5. Пәннің оқу-әдістемелік картасымен қамтамасыз етілуі

№№	Курс бойынша оқулықтар мен оқу құралдарының атауы	ҚарМУ кітапханасындағы оқулықтар мен оқу құралдарының саны
	1.Негізгі әдебиеттер*
1	Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учеб. для вузов. – М.: Транспорт, 1989.	20
2	Банников С.П. Электрооборудование автомобилей: Учеб. для вузов. – М.: Транспорт, 1981.	20
3	Галкин Ю.М. Электрооборудование автомобилей и тракторов: – М.: Прогресс, 1990.	10
	2.Қосымша әдебиеттер*
6	Чижков, Ю. П. Электрооборудование автомобилей [Текст] : курс лекций / Ю. П. Чижков. - М. : Машиностроение, 2003 - .	2
7	Шабалин, Н. Н. Устройство и организация работы железнодорожных станций [Текст] : учебник для тех.школ / Шабалин Н.Н., Фефелов А.М. - М. : Транспорт, 1977.
8	Организация движения на железнодорожном транспорте [Текст] : учебник. - 6-е изд.,перераб.и доп. - М. : Транспорт, 1978. - 552 с.
	2.1 Мерзімдік әдебиеттер (басылымдар)
8	Журнал Железнодорожный транспорт
2.3 Интернет көздері
9	http://www.zdt-magazine.ru/
10	http/ www.po-stroy.ru/antigololednye-reagenty.html
11	Официальный интернет ресурс Мин.ТК.http://www.google.kz/

6. Лекциялық кешен (лекция тезисі)

Лекция тақырыбы: Трансформаторлар

Трансформатор дегеніміз бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі айнымалы токтың екінші кернеуіне түрлендіретін стати-калық электр-магниттік аппарат.

Трансформаторлар іс жүзінде электр энергиясын үлкен қашықтыққа беру, энергияны қабылдағыштар арасында тарату үшін және әртүрлі түзеткіш, күшейткіш т. б. құрылғаларда кеңінен қолданылып отыр.

Электр энергиясын электростанциядан оның тұтынушыларына берерде, өткізгіш сымдар арқылы өтетін ток күшінің үлкен мақызы бар, Токка байланысты электр энергиясы берілетін желі сымының қимасы таңдап алынады. Сым қимасы бойынша оның құны және оларда болатын энергия шығыны анықталады.

Егер бір ғана мәнді берілетін қуатта кернеуді кебейтсек, онда соншалықты оньщ тогы азаяды. Бүл электр энергиясын беретін желінің сым еткізгішінің көлденең қимасын азайтуға мүмкіндік береді, ал ол түсті металды үнемдеуге және желідегі энергия шығынын азайтуға алып келеді. Желідегі сымның көлденең қимасы мен ондағы қуат шығьшы мынадай өрнектермен анықталады: q = I/δ; Р_ж =I²R = glδР/U; бұл жерде R = lg/q = Sδl/I мұндағы q — сымның көлденең қимасы, (мм²); I—ток, (А); δ — ток тығыздығы, А/(мм²); U — электр берілетін желідегі кернеу В; Р — берілетін қуат, Вт.

Р_ж — желідегі қуат шығыны Вт; R — сымның кедергісі. Ом; l — желі ұзындығы м; ρ — өткізгіш материалының меншікті кедергісі (Ом мм²). Сонымен, желі сымының көлденең қимасы мен қуат шығыны оның кернеуіне кері пропорционал.

Электр станцияларында электр энергиясы кернеуі 11—18 кв (кейде 30—35 кв) синхронды генераторлармен өндіріледі.

Бұл кернеу пайдаланушылардын, тікелей қолдануына өте жоға-ры болранымен, энергияны үнемді түрде үлкен қашықтыққа беру-ге жеткіліксіз. Қернеуді есіру үшін жоғарылатқыш трансформаторлар қолданылады.

Электр энергиясын пайдаланушыларының кауіпсіздігін сактау мақсатымен электр энергиясының қабылдағыштары (қыздырғыш қыл сымды шамдар, электр қозгалткыштары т. б.) теменгі кернеуде (110—380 В) жұмыс жасауға есептеледі. Оньщ үстіне жоғарғы кернеу кезінде ток жүретін беліктер өзара күшті оқшауламаланған болуы керек, бұл аппараттар мен аспаптар конструкциясын күрделілендіруге алып келеді. Сондықтан энергия берілісінде кол-данылатын жоғарғы кернеумен қабылдағыштарды тікелей қоректендіруге болмайды. Ол үшін энергия қабылдағыштарға энергияны төмендеткіш трансформаторлар арқылы береді.

Сонымен, электр энергиясы өндіретін жерден пайдаланатын . жеріне берілгенше бірнеше рет (3—4 рет) трансформацияланады. Сонымен бірге төмендеткіш трансформаторлар таратушы торабтарда бір уақытта және де бар қуатымен косыла бермейді. Осы-ның салдарынан орнатылған трансформаторлардың қуаты электр станциялардағы электр энергиясын өндіретін генераторлардың куаттарынан бірнеше есе (7—8 есе) көп болады.

Трансформатор болат магнит өткізгішіне орнатылған екі оқ-шауламаланған орамадан тұрады, Электр знергиясы көзінің желісіне қосылған ораманы біріншіреттік орама, ал энергияны қабылдағыштарға беретін ораманы екіншіреттік орама деп атайды.

Әдетте бірінші және екіншіреттік орамалардың кернеулері бір-дей болмайды. Егер біріншіреттік кернеу екіншіреттік кернеуден аз болас онда ондай трансформаторды жоғарылатқыш, ал керісінше болса онда — төмендеткіш трансформатор деп атайды. Кез келген трансформаторды әрі төмендеткіш, әрі жоғарылатқыш трансформатор ретінде қолдаиуға болады.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№2 дәріс

Тақырыбы:Трансформаторлардың жұмыс жасау принциптері және құрылысы

Трансформатордың жұмысы электромагниттік индукция құбьіт лысына негізделген. Егер трансформатордың бірінші реттік орамасын айнымалы ток көзі желісіне қоссақ, одан ағатын айнымалы ток трансформатордың өзекшесінде айнымалы магниттік ағын қоздырады. Магниттік ағын трансформатордьщ екіншіреттік орамасын қиып өтіп онда ЭҚК индукциялайды. Осы ЭҚК әсерімен екін-шіреттік орамадан және энергия қабылдағышы арқылы ток жүре-ді. Сонымен, электр энергиясы трансформациялау аркылы бірін-шіреттік тізбектен басқа кернеумен екіншіреттік тізбекке беріледі. Екіншіреттік тізбекке қосылған энергия қабылдағышы осы кернеуге есептелінген.

Бірінші және екіншіреттік орамалар арасындағы магниттік байланысты жақсарту үшін олар болат магнит өткізгіштерінде ор-наластырылады. Құйынды токтар әсерінен болатын шығынды азайту үшін трансформатордың магниттік өткізгіштері жұка (қалың-дығы 0,5 және 0,35 мм) оқшауламамен (қызуға төзімді лакпен) бүркелген трансформаторлық болаттан жиналады. Трансформаторлық болат суытылған не ыстық күйінде жазылуы (басылуы) мүмкін.

Суық күйінде жазылған болаттың жазылым бағытымен сәйкес келетін бағыт бойынша магниттік өтімділігі (ыстық күйінде жазылған болатқа қарағанда) жоғары, ал жазылым бағытына көлденең бағытта біршама төмен болады. Сондықтан суық күйінде жазылған болаттан магниттік өткізгіштерді магниттік сызықтары болат жазылымының бағытымен тұйықталатындай етіп жасайды. Қуаты аз трансформаторлардьщ магниттік өткізгіштері суық кү-йінде жазылған болат таспасынан жасалынады.

Қуаты үлкен трансформаторлардың магниттік өткізгіштері бо-лат тілімдерінен жиналады.

Суық күйінде жазылған болатты кесерде құрастырылған маг-ниттік өткізгіштегі магниттік сызықтардын, бағыты болат жазылы-мынын, бағытына сәйкестендіріледі.

Ыстық күйінде жазылған болаттың магниттік етімділігі бар-лық бағытта бірдей болады. Қуаты аз трансформаторлардаң маг-ниттік өткізгіштері болат табақшаларынан штампт арқылы жасалынған III — және II тәріздес кеспелерден жиналады.

Магниттік өткізгіштің пішініне және оларда орамалардың ор-наласуына байланысты тарнсформаторлар стерженьді (оқтаулы) және сауытты болады. Бір фазалы стерженьді трансформаторлардың орамалар орналасқан екі стержені болады (74, а-сурет). Бұл стержендер екі жағынан жармамен (ярмомен) магниттік ағын болат арқылы тұйықталатындай етіліп қосылған. Бір фазалы сауытты трансформаторда (74, б-сурет) трансформатордың барлық орамдары орналасқан бір стержень болады. Стержень жармамен екі жақты қамтылып (броняланып), орамды механикалық зақым келуден біршама қорғайды.

Бір фазалы трансформаторлардьщ магниттік өткізгіштері, а — стерженді, б — сауытты. 75-сурет. Жоғары қуатты трансформатор-дьщ магниттік өткізгішінде орамалар орналасуы, г — таспалы сауытты.

Суық күйінде жазылған болаттан жасалған магниттік өткіз-гіштердің әрі стерженді (74, в-сурет), әрі сауытты (74, г-сурет) түрлері таспалы етіліп жасалынады.

Қазіргі кездегі үлкен қуатты трансформаторлар тек стерженді түрде жасалынады, өйткені олардың сауытты магниттік өткізгіш терге қарағанда, жоғары кернеулік орамасының магниттік өткіз-гішінен оқшауламасы ете қарапайым болады.

Сауытты магниттік өткізгіштерде магниттік ағын стерженнен шығып екіге бөлінеді. Мұнда оның жарма арқылы тұйықталатын бір бөлігі стерженнен өтетін белігінен екі есе кәп, сондықтан жар-маның қимасын стерженнің қимасына қарағанда екі есе кіші жасайды.

Өлшеуіш және лабораториялық трансформаторларда, және де жоғарылатылі-ан жиілікте тор тәрізді (сақина тәрізді) магниттік еткізгіштер қолданылады. Олардың артықшылыктарына салыс-тырмалы магниттік кедергісінің аздығы мен сыртқы ағын сейілуі-нің толық дерлік жоқтығы жатады.

Орамаларын тороиод шеңберінің бойымен біркелкі орналастыр-ған жағдайда мұндай трансформаторлар сыртқы магнит өрісіне, олардың бағытына тәуелсіз, сезімтал болмайды.

Тороиодтың магниттік өткізгіштері суық күйінде жазылған бо-лат таспасынан жасалынады, ал орамалары қайық тәріздес арна-йы станокта оралынады.

Трансформатордын. орамалары кебінесе магниттік өткізгішінін, стерженіне центрлес кигізілетін цилиндр (дөңгелек) орауыш пі-шінде жасалынады. Мұндай пішінді орамалар трансформатордың жұмыс жасауы кезінде пайда болатын центрден жан-жаққа тара-латын (радиальды) механикалық күштерге жақсы төтеп бере алады. Кейбір кездерде күрделі пішінді орауыштар — тікбұрышты, сопақша т. б. қолданылады. Токтары аз орамалар көлденең қима-сы дөңгелек оқшауламаланған алюминий не мыс сымдардан ора-лады, ал үлкен токтарда — тік бұрышты көлденең қималы сымдардан оралады.

Цилиндрлік орамалардын, орналасуы 75 — суретте көрсетілген.

Магнит өткізгіш стерженіне жақын теменгі кернеулік (ТК) ора-ма орналасқан, өйткені оны магниттік еткізгіштен оқшауламалау, жоғары кернеулік орамаға (ЖК) қарағанда оңайлау. Теменгі кернеулік орама магниттік өткізгішінен төсем, білте тақтайша т. б. оқшауламалағыш белшектермен (жиі электрлік картонмен) оқшауламаланады. Жоғары кернеу орамасын төменгі кернеу орама-сынан оқшауламайды.

Цилиндрлі орама үшін магниттік өткізгіштің келденең қимасына деңгелек пішін беру дұрыс болар еді, тек сонда ғана орамалар қамтитын ауданда болатпен толтырылмаған саңылаулар қалмайды. Болатпен толтырылмаған саңылаулар аз болған сайы-н орамалардың орамдарының үзындығы да кысқа болады, демек, магниттік өткізгіштің берілген көлденең қимасының ауданы үшін жұмсалатын орамалық сымның массасы да азаяды. Бірақ көлденең қимасы деңгелек тәрізді келетін магниттік өткізгіш жасамайды. Көлденең кимасы дөңгелек келетін магниттік еткізгіш жасау үшін оны ені әртүрлі көптеген болат табақтарынан жинау керек. Сондыктан қуаты үлкен трансформаторларда магниттік өткізгіштердің кәлденең қимасы сатылы (саты саны 9—10-нан артық емес) болып келеді. Өзекше кимасындағы саты саны шеңбер ширегіндегі бұрыш санымен анықталады. 75-суретте магниттік өткізгіштің үш сатылы келденең қимасы керсетілген.

Жақсылап суыту үшін қуатты трансформаторлардың магниттік — өткізгіштерінде болат табақтарының жазықтықтарына параллель және перлендикуляр жазықтықтарда суытатын каналдар жасалы-нады. Суытушы каналдарды орамаларда да жасайды.

Қуаты аз трансформаторларда магниттік өткізгішінің көлденең қимасыныц пішіні төртбұрышты болады. Орамаларға да тертбұ-рышты орауыш пішіні беріледі. Аз токтарда трансформатордың жұмысы кезінде пайда болатын центрден жан-жаққа таралатын (радиальды) механикалық күштердің шамасы аз болғандықтан олардың орамаларын жасау да жеңілдейді.

Трансформатордың магниттік өткізгішін түйістіріп және айқастырып жинайды. Түйістіріп жинауда магниттік өткізгіштің барлық бөліктерін белек тілімдерден немесе жалпақ табақтардан жеке түрде, одан соң бірге жинайды. Бұлай жинау кезінде трансформаторды құрастыру және бөлшектеу оңайланады. Бірақ түйіскен жерге магниттік кедергісін кебейтетін оқшауламағыш төсем қою қажет.

Жарманы орнатқан кезде оньщ тіліктері стержень тіліктерімен дәл келмейді, сондықтан жарма мен стержень тіліктері тұйықтал-ған болып шығады. Мұндай түйықталу құйынды токтың көбеюіне алып келеді. Ол болаттың түйіскен жерінде қатты қызу пайда болуына альш келеді. Қызудың өте үлкен болуы соншалық, болат тіліктері балқып бірыңғай массаға айналады да, трансформатор істен шығады.

Магниттік өткізгішті айқастыра жинағанда қатар жатқан бо-лат тіліктерінің кесіктері оньщ әр жерінде орналасатындай етіп салады. Мұндай жинау трансформатордың қүрастыруын және бөл-шектелуін қиындатады, бірақ магниттік кедергісін айтарлықтай азайтуға мүмкін береді, ейткені тілмелер бір-бірімен тығыз жанасады.

Трансформатор ласпортында толық (нақтылы) жүктеме кезіндегі бірінші және екіншіреттік орамалардың U₁ және U₂ кернеулерімен I₁ және I₂ токтары және оның нақтылы қуаты S көрсетіледі.

Трансформатордың нақтылы (номинал) қуаты деп оның толық (нақты) жүктеме кезінде екіншіреттік орамасынан берілетін толық қуатын айтады. Нақтылы куат толық қуат бірлігімен, яғни вольтампер немесе киловаттпен трансформатордың активтік куатын, яғни электрлік қуатының механикалық жылулық, химиялык, жарық және т. б. энергиясына түрленетін бөлігін көрсетеді.

Орамалардың және машинаның барлық бәліктерінін, немесе кез-келген электр аппараттарынын, сымдарының қимасы токтын активтік қүрушысы немесе активтік қуатпен емес, өткізгіштер арқылы жүретін толық токпен яғни толық қуатпен анықталады. Қуаты кіші трансформаторларда үлестік салқындалу беті үлкен болады, сондықтан табиғи ауамен салқындалуы оларға жеткілікті. Қуаты үлкен трансформаторларды майменен салқындатады. Ол үшін оларды минералдық майға толтырылған металл бақка орналас-тырады. Трансфооматор бактарыньщ қабырғаларын табиғи жолмен салқындату кең таралған. Салқындату бетін үлкейту үшін бак қабырғасына болат құбырлар немесе радиаторлар пісіріліп бекітіледі.

Пайдалану процесінде бактағы май қоршалған ауамен жанасып тотығады, дымқылданады және ластанады. Сондықтан онын. электрлік беріктілігі төмендейді.

Трансформаторларды дұрыс пайдалану үшін майдың температурасын бакылау, оны жаңа маймен алмастыру, белгілі уақыт аралығында кептіріп және тазалап отыру керек. Температураның өзгеруі трансформатордағы май деңгейін езгертеді. Осыған байла-нысты трансформатор бағын ұлғайтқышпен қамтамасыз етеді. Бо-лат табағынан жасалған цилиндр ыдыс тәрізді ұлғайтқышты бак кақпағының үстіне орнатып оны бакқа түтікшемен қосады. Май деңгейі тек үлғайтқышта ғана өзгереді, ол ауамен жанасатын май бетін азайтып, майды ластанудан және дымқылданудан сақтайды.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№3 дәріс

Тақырыбы:Трансформаторлардың жұмыс жасау тәртібі

Трансформатордың бос жүрісі кезінде (жүктемесіз жұмыс) оның екіншіреттік орамасы ажыратылған күйде болады да бұл орамдан ток жүрмейді. Біріншіреттік орамада бүл кезде нақтылы жүктеме кезінде жүретін токтан кеп кіші бос жүріс тогы I₀ жүреді. Бос жүрістің магниттік қозғаушы күші I₀ω₁ айнымалы магниттік ағын қоздырады, ол магниттік өткізгіш арқылы тұйықталып бірін-ші және екіншіреттік орамаларда ЭҚҚ индукциялайды.

Кез-келген орамды қиып өтетін магниттік ағынның әрбір өзгеруі осы орам шамасы магниттік ағынның уақыт бойынша өзгеруіне тең және таңбасы оған кері ЭҚК индукциялайды. Магниттік ағын ∆t уақыт аралығында ∆Ф-ке өзгергенде орамда е = ∆Ф/∆t ЭҚК индукцияланады. Егер ∆Ф вебермен, ал ∆t — секундпен керсетілсе, ЭҚК вольтпен көрсетіледі. Терістік (минус) таңбасы орамда ин-дукцияланған ЭҚК әсерінен орамда жүретін ток негізгі магниттік ағынның өзгеруіне кедергі жасайтын магниттік ағын тудыратьш ЭҚК-тін, бағытын көрсетеді. Мысалы, егер негізгі магниттік ағын өскенде (∆Ф оң мәнді) орамда оның ЭҚК-і әсерінен пайда болатын ток негізгі магниттік ағынға карсы бағытталған магниттік ағын туғызады. Негізгі магниттік ағы-н кемігенде (∆Ф теріс мәнді) ЭҚК әсерінен пайда болатын ток орамда негізгі магниттік ағын бағытымен сәйкес келетін магниттік ағын тудырады. Трансформатор орамаларының орамдар саны әдетте үлкен болады: біріншіреттік—ω₁ екіншіреттік ω₂. Екі ораманың әрбір орамында бірдей ЭҚҚ индукцияланады, өйткені орамалардың барлық орамдары бір ғана магниттік ағынмен байланысқан. Сондықтан әр ораманьщ ЭҚК-і барлық орамның ЭҚҚ-терінің қосындысына тең, яғни орам санының бір орамда индукцияланған ЭҚК кебейтіндісіне тең: е₁= ω₁∆Ф/∆t; е₂=—ω₂∆Ф/∆t.

Егер трансформатордьщ біріншіреттік орамасы кернеуі сину-соидалық заң бойынша өзгеретін желіге қосылатын болса, онда магнитік еткізішіндегі магниттік ағын да синусоидамен өзгереді:

Ф-Ф_msіn wt.

Уақыт бойынша өзгеретін магниттік ағьш трансформатордың бірінші және екіншіреттік орамаларында өзгермелі ЭҚК-терін индукциялайды. Бұл ЭҚК-тері магниттік ағын жылдам өзгерген сайын есе түседі. 0-ден t₁-ге дейінгі уақыт аралырында магниттік ағын өседі, яғни өсімі оң (∆Ф>0), сондықтан ора« малардағы ЭҚК-тері теріс болады. Магниттік ағын жылдам езгеретін сәті — t=0, ал t₁ сәтінде магниттік ағын өзгермейді. Сонымен, t = 0, сәтінде орамалардағы ЭҚҚ-тері ең үлкен болады, ал t₁ сәтінде олар нольге тең.

Магниттік ағын t₁ ден t₂-ге дейінгі уақыт аралығында азаяды, яғни өсімшелер таңбасы теріс (∆Ф<0), сондықтан орамалар-дағы ЭҚҚ-тері оң таңбалы. Осылай кез келген уақыттағы транс-форматордың бірінші және екіншіреттік орамаларындағы ЭҚК-те-рін анықтауға болады. 76-суретте трансформатордың біріншіреттік орамасындағы ЭҚК-тің уақыт бойынша өзгеру қисығы көрсетілген. Осы сияқты қисық екіншіреттік орамадағы ЭҚК-інің l₂ өзгеруін керсетеді, бірақ орамалардың орам сандары бірдей болмағандық-тан ЭҚК-тердің мәндері l₁ және 1₂ де кез келген уақытта әртүрлі болады. ЭҚҚ l₁ ең үлкен мәнге ие t = 0, t₂ т. с. с. сәттерде жетеді. ЭҚҚ-тін, сандық мәнін анықтау үшін t' сәтін (0 ден t'-ге дейінгі) уақыт аралығы өте аз болатындай етіп таңдап алайық, ∆t уақыт аралығында магниттік ағын 0 ден t'-қа дейін өзгереді, яғни ∆Ф= Ф' = ф_msin ωt. Біздер өте аз уақыт аралығын ∆t = t' таңдағандықтан ∆t=t' бұрышы да өте аз болады. Ал өте аз бүрыш үшін sin ωt' =ωt'.

Сонымен, магниттік ағынның уақыт бойынша ен, жылдам өзгеруі (∆Ф/∆t)_mах =Ф'/t'=Ф=(Ф_msіn ωt)/t' = Ф_mω, ал трансформатордың біріншіреттік орамасындағы ЭҚҚ-тің ең жоғарғы мәні E_1m = ω₁(∆Ф/∆t)_mах =ω₁Ф_m ω = 2πfω₁ Ф_m. Біріншіреттік орамадағы ЭҚК-тің әрекет етуші мәні Е₁ = Е_1m/√2 = 4,44ω₁fФ_m, өйткені 2π/√2 = 4,44. Трансформатордьвд екіншіреттік орамасының орам саны оның біріншіреттік орамасыньвд орам санынан өзгеше болады, және екіншіреттік орамадағы ЭҚК-тің әрекет етуші мәні E₂ = 4,44ω₂fФ_m.

Бос жүріс кезінде екіншіреттік орамада ток жоқ болғандықтан, осы орама қысқышындағы кернеу ЭҚК-ке тең болады, яғни U₂= Е₂. Біріншіреттік орамада кішігірім бос жүріс тоғы жүреді, сон-дықтан осы орама кернеуінің ЭҚК-тен айырмашылығы аз болады, яғни U = Е₁. Бос жүріс (жүктемесіз) кезіндегі трансформатордын бірінші және екіншіреттік орамалары қысқыштарындағы кернеулер қатынасы трансформация коэффициенті деп аталады, ол п әрпімен белгіленеді, яғни n = U₁/U₂ = E₁/E₂ = ω₁/ω₂; U₁ = U₂ ω₁/ω₂.=nU₂

Сонымен, трансформатордьщ бірінші және екіншіреттік орама

кернеуі U₁ айнымалы ток желісіне қосса, екіншіреттік орама қысқышында U₁ кернеуіне тең емес U₂ кернеуі пайда болады.

Егер трансформатордың екіншіреттік орамасын электр энергиясы қабылда-ғышына тұйықтаса (77, а сурет), онда екіншіреттік тізбекте I₂ тогы жүреді, ал бі-ріншіреттік орамда І₁ тогы жүреді, ол бос жүріс тогы мен жүктеме тогының геометриялық қосындысына тең болады.

Трансформатордың бірінші және екіншіреттік орамалары ара-сында электрлік байланыс жоқ. Бірақта мынаны естен шығармау керек: осы орамалар арасындағы магниттік байланыс әсерінен екіншіреттік орамадағы токтың I₂ езгеруі, біріншіреттік орамадағы токтың I₁ сәйкес өзгеруін тудырады. Егер екіншіреттік орамадағы токты көбейтсек, онда біріншіреттік орамада да ток өседі. Керісінше, екіншіреттік орамада ток кемісе, онда біріншіреттік орамадағы ток азаяды. Егер екіншіреттік ораманы ажы-ратсақ, онда ондағы ток нольге тең болады, ал біріншіреттік орамадағы ток ете аз мәніне жетеді (I₀ — бос жүріс тогы).

Трансформатор орамаларынан жүктеу кезінде сан мелшері әр-түрлі ток өтеді. Егер трансформатордағы қуат шығынын (жоғалуын) есепке алмасақ, онда энергия қабылдағышына трансформатордан берілетін қуат U₂I₂, энергия көзінің желісінен алатын қуатына U₁ І₁, тең, яғни U₂I₂=U₁I₁, I₂/I₁ = U₁/U₂ = n және I₂ = nI₁.

Трансформатордың біріншіреттік орамасындағы кернеу кемуін есепке алмасақ, біріншіреттік орамада шамамен U₁ — Е₁. Жүктелген трансформатордың екіншіреттік орамасымен ағатын ток I₂, Ленц зақына сәйкес, өзекшенің магниттік ағынына қ,арсы, оны азайтуға тырысатын, магниттік ағынын туғызады. Нәтижелік маг-ниттік ағын өзгермей қалуы үшін, екіншіреттік орамадағы қарама-қарсы магниттік ағын біріншіреттік орамадағы магниттік ағынмен теңелуі керек.

Демек, екіншіреттік орамдағы ток көбейген кезде осы орамның магнитсіздендіретін магниттік ағыны өседі, бір мезгілде біріншіреттік орамдағы ток І₁ және осы ток тудыратын магниттік ағын да еседі. Біріншіреттік орамдағы магниттік ағын екіншіреттік орам-дағы магнитсіздендіретін магниттік ағынмен теңгерілетін болған-дықтан, өзекшедегі нәтижелік магниттік ағын өзгермейді.

Төмендеткіш трансформаторда біріншіреттік ораманың кернеуі І₁ екінші реттік ораманың кернеуінен U₂n есе көп, сондықтан екін-ші реттік ораманың тогы I₂ да біріншіреттік орама тоғынан n есе көп болады. Жоғарылатқыш трансформаторда оның орамалары-ның кернеулері мен токтары арасында кері қатынастық бар.

Трансформатор жүктеліп жұмыс істегенде оның бірінші және екіншіреттік орамаларында Ф_s1 және Ф_s2 сейілу ағындарын тудыратын токтар жүреді. Бұл магниттік ағындар Ф_m тек өзін туғызған орамалардың орамдарымен рана байланысқан және әрқашан трансформатордың магниттік өткізгішімен (болатпен тұйыкталатын негізгі магниттік ағьшнан көп кем болады, өйткені сейілу ағындары негізінен магниттік емес ортамен тұйықталады. Сейілу ағындары орамаларда сейілу ЭҚҚ-терін индукциялап, трансформатордың жүктемесі өзгерген кезде екіншіреттік орманын, кер-неуін аздап өзгертеді. Трансформатордьщ шартты белгісі 77, б-суретте керсетілген.

Әрбір жұмыстық кернеуге жеке трансформатор орнатпау үшін бір трансформаторға бірнеше орам сандары әртүрлі екіншіреттік орамалар жасау тиімді. Мүндай көпорамалы трансформаторлар деп аталатын трансформаторлар радиоқабылдағыштарда, теледидарларда күшейткіштерде т. б. бірнеше айнымалы кернеуді қажет ететін аппараттарда кеңінен қолданылады. Орам сандарьшың қа-тынасы олардың кернеулерімен анықталады, яғни ω₂/ω₁= U₂/U₁, ω₃ /ω₁=ω₃/ω₁ = U₃/U;

Біріншіреттік ораманын, тогы екіншіреттік орамалар токтарынын, қосындысына тең: I₁=I₂U₂/U₁ + IзUз/U₁ + ... .

Қез келген екіншіреттік орама тогының өзгеруі соған сәйкес біріншіреттік ораманың тогының өзгеруіне алып келеді. Бұл кезде барлық екіншіреттік орамалардын, кернеулері біршама өзгереді, яғни кез келген екіншіреттік ораманың кернеуі осы ораманың, әрі трансформатордың кез келген басқа екіншіреттік орамасының токтарына тәуелді болады.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№4 дәріс

Тақырыбы:Үш фазалы трансформаторлар

Үш фазалы трансформаторлар негізінен стерженді түрде жаса-лынады. Үш фазалы стерженді трансформатордьщ магниттік еткіз-гішінің қүрылым схемасы 78, а-суретте көрсетілген. Үш бірдей бір фазалы трансформаторда бірінші және екінші реттік орамала-ры әр магниттік өткізгіштің бір стерженіне орналасқан, ал басқа стержені орамасыз жасалған. Егер осы үш трансформатордағы орамасы жоқ стержендерді бір-бірімен қатар жақын орналастыр-саң оларды бір ортақ стерженьге 0 біріктіруге болады. Біріктіріл-ген стержень 0 арқылы бір фазалы үш трансформатордын, магнит өрісі тұйықталынады. Олардың амплитудасы тең, ал фаза бойын-ша бір-бірінен ¹/з периодқа ығыскан. Амплитудасы тең және фаза бойынша периодтың ¹/₃-не ығысқан магнит өрісінің қосындысы кез келген уақытта нольге тен, болғандықтан (Ф_a + Ф_B + Ф_С=0), біріктірілгеп стерженьде магиит ерісі болмайды, сондықтан ол стер-женнін қажеті жоқ болып шығады. Сонымен магниттік еткізгіш үшін бір жазыктыкта жататын үш стержень жеткілікті (78, в-су-рет). Үш фазалы траксформатордын, әрбір стерженінде бір фаза сының жоғары және темен кернеулі орамалары орналасады. Стерженьдер төмеыгі және жоғарғы жақтарында бір-бірімен жарма арқылы біріктіріледі. Ортаңғы стержень магниттік ағыны сызыктарының ұзындығы шеткі стерженьдегі магниттік ағындары кіші I болғандықтан, ортаңғы стерженьнің магниттіх ағыны шеткі стерженьдердід магниттік ағындарына қарағанда ез жолында аз магниттік кедергісімен кездеседі. Сондықтан орамалары ортаңғы стерженде орналасқан фазада орамалары шеткі стерженьдерде орналаскан фазаларға қарағанда аз магниттеуші ток жүреді.

Үш фазалы трансформаторлардыд орамала.рының конструкциясы бір фазалық трансформаторлардыкіне ұқсас. Жоғары кернеу орамасының фазалар басы А, В, С бас әріптерімен, ал фазалардың соңы — X, Ү, Z әріптерімен белгіленеді. Егер жоғары кернеулік ораманың сыртқа шығарылатын нольдік нүктесі болса, онда бұл қыс-қышты ноль санымен (0) белгілейді. Теменгі кернеу орамасының фазалар басы а, в, с, ал фазалар соңы — х, ү, z әріптерімен, нольдік нүкте шықдасы 0-мен белгіленеді.

Үш фазалы трансформаторлардың орамалары жұлдызша және үшбұрыштан қосылуы мүмкін. Оралымдарды жүлдызбен қосқанда үш фазаньвд басы (немесе соңы) бір-бірімен қосылып бейтарап не-месе ноль нүктесін құрады ал үш фазанын, бос қысқыштарының басы (немесе соңы) айнымалы ток кезінің электр энергия желісі-нің (немесе қабылдағыштьщ) үш өткізгіш сымдарына қосылады. Ораманы үшбұрыштап қосқанда бірінші фазаның басы екіншісінің соңымен, екінші фазаның басы — үшіншінің соңымен, ал үшінші фазаның басы — бірінші фазаның соңымен қосылады. Бір фазаның басымен екінші фазаның соңы қосылған нүктелер үш фазалы ай-нымалы ток желісінің өткізгіш сымдарына қосылады.

Үш фазалы трансформатор орамаларының жұлдызша қосылуын таңбасымен, ал үшбұрыштап қосылуын Д таңбасымен белгілейді. Егер орама жүлдызша қосылса және онда сыртқа шығарылған нольдік нүктесі болса, онда мұндай қосуды Ү таңбасымен белгілейді.

Үш фазалы трансформаторлар тобы мынадай таңбалармен белгіленеді: Ү/Ұ-0; Ү/∆-11 т. б., мұндағы көлденең сызықша ал-дындағы таңба үлкен кернеулік ораманың қосылу схемасын, ал көлденең сызықтан кейінгі таңба — төмен кернеулік ораманың қосылу схемасын көрсетеді, цифлар жоғары және төмен кернеу ора-маларының желілік ЭҚҚ-тері векторларының арасындағы бұрыш-тьщ 30°-қа еселігін бұрыштық бірлік елшемінде көрсетеді. Мысалы, бірінші топты белгілеу жоғары және төмен кернеулі орамалардың жұлдызша қосылғанын және темен кернеулі ораманың сыртқа шығарылған нольдік нүктесі бар екендігін, ал бұл орамалардың желілік ЭҚК-і векторларының арасындағы бұрын 0 = 30°, яғни 0° қа-тең екендігін көрсетеді.

Үш фазалы трансформаторлардың топтары орамалардын, қосылу схемасымен жоғары және төмен кернеулі орамалардың фазала-рының қысқыштарын белгілеумен және олардың бағытымен анық-талады. Егер төмен және жоғары кернеулер орамаларыньщ орам бағыттары бірдей болса, онда жоғары және төмен кернеуі орама-ларының фазаларында индукцияланатын ЭҚҚ-тердің фазалары да бірдей болады; егер орамалар карама-қарсы бағытта болса, онда жоғары және төмен кернеулі фазалардың ЭҚК-тері бір-бірімен қарама-қарсы фазада болады.

Совет одағында үлгілік (стандарттың) топтарға (группаларға) мыналар жатады:

Ү/Ұ-0; Ү/∆-11; Ұ/∆-11

Үлгілік (стандарттық) схемаларда жоғары кернеулік орамалар жұлдызша қосылады, өйткені мұндай схемада фазалық кернеу желілік кернеуден √3 есе аз, сондықтан орама оқшауламасын ажы-ратқыштарын жасау оңайға түседі. Төмен кернеулік ораманы көбінесе үшбұрыштап қосады, өйткені, мұндай қосу тәсілінде фаза жүктемелерінің симметриясыздығына трансформатор аса сезімтал болмайды. Төмен кернеулік орамаларын сыртқа шығарылған нольдік нүктесі бар жұлдызша түрінде де косады, өйткені мұндай схемада терт сымдық желіден екі түрлі кернеу — желілік және фазалық (мысалы, 127 және 220 В, 220 В және 380 В т. б.) алуға болады. Трансформаторлар подстанцияларының куатын өсіру үшін және қорлық қуат мәселесін жеңілдету үшін трансформаторларды параллель қосады. Бұлай қосудың міндетті шарттарының біріне трансформаторлардын, бір топқа жататындығы болып табылады.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№5 дәріс

Тақырыбы:Автотрансформаторлар

Құрастыру тұрғысынан алып қарағанда автотрансформатор трансформаторға ұқсас, болаттан жасалған магниттік өткізгіште-рінде әртүрлі. көлденең қималы өткізгіштерден жасалатын екі ора-масы орналастырылады. Бір орамасының соңы екіншісінің басы-мен қосылады. Тізбектеп қосылған екі орама жоғарғы кернеудің ортақ орамасын құрады. Автотрансформатордың төмен кернеулі орамасы ретінде жоғары кернеу орамасының бөлігі болып табыла-тын екі орамасының бірі пайдаланылады. Сонымен, автотрансфор-матордың төмен және жоғары кернеу орамалары арасында тек магниттік байланыс емес, электрлік байланыс та бар.

Төмендеткіш автотрансформатордың принциптік схемасы 80-суретте керсетілген. Бірінші реттік (жоғары) кернеу орам саны ω₁ бірінші реттік ораманың А—X қысқышына беріледі. Екінші рет-тік орама а—X бірінші реттік ораманьщ бір бөлігі болып табылады, оның орам саны ω₂.

Бос жүріс кезінде I₂ = 0, бірінші реттік ораманың кедергілеріне түсетін кернеуді есепке алмасақ, бірінші және екінші реттік орамаларының ЭҚК-терініқ тепе-теңдік теңдеулерін мына түрде жазуға болады: U₁ = E₁ = 4,44ω₁fФ_m; U₂ = E₂ = 4,44ω₂fФ_m.

Бірінші және екінші реттік орама кернеулерінің қатынасын ав-тотрансформатордың трансформация коэффициенті деп атайды, яғни U₁/U₂ = ω₁/ ω₂=n.

Егер автотрансформатордың екінші реттік орамасын қандай да бір энергия қабылдағышына тұйықтасақ, онда екінші реттік тізбекте I₂ тогы жүреді. Энергия шығының есепке алмасақ, автотрансформатордың желіден тұтынатын қуаты оның екінші реттік орамаға беретін қуатына тең деп қарауға болады, яғни Р= U₁I₁ = U₂I₂, бұл жерден I₁/I₂ = W₂/W₁ = 1/n.

Сонымен трансформатордьщ негізгі қатынастары автотрансформаторлар үшін де орындалады.

Ораманың жоғары және төмен кернеулі желілерге ортақ а—х бөлігінде бір-біріне қарсы бағытталған екі І₁ және I₂ токтары арады. Егер бос жүріс тогын еске алмасақ, онда I₁ және I₂ токтары фаза бойынша бір-бірінен 180° ығысқан деп қарауға болады, ал ораманың а—х бөлігіндегі I₁₂ тогы екін-ші және бірінші реттік желі токтарының

арифметикалық айырымына тең, яғни I₁₂—I₂—I₁ = I₂(1 — I/n).

Төмендеткіш автотрансформаторда I₁₂ ток бағыты I₂ тогымен бағыттас болса, ал жоғарылатқыш автотрансформаторда ол — I₂ тоғына қарама қарсы.

Бірдей пайдалы қуатты автотрансформатордың трансформатор-дан артықшылығы: материалдардың — орама материалдардың болаттың аз жұмсалуында, энергия шығынының аздығында, пай-далы әсер коэффициентінің жоғарылығында және жүктеме өзгеруіне байланысты кернеу өзгеруінің аздығында. Бірдей ток тығыздығында автотрансформатордың орамаларының өткізгіштерінің массасы трансформатордыкінен кіші болады. Бұл жағдай түсіндіріледі. Трансформатордың магниттік өткізгішінде екі орама бар — көл-денең қимасы І₁ тогына есептелген, орам саны ω₁ бірінші реттік орама және көлденең қимасы I₂ тогына есептелген, орам саны ω₂— екінші реттік орама. Автотрансформаторларда да екі орама бар, бірақ олардық бірі (А — а белігі) (ω₁ — ω₂) орам саны бар көлденен қимасы І₁ тогына есептелген өткізгіштерден, ал екіншісі (а—X бөлігі) гю₂ орам саны бар және орам өткізгіштерінің көлденең қи-масы I₂ — I₁ = І₁₂ тогына есептелген.

Автотрансформаторлардағы магниттік өткізгішінің болатының массасы және оның көлденең қимасы да трансформатордьвд маг-ниттік өткізгішінің көлденең қимасынан және болат массасынан аз. Бұл мынаған байланысты: трансформаторда энергия бірінші реттік желіден екіншісіне орамалар арасындағы электромагниттік байланыс арқылы болатын магниттік жолмен беріледі. Автотрансфораматорда энергияның бір бөлігі бірінші реттік желіден екіншісіне екі орама арасындағы электрлік байланыс арқылы, яғни электрлік жолмен беріледі. Бүл энергияны беру барысында магнит ерісі қатыспағандықтан, автотрансформатордың электромагниттік қуаты трансформаторға қарағанда кіші. Активтік жүктеме кезінде автотрансформатордың пайдалы қуаты Р₂=U₂I₂.I₂= I₁+I_І2 болғандықтан Р₂=U₂I₁+U₂I₁₂=Pз+Р_м, мұндағы Р_м —автотрансфор-маторлардың электрлік жолмен берілетін электрлік қуаты, Р_M — автотрансформатордың электромагниттік қуаты, бұл қуат мөлшері қажетті магниттік ағынды, магниттік өткізгішінің көлденең қимасы мен массасын анықтайды және ол автотрансформатордың есептік қуаты немесе габариттік қуаты болып табылады.

Трансформатормен салыстырранда автотрансформатордың елеулі кемшіліктері де бар: қысқа тұйықталу кедергісінін, аздығы, қысқа тұйықталу еселігін арттырады: знергия көзі мен тұтынушы арасындағы электрлік байланыс жоғары кернеудің төмен кернеулі желіге берілу мүмкіндігін тудырады. Энергия кезі мен энергия қабылдағыш желілері арасында электрлік байланыстың болуы, автотрансформаторларды полюстарыньвд бір ұшы жерге қосылған энергия қабылдағыштарда (түзеткіш құрылғылар) пайдалануға мүмкіндік бермейді.

Трансформация коэффициенті бірге жуықтаған сайын авто-трансформаторларды трансформация коэффициенттері үлкен емес (n=1/2) жағдайларда қолданады.

Үш фазалы желілерде, әдетте орамалары жұлдызша қосылатын, үш фазалы автотрансформаторлар пайдаланады.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№6 дәріс

Тақырыбы: Өлшеуіш трансформаторлар

Өлшеуіш трансформаторлар кернеу трансформаторлары және ток трансформаторы деп екіге бөлінеді. Оларды айнымалы ток тізбектерінде өлшеуіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту үшін және осы аспаптарды жоғары кернеулі ток өткізгіш бөліктерінен оқшауламалау үшін қолданады.

Кернеу трансформаторларының құрылысы бойынша кәдімгі кіші қуатты трансформаторлар болып табылады. Мұндай трансформаторлардың бірінші реттік орамасы кернеуі өлшенетін не бақыланатын желінің екі өткізгіштік сымына жалғанады, екінші рет-тік орамаға вольтметр немесе ваттметрдің санағыштың параллель-жалғанатын орамаларын т. б. қосады. Қернеу трансформаторыньщ трансформация коэффициентін бірінші реттік кернеудің нақтылы (номинал) мәнінде екінші реттік орамадағы кернеу 100 в бола-тындай етіп таңдап алады.

Кернеу трансформаторының жұмыс тәртібі кәдімгі трансформа-тордың бос жүріс тәртібіне ұқсас, өйткені вольтметр немесе ватт-метрдің санағыштың т. с. с. параллель орамаларыньщ кедергілері өте үлкен, сондықтан екінші реттік орама тогын елемеуге болады. Екінші реттік орамаға өлшеуіш аспаптарын көптеп қосу орынсыз. Егер трансформатордың екінші реттік орамасына қосылған вольт-метрге және бір вольтметрді параллель жалғасақ, немесе ватт-метрдің, санағыштын, т. с. с. параллель орамаларын қоссақ, онда трансформатордьщ екінші реттік орамасының тогы кебейеді, ол екінші реттік орама қысқыштарында кернеу кемуіне алып келеді,, бұл аспаптардың көрсету дәлдігін кемітеді.

Ток трансформаторлары айнымалы токты түрлендіруге арналады. Олар біріыші реттік тізбектен (желіден) нақтылы (номинал) үлкен ток өткен кезде екінші реттік орамадағы ток 5 А боларлық-тай етіп жасалынады. Ток трансформаторыньщ бірінші реттік ора-масы тогы елшенетін жүктемеге тізбектеп қосылады: екінші реттік орама амперметрмен немесе ваттметрдің санағыштың т. с. с. тізбектеліп қосылатын орамаларымен тұйықталады, яғни кіші кедергісі бар өлшеуіш аспаптарға тізбектеп қосылады.

Ток трансформаторының жұмыс жасау тәртібінің кәдімгі транс-форматордың жұмысынан елеулі айырмашылығы бар.

Кәдімгі трансформаторда, берілген кернеу езгермеген жағдай-да, жүктеме шамасы езгергенімен өзекшедегі магниттік ағын тұ-рақты күйінде қалады. Егер кәдімгі трансформаторда жүктеме, яғни екінші реттік орамадағы ток азайтылса, онда бірінші реттік. орама тогы да азаяды, және егер екінші реттік ораманы ажыратса, онда бірінші реттік орама тогы бос жүріс тогына I₀ дейін азаяды.

Ток трансформаторы жұмысында оньщ екінші реттік орамасы аз кедергілі өлшеуіш аспабына тұйықталған, сол себепті трансфор-матордың жұмыс жасау тәртібі қысқа тұйықталуға жақын. Сондық тан трансформатардың магниттік өткізгіш ішіндегі магниттік ағын аз. Егер ток транс-форматорының екінші реттік орамасын ажы-ратсақ, онда бүл орамда ток болмайды, ал бірінші реттік орамадағы ток өзгермей сол күйінде қалады.

Сонымен, ток трансформаторынық екін-ші реттік орамасы ажыратылған кезде бі-пінші оеттік орама тогымен қоздырылған,

екінші реттік орама тогының магнитсіздендіру әрекетіне кездеспе-ген, магниттік ағыны мен екінші реттік ораманьщ ЭҚК-і ете үлкен болуы мүмкін. Бұл осы орама оқшауламасының бүтін болуына және қызмет көрсетушілерге қауіп туғызады. Сондықтан трансфор-матордың екінші реттік орамасынан өлшеуіш аспаптары ағытылып тасталған жағдайда осы орама қысқа тұйықталуы қажет.

Ток трансформаторыньвд екінші реттік орамасьша кеп өлшеуіш аспаптарын қоссақ өлшеу дәлдігі азаяды. Ток трансформаторларының құрылысы атқаратын қызметіне байланысты алуан түрлі болады. Олар орнықты және тасымалды болады.

Жұмыс барысында елшеуіш ток және кернеу трансформаторларының бірінші реттік орамасыньщ оқшауламасы бүлініп тесілу (пробой) мүмкін. Соның салдарынан бірінші реттік орама магниттік өткізгішпен немесе екінші реттік орамамен электрлік қосылыста болады. Қызметшілердің жұмыс істеу қауіпсіздігін сақтау үшін өлшеуіш трансформаторлардың магниттік өткізгіштері мен екіншіреттік орамалары жерге қосылады.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№7 дәріс

Тақырыбы:Электр машиналары

Электр машиналары электр станцияларында, өндірісте, транс-портта, авиацияда, автоматты басқару және реттеу жүйелерінде тұрмыста кеңінен қолданылады. Олар механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механика-лық энергияға түрлендіреді. Механикалық энергияны электр энер-гиясына түрлендіретін машина генератор (өндіргіш) деп аталады.

Электр энергиясын механикалық энергияға қозғалткыш (двигатель) арқылы түрлендіреді.

Кез келген электр машинасын әрі генератор, әрі қозғалтқыш-ретінде пайдалануға болады. Оның екі жақты энергия түрлендіргіш қасиеті машинаның қайтымдылығы деп аталады. Ол бір текті токтың электр энергиясын (жиілік, айнымалы токтың фазалар саны, тұрақты ток кернеуі) екінші текті токтың энергиясына түрлендіруге де қолданылады. Мұндай электр машиналарын түрлен-діргіштер деп аталады.

Жүмыс жасайтын электр кондырғысының ток тегіне байланыс-ты электр машиналары тұрақты және айнымалы ток машиналары деп екіге бөлінеді. Айнымалы ток машиналары бір фазалы және көп фазалы болып келеді. Үш фазалы синхронды және асинхронды машиналар және айналу жиілігін кең көлемде үнемді реттеуге мүмкіндік беретін коллекторлы айнымалы ток машиналары да кеңінен қолданылады.

Электр машиналарының жұмыс істеу принципі электр магниттік индукция мен электр магниттік күштерінің заңдарын қолдану-ға негізделген. Егер тұрақты магниттердің немесе электр магнит-тердің полюстарынын, магнит өрісіне өткізгіш орналастырып (82-сурет) оны белгілі бір F₁ күшімен магниттік сызықтарға перпендикуляр бағытпен жылжытсақ, онда өткізгіште E = B-ға тең ЭҚҚ пайда болады, мұндағы В — өткізгіш орналасқан жердің магниттік индукциясы, l — өткізгіштің активтік үзындығы (магнит өрісінде орналасқан бөлігі), υ — өткізгіштід магнит өрісіндегі жылжу жылдамдығы. Өткізгіште индукцияланатын ЭКК-тің бағыты оң кол ережесіне сай анықталады (суретте ол бақылаушыдан сурет сыртына қарай бағытталған).

Егер осы өткізгішті белгілі бір энергия қабылдағышына тұйықтасақ, онда тұйықталған электр тізбегінде ЭҚК әсерімен бағыты оның бағытына сәйкес келетін ток ағады. Өткізгіштегі ток пен полюстердің магнит өрісінің өзара әрекеттесуі нәтижесінде электромагниттік күш F пайда болады. Бұл күштің бағыты сол қол ережесімен анықталады және ол өткізгішті магнит өрісінде жылжы-татын күшке F₁ қарсы болады. Бұл күштер тең болғанда F₁ = F_Э. өткізгіш тұрақты жылдамдықпен жылжиды. Демек, мұндай кара-пайым электр машинасын өткізгішті жылжытуға жұмсалған меха-никалық энергия сыртқы энергия қабылдағышының кедергісіне берілетін электр энергиясына түрленеді, яғни, машина генератор ретінде жұмыс жасайды. Осы қарапайым электр машинасы қозғалт-кыш ретінде де жүмыс істей алады.

Егер басқа бір электр энергия көзінен өткізгіш арқылы ток жіберсек, онда өт-кізгіштегі ток пен полюстердің магнит өрісінің әрекеттесуі нәтижесінен электр маг-ниттік күш Рэ пайда болады. Электр маг-ниттік күштің әсерімен белгілі бір меха никалық энергия қабылдағышының тежеу

күшін жеңе отырып магнит өрісінде өткізгіш қозғалады.

Электр қозғаушы және электромеханикалық күштерді арттыру үшін электр машиналарынық көптеген өткізгіштерден тұратын орамалары болады. Өткізгіштер бір-біріне ЭҚК-тері бір бағытта болатындай және қосылатындай етіп жалғанады.

Өткізгіш өзі қозғалмай, полюстердің магнит өрісі қозғалатын кезде де өткізгіште ЭҚК-і индукцияланады.

Электр қозғалтқыштарының ішінде ең көп тарағаны үш фаза-лы асинхронды қозғалтқыш болып табылады. Бұл қозғалтқышты бірінші рет белгілі орыс электригі И. О. Доливо-Добровольский құрастырған.

Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы қарапайым және оны күтіп-баптау жеңіл. Кез келген айнымалы ток машинасы сияқты синхронды қозғалтқыш екі негізгі бөліктен: статордан және ротор-дан тұрады. Статор деп машинаның қозғалмайтын бөлігін, ал ротор — оның айнымалы бөлігін атайды. Асинхронды машинада қайтымдылық қасиеті болады, яғни машинаны әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде қолдануға болады. Бірқатар елеулі кемістік-теріне байланысты асинхронды генераторлар іс жүзінде қолданыл-майды, ал асинхронды қозғалтқыштары болса кеңінен таралып отыр.

Айнымалы токтың көп фазалы жүйесі айналмалы магнит өрісін туғызады, оның айналу жиілігі минутына n₁ = 60f/р. Егер ротордың айналу жиілігі магнит ерісінің айналу жиілігіне тең болса (n₂=n₁), онда мұндай жиілікті синхронды жиілік деп атайды.

Егер ротордың айналу жиілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең болмаса (n₂=n₁}, онда мұндай жиілікті асинхронды жиілік деп атайды.

Асинхронды қозғалтқышта жұмыс процесі тек асинхронды жиілікте, яғни ротордың айналу жиілігі магнит.өрісінің айналу жиілігіне тең емес кезде өтеді.

Ротордың айналу жиілігінің өрістің айналу жиілігінен аздап болса да айырмашылығы болады, ол қозғалтқыштың жұмыс жа-сауы кезінде ерістің айналу жиілігінен әрқашан кіші (n₂<n₁).

Асинхронды қозғалтқыштың жұмысы «Араго-Ленц дөңгелегі» (83-сурет) деп аталынған қүбылысқа негізделген. Бұл қүбылыстыбылай түсіндіруге болады, егер тұрақты магнит полюстерінщ алдына осьте еркін отыратын мыстан жасалған деңгелекті (дискіні) 1 орналастырып, магнитті тұтқасы 3 арқылы ез осінің бойымен айнал-дырсақ, онда мыс дөңгелек сол бағытта айналады, өйткені магнитті айналдырғанда оның магнит өрісі дөңгелектен өтіп онда құйынды токтар туғызады. Қүйынды токтардың магнит өрісімен әрекеттесуінің нәтижесінде пайда болған күш дөңгелекті айналдырады. Ленц заңына орай кез кел-ген индукцияланған ток оны тудырған себепке қарсы әрекет жа-сайтын бағытта ағады. Сондықтан деңгелек денесіндегі құйынды токтар магниттің айналуын тежеуге тырысады, бірақ магнитті тоқтата алмай онымен бірге айналады. Мұнда дөңгелектің айналу жиілігі магниттің айналуы жиілігінен аз болады. Егерде бұл жиі-ліктер кейбір себептермен бірдей болса, онда магнит өрісінің дөңгелекпен салыстырғандағы жылжуы болмас еді, демек мұнда құйынды ток пайда болмас еді, яғни дөңгелекті айналдыратын күш пайда болмас еді.

Асинхронды қозғалтқыштарда тұрақты магнит өрісі айнымалы магнит өрісімен ауыстырылған. Бұл магнит өрісі қозғалткышты айнымалы ток желісіне қосқан кезде үш фазалы жүйе арқылы жасалынады. Статордың айналмалы өрісі ротор орамасынын, өткізгіш сымдарын кесіп өтіп оларда ЭҚК-теріи индукциялайды. Егер ротор орамасын кедергіге түйыктаса немесе қысқа тұйықтаса, онда тізбекте индукцияланатын ЭҚК-тер әсерімен ток жүреді. Ротор ора-масындағы ток пен статор орамасының айналмалы магнит ерісінің езара әрекеттесуі нәтижесінде айналмалы момент пайда болады. Айналмалы момент роторды магнит ерісінің айналу бағытымен айналдыра бастайды.

Ротордың айналу бағытын өзгерту үшін, яғни қозғалтқышты реверстеу үшін, статор орамасы тудырған магнит ерісінің айналу бағытын өзгерту керек. Мұны статор оралма фазаларын алмастыру арқылы жасайды. Ол үшін статор орамасын желіге қосатын үш сымның кез келген екеуінің орнын ауыстырып желіге қосса болғаны.

Реверсті қозғалтқыштар ауыстырып косқыштармен қамтамасыз етіледі. Олардың көмегімен статор орамалары фазаларынын, кезектесуін өзгертуге, демек, ротордың айналу бағытын өзгертуге болады.

Бір уақыт мезгілінде ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігімен теңесті дейік, онда ротор орамасының өткізгіш сымдары статордың магнит өрісін кесіп өтпейді, сондықтан ротор-да ток болмайды. Бұл жағдайда айнымалы момент нольге тең. Ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігіне қарағанда, біліктегі жүктеме моменті мен машинадағы үйкеліс күштері моментінің қосындысынан тұратын, тежеу моментін теңдестіретін, айнал-дырушы момент пайда болғанша төмендейді.

Әдебиет: [1; 2; 6].

№8 дәріс