АЛҒЫ СӨЗ
Электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын машиналарды электр қозғалтқыштары деп атайды. Электр қозғалтқыштар тұрақты және айнымалы электр тоғына арналып шығарылады. Олар негізінен механикалық энергия көзі ретінде өндірістегі, темір жолдағы, автомобиль, теңіз, әуе және ғарыш көліктеріндегі, ауыл және тұрмыс шаруашылықтардағы мыңдаған машиналар мен тетіктерді қозғалысқа келтіреді.
Электр қозғалтқыштар жұмысшы машиналарды немесе механизмдерді қозғалысқа келтіруге және сол қозғалыс пен технологиялық процестерді басқаруға арналған электрмеханикалық жүйенің, яғни электр жетегінің негізі болып табылады.
Электр жетегі технологиялық процестермен тығыз байланысты, оның салдары электр жетегіне жетілдіруші әсер етіп келеді. Технологиялық қондырғыларға қойылатын талаптардың үздіксіз артуы электр жетегінің тиісті дамуын, оның элементтік базасының жетілдірілуін қамтамасыз етті.
Өз кезегінде, электр жетегінің дамуы технологиялық ауқымға да әсерін тигізді, бұрын болмаған жаңа мүмкіндіктер ашылып, көптеген өндірістерді толық автоматтандыруға қол жетті.Ауыл шаруашылығында электр жетектерді кеңінен пайдалану ұдайы өсіп келеді, негізінен алғанда жиіліктік-реттелетін асинхрондық электр жетектерінің таралуы мол. Бұл жағдай, ауылшаруашылық өндірісіндегі қол еңбегінің үлесін азайтып шығарылатын өнімдердің бәсекелестік қабілеттерін арттырады. Қазіргі күндерде электр жетектері электр энергиясының 70% артығын тұтынады, сондықтан бұл салада энергия үнемдеудің негізгі потенциалы қорланған. Күн тәртібіне электр жетектерін тиімді пайдалану мәселесі ұздіксіз қойылып келеді.
Электр жетегі орындайтын операциялардың күрделігі мен көп түрлі болуы және құрамында электрондық, микропроцессорлық және компьютерлік құрылғыларды пайдалану, оны өте күрлелі техника қатарына жеткізді. Оларды монтаждау, баптау және эксплуатациялаумен шұғылданатын мамандардың теориялық және практикалық дайындық деңгейі жоғары болуы керек. Электрші мамандар автоматтандырылған электр жетегінің элементтік базасын, автоматты басқарудың тұйықталмаған және тұйықталған жұйелерінің құрастырылуының негізгі қағидалары мен жұмысын жете білуге тиіс. Сондықтан, электр жетегінің негіздерін оқып үйрену, оның заңдылықтарын біліп игеру электр энергиясын тиімді пайдаланудың алғашқы шарты болады.
Оқу құралында электр жетегінің теориялық негіздері, қозғалыс теңдеулері, механикалық сипаттамалары, бұрыштық жылдамдық пен моментті реттеу, өтпелі процестер, жұмыс режимдері, электр қозғалтқыштың қуатын таңдау негіздері қарастырылған.
Оқу құралы 5В071800-«Электр энергетикасы», 5В081200-«Ауыл шаруашылығын энергиямен қамтамасыз ету» мамандықтарының қазақ бөлімінде оқитын студенттеріне арналған, сонымен қатар оны басқа да инженерліқ мамандықтар 5В080600-«Аграрлық техника және технология», 5В072400-«Технологиялық машиналар және жабдықтар», 5В0071700- «Жылу энергетикасы» үшін де пайдалануға толығымен болады.
Еңбек қазақ тілінде алғаш рет жарияланып отырғандықтан кездесетін кемшіліктерді автор өз тарапынан мойындайды, және оқулықты жетілдіру туралы ой- пікірлеріңізді, ұсыныстарыңызды үлкен ризашылықпен қабылдайды.
ҚазҰАУ
Алматы қаласы, Сәтпаев көш., № 7 үй, 6-оқу ғимараты.
«Энергетикалық және ақпараттық жүйелер» факультеті.
Жалпы мағлұматтар
Электр жетегі ұғымының анықтамасы
Электр жетегі дегеніміз басқарылатын электрмеханикалық жүйе. Бұл жүйенің міндеті электр энергиясын механикалық энергияға және керісінше түрлендіру, сонымен қатар осы процесті басқару.
Электр жетегінің күштік және ақпараттық деп аталатын екі арналары бар (1.1-сурет). Бірінші арнамен түрлендіретін энергия тасымалданады (1.1-суреттегі жалпақ жебелер), екінші арна бойынша энергия ағынын басқару, жүйенің күй-қалпы, қызметі туралы мағлұматтарды жинау, өңдеу және ақаулықтарды іздестіру жүзеге асырылады (1.1-суреттегі жіңішке жебелер).
1.1-сурет. Электр жетегінің жалпы құрылымы.
Күштік арна электрлік, механикалық бөлімдерден және міндетті түрде байланыстырушы буын-электрмеханикалық түрлендіргіштен құралады. Күштік арнаның электрлік бөліміне электр түрлендіргіштер ЭТ кіреді. Электр түрлендіргіштер электр энергиясын қоректендіру көзінен, яғни электр желісінен, генератордан, аккумуляторлық батареядан және т.б. электрмеханикалық түрлендіргішке ЭМТ жеткізеді, ал егер қажет болса электр энергиясының параметрлерін түрлендіруді іске асырады.
Механикалық бөлім электрмеханикалық түрлендіргіштің қозғалмалы бөлігінен, механикалық берілістерден МБ, механикалық энергия пайдалы ұқсатылатын қондырғының жұмысшы бөлігінен құралады.
Электр жетегі бір жақтан электрмен жабдықтау жүйесі немесе электрэнергиясы көзімен, екінші жақтан технологиялық қондырғы немесе машинамен және ақпараттық түрлендіргіш АТ арқылы жоғары деңгейлі ақпараттық жүйемен, үшінші жақтан жиі түрде орындаушы-адаммен өзара әрекеттеседі (1.1-сурет).
Электр жетегі ішкі жүйе ретінде аталған жүйелерге олардың бөлімдері болып кіреді. Нақты алғанда, электрмен жабдықтау маманын электр жетегі, әдетте электр энергиясын тұтынушы ретінде қызықтырса, технолог немесе машиналар конструкторын-механикалық энергия көзі ретінде, АБЖ әзірлейтін және пайдаланатын инженерді оның жүйесін технологиялық процеспен немесе электрмен жабдықтау жүйесімен байланыстырушы жетілдірілген интерфейс ретінде қызықтырады.
Практика жүзінде механикалық энергиямен, қозғалыспен байланысты барлық процестер электр жетегімен іске асырылады. Тек қана, кейбір электрлік емес қозғалтқыштарды пайдаланатын автономдық көлік құралдары: автомобильдер, ұшақтар, кемелер ғана бұл қатарға кірмейді. Аздаған өндірістік қондырғыларда гидрожетек, ал одан да сирек пневмо жетек пайдаланылады.
Электр жетегінің соншалық кең көлемде таралуы электр энергиясының ең әмбебап энергия болуымен, оның кез-келген қашықтыққа жеткізілуі мүмкіндігімен, пайдалануға тұрақты дайындығымен, кез-келген энергия түріне жеңіл айналуымен тікелей байланысты.
Бүгінде, аспаптық жүйелерде қуаты микроватт бірлігімен теңесетін электр жетегі пайдаланылса, ал ірі газ станцияларында компрессор қондырғының электр жетегінің қуаты ондаған мегаваттқа жетеді.
Электр жетегінің айналу жиілігінің диапазоны да осындай мөлшерде, мысалы жартылай өткізгіш кристалдарын тартып шығаратын қондырғының қозғалтқышының білігі ондаған сағаттарда қозғалыс бірқалыптылығына қатаң талаптарды орындай отырып бір ғана айналым жасайтын болса, қазіргі заманғы жақсы деген станоктың ажарлаушы дөңгелегінің айналу жиілігі 150000 айн/мин жетеді.
Қазіргі электр жетегінің қолдану аясы шексіз кең, жасанды жүректен адымдаушы экскаваторға, желдеткіштен радиотелескоп антеннасына, кір жуғыш машинадан икемді өндіріс жүйесіне дейін қамтиды. Электр жетегінің технологиялық аямен тығыз өзара әрекеті оның өзіндік ерекшелігі болып табылады және осы жағдай оның дамып жетілуіне қуатты әсер беріп келеді. Технологиялық қондырғылар тарапынан үздіксіз өсіп келе жатқан талаптар электр жетегін жетілдіру, оның элементтік базасын дамыту методикалық негіздерін тереңдету қажеттіліктерін анықтайды. Өз кезегінде дамып келе жатқан электр жетегі технологиялық аяға оң ықпал етеді, жаңа, бұрын қол жетпеген мүмкіндіктерді қамтамасыз етеді.
Энергетикалық тұрғыдан алғанда электр жетегі электр энергиясын бас тұтынушы болып табылады, өркендеген елдерде ол барлық өндірілетін электр энергияның 60% астамын тұтынады. Ал, бұл жағдай, энергетикалық ресурстар тапшылығы кезінде электр жетегінде және электр жетегі құралдарында энергия үнемдеудің өткір мәселесін көтереді.
Мамандардың есебі бойынша, энергетикалық ресурстарды үнемдеу, мысалы 1 тонна шартты отынды үнемдеу, оны өндіруден екі есе арзанға түседі. Ал келешекте бұл қатынастың өзгеретініне көз жеткізу қиын емес: отын өндіру қиындай түсуде және оның қоры сарқылып барады.