Электрмагнит

жүктеу 3,62 Mb.

бет	33/36
Дата	01.12.2017
өлшемі	3,62 Mb.
	#2538

1 ... 28 29 30 31 32 33 34 35 36

7.3 Жұмысты орындау бойынша нұсқаулар

7.2 Тапсырма

7.2.1 Трансформатордың алынбалы өзекшесінің екі бөлігінің тартылыс күшінің орамадағытоғына тәуелділігін эксперементалды түрде шешу.

7.2.2 Эксперементті есептеумен тексеру.

7.3 Жұмысты орындау бойынша нұсқаулар

7.3.1 Қондырғыны 7.2 суретінде көрсетілгендей етіп жинаңыз. Интегралдауыштың ажыратқышын «Түсіру» жағдайына орнатыңыз, ал тізбектің шығуындағы ажыратқышты өшіріп тастаңыз. («жоғары» қалпында).

7.3.2 Кернеу генераторының блогін (КГБ) қосыңыз, интегралдауыш шығуындағы кернеу нөлге (< 10 мВ) жақын екендігіне көз жжеткізіңіз.

7.3.3 Тұрақты кернеудің 2В – вольтметр өлшемінің шегін орнатыңыз, интегралдауыштың қайта ажыратып қосқышын төменгі қалыпқа ауыстырып, бірден өзекшенің жоғарғы жартысын орамадан алып шығыңыз. Бұдан кейін лезде интегралдауыш шығуындағы кернеуді есептей бастаңыз.

7.3.4 Интегралдауышты «Түсіру» қалпына ауыстырып қосыңыз, оның шығуында нөлдік кернеу орнатылғандығына көз жеткізіп, ауыстырыпқосқышты қайта төменгі қалыпқа келтіріп, өзекшені орамаға үлкен биіктіктен лақтырмай, оны баспай, байыптап салыңыз. Шығу кернеуін қайта санай бастаңыз. Оның мәнінде алдыңғы тәжірибиедегі кернеудің мәнінен айырмашылығы болмауы тиіс, бірақ кернеудің алдындағы белгісі қарама-қарсы белгіге ауысады.

7.3.5 «Бергіш-интегралдауыш» жүйесін үлгілеу үшін, белгіні есепке алмай, кернеудің санақ нәтижелерін 7.1 кестесіне жаза отырып, алдағы тәжірибиені 5 рет қайталаңыз.

7.1 Кесте

U_вых, В есептеуішті шешкен кезде
U_вых, В өзекшені орнатқан кезде

7.3.6 Айтарлықтай айырмашылығы бар кернеудің мәндерін шеттетіп тастап, қалғандары бойынша «бергіш-интегралдауыш» жүйесінің тұрақтысы мен орташа мәнін есептеңіз

U_ср = ………….В, U_ср = ……………………г/B.

7.3.7 Тізбектің шығуындағы ажыратқышты өшіріп, орамадағы тоқтың бастапқы 50 мА мәнін орнатыңыз, интегралдауыштың «Түсіруін» жасап, бірден ораманың тоғын өшіріңіз. Вольтметр көрсеткішін есте сақтаңызнемесе жазып алыңыз. Осы тәжірибиені қосып, ажыратқан кезде бірнеше рет қайталап, 7.2 кестеге вольтметрдің, белгіні есепке алмай орташа түрде немесе жиі қайталанатын көрсеткіштерін жазып алыңыз.

7.3.8 Осы тәжірибиені 7.2 кестесінде берілген тоқтың басқа мәндерінде қайталаңыз.

7.3.9 Тәжірибиелік берілгендер бойынша күшті келесі формула бойынша граммен анықтаңыз: F_эксп = U_шығ нәтижені 7.2 кестесіне жазыңыз.

7.3.10 Есептік күшті «жалпы мағлұматтар» бөлімінде келтірілген формула бойынша анықтаңыз, оны грамға ауыстырып, 7.2 кестесіне енгізіңіз. 7.3 суретінде F_есеп(I) және F_эксп(I) графиктерін құрастырыңыз, оларды салыстырып, қорытынды жасаңыз.

7.2 Кесте

I, мА	U_шығ, В	F_эксп, г	F_есепт, г
50
100
150
200

Бақылау сұрақтары

1 Тұрақты тқоқтың магнит өрісіндегі тартылыс күші қалай анықталады?

2 Зертханалық қондырғыларда қолданылатын күш өлшеуіш бергіштерінің жұмыс принціпі қандай?

3 Зертханалық қондырғының принцпі.

8 Зертханалық жұмыс

Беттік эффекттер мен жақындық эффекттерін зерттеу

Жұмыс мақсаты: Беттік эффект пен жақындық эффектісі құбылыстарын эксперементалды зерттеу.

8.1 Теориялық мәліметтер

Айнымалы тоқ өткізгіштер қиылысы бойынша бірқалыпсыз үлестіріледі, осында тоқ тығыздығының ең үлкен мәні өткізгіштің бетінде болады, өткізгіштің бетінен түбіне ауысу шамасы бойынша кемиді. Осы құбылысты беттік эффект деп атаймыз.

Шеткі өткізгіштікке ие денелердегі айнымалы магнит ағыны осы денелерде өткізгіш денелердің ішіндегі магнит ағынын азайтатын құйынды тоқтың туғызады. Бұл эффект құйынды тоқтың магнитсіздену әрекеті деп аталады, бірақ, негізінен бұл да беттік эффект құбылысына жатқызылады.

Беттік эффект құбылысын электромагнит өрісінің кеңістік өткізгіші айналасынан құралған сымның тереңіне бойлауымен түсіндіруге болады. Сым тоқ арқылы қыздыруға шығындалғвн энергияны сым денесіне оның беті арқылы қоршаған ортадан берілетін электромагнит энергиясының ішінде жұтылу құбылысы ретінде қарастырған жөн. Айнымалы электромагниттік энергия өткізгіш ортаның тереңіне бойлауына қатысты өшеді. Сондықтан, айнымалы электр тоғы мен айнымалы магнит ағыны кезіндегі тоқ тығыздығының амплитудасы мен электр және магнит өрісінің кернеулілігіндегі мән өткізгіш материалдардан жасалынған дене беттерінде ең көп дәрежеде болады. Беттік эффект құбылысы жоғары жиілік кезінде жылдам пайда болады.

Егер айнымалы тоғы бар бірнеше өткізгіш бір-біріне тікелей жақын тұрса, олардың әрқайсысы тек өзінің ғана емес, өзге өткізгіштердің де айнымалы магнит өрісінің әсерінде болады. Сондықтан әрбір өткізгіште айнымалы электр тоғының үйлестірілу айырмашылығы оның оңашалуында жатыр. Бұл эффект жақындық эффектісі деп аталады. Ол да беттік эффекті сияқты өткізгіштердің активті кедергісінің қосымша ұлғая түсуіне әкеледі. Сымдарында тоқ қарама-қарсы бағытта ағатын электртораптың қос өткізгішті сызығындағы жақындық эффектісі бір-біріне беттетілген сым жақтарындағы тоқ тығыздығы қарама-қарсы жақтағыға қарағанда, басымырақ болуына әкеледі. Бұл тоқтың Z= r + x толық кедергісі ең кіші болып шығатын жолды таңдауға тырысатындығымен түсіндіріледі. Сымның активті кедергісі артады, ал тура және кері тоқтардық жақындауы кезінде контурдың эквивалентті индуктивтілігі кемитіндіктен, индуктивті кедергі де кеми түседі.

Болат заттарды индукциялық әдіспен беттік соғу кезінде беттік эффект пен жақындық эффектісі кеңінен қолданылады. Егер жоғары жиілікті тоғы бар жазық контурды болат дене бетіне жақындатсақ, онда осы дененің бетіне жақын жерінде индуктивті тоқ пайда болады.

Болат денеде жасалынған тоқ электро магниттік инерция принціпі бойынша индоктор тоғына қарама-қарсы бағытталады. Болат заттың тоғы индоктор өткізгішінің артығынан жүретіндігімен жақындық эффектісі көрініс табады.

Индуктор өткізгішіне кез-келген форма бере отырып, сәйкесінше болат заттағы тоқты бағыттап және қажетті орындарға келесі соғужасау үшін беттік қабат қыздырылуын алуға болады.

Айнымалы тоқ өткізгіш құр шина қиылысы бойымен беттік эффект пен жақындық эффекттің нәтижесінде біртексіз үйлестіріледі. Тоқтың ең көп тығыздығы құр бетінен байқалып, көлденең қиылыс ортасына қарай кекемиді (8.1 а сурет). Тоқ бағыттары қарама-қарсы келетін жақын орналасқан қос құрларда сонымен қатар бір-біріне беттетілген құр бетіндегі тоқты ығыстыру да болады (8.1.б сурет). Осындай екі құрдағы тоқ бір бағытта болған кезде, тоқ сыртқы бетке ығыстырылады.

Электр машиналарының роторы немесе статоры ферромагниттік ойығында орналастырылған өткізгіште тоқты оның ашық беткі қабатынеа ығыстырылуы болады. (8.1.в сурет)

Тоқтың өткізгіштердің қиылысы бойымен біртексіз үйлестірілуі, оның активтік кедергісінің ұлғаюына әкеледі. Бұны электр машина мен тоқ өткізгіштердің жобасын жасағанда есепке алған жөн.

8.1 Сурет

Ферромагниттік ойыққа орналастырылған өткізгіш математикалық сипаттама жасау үшін ең қолайлы. Ойық жеткілікті биіктікте болғанда, оның түбінен көрінген электромагнит толқынын артығынан тұтынуға болады. Осы жағдайда ойық биіктігі бойынша тоқ тығыздығының істегі мәнінің үйлестірілуін келесі формуламен сипаттауға болады [1]

,

мұндағы

– өшу коэффициенті мен фаза коэффициенті;

– өткізгіштің ашық бетіндегі тоқ тығыздығының істегі мәні.

Бұл формулаларда:

I – өткізгіштегі тоқтың істегі мәні;

айнымалы тоқтың шеңберлі жиілігі;

 және өткізгіштің магниттік өтімділігі мен өткізгіштігі;

а = 2 мм - ойық ені;

b = 0,35 мм - өткізгіш құрдың қалыңдығы.

Осы формулаларға сәйкес тоқ тығыздығы экспоненциалды заң бойынша (көбейткіш

) z осі бойымен кемиді. Беттегі тоқ тығыздығының бастапқы фазасы 45^О тең және ұлғаюға қатысты z координаттары фаза бойынша кейінге қалу жағына қарай өзгереді( = 45^О – kz).

Тоқ тығыздығы өткізгіштің бетіндегіг қарағанда, е = 2,718 есе кем болатын  = 1/k электромагнит толқынының бойлау тереңдігі деп аталады. Бұл жұмыста әртүрлі өзара орналасу кезіндегі қалыңдығы . 0.35 мм және ені 25 мм ленталық мыс өткізгішінде тоқтың үйлесуі зерттеледі.

8.2 Сурет

Өткізгіш орналасуының 1 нұсқасы (8.2.а суретін қара) 8.1.б суретінде көрсетілген жақын орналасқан қос тікбұрышты құрдың ені бойында тоқтың үйлестірілуін эксперементалды зерттеуге мүмкіндік береді.

Екінші жағдайда (8.2.б суретінде) тәжірибие құр арасындағы арасындағы қашықтықтың d = 63 мм және d =3 мм мәнінде орындалуы мүмкін.

Ленталық өткізгіштің ара қашықтығы үлкен болған кезде ондағы тоқ таралуы 8.1.а (х осі бойымен) суретінде көрсетілген тіктөртбұрышты құрдың көлденең қабатының бірінің тоқ үлестірілуіне ұқсас келеді. Бұл жерде жақындық эффектісі аса көрінбейді.

Ленталық өткізгіштің ара қашықтығы жақын болған кезде, оларды 8.1б суретінде көрсетілген жақын орналасқан екі құрдың көлденең қабатының бірі ретінде қарастыруға болады. Көлденең осі бойында (х осі) жақындық эффектісі күшті байқалады.

Үшінші (8.2.в сурет) жағдайда мыс лентасы үш жақтан ферромагниттік экранмен ұсталынған және мұндағы тоқтың үйлестірілуі электрмашинаның ойығында орнықтырылған өткізгіштегіге ұқсайды (8.1.в сурет).

Төрт суреттелген нұсқаның әрбіреуіне арналған өткізгіштік ленталар шынытекстолиттік платада жөнделіп, тұйық контур түзеді.Оларға электр тоғы екі реттік орамасы өткізгіш ленталары мен қосқыш құрданжасалынған контурдың өзі болып табылатын төмендеткіш трансформатор арқылы беріледі. Өткізгіш контурдың бір нұсқасымен келтірілген зертханалық қондырғы 8.3. суретінде сұлбалы түрде көрсетілген.

Оны жинап алу үшін жинақтық панелінің жоғарғы сол жағына 170 орамды U- алынбалы өзекшенің бейнелі бөлігін бірге алып трансформатор орамасын орнатып, одан кейін орамаға зерттелудегі өткізгіш контурлардың бірін кигізіп, оны ораша шығуы бар қосқыш айырды тұғыр ретінде пайдалана отырып, жинақтауыш панелдің үстіне бекіту.

Тұғыр зерттелудегі өткізгіш пен жинақтауышпанельдің металды бетінің ара қашықтығын көбейту үшін қажет. Олай болмаса онда бағыттағыш құйынды тоқ зерттелудегі өткізгіште тоқтың үйекетелуін өзгертеді.

одан соң орамға алынбалы өзекшенің екінші жартысын салып, өзекшенің екі жартысын резеңке сақинамен бекіту керек.

Тоқ жібінің бойындағы кернеудің төмендеуін өлшеу үшін өткізгіш лентада кернеу бергіші (датчик) қызмет етеді. Ол да 8.3.суретінде келтірілген . ол ішіне екі миниатюралы түйіспе (контакт) орнатылған шынытекстолиттен жасалынған пластинка түрінде келеді. Түйіспенің сымдары зерттелудегі өткізгіште тоқ жібінің бойынан пластинканың ортасына дейін барады, содан соң 90^о бұрылып, бірге саптан кернеудің күшейткішіне өтеді. Түйіспелерді зерттелудегі бетке қысқанда, бергіштің жалғағыш сымдары осы бетке тығыз жақындықта орналаса түседі. Нәтижесінде өлшегіш тізбектің контурына жалғанған магнит ағыны нөлге жақындап, күшейткіштің кіруіне тоқ тығыздығына пропорционал кернеудің активті құраушысы жүргізіледі

мұндағы U –бергіш түйіспелерінің арасындағы кернеу;

Е –электр өрісі кернеулігінің тангенстік құраушысы;

l – бергіш түйіспелерінің арасының 0,1 м тең қашықтығы;

- мыс өткізгіштің меншікті өткізгіштігі.

Зерттелудегі өткізгіштегі тоқты өлшеу үшін, тоқтың 100 трансформалдану коэффиценті бар трансформаторы пайдаланылады. (8.3 сурет).

жүктеу 3,62 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 28 29 30 31 32 33 34 35 36