1.Тұрақты ток қозғалтқышы, құрылысы мен жұмыс жасау принципі.

Айналу жиілігін бірқалыпты (плавно) және кең диапазонда реттеуді қажет ететін электржетектерінде тұрақты ток қозғалтқыштары кеңінен қолданылады. Тұрақты ток қозғалтқыштарының қасиеттері де генераторлардікі секілді олардың қоздырылу әдісі мен және қоздыру орамдарының қосылу схемасына байланысты. Қоздырылу әдісіне байланысты электромагнитті жіне магниттіэлектрлі қоздырылатын болып жіктеледі. Электромагнитті қоздырылатын қозғалтқыштар якорь орамдары мен қоздырғыш орамдардың арасындағы электрлік байланысқа байланысты тәуелсіз, параллель, тізбектей және аралас қоздырылатын болып бөлінеді. Магниттіэлектрлі әдіспен қоздырылатын қозғалтқыштардың магнит ағыны тұрақты магниттер арқылы пайда болады.

Жоғарыда атап өтілгендей тұрақты ток машиналары да қайтарымды, яғни генератор ретінде де қозғалтқыш ретінде де жұмыс жасай алады. Құрылысы жағыныан тұрақты ток қозғалтқыштары генераторлардан айырмашылығы болмайды. Егер генераторды бірінші ретті қозғалтқыштан ажыратып қоздыру және якорь орамдарына кернеу беретін болсақ, якорь қозғалысқа келіп машина электр энергиясын механикалыққа түрлендіріп қозғалтқыштық режимде жұмыс жасай бастайды. Якорь орамдарындағы ток пен ЭҚК бағыттары 3.1-суретте көрсетілген.

3.1 –Сурет – Қозғалтқыштың якорь орамдарындағы ток пен ЭҚК бағыттары

Электрқозғалтқыштарының, соның ішінде тұрақты ток қозғалтқыштарының да қасиеттері олардың іске қосылу, жұмыстық, механикалық және реттеу сипаттамаларымен анықталады.

Қозғалтқышты жүргізіп жіберу кезінде оның тыныштық күйден бір қалыпты жылдамдықпен жұмыс жасау режиміне көшкенге дейінгі аралығы іске қосылу сипаттамасымен сипатталады, ол токтардың немесе моменттердің - еселік коэффициентімен көрсетіледі, мұндағы I_п – іске қосу тогы, I_ном – номиналь ток.

2.Тұрақты ток машиналарын қоздыру әдістері.

Тұрақты ток машинасы - айналыс механикалық энергияны тұрақты токтың энергиясына (генератор ретінде) және керісінше тұрақты токтың энергиясын механикалық энергияға (қозғалтқыш ретінде) түрлендіретін электр машинасы. Тұрақты ток машинасы қайтымды, яғни әрі генератор, әріқозғалтқыш ретінде жұмыс істей алады. Тұрақты ток машинасы негізгі магнит өрісі параллель, тізбектеле және аралас қоздырылатын, сондай-ақ тұрақты магниттері бар түрлерге ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп, үнемі әрі кең алқапта реттей алады. Тұрақты ток машинасы өнеркәсіптің электрқозғалтқышының айналыс жиілігін қатаң сақтау және кең аралықта өзгерту қажет болатын саласында кеңінен қолданылады.

3.Тұрақты ток генераторының негізгі сипаттамалары

Өндірістің барлық салаларында да, тұрмыста да, негізінен, айнымалы ток қолданылады. Бірақ тұрақты токты пайдалану қажет болатын кездер де бар. Мысалы, теледидарды қоректендіруде,радиоқабылдағыштарда, электрқозғалтқыштарда, электролиз тәсілімен аса таза металдарды алуда және басқа да көптеген мақсаттарда тұрақты ток колданылады. Тұрақты ток айнымалы токты түзету арқылы немесе тұрақты токтың генераторларынан алынады. Тұрақты токтың генераторлары айнымалы ток генераторлары сияқты жұмыс істейді. Бірақ бір айырмашылығы — тұрақты ток генераторларында коллектор деп аталатын қондырғы бар. Якорьдің ұштарын оңашаланған сақиналарға емес, изоляциялаушы материалмен бөлінген екі жарты сақинаға жалғайды. Олар ортақ бір цилиндрге кигізіліп, якорьмен бір осьтен айналады (2.22-сурет). Жарты сақиналарға жабысып тұрған щеткалар арқылы ток сыртқы тізбекке шығарылады. Рама әрбір жарты айналым жасаған сайын токтың бағыты қарама-қарсы бағытқа өзгереді. Ал, бірақ жарты сақиналарға дәнекерленген раманың ұштары әрбір жарты айналым сайын бір щеткадан екінші щеткаға ауысып отырады. Сонымен, рамадағы токтың бағыты өзгерген мезетте коллектор оның ұштарын ауыстырып қосып отырады. Осының нәтижесінде щеткалардың бірі үнемі генератордың оң полюсі болса, екіншісі теріс полюсі болып табылады. Тұрақты ток генераторларының жұмыс істеу процесінде якордың орамасында ЭҚК Е_а индукцияланады. Генераторға тиеу жүктелген кезде якор тізбегінде ток пайда болады, ал генератордың қысқыштарында якор тізбегінің ЭҚК-тер теңдеуімен белгіленетін кернеу

U=E_a-I_a R_a,                          (14.4)

мұнда R_a= R_a +R_Қ +R_ +R_Щ – якорь тізбегінің барлық бөлімшелерінің  кедергілер жинағы.

Генераторлардың білігінде М₁ айналу моментті құратын жетекші қозғалтқышпен айналуға келтіріледі. Егер де генератор бос жүріс ережеде жұмыс істесе, онда якорды айналдыру үшін шамалы бос жүріс момент М_О керек (қажалу және онда якордың құйын токтардан тұратын тежеуiш моменттерді теңестіруге). Жүктелген генератордың якорь орамасында ток I_a қоздыру магниттік өрісімен әрекеттік арқасында электрмагниттік момент М-ды құрады. Айналу жиілігі тұрақты кезде (n=const) жетекші қозғалтқыштың моменті қарсылас моменттердің жинағымен теңеседі, яғни

М₁=М_О+М                                                            (14.5)

Теңдеу (14.5) – генератордың моменттер теңдеуі. Теңдеудiң (14.5) екі жағын якордың  бұрышты жылдамдығын көбейтсек, қуат тендеуін табамыз

Р₁=Р_О+Р_ЭМ.

Әдеттегідей генераторлар тұрақты айналу жиілікпен жұмыс істегендіктен, оның мінездемелері n=const жағдайда қаралады.

Генератордың келесі негізгі мінездемелері бар:

а) бос жүріс мінездеме – бос жүріс ережедегі генератордың шыға берісіндегі кернеу U₀-дың қоздыру ток I_Қ-дан тәуелділігі: шыға берісіндегі кернеу

U₀=f(I_Қ); I_a =0 және n=const кезінде;

б) жүктемелі мінездеме – жүктеме ережедегі генератордың шыға берісіндегі кернеу U-дың қоздыру ток I_Қ-дан тәуелділігі: шыға берісіндегі кернеу

U=f(I_Қ); I_a 0  және   n=const кезіне де;

с) сыртқы мінездеме – генератордың шыға берісіндегі кернеу U-дың  жүктеме ток I_a –дан тәуелділігі

U=f(I_a); I_Қ =const және n=const кезіне де;

д) реттеуіш мінездеме – генератордың шыға берісіндегі кернеу U тұрақты кезіндегі  қоздыру ток I_Қ  -ның жүктеме ток I_a –дан тәуелділігі

I_Қ =f(I_a); U =const және n=const кезіне де.