару құрылғысы деп атайды, олар
басқару объектіне әсер етеді.Атқару механизмдердің негізгі элементтері
қозғауыш және беріліс механизмы.
Электрлік атқару механизмдер электромагнитті және электроқозғауышты
болады. Атқару элементтер ретінде электромагниттер және электроқозғауыштар
пайдалынады, механизмның атқару органың жүрісің атқаратың және сызықты,
бұрышты қозғалыстарды жасайтың. Атқару механизмдерді ток қөздеріне қосамыз
реле, контактр немесе түймешелі станция көмегімен. Механизмның атқару
органы ( шток,шығыстық вал ) немесе беретін жұмыс механизімі , дозаторлар
ж.т.б.
Жүріс қозғалысы арқылы атқару механизмдер түзү жүрісті
электрмагниттер және айналу жүрісті электрмагнитті муфталар болады.
Басқару әдісі бойынша атқару механизмдер жанаспалы релейлы-
контактылармен, мысалы МЭОК, жанаспалы емес реттеу құрылғылармен, мысалы
МЭОБ.
Жүрісті электрмагниттер екіпозициялы реттеумен және қорғау- блокты
жүйелермен пайданылады.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Атқару механизм деген не?
2. Электрмагнитті атқару механизмдер қандай түрлеріне бөлінеді?
3. Басқару әдісі бойынша қандай болады?
4. Электрмагнитті атқару механизмдердің тұрлері.
5. Атқару механизмдердің негізгі элементтері.
6. Жүрісті электрмагнитті механизмдердін түрлері?

Тақырып 11. Айнымалы және тұрақты тоқтың электромагниттері
. Сырғанаудың электромагнитті муфтасы .
Сұрақтар .
1. Тұрақты токтың электромагниттері.
2. Тұрақты токтың электромагниттерінің тартылу және механикалық
сипаттамалары
3. Электромагнитті муфталар.
4. Электромагнитті және фрикциялы муфталардың конструкциясы, статикалық
және динамикалық сипаттамалары.
Электромагниттер тұрақты токтың және айнымалы токтың түрінде болады.
Олардың негізгі сипаттамасы якор жүрісін көрсетеді, якордың қозғалысы және
электрэнергия шығындаумен, қосылыс уақытпен.Осы сипаттамалар
магнитөткізгіштін түріне сай болады, ярмодан және якордан тұрады,
магнителеу оралымнан және токтың турінен.
Сырғанаудың электромагнитті муфтасы екі бөліктен тұрады: негізгі
қозу оралыммен индуктор, бірінші қозғауышпен байланысқан , өзгерілмейтін
айналу жиілігімен, қосымша- тұйықталған роторымен, жиілігі жүктемелі
моменті арқылы қозу оралымның жиілігі өзгеріледі.Конструкциясы керісінше
болуы мүмкін. Әрекет принципі асинхронды қозғауыштың әрекет принципына сай.

Аз қуатты жұмыс механизмдердеСЭМ сериясы ПМС, айналу жиілігін 1:8
реттеу диапазонында, номиналды моменті 1,7-20 Н м болады. Үлкен қуатты
механизмдерде СЭМ сериясы ИМС номиналды моменті 70-1600 Н м болады.
СЭМ жетектері вентиляторлы жүгімен болғанда қолданылады (сорғыштар,
вентиляторлар).

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Қандай бөліктен СЭМ тұрады?
2. СЭМ түрлері?
3. СЭМ сипаттамасының теңдеуі.
4. ПМС сериялы СЭМ реттеу диапазоны?
5. Электрмагниттердің түрлері?
6. Табиғи жолымен табылатың сипаттамасының жасанды сипаттамасынан
айырмашылықтары?

Тақырып 12 Нейтралды электромагниті релесі.Полярлы электромагнитті
релесі. Сұрақтар .
1. Нейтралды электромагниті релесі.
2. Оның тартылу және динамикалы сипаттамасы.
3. Полярлы электромагнитті релесі.
4. Тұрақты токтың электромагнитті релелер.
5. Электромагнитті релелердің динамикалық параметрлері.
6. Оқшауды сөңдіру, якорлы емес релелер геркондармен.
Автоматиканың релейлы элементтеріне құрылғылар қатынасады, оларды
реле деп санаймыз, кірістік мөлшерісі шығысында секіріс арқылы өзгеріледі.
Релелер қен қолданылады автоматика жүйелерінде, басқару, қорғау элементтері
ретінде, дисретті датчиктың және күшейткіш түрінде.
Релелер класс арқылы бөлінеді : физикалық мөлшерісімен -электрлік
және электрлік емес; мағынасы бойынша – басқару, қорғау, дабыл беру;
байланыс релесі ретінде.; шығыстық тізбегіне әсер етумен– жанаспалы және
жанаспалы емес; мөлшердің түрімен- токтың, кернеудің релесі; сыртқы
көрінісімен – ашық, қоршалған, шаннан сақтайтын және герметикалы.
Қазіргі кезде электрлік релелердін түрінен электромеханикалы
релелер, жанаспалы құрылғысы ретінде болады, магнитті, электронды және
жартылай өткізгішті релелер, жанаспалы емес құрылғылары ретінде болады.
Жанаспалы релелерде секіріс арқылы өзгеруімен шығыстық тізбегі
қосылады немесе ажыратылады; жанаспалы емес релелерде – шығыстық тізбектің
параметрлері (R,L,C) өзгеріледі.
Реленің негізгі сипаттамасы- статикалық, шығыстық мөлшерісі кірістік
мөлшерісіне тәуелді.Статикалық сипаттамаларда гистерезис түйіні пайда
болады, сипаттаманың сезіділік емес зонасың көрсетеді.
Реленің негізгі сипаттамалары: қосылу қуаты Рқ – реленің катушкасына
берілетін минималды қуат; шығыстық, немесе коммутациялы қуаты Ршығ.–
максималды токтың шамасың ток қөзден алынатын кернеуге көбейткені; қосылыс
уақыты tқ– релеге басқару дабыл бергенде шығыста контактылар қосылған
немесе ажыратылған кездегі уақыт моментісіне тең; жіберілетін уақыты tж
–кірісте дабылды шешкенде шығыста контактылар қосылады немесе ажыратылады;
қайтымды коэффициент kқ – жіберілу және қосылуы параметрлердің қатынасы;
сақтау коэффициенті; күшейту коэффициентң .

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Реле деген не?
2. Қандай класстарға бөлінеді?
3. Реленің негізгі сипаттамасы?
4. Статикалық сипаттамалардың негізгі түрлері?
5. Шығыстық мөлшерге әсер етумен?
6. Электромеханикалы релелер не үшін қолданылады?

Тақырып 13. Датчиктердің негізгі сипаттамалары, параметрлері.

1. Жалпы мәліметтер.Датчиктың негізгі құрылымы.
2. Қазіргі кездегі датчиктер.Датчиктерді стандарттау
3. Датчиктің негізгі сипаттамалары, параметрлері.Датчиктің статикалық
сипаттамалары.Негізгі параметрлер. Датчиктердің қателіктері.
4. Датчиктың құрылымында болатын құбылыстары.
5. Датчиктарды класс арқылы бөлу. Датчиктардың структуралық сұлбалары.
Технологиялық процестерді бақылау, жұмыс режимдерін тексеру үшін
түрлендіргіш элементтер – датчиктар қолданылады. Датчик деген – құрылғы
процестін параметрлерін сезетін, машиналардың жұмысын және басқа мөлшерге
түрлендіретін.
Қен қолданылатын электрлік датчитер
Датчиктерді класс арқылы бөлуге болады:
Кірістік мөлшерісі түрімен – егер электрлік емес мөлшерді электрлік
мөлшерге түрлендіру , немесе бір электрлік мөлшерді басқа электрлік
мөлшерге түрлендіреміз;
Түрлендіру түрімен – аналогты(потенциалды, токты) және
дискретті(амплитуда-импульсты, уақыт-импульсты, санды-импульсты);
Түрлендірудің сипаттамасы арқылы– параметрлік, генераторлы,
компенсациялы және жиілікті.
Датчиктердің негізгі сипаттамалары: статикалық сипаттамасы у=((х) –
келтірілген режимінде шығыстық мөлшерісі кірістік мөлшерісіне пропорционал
; сезімділігі S=(у/(х – шығыстық мөлшерісі өзгеріледі (у кірістік мөлшерісі
өзгергенде (х; сезімділіктің шеткі шамасы – кірістік мөлшерісі минимал
өзгерілсе шығыстық мөлшерді өзгертеді; қателіктер; динамикалы сипаттамалар,
әртүрлі жұмыс режимінде жұмысың сезетің.
Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Датчик деген не?
2. Структуралық сұлбалардың түрлері?
3. Датчиктың сипаттамасың қалай табуға болады?
4. Датчиктердің классқа бөлінуі?
5. Сезімділіктің шеткі шамасы қалай табылады?
6. Параметрлі датчиктерде шығыстық мөлшерісі не үшін өзгеріледі?

Тақырып 14. Өлшеу түрлендіргіштері.
Сұрақтар .
1. Резистивті өлшеу түрлендіргіштері.
2. Реостатты, тензометрлік, термо - резистивті өлшеу түрлендіргіштері.
3. Индуктивті өлшеу түрлендіргіштері.Индуктивті өлшеу түрлендіргіштері
магнитті кедергісінің өзгеруімен.
4. Сыйымдылықты түрлендіргіштері.
5. Сыйымдылықты түрлендіргіштері өзгерілітін диэлектрлік өтілімдігімен
.

Датчиктің әрекет принципі катушка магнитті өткізгіштердің
индуктивтін өзгеруімен .Оларды сызықты және бұрышты қозғалыстарда , қысымды
, шығынды бақылағанда қолданылады. Магнитті өткізгішпен катушканың
индуктивтігі ауалы арақашықтығы болғанда (

[pic] (1.2)
мұнда Rм.ст=lм/((Sм) ; R(=2(/((0S() – құрышты және ауалы арақашықтың
магнитті кедергісі, Гн-1; lм – құрышты магнитті өткізгіштін орта сызықтың
ұзындығы, м ; ( - ауалы арақашықтығы , м ; (, (0 – құрышты және ауалы
арақашықтың магнитті өтімділіктері, Гн/м ;
Sм, S( -магнитті құрышты өткізгіштін және ауалы арақашықтың ауданың
қимасы, м2.
Қен қолданылады ИД айнымалы ауалы арақашықтығымен, айнымалы
ауданымен және магнитті өтімділікпен.
Индуктивті датчиктер айнымалы ауалы арақашықтығымен ( 0,1-1 мм
қозғалыстарда қолданылады. Үлкен шамасы 5-8 мм болса статикалық сипаттамасы
сызықты емес болады сол үшін айнымалы ауданымен ИД болады.Ал егер
қозғалыстар ( 50 мм дейн ) – ИД плунжерлы болады. ИД қамсыздандыру үшін
айнымалы ток қөздерінің жиілігі (50 Гц), ал жоғарғы жиіліктер (400,500,1000
Гц), осы жағдайда көлемдері азаяды.
Сыйымдылықты датчиктер параметрлік түрінін датчиктері, кірістік
мөлшерісі өзгерілгенде шығысында сыйымдылығы өзгеріледі. Конденсаторлар
параллелды немесе цилиндрлі болады.
Сыйымдылықты датчиктердің негізгі параметрлері: бастапқы
сыйымдылық С0, реактивті хс=1/((С) және активті Rc кедергілер, диэлектрлік
жоғалуының тангенс бұрышы tg (, уақытың тұрақтысы Т=RcC0, максималды
сыйымдылықтын өзгеруі (С , электродтар арасындағы әрекетті күші,
сезімділігі, статикалық және динамикалық сипаттамалары.

Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:

1. Қарапайым түріндегі потенциометрлі датчигі?
2. Каркас түрімен потенциометрлі датчиктердің түрлері ?
3. Механикалық сипаттамасы және әрекет принципі.
4. Қалай индуктівтігі есептеледі?
5. Реверсті индуктивті датчиктер деген не?
6. Сыйымдылықты датчиктердің негізгі сипаттамасы.

Тақырып 15. Бұрышты және сызықты қозғалыстын датчиктері.

1. Қысымның датчиктері .
2. Деңгейдің датчиктері.
3. Шығының датчиктері.
4. Температуранын датчиктері.
5. АЖ қолданылатын датчиктер.
6. АБЖ датчиктері.
7. БАЖ датчиктері.

Серіпелі құралдардын жұмысы өлшенген қысымен сезімділік
элементтердің деформациясына негізделген. Әрекет принципі бойынша
сезімділік элементің әрекетуі бойынша беріліс механизм көмегімен құралдын
шкаласындағы тілін өзгертеді .Қасиеттері: қарапайым конструкциясы,
дәйектілігі, қен өлшеу диапазоны, арзан бағасы.
Қалтқылы деңгей өлшеуштердін бірінші түрлендіргіші қалтқысы, оның
өзгергені өлшеу құралға беріледі, содан кейін реттеу органына немесе өлшеу
құралға механикалы , пневматикалы беріліс көмегімен.
Санауыштар жылдамдықты және көлемді болады.
Жылдамдықты санауыштар крыльчатка немесе вертушка арқылы өтетін
сұйықтын шығыны өзгерілгенде ағының жылдамдығына пропорционал.
Көлемді санауыштар бір сұйықтын көлемін өлшейміз, санауыштын
камерасынан өткенде, содан кейін өлшемдердін қорытындысың табамыз.
Манометрлік термометрлердің жұмысы , қысым өзгеруімен негізделген,
егер жұмыс заты бекітілген көлемде болса, температура арқылы өзгеріледі.
Манометрлік термометрлер бір орамды және көп орамды болады.
Датчиктарға арналған қасиеттері: керекті диапазоны арқылы кірістік
және шығыстық дабылдар өзгеріледі; статикалық сипаттамасының сызықтығы ;
жоғарғы сезімділігі; аз инерцисы және қателіктері; шығыстық дабылдың қуаты;
датчиктін әсер етуі өлшенген параметірге; жұмыстың дәйектілігі, аз
габаритті көлемдері және салмақтары.
Өзіндік бақылау үшін сұрақтар:
1. Датчиктерге қатысатың жағдайлар?
2. Серіпелі қысымның құралдары?
3. Жылдамдықты санауыштар деген не?
4. Көлемді санауыштар деген не?
5. Манометрлік термометрлердің сезімділік элементтері?
6. Деңгей өлшеуіштердін түрлері.

Лабораториялық жұмысы

Лабораториялық жұмысы 1, 2
Тақырып. Механикалық сипаттамаларды құрастыру.
Сабақтың мақсаты. Каталогтың шамаларымен (, (, Рн және n асинхронды
қозғауыштың механикалық сипаттамасын құрастырамыз. Тез жолымен түскен
қосқыш және максималды моменті, өндірістегі машиналарды жұмысқа қосу үшін
мүмкіншілік бермейді, қозғауыштың жүктемесің төмендетеді.
Табиғи сипаттаманы құрастыру. Каталогтарда және техникалық
әдебиеттерде асинхронды қозғауыштардың қосқыш және критикалы моменттер
тапсырылған:

Мқ/Мн=(, Мmax/Мн=(. (1.3)

Мқ табу үшін, Мн алдын ала табады оның номиналды қуатымен Рн және
номиналды жиілігімен nн :

Мн = 9550 Рн/ nн (1.4)

Механикалық сипаттамаларды құрастыру үшін қозғауыштын формуласы М
(s)

2Мmax
М= (1.5)

Sк/s+s/ Sк

Алдын ала критикалы сырғанауды табады Sк, қозғауыштын номиналды
жұмыс режимінде

Sк= SН((+ (2 - 1 ) (1.6)

Мmax және Sк болған кезде, әр қайсы сырғанауға s моментін табамыз М
және М (s) қисығын.
Статордағы магнит өрісінін айналу жиілігі :

n0=60f/p (1.7)

Номиналды сырғанауы

sн=(n0-nн)/n0 (1.8)