98.Тұрақты ток машинасының құрылысы.

Тұрақты ток генераторы мен қозғалтқышы құрылымдық тұрғыдан бірдей машиналар болғандықтан құрылыстарын бірге, жұмыс жасау принциптерін жеке-жеке қарауға болады. Тұрақты ток машинасы статор жармасынан (статина), якорьдан (ротор), негізгі және қосалқы полюстерден, коллектордан, щетка құрылғысынан, полюс ұштамаларынан, якорь орамасынан, қоздыру орамасынан, т.б құрылымдық көмекші арналымды бөлшектерінен тұрады. Машина құрылысының негізгі элементтері 4.1 және 4.2 суреттерде көрсетілген.

99.Тұрақты ток машинасының генератор режиміндегі жұмысы.

Тұрақты ток машиналары электр қозғалтқыш және электр генератор ретінде қолданылады. Тұрақты ток машинасы деп механикалық түзеткіші (коллекторы) бар машинаны айтады. Коллектор тұрақты токты ауыспалы токқа алмастырады, себебі якордің (ротордың) тізбегінде тек ауыспалы ток аққан кезде энергияның үздіксіз электромеханикалық өзгерісі өтіп тұрады.

е_сым=В∙l∙ν

Тұрақты ток қозғалтқыштары жақсы реттеледі және олар артық салмаққа қабілетті болады. Сол себептен оларды әртүрлі механизмдердің жетегінде: металлургияда (прокат стандары, транспортёрлар), транспортта (электровоздар, трамвайдар, троллейбустар т.б.), жүк көтеру және жер қазу құрылыстарында (крандар, эскаваторлар), теңіз және дария кемелерінде, металлбаптау, қағаз, тоқыма өнеркәсіптерінде қолданады. Қуаттар кіші қозғалтқыштар автоматиканың көп жүйелерінде қолданады.

Тұрақты ток генераторлары бұрын тұрақты ток қозғалтқыштарды, аккумуляторларды және электролиз ванналарды электр энергиясымен қамтамасыз ететін автомобильдегі, самолеттегі, вагондардағы әртүрлі тұтынушыларды электржабдықтау үшін қолданатын.

Машинаның мықтылығын кемітетін щеткалы-коллекторлы аппараттың тұрақты ток машиналарының ішіне кіру олардың кемшілігіне жатады. Осы себептерден қазіргі уақытта стационар қондырғыларда тұрақты ток генераторлары жартылай өткізгіш түзеткіштермен ығыстырылып шығарылып жатыр, ал транспортта    жартылай өткізгіш түзеткіштермен бірге істейтін синхронды генераторлар қолдана бастады.

100. Тұрақты ток машинасының қозғалтқыш режимі.

Тұрақты ток қозғалтқыштарының жақсы реттеу қасиеттерi баржәне олардыңайналу жиiлiктерiн реттеуi, ауыспалы ток қозғалтқыштары электр жетектердiң күрделi жүйелерiнде кең қолданады.

Егер де тұрақты ток машинасын тұрақты токтың көзiне қоссақ, якорь орамаларында ток пайда болады. Якорь тоғымен қоздыру магниттiк өрiстiң өзара әрекеттестігі якорде М электромагниттiк моменттi туғызады, бiрақ бұл момент генератордағыдай тежеуiштi емес, айналдыру моменті болады.

Электромагниттiк моменттiң әсерiмен якорь айнала бастайды, яғни машина желiден электр энергияны тұтынып, оны механикалық энергияға өзгертедi де, қозғалтқыш ережеде жұмыс iстей бастайды. Қозғалтқыш якорь айналған  кезде магниттiк өрiсiнiң күш сызықтарын кеседi де, якорь орамасында ЭҚҚ  Е_А –ны индукциялайды. Бұл ЭҚҚ-тiң бағыты «оң қол» ереже арқылы табылады, яғни I_а тоғына керi бағытталады, сол  себептен оны қарсы ЭҚҚ деп атайды.

Тұрақты айналу жиiлiкпен iстеп тұрған қозғалтқышта U=E_a+I_aR_a                              (16.1)

формуладан көрiнiп тұр: қозғалтқышқа қосылған кернеу якорь орамасының ЭҚҚ-iмен және якорь тiзбегiндегi кернеу құлаумен теңестiредi. (16.1.)-ден якор тоғы тең

I_а=U-E_а/R_а                    (16.2)

Теңдеу (16.1) –дiң екi жағын якорь тоғына көбейтсек, онда якорь тiзбегiнiң қуат теңдеуiн табамыз           I_а=E_аI_а+I_а²R_а                           (16.3)

мұнда  UI_а- қозғалтқыштың желiден алатын қуаты: E_аI_а=М=Р_Э- қозғалтқыштың желiден алатын қуаты: I_а² R_а –якорь тiзбегiндегi электр шығынының қуаты. (16.3)-тiң түрлендiруiн былай жазуға болады

UI_а=  М + I_а²R_а .                                  (16.4)

Бұл теңдеудің талдауы көрсетіп тұр: егер де қозғалтқыштың білігіндегі жүктемені үлкейтсек, яғни электрмагниттік моментті үлкейтсек онда желістен алынатын UI_а қуатқа үлкейтеді. Желістің кернеуі тұрақты болғандықтан, жүктеменің үлкеюі якорь орамасындағы I_а токтың үлкеюімен қабаттасады.

Тұрақты токты машинаны қозғалтқыш ережеде жұмыс iстеген кезде оның ЭҚҚ-i және айналдыру моментi М генераторға жататын формулаларымен анықталады

Ea=C_eФn;     M=C_МФI_a,               (16.5)

Бiрақ та моменттiң бағыты керi болады. (16.1) және (16.5)-тен айналу жиiлiгi белгiленедi

n=E_a/C_eФ=(U-I_a R_a)/C_еФ.

Тұрақты токтың қозғалтқыштарының қасиеттері негізінде қоздыру орамаларының қоректендіру әдістерімен белгіленеді. Сол себептен қозғалтқыштар параллель, тізбекті және аралас қоздырылатын түрлерге бөлінеді.