Коммуникативтік: электр машиналарының құрылысы мен қолдануын түсіндіру;
Мәселелерді шешу: Тұрақты ток генераторының құрылысын меңгеру
Сабақтың түрі: Жаңа білімді хабарлау.
Қолданылатын технология: Ақпараттық коммуникативтік технология.
Қолданылатын құрал-жабдықтар: Мультимедиапроектор, слайдтар жинағы, электрлік аспаптар.
Қолданылған әдебиеттер: Ахметов А.К. «Электротехника» А.: Фолиант 2010 ж. Нәдіров Е.Е., Балабатыров С.Б., Ғали К.О. «Электротехника және электроника негіздері» Алматы 2012 ж.
Әдістемелік нұсқау.
Электрлік машиналар электр энергиясын механикалық энергияға, механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіру үшін қолданылады. Электрлік машиналардың асинхронды, синхронды түрі болғандығына және оларды жүргізу әдістерімен, қолдану жолдарымен, олардың энергияны басқа түріне түрлендірген кезде электрлік жетек түрлерін, басқару және қорғау аппараттары мен таныстыру қажет. Тұрақты ток машиналарының айырмашылығын көрсету.
Дәріс
Кез-келген электр генераторының жұмысы электромагниттік индукцияның заңын пайдалануға негізделген. Сондықтан тұрақты токтың генераторы да, айнымалы токтың кез келген генераторы сияқты полюстер мен обмоткасы бар якорьдан тұрады. Жоғарыда көрсетілгендей, N және S полюстерінің магнит өрісінде айналатын орам ең қарапайым генератор болып табылады. Ондай орамда,уақытпен салычтырғанда,айнымалы э.қ. күш индукцияланады. Сондықтан орам ұштарын ораммен бірге айналатын контактілі сақиналармен қосқанда,жүктегі қозғалмайтын щеткалар арқылы айнымалы ток жүреді,яғни мұндай машина айнымалы токтың генераторы болып табылады. Айнымалы токты тұрақты токқа айналдыру үшін, жұмыс принципі төмендегідей коллектор қолданылады.
Орамның ұштарын 1коллектор пластиналары деп аталатын,екі мыс жарты сақинаға (сегменттерге) қосады. Бұл пластиналарды машинаныңвалына мықтап бекітеді де,оларды бір-бірінен және валдан изолияциялайды. Пастиналарға энергия қабылдағышпен электрлі қосылған қозғалмайтын щеткалар 2 және 3 орналастырылған. Орам айналдырғанда коллекторлы платиналарда қозғалмайтын 2 және 3 щеткалардың әрқайсысы пластинамен ауыса жанасатындай,машинаның валымен қоса айналады.
Коллектордағы щеткалар орамда индукцияланатын э.қ. күш нольге тең болған кезде бір платинадан екіншіге ауысатындай етіп орнатылады. Бұл жағдайда якорь айналғанда,магнит өрісінің бір қалыпты таралуынан,орамда синусоидалы өзгеретін э.қ. күші индукцияланады, бірақ щетканың әрқайсысы коллекторлы пластинамен берілген уақытта белгілі бір полярлықтағы полюс астындағы өзіне сәйкес өткізгішпен жанасады.
Егер якорьға бірімен-бірі 90֯ бұрыш жасап орналасқан екі орам орналастырып, олардың ұштарын төрт коллекторлы пластиналармен қоссақ, онда э.қ. күш пен сыртқы желідегі токтың толықсымасы едәуір азаяды.
Коллекторлы пластиналардың санын арттырғанда, толықсымасы жылдам азаяды да жұп полюске 16 пластина келетін болғанда 1%-тен аз болады. Сонымен көп санды коллекторлы пластиналарда э.қ. күш пен ток іс жүзінде тұрақты болады. Кез-келген электр машинасындағы сияқты тұрақты токтың генераторында да қозғалмайтын және айнымалы бөліктер бар.
Тұрақты ток машинасында қозғалмайтын бөлігі индукциялаушы,яғни магнит өрісін туғызушы, ал айналушы-индукцияланатын бөлігі болып табылады.
Машинаның қозғалмайтын бөлігі (статор) бас полюстерден 1 , қосымша полюстерден 2 және станинадан 3 құралады. Бас полюс машинада магнит ағынын туғызатын, электромагнит болады.
1.Электромагниттің құраушы бөліктері өзекше 4 , қоздыру обмоткасы 7 және полюс ұшы 8 болып табылады. Полюстер табанға 6 болттың 5 жәрдемімен бекітіледі. Полюстің өзекшесі болаттан құйылады және көлденең қимасы сопақша болып келеді. Полюстің ішіне изоляцияланған мыс проводтардан оралып жасалған қоздыру обмоткасын жасай отырып, тізбек катушкалары қоздыру орамасын жасай отырып, тізбектеп жалғанады.
Қоздыру обмоткасынан жүріп өтетін ток манит ағынын туғызады. Полюстің ұшы да қоздыру обмоткасы полюсте ұстап тұрады да, полюстің астында магнит ағынының біркелкі тарауын қамтамасыз етеді. Полюстің ұшын полюс пен якорь арасындағы ауа кеңістігі полюстік доғаның ұзына бойында бірдей болатындай формада етіп жасайды. Сондай-ақ қосымша полюстер де өзекше мен өзекшеге орналастырылған катушка түріндегі обмоткадан тұрады.
Қосымша полюстер бас полюстердің ортасындағы нүктелерге орналастырылады және олардың саны не бас полюстердің санына тең, не екі есе аз болуы мүмкін. Жоғары қуатты машиналарға арналған қосымша полюстер щеткалар астындағы ұшқынды жою қызметін атқарады. Қуаттары аз машиналарда, әдетте, қосымша полюстер болмайды.
Генератордың табаны болаттан құйылады да, машинаның тұлға сүйеніші болып табылады, оның ішіне магнит ағыны тұйықталатын болғандықтан оны кейде мойынтұрық деп атайды. Табанға басты және толықтауыш полюстер бекітіледі, сондай-ақ маңдай жағына машинаның валын ұстап тұратын подшипникті бүйіп қалқандар бекітіледі.
Машинаның айнымалы бөлігі өзекшеден, обмоткадан және коллектордан тұрады. Якорьдың өзекшесі цилиндр түрінде болып келеді де электротехникалық болат табақшалардан қаттап жиналады. Бұл табақшалар құйынды токтардағы шығынды азайту үшін бір-бірінен лакпен немесе қағазбен изоляцияланады. Болат табақшаларды станоктарда қалыпқа салып штамптайды, осыдан пайда болған паздарға якорь обмоткасының өткізгіштері салынады.
Якорьдың корпусына обмотка мен якорь өзекшесін салқындататын ауа каналдары жасалады. Обмотка, арнаулы қалыптарда дайындалып, якорь өзекшесінің паздарына орналастырылған секциялардан тұрады. Бір орамды секция өз ара қосылған екі актив провод болып табылады. Секцияларда біреу емес бірнеше орам болуы мүмкін. Мұндай секциялар көп орамды деп аталады. Обмотка өзекшеден мұқият изоляцияланып паздарға ағаш сыналармен бекітіледі. Маңдай бөліктер болат құрсаулармен бекітіледі.
Якорьға орналастырылған, обмотканың барлық секциялары өз ара тізбектеліп қосылып,тұйық тізбек жасайды. Обмотка схемасы бойынша,бірінен соң екіншісі келетін екі секцияны жалғастырушы проводтар коллекторлы пластиналарға пластиналарға қосылады. Коллектор жеке пластиналардан тұратын болып табылады. Коллекторлы пластиналар суық күйде созылған мыстан жасалып, өз ара және корпустан миканит қабатымен изоляцияланады. Вулканға коллекторлы пластиналарды бекіту үшін оны «қарлығаш құйрығы» формалы етіп жасайды да, пластина формасына сай істелген шайба мен втулканың шығыңқы жеріне қыстырады. Шайба втулкаға болттармен бекітіледі.
Коллектор конструкциялық жағынан машинаның ең күрделі және жұмыс істеуде ең жауапты бөлігі болып табылады. Щетканың астындағы соғуды және ұшқындануды болдырмау үшін коллектордың беті мұқият цилиндр түрінде жасалу керек.
Якорьдың обмоткасын сыртқы тізбекпен жалғау үшін коллектордың ішіне қозғалмайтын щетка орналастырылады. Жоғары кернеулі машиналарда, щетка мен коллектордың арасында ауыспалы кедергісі көп болатын графитті щетка, төменгі кернеулі машиналарда бронь-графитті щетка ұстағыштарға орналастырады.
Щетка ұстағышқа орналастырылған щетканы төрт пружина бес коллекторға жапсырып тұрады. Әрбір щетка ұстағышта, параллель қосылған, щетка болуы мүмкін.
Шағын және орташа қуатты машиналарда траверс подшипникті қалқанға орнатылады немесе үлкен қуатты машиналарда олардың табандарына бекітіледі. Траверсті бұруға, сонымен бірге полюстермен салыстырғанда щеткалардың орнын ауыстыруға болады. Әдетте траверс, әрбір щетка бас полюстердің біреуінің ортасында болатындай етіп орнатылады.
Бекіту сұрақтары:
1.Тұрақты ток машинасының құрылысы
2.Тұрақты ток машинасының жұмыс принципі
3.Якорь дегеніміз не?
4.Щетка ұстағыштың құрылысы?
Достарыңызбен бөлісу: |
