3.2 Зертханалық қондырғының сипаттамасы
Қондырғы 220 В айнымалы ток торабынан қоректендіріледі.
Қондырғының электрлік сұлбасы 3.2 суретте келтірілген. Автотрансформатор
АТ
кӛмегімен
кернеуді
0...200
В
дейін
ӛзгертуге
болады,
автотрансформаторлардың номиналды тогы 40 А тең. Доғаға бірізді активтік
кедергі R және индуктивтік орауыш L қосылған. Активтік және индуктивтік
кедергі шамасын сәйкес шығыстарын ажыратып-қосу арқылы ӛзгертуге
болады.
Электр доғасы ᴓ15 мм кӛмір электродтары аралығында металл қораптың
ішінде қозады.
Электродтарды жылжыту жетегі қолмен орындалады, қоректендіру
кӛзін және доғаны ӛлшейтін вольтметрлер V
1
және V
2
, ваттметрдің кернеу
орамы тікелей тізбекке қосылған. Амперметр және ваттметрдің ток орамы
трансформациялау коэффициенті к
тр
=50/5 тең болатын ток трансформаторы
арқылы қосылған.
3.3 Жұмысты орындау реті
Электр доғалық қондырғылардың электр жабдықтарымен және қосылу
сұлбаларымен танысу.
1. Доғаның сыртқы түріне сипаттама беру.
2. Тұрақты және айнымалы ток доғасының вольтамперлік және реттеу
сипаттамаларын эксперименттік түсіру.
3. Вольтамперлік сипаттамалардың графиктерін тұрғызу.
𝑙
д
= 𝑙
1
𝑙
2
𝑙
3
… 𝑙
𝑛
, 𝑈
𝑘𝑘1
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑈
𝑘𝑘2
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 болғандағы 𝑈
д
= 𝑓 𝐼
д
.
4. Реттеу сипаттамаларының графиктерін тұрғызу.
𝑙
д
= 𝑙
1
𝑙
2
𝑙
3
… 𝑙
𝑛
, 𝐼 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑈
қк
= 𝑣𝑎𝑟 болғандағы 𝑈
д
= 𝑓 𝐼
д
.
5.
Графиктер
бойынша
катодтық
және
сыйымдылықтық
потенциалдардың құлауының қосындысын анықтау.
6. Доға бағанасындағы потенциал градиентін анықтау және l
д
=const
болғандағы 𝐸 = 𝑓 𝐼
д
сипаттамасын тұрғызу.
7. Доғаның салыстырмалы кернеуінің шамаларынан және индуктивтік
және активтік кедергілердің қатынасы ӛзгеріссіз болғанда, эксперименттік
түрде токтың, кернеудің қисықтарының формасы қалай алмастырылатынын
бақылау керек.
а) Контурдың индуктивтік және активтік кедергілерінің қатынасын
𝛾 = 𝑋
𝑘
𝑅
𝑘
анықтау.
3.1 кесте
U
B
I
k
R
k
X
k
P
k
γ
б) Доғаның тогының, кернеуінің, қоректендіру кӛзінің кернеуінің
𝑋
𝑅
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 және
𝑈
д
𝑈
қк
= 𝑣𝑎𝑟 болғандағы осциллограммасын түсіру.
3.2 кесте
№ п/п
U
қ
U
д
B
A
β
Δ
8. Доғаның салыстырмалы кернеуі ӛзгеріссіз болғандағы ток іркілісінің
(паузасының) ұзақтығының, доға тогының және кернеуінің активтік кедергі
индуктивтілігіне қатынасын бақылау керек.
Доғаның тогының, кернеуінің, қоректендіру кӛзінің кернеуінің
𝑈
𝑅
= 𝑣𝑎𝑟,
𝑈
д
𝑈
қк
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 болғандағы осциллограммасын түсіру.
3.3 кесте
№ п/п
X
R
X/R
A
B
Δ
1
2
3
Белгілі бір тәртіпте осциллограф бойынша алдын-ала ток және
кедергінің қисықтарын түсіріп, айнымалы ток доғасының динамикалық
вольтамперлік сипаттамасын тұрғызу. 𝜑 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔𝛾 ӛрнегіне сәйкес аспаптың
кӛрсеткіштері бойынша ток және кернеудің аралығындағы жылжу бұрышы
анықталады.
Электр доғасының және қоректендіру кӛзінің теориялық (а) және
практикалық (б) вольтамперлік сипаттамаларында іркілістің (паузаның)
ұзақтығы арнайы клеммаларға кезек-кезек бекітіледі: ток 𝑖
д
, доғаның кернеуі
𝑈
д
, қоректендіру кӛзінің кернеуі U
қ
.
3.4 Әдістемелік нұсқаулықтар
1. Жабдықтың орналасуы және қондырғының конструкциясының
сұлбасымен танысу.
2. Қосымша кедергіні орташа жағдайына орнату керек.
3. 5…100 мм электродтарды айыру керек.
4. Қондырғыға кернеу беру керек және автотрансформатор кӛмегімен
кернеуді 100…150 В орнату керек.
5. Доғаның қозуы электродтарды жақындату жолымен және оларды
қажетті қашықтыққа айыру арқылы орындалады.
6. Доғаның ұзындығын ӛлшеуді оның экрандағы суреті бойынша
орындау қажет. Суреттің масштабы 1:1.
Доға ұзындығын ток сызығының ең қысқа ұзындығы ұғымы түсіндіреді.
Бірінші жақындағанда катодтық және анодтық қорек кӛздерінің аралығындағы
қысқа қашықтықты доға ұзындығы деп есептеуге болады. Доғаның ұзындығы
оның экрандағы суреті бойынша осындай анықтамамен бағаланады. Екі нүкте
де анық кӛрінетіндей етіп орындау қажет. Бірақ доға ұзындығы
электродтардың аралығындағы қысқа қашықтыққа ылғи да тең болмайды.
Доғаның бағанасы ӛзінің немесе сыртқы магниттік ағындардың, конвективтік
ағындардың немесе бақа себептердің әсерінен, доға немесе бұранда сым
формасында ӛзгереді (деформацияланады). Осы деформациялар кеңістіктік
болады және экрандағы жадағай суреті бойынша бағалау қиын болады. Олар
доға ұзындығы 10 см кӛп болғанда кӛрінеді.
Доғаның кернеуі U
д
деп доғаның негізінде электродтарда орналасқан
нүктелер аралығындағы анодтық және катодтық нүктелерде ӛлшенген
потенциалдар айырмасын айтады. Практика жүзінде ӛлшеуіш аспаптардың
ӛткізгіштерін электродтық нүктелерге жалғау мүмкін емес.
Ӛткізгіштерді электродтардың ең жақын жетімді нүктелеріне жалғайды.
Доғаның ақиқаттық кернеуінің ӛлшенген кернеуден айырмасы ӛлшеуіш
аспаптардың ӛткізгіштері жалғанған орынынан электродтық нүктелеріне
дейінгі электродтың бӛлігіндегі потенциалдардың құлауының қосындысы
болады. Осы учаскенің кедергісін 𝑅 =
𝑈
𝑘
𝐼
𝑘
қысқа тұйықталу тәжірибесі
бойынша бағалауға болады және эксперименттің нәтижелерін ӛңдеу кезінде
𝑈
д
= 𝑈 − 𝐼𝑅
𝑘
есеппен түзетулер енгізуге болады:
а) айнымалы ток доғасының қасиеттерін зерттеу кезінде активтік R
қт
,
индуктивтік X
қт
кедергілері қысқа тұйықталу тәжірибесі мәліметтері бойынша
анықталады. Қысқа тұйықталу (ҚТ) тәжірибесі келесі ретпен орындалады:
автотрансформатордың тогы U
z
=0 жағдайына орнатылады, одан кейін
электродтар
түйіседі.
Содан
кейін
кернеу
автотрансформатордың
жылжымасының жылжуы жолымен жоғарылайды және одан кейінгі
эксперименттерде =15+30 А доғаның жұмыс тогына тең болатын қысқа
тұйықталу (ҚТ) тогы орнатылады және қысқа тұйықталу (ҚТ) кернеуі U
қт
және қуаты P
қт
(ватттметр бойынша қуатты есептеген кезде ток
трансформаторының трансформациялау коэффициентін есепке алу қажет)
ӛлшенеді. Одан ары қарай кедергілер дағдылы жолмен есептеледі:
𝑅
𝑘
=
𝑃
𝑘
𝐼
𝑘
2
,
𝑍
𝑘
=
𝑈
𝑘
𝐼
𝑘
,
