ISBN 978-601-333-192-8 (каз.)

3
АЛҒЫ СӨЗ
Электр энергиясының ағындарын басқаруға, жұмыс режимдерін өз- 
герту, параметрлерді реттеу, электр техникалық жүйелер мен олардың 
құрамдас бөліктерін бақылау жəне қорғау үшін электр аппараттары 
кеңінен таралды. Әдетте, мұндай электр аппараттарының функциялары 
алуан түрлі жиілікпен электр тізбектерінің коммутациясы (қосу жəне 
сөндіру) арқылы жүзеге асырылады.
Электр аппараттарын жіктеудің негізгі белгілерінің бірі кернеу бо- 
лып табылады. Осы белгі бойынга төмен (1 000 В дейін) жəне жоға- 
ры кернеулі аппараттар ерекшеленеді. Төмен кернеулі аппараттардың 
көпшілігін келесі түрлерге бөлуге болады:
•
басқару жəне қорғау аппараттары;
•
автоматты реттеу аппараттары;
•
автоматика аппараттары;
Төмен кернеулі аппараттар əлсіз токты (10 А дейін) жəне күшті 
токқа коммутациялық ток шамасы бойынша жіктеледі.
Жоғары кернеулі 
ٜ
•аппараттар 1150 кВ айнымалы токқа жəне 750 
кВ тұрақты токқа дейін кернеумен желіде жұмыс істейді. Оларды 
функци- ялары бойынша жоғары кернеулі сөндіргіштер, ток шектеуші 
реактор- лар, ажыратқыштар жəне бөлгіштер деп бөлінеді.
Төмен жəне жоғары кернеулі электр аппараттары пайдаланудың алу- 
ан жағдайларына есептелген жəне белгілі бір функцияларды іске асыра- 
тын құрылымдық аяқталған техникалық құрылғылар болып табылады.

4
1-ТАРАУ
ЭЛЕКТР АППАРАТТАРЫНЫҢ
МАГНИТТІ ТІЗБЕКТЕРІ
1.1.
 
Тұрақты токтың магнитті тізбектері
Магнитті жүйе 
— бұл кеңістіктің белгілі бір орында берілген кон- 
фигурациясының жəне шамасының магнитті өрісін құру үшін арналған 
ферромагнитті денелер мен тогы бар өткізгіштердің (немесе тұрақты 
магниттердің) жиынтығы. Магнитті жүйенің барлық магнитті жұмсақ 
элементтері ағынды магнитті кедергіні азайтуға жəне ағын қолданы- 
латын кеңістік орнына оны келтіруге əкелетін магнит өткізгіш түзеді. 
Магнитті жүйенің өрісі не тікелей өріс териясының əдістерімен (дала 
əдістері) не өріс теориясында негізделетін тізбектер теориясының əді- 
стерімен есептеледі. Электр аппараттарының магнитті жүйелерінің 
басым көпшілігінің өрісі үш өлшемді. Дала əдістерімен үш өлшемді 
өрістерді есептеу əдетте есептеу жұмыстарының елеулі көлемдерімен 
байланысты. Алайда бұл есептеулер өте жан-жақты, тізбектер теори- 
ясының əдістерін есептеуге қарағанда тапсырмаларды дəлірек шешу 
мүмкіндігін береді. Сондықтан көптеген жағдайларда магнитті жүйе 
өлшемлерін іздеу саласы алдын ала елеулі тарылғанда, жоғары деңгейлі 
математикалық модельдер ретінде пайдалану мақсатқа сай жəне жоба- 
лауды «өңдеу» қажет.
Магнитті тізбек — бұл магнитті жүйе жəне оның магнитті өрісі 
туралы қарапайым түсінік. Мұндай түсінік кезінде электрмагнитті 
процестер «магнит қозғаушы күштер» (МҚК), «скалярлық магнитті 
потенциалдардың айырмасы» (магнитті кернеу), «магнитті ағын», «маг- 
нитті кедергі» сияқты мұндай ұғымдарды қолданып сипатталады. Бұл 
ұғымдар сəйкесінше «электр қозғаушы күштер» (ЭҚК), «электр керне- 
уі», «өткізгіштік ток» жəне «электр тізбегінің кедергісі» ұғымдарына 
ұқсас.
Электр жəне магнитті тізбектері арасындағы ұқсастық формалды. 
Мысалы, өткізгіштердің электр өткізгіштігі оқшаулауыштарға қараған- 
да шамамен 10
10 
есе жоғары, сонда магнитті жұмсақ материалдардың 
магнит өткізгіштігі əдетте магнитті емес материалдарға қарағанда 10
3
— 
10
6 
есе көп. Электр аппараттарының магнитті жүйесінің көпшілігінің 
магнитті тізбектері магнитті ағынды үзбейтін, ал тек оның жолындағы 
магнитті кедергісін ұлғайтатын магнитті емес саңылаулардан тұрады.

5
M
M
Тұрақты токтың электр тізбегіндегі оқшаулаушы аралық іс жүзінде 
токты ажыратады. Магнит өтімділігі токқа (магнитті ағынға) тəуелді, 
ал токтан электрлік шекті өтімділік мүлдем тəуелді емес (өтімділікті 
қыздыру есебінсіз). Бұл ерекшеліктер электр тізбектерін есептеуге қа- 
рағанда аса күрделі магнитті тізбектердің есептеулерін жасайды.
Тұрақты токтың магнитті тізбектерді талдау жəне есептеу үшін үш 
заңды қолданады: Кирхгофтың бірінші жəне екінші заңдары жəне маг- 
нитті тізбектерге арналған Ом заңы.
К и р х г о ф т ы ң б і р і н ш і з а ң ы: магнитті тізбек желісіндегі Ф 
магнитті ағындардың алгебралық сомасы нөлге тең, яғни
∑ ф = 0. 
(1.1)
Түйінге кіретін ағын бір белгімен, ал түйіннен шығатын ағын – 
басқасымен алынады.
Кирхгофтың бірінші заңын магнитті тізбек үшін магнитті индукция 
желілерінінің үздіксіздік шарттарынан шығады
∫ 
BdS 
= 0,
мұндағы В — магнитті индукция; S — кейбір тұйық бетінің ауданы. 
К и р х г о ф т ы ң е к і н ш і з а ң ы: тұйық контурдың кез келген ер-
кінше аралау үшін магнитті кернеудің алгебралық сомасы осы контурда
əрекет ететін МҚК алгебралық сомасына тең, яғни
∑ 
U
= ∑
F
, 
(1.2)
мұндағы 
U
—
контур учаскесінің кедергісіндегі магнитті кернеу; 
F 
—
осы контурда əрекет ететін МҚК.
Егер контурды айналу бағыты магнитті кернеудің нақты немесе 
шартты қабылданатын (ол айқын болмағанда) оң бағытымен сəйкес кел- 
се, онда бұл кернеу «плюс» таңбасымен қойылады; егер сəйкес келмесе
—
«минус» таңбасымен қойылады. Магнитті кедергіде магнитті керне- 
удің оң бағыты осы кедергідегі ағынның оң бағытымен сəйкес келеді. 
Егер МҚК бағыты айналу бағытымен сəйкес келсе, онда МҚК «плюс» 
таңбасымен; егер сəйкес келмесе – «минус» таңбасымен қойылады.
Егер қандай да бір шаманың есептелген мəні «плюс» таңбасымен 
алынса, онда алдын ала қабылданған шартты оң бағыты нақтымен 
сəйкес келеді; егер «минус» таңбасымен алынса, онда ол нақтыға қара- 
ма-қарсы.
Магнитті тізбекке арналған Кирхгофтың екінші заңы толық ток за- 
нынан шығады
∫
Hdl 
= ∑ 
I
,
мұндағы Н — тұйық контурдың бойында ұзындықпен магнитті 
өрістің кернеулігі; ∑ 
I 
— осы контурды тесіп өтетін токтардың алге- 
бралық сомасы.

6
,
U
м
- φ
- φ
Тұрақты токтың магнитті тізбегінің учаскесіне арналған Ом заңы:
Ф = 
U 
/
R
= 
U 
Λ 
(1.3)
м м 
m
мұндағы 
R
м — тізбек учаскесінің магнитті кедергісі; Λ — осы учаскенің 
магниттік өткізгіштігі.
Магнитті тізбекке арналған Ом заңы (1.2) формуласын есепке ала 
отырып, толық ток заңынан шығады. Тізбектер əдісімен магнитті жүй- 
ені есептеу дəлдігі елеулі дəрежеде магнитті жүйені қоршаған магнитті 
емес кеңістік учаскелерінің магнитті өткізгіштіктерін анықтау дəлдігіне 
тəуелді.
Ұштарының арасында магнитті кернеу əрекет ететін ауадағы маг- 
нитті ағынның кейбір еркін түтікшелерді қарастырамыз (1.1-сурет),
м1 
м2
мұндағы φ , φ
—
түтікшенің скалярлық магнитті əлеуеттері.
м1 
м2
(1.3) формулаға сəйкес ауданы 
dS 
жəне ұзындығы 
dl 
осы түтіктің 
элементар учаскесінің магниттік өткізгіштігі
ΔΛ = 

жүктеу 8,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: