1

1Электр магниттік индукция құбылысы арқылы бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі айнымалы токтың екінші кернеуіне өзгертуге арналған бір немесе одан да көп индуктивтік байланысқан орамалары бар статикалық электрмагниттік құрылғыны трансформатор деп атайды.

2)-

3)Синхронды генератордың жұмыс істеу принципі электромагниттік индукцияның құбылысына негізделген. Генератор механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіреді. Қоздыру орамасының тоғын тудыратын магниттеуші күш тұрақты магнит өрісін қоздырады. Бұл өріс ротормен бірге айналады да, статордың орамасын кесіп өтіп, онда үшфазалы электр қозғаушы күшті (ЭҚК-ті) индукциялайды. Статордың орамасын жүктемегі тіркеген кезде ЭҚК-тің әсерімен статор орамаларында және жүктемеден тұратын тізбекте ток жүре бастайды.

4)

5)

11)

14)

18)

а) трансформациялау коэффициентiн

б) бос жүрiс шығындарын- Р₀;

с) магниттеушi тармақтың параметрлерiн

д) қуат коэффициентiн

Өлшеуiш приборлардың көрсетiмдерi бойынша бос жүрiстiң сипаттамалары тұрғызылады.

20.Трансформатордың бос жүріс режиміндегі кернеулері мен токтарының теңдеулері және орынбасу схемасы.

21 Бос жүріс сипаттамасы деген не ?

Өлшеуiш приборлардың көрсетiмдерi бойынша бос жүрiстiң сипаттамалары тұрғызылады. Бұл сипаттамалар токтың (І₀),  қуаттың (Р₀) және қуат коэффициентiн (cos ₀) бiрiншi реттiк кернеуге (U₀) тәуелдiлiгiн көрсетедi.

22.Бос жүріс режимі бойынша қандай шығынды анықтайды ?

Бос жүрiс тәртібiнде трансформатордың тұтынатын қуаты Р₀ магниттiк өткiзгiштегi магниттiк шығындарға (Р_Қ+Р_Г) және бiрiншi реттiк орамдағы электрлiк шығындарға (І₀²R₁ ) жұмсалады

Бос жүрiс тәжiрибесiнен келесi шамаларды анықтауға болады:

а) трансформациялау коэффициентiн

б) бос жүрiс шығындарын- Р₀;

с) магниттеушi тармақтың параметрлерiн

д) қуат коэффициентiн

23.Қысқаша тұйықтау тәжрибесі бойынша трансформатордың параметрлерін қалай анықтайды ?

Қысқа тұйықтау тәжірибесі арқылы келесі шамаларды анықтауға болады:

а) қысқа тұйықтаудың шығындарын - Р_Қ;

б) қуат коэффициентін

в) орынбасу схемасының параметрлерін

24.Трансформатордың қысқаша тұйықтау режиміндегі кернеулері мен токтарының теңдеулері және орынбасу схемасы.

25.Қысқаша тұйықтау сипаттамасы деген не ?

Приборлардың көрсетiмдерi бойынша қысқа тұйықталудың сипаттамалары тұрғызылады. Бұл сипаттамалар токтың (I_Қ), қуаттың (Р_Қ) және қуат коэффициентiнiң (cos_Қ) қысқа тұйықталу кернеуіне (U_Қ) тәуелдiлiгiн көрсетедi.

 

26.Қысқаша тұйықтау режиміндегі трансформатордың векторлық диаграммасы.

Қысқа тұйықталу тәртібінің ЭҚК-терiнiң және теңдеулерін (3.4) пайдаланып қысқа тұйықталу тәртібіне сәйкес келетін векторлық диаграмманы саламыз (3.7-сурет).

27.Қысқаша тұйықтау тәжрибесі бойынша қандай шығынды анықтайды?

Қысқа тұйықтау тәжірибесі арқылы келесі шамаларды анықтауға болады:

а) қысқа тұйықтаудың шығындарын - Р_Қ;

б) қуат коэффициентін

в) орынбасу схемасының параметрлерін

28.Қысқаша тұйықтау кернеуі деген не ?

Қысқа тұйықталған трансформатордың орамасында номинал ток тудыратын кернеуді қысқа тұйықталу кернеуi (U_Қ) деп аталады. Мұны, әдетте номинал кернеу U_1Н –нің пайызы түрінде көрсетеді u_Қ

       (3,4)    

29.Келтірілген трансформатор деген не ?

трансформациялау коэффициенті K=W₁/W₂-ге тең транcформатордың орнына орам саны W₁W₂^/ -ге тең балама трансформатор пайда болады. Мұндай трансформатор келтiрiлген деп аталады.   Трансформатордың параметрлері келтірілген кезде, оның энергетикалық көрсеткіштері: қуаттары, қуат шығындары, параметрлері және арасындағы фазалық ығысулар өзгермеуі, яғни нақты трансформатордағыдай  болуы керек.

30.Келтірілген трансформатордың теңдеулері.

Нақты трансформатормен келтірілген трансформатордың электрмагниттік қуаттардың теңдігінен (Е₂І₂=Е₂^/І₂^/) 

  табылады. Бұған келтірілген екінші реттік токтың мәнін  қойғаннан кейiн табатынымыз

                                          (2.І5)

Екінші реттік ораманың келтірілген кернеуі осыған ұқсас табылады

U₂^/=KU₂.                                                       (2.16)

Екінші реттік ораманың активтік кедергісіндегі шығындардың теңдігінен  келтірілген активтік кедергіні табамыз

 Екіншілiк ораманың келтірілген реактивтік кедергісі ұқсас табылады

X₂^/=K² X₂.                                                   (2.17)

Екіншілiк ораманың келтірілген толық кедергісі

Z₂^/=K² Z₂.                                                     

31.Трансформатордың орынбасу схемасы.

35.Трансформатордың шығындарының диаграммасы.

Жүктеме өскен сайын ПӘК-те өседі, өйткені энергетикалық баланстағы тұрақты магниттік шығындардың салыстырма мөлшері азаяды; _ОПТ кезінде ПӘК максимумға жетеді да, содан кейін кеми бастайды (орамалардағы электрлік шығындар токтың квадратына немесе ²-қа пропорционал байланысты).

Қазіргі уақытта қуаты жоғары трансформатордың ПӘК-тері 0,98-0,99-ға дейін жетеді.

37.Трансформатордың пайдалы әсер коэффициенті деген не ?

. Трансформатор пайдалы әрекет коэффициентi (ПӘК) дегеніміз жүктемеге берілген қуат Р₂ бірінші реттік тізбекке келіп түскен қуат Р₁–ге қатынасы

(4.1)

мұндағы Р- трансформатордың қосынды шығындары.

39.Трансформаторлар параллель жұмыс істеу үшін қандай шарттар орындалуы керек ?

Трансформаторлардың параллель жұмыс істеуіші ең жақсы жағдайда өту үшін қосалқы подстанцияның жалпы жүктемесі параллель жұмыс істеп тұрған трансформаторлар арасында олардың номинал қуаттарына пропорционал бөлінуі керек. Бұл үшін параллель жұмыс істеп тұрған трансформаторларда мына шарттар орындалуы керек:

а) орамалардың жалғану топтары бірдей болуы;

б) бірінші және екінші реттік номинал кернеулері тең болуы (U_1U_1; U_2U_1), яғни трансформация коффициенттер тең болуы (К_К_);

в) қысқа тұйықталу кернеулер тең болуы (U_ҚU_Қ).

40.Трансформаторларды параллель жұмыс істетудің қандай қажеттілігі бар ?

Трансформаторлық қосалқы станцияларда екі немесе одан да көп параллель жұмыс істейтін трансформаторлар орнатылады. Трансформаторлардың параллель жұмыс істейтін қажеттілігі мына себептерге байланысты:

а) апат болып қалғанда немесе трансформаторды жөндеуге шығарған кезде тұтынушыларды энергиямен қамтамасыз ету қорын жасау қажет;

б) қосалқы станциялардың жүктемесі азайған кезеңдерде оларда болатын шығындарды азайту мақсатында параллель жұмыс істеп тұрған трансформаторлардың бір бөлігін ажыратып қою қажеттігі.

41.Параллель жұмыс істейтін трансформаторлардың кернеулерінің тең болу шарты.

) бірінші және екінші реттік номинал кернеулері тең болуы (U_1U_1; U_2U_1), яғни трансформация коффициенттер тең болуы (К_К_);

42. Параллель жұмыс істейтін трансформаторлардың бірдей топта болу шарты.

Бірінші және екінші реттік номинал кернеулері бірдей орамаларының жалғану топтары /-11 және /-12 трансформаторлар параллель жұмысқа қосылып тұр деп ұйғарайық. Сәйкес фазаларының ЭҚК-терінің шамалары бірдей болады, бірақ фаза бойынша олар 30⁰-қа ығысқан (2.21-сурет). Екінші реттік орамалардың тұйықталған контурында бұл ЭҚК-тердің айырымы әрекет етеді.

44.Трансформатордың ықшамдалған векторлық диаграммасы.

45.Трансформатордың екінші реттік кернеуінің өзгеруі.

Трансформаторлардың жүктемелері озгергенде оның екінші кернеуі өзгереді U_ә. Екінші орама кернеуі бос журіс режимінен номиналды режимге дейін өзгерткенде трнсформатордың манызды сипаттамасы алынады. Магниттеушi тармақты елемей бiрiншi реттiк кернеудi анықтаған кездегi қателiк 0,1% -тен аспайды Егер де U_Қа, U_Қр және U_Қ белгiлi болса, онда кернеудiң толық түсуi оның активтiк пен реактивтiк құраушылары былайша анықталады:

мұндағы - жүктеу коэффициентi.

46.Трансформатордың шықпалық сипаттамасы.

Трансформатордың сыртқы сипаттамасы — бүл бірінші кернеу U=const және жүктеме сипаттамасы cosφ=const түрақты болғандағы екінші кернеудің U₂ жүктеме тогына І₂ тәуелділігі (1.5-суретте). Сыртқы сипаттама трансформатор қалыпты жүктелген кездегі U_2Н-нің (5-8%), екінші ораманың қысқышындағы кернеудің өзгеру дәрежесімен бағаланады.

47.Трансформатордың орамаларын жалғаудың қандай топтары болады ?

Үшфазалы ораманы "жүлдыз" сүлбасы арқылы қосу оның барлық үш үшын ортақ түйіншекке жалғап, бас жағын ток көзіне немесе жүктемеге жалғау үшін бос қалдырады (1.9-сурет). Ораманы үшбүрыштап қосқан-да, бірінші ораманың басы, келесі ораманың аяғымен қосып барлық орама түйықталғанша жалғайды (1.10-сурет). Трансформатордың орамаларын " жүлдыз" не-месе "үшбүрыш" етіп қосу Ү немесе Д деп таңбалай-ды. Егер жүлдызша қосуда шығарылған бейтарап нүктесі болса, онда сәйкес белгінің қасына "О" жазады. Мыса-лы; Ү_о/А десе онда жоғары кернеулі орама жүлдызша қосылған, сыртқа шығарылған бейтарап нүктесі бол-ғаны, ал төмен кернеулі орама үшбүрыштап қосылған.

48. Трансформатордың орамаларын жалғаудың қандай негізгі топтары болады ?

Үш фазалы трансформатордың бірінші және екінші реттік орамалары “жұлдызша”, “нөлдік нүктесі шығарылған жұлдызша” және “үшбұрыштап” қосу сұлбалары бойынша жалғанады. “Жұлдызша” қосу сұлбасын Y әрпімен, “үшбұрыштап” қосу сұлбасын -мен белгілейді. Егер де нөлдік нүктесі шығарылған болса, онда –Y₀ болады. Жоғары кернеулі ораманың бас және аяқ ұштары A, B, C, X, Y, Z әріптерімен белгіленеді, ал төменгі кернеулі ораманың ұштары сәйкес a, b, c, x, y, z әріптерімен белгіленеді.

56. Асинхронды қозғалтқыштың статор орамасында индукцияланатын электр қозғаушы күштері.

57.Асинхронды қозғалтқыштың ротор орамасында индукцияланатын электр қозғаушы күштері

Негізгі ағын статор мен ротордың орамаларында Е₁ және Е₂ ЭҚК-терін тудырады

;

, (7.2)

58. Асинхронды қозғалтқыштың кернеулерінің теңдеулері.

Асинхронды қозғалтқыш статорының ормасына берілген желі кернеуі U₁ негізгі магнит аңыны E1 мен шашыранды ағын E1b пайда болған ЭҚК арқылы шашыранды индуктивтік I, JX1 және ораманың активті кедергісі I, r кернеулермен тепе теңдікке келеді. Демек,

U1=-E1+I1r1 +I1jx1

Мұндағы r1 – статор лормасының активті кедергісі,

r=R1+R1ст

R1 статор орамасы өткізгіштің Омдық кедергісі

R1ст болаттың электр кедергісі

Асинхронды қозғалтқыштың роторы орамасының электрлік тепе теңдігі жұмыс режимінде

59, Асинхронды қозғалтқыштың магнит қозғаушы күштері мен токтарының теңдеулері,

Ротордың тізбегі тұйықталған болса, онда I₂ тоғы ағады да, ол Ф_S2 сейілу магнит ағынын тудырады. Сонымен бірге, өз жолында кедергісін кездестіреді. Ротордың орамасында негізгі магнит ағыны тудыратын Е ЭҚК-і және сейілу магнит ағыны тудыратын. ЭҚК-і пайда болады. Кирхгофтың екінші заңы бойынша

Ė₂+Ė_S2=R₂İ₂

немесе

,           

мұндағы Z₂=R₂+jX₂ –ротордың толық кедергісі.

Демек,        

 және                   (7.22)

Егер ротордың орамасы статордың орамасына келтірілген болса, онда

 және  .                 Ротордың орамасымен аққан I₂ тоғы ротор жиілігіне f₂ сәйкес келетін, роторға қарағанда n жылдамдықпен айналатын F₂ магниттеуші күшін тудырады. Ротордын өзі n₂ жылдамдықпен айналады. Сондықтан, ротордың F₂ МК-і статорға қарағанда n+n₂ жылдамдықпен айналады.

.

Сол себептен, , яғни ротордың F₂ МК-і кеңістікте әрқашанда (жұмыстың режиміне байланыссыз) статордың F₁ МК-і бағытымен және сол сияқты жылдамдықпен айналады.

60. Асинхронды қозғалтқыштың келтіру формулалары.

– кедергіні келтіру коэффициенті.

Индуктивтік сейілу кедергісін келтіру үшін ЭҚК E₂ мен ток I₂ арасындағы бұрыш Ψ₂ өзгермей қалуы көзделеді.

Демек, , бұдан . (7.11)

65. Асинхронды қозғалтқыштың қандай шығындары болады ?

I_О тоғы реактивтіек I_ОР және активтік I_ОА құрама бөліктерден тұрады. Реактивтік ток магнит өрісін қоздыруға, ал активтік ток статор мен ротордың өзекшелерінің болаттарындағы шығындарды өтеуге жұмсалады.

Ротордың тізбегі ажыратылған кезде асинхронды қозғалтқыштың статорлық орамасында m₁I²_oaR₁ статор мен ротордың өзекшелерінде p_C1 және p_C2 қуат шығындары болады. Осы қуат шығындарын өтеуге қозғалтқыш электр желісінен Р  қуат тұтынады

.

,

мұндағы       р_Э1-статор орамасындағы электр шығындары;

                      р_М1-статор өзекшесіндегі магнитті шығындар;

 р_ЭМ-айналушы магнит өрісі арқылы ротор тізбегіне берілетін электрмагниттік қуат.

67. Асинхронды қозғалтқыштың шығындарының диаграммасы.

Р_Э2 – статор орамасындағы электр шығындары;

р_МЕХ – ротордағы механикалық шығындар;

р_ҚОС – басқа қосымша шығындар.

69. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалры деген не ?

Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары деп айналу жиілігінің n₂, тудырылатын айналдырушы моменттің М, қуат коэффициентінің Cosf₁ және пайдалы әрекет коэффициентінің η қозғалтқыштық білігіндегі пайдалы активтік қуатқа Р₂ тәуелдігін айтады.

75. Асинхронды қозғалтқыштың асқын жүктемелік коэффициенті деген не?

Айналдырушы моменттің мәні максимал моментке жеткен кезде қозғалтқыштың орнықты жұмыс істейтін ережесі шегіне жетеді. Сол себептен, қозғалтқыш орнықты жұмыс істеуі үшін айналдырушы момент максимал моменттен аз болуы керек. Басқа сөзбен айтқанда, қозғалтқыш асқын жүктеме қабілетке ие моментке қатынасымен анықталады.

Асқын жүктеме коэффициенті

. (8.15)

86.Терең ойықты ( пазалы ) қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш.+

87. Екі торлы қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш.

Жіберудің ауыр жағдайларда қалыптағы қысқа тұйықталуы асинхронды қозғалтқыштың жеткілікті жүргізіп жіберу моменті номинал кернеу болып тұрғанда да жетіспейді. Бұл жағдайда не фазалы асинхронды қозғалтқыш, не арнаулы белгіленген – екі торлы және терең ойықты қозғалтқыштар қолданады.

88. Асинхронды қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеудің қандай әдістері болады ?

89. Асинхронды қозғалтқыштың айналу жиілігін сырғанауды (s) өзгерту арқылы қалай реттейді ?

Ротордың айналу жиілігінің формуласынан   

реттеудің үш жолы көрініп тұр:

а) электр желісінің жиілігін f₁-ді өзгерту;

б) магнит полюстардың жұп сандарын р өзгерту;

в) тайғанау S-ті өзгерту.

Жиілік f₁-ді өзгерту үшін жиілік өзгерткіш арқылы желістің тұрақты жиілік статор кернеуінің ауыспалы жиілігіне алмастыру.

Полюстардың жұп сандарын өзгерту үшін статорда әртүрлі полюс саны бар орамаларды орналастырады немесе бір полюсті  аударғыш ораманы (оның бөлек мүшелері әртүрлі полюстер санға қосылуы мүмкін) қолданады.

Тайғанауды өзгерту екі түрге бөлінеді:

а) бірінші әдістер кезінде тайғанау қуат P_S=SР_ЭМ ротордың тізбегінде жылу ретінде бөлініп шығады (желістің кернеуінің мәнін өзгерту; ротордың тізбегіне қосымша активтік кедергіні қосу);

б) екінші әдістер кезінде тайғанау қуаттың негізгі бөлімшесі пайдалы қолданады (ротордың тізбегіне қосымша тайғанау ЭҚК–ті Е  электр және электрмеханикалық каскадтар арқылы кіргізу). 

Жиілік f₁-ді өзгерту үшін жиілік өзгерткіш арқылы желістің тұрақты жиілік статор кернеуінің ауыспалы жиілігіне алмастыру.

. 98.Тұрақты ток машинасының құрылысы.

Тұрақты ток машинасының қозғалмайтын білігі статор (индуктор), ал айналатын бөлігі якорь (ротор) деп аталады. Статор станина 1, негізгі 2 және қосымша 3 полюстерден құрылады. Статина айналым тіректердің қалқандары мен магнит өткізгіштің бір бөлігі болды, себебі ол арқылы магнит ағыны тұйықталады. Статина механикалық мықтылығы жеткілікті және магниттік өтімділігі үлкен материалдан (болаттан) жасалады. Станинаның төменгі жағында фундаментке бекітетін табандары бар, ал айналасында негізгі және қосымша полюстерді бекітуге арналған тесіктер бар.

98

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.

99.Тұрақты ток машинасының генератор режиміндегі жұмысы.

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.