Кіріспе

АЗАҚ СТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘ НЕ Ғ ЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

А.Ясауи атындағ ы Халық аралық қ азақ -тү рік университеті

Инженерлік-педагогикалық факультеті

Энергетика жә не жаратылыстану пә ндері» кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰ МЫС

Тақ ырыбы: Тұ рақ ты токтың қ озғ алтқ ыштарын жү ргізу жә не іске қ осу сипаттамалары

Орындағ ан: ЖЭЭ-011. 3-курс.

Айролла

Ылыми жетекші: ағ а оқ ытушы

Джусупов К.

Курстық жұ мыс қ орғ ауғ а жіберілді

Ж

Курстық жұ мысқ а қ ойылғ ан бағ а

______________________________

Кентау 2012ж.

Мазмұ ны:

Кіріспе................................................................................................................3

I-тарау ТҰ РАКТЫ ТОК ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ...................................4

1.1 Тұ рақ ты ток...............................................................................................5

1.2 Тұ рақ ты ток генераторы...........................................................................7

1.3 ГЕНЕРАТОР...............................................................................................9

II-тарау Тұ рақ ты тоқ электр машинелерінің міндеті мен қ олдану аймағ ы.

2.1 Тұ рақ ты тоқ машинелерінің қ ұ рылысы..................................................10

2.2 Щеткілік аспап..........................................................................................15

2.3. Якорь орамасы..........................................................................................16

Қ орытынды.......................................................................................................

Қ олданылғ ан ә дебиеттер тізімі.......................................................................

КІРІСПЕ

Электр машиналары электротехникада жә не электроэнергетикада қ олданылатын электр машиналар тү рлерін конструкциясын жалғ ау схемаларын жә не қ олданыстағ ы физика заң дарын қ арастырады. Электр машиналар тү рлері: трансформаторлар, айнымалы тоқ машиналары, тұ рақ ты тоқ машиналары, асинхронды машиналары, синхронды машиналары, қ озғ алтқ ыштар мен генераторлар қ ұ рылысы мен жұ мысын қ арастырады. Электр машиналар пә ні электроэнергетика саласында мынандай орындарда кең інен орын алады. Ө ндірісте, транспортта, авияцияда, автоматты басқ ару жә не реттеу саласында жә не қ ұ рылыста кең інен қ олданылады. Механикалық энергияны электр энергиясына жә не керісінше электр энергиясын механикалық энергияғ а тү рлендіру ү шін қ олданылады. Механикалық энергия электр энергиясына тү рлендіргіш машинасын генератор деп атайды. Электр энергиясын механикалық энергияғ а тү рлендіргіш машина бұ л қ озғ алтқ ыш (двигатель) деп аталады. Кез-келген электр машинасына ә рі генератор, ә рі қ озғ алтқ ыш ретінде қ олданылатын болады. Оның екі жақ ты энергия тү рлендіргіш қ асиеті машинаның қ айтымдылығ ы деп аталады. Сонымен қ атар бір текті токтың электрэнергиясын, екінші тоқ тың энергиясына тү рлендіру ү шін, электрмашиналары қ олданады. Мұ ндай электр машина тү рлендіргіш деп аталады.

ТҰ РАКТЫ ТОК ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ

1.1 Тұ рақ ты ток дегеніміз _ зариядтардың бағ ытты қ озғ алысы.Тө к қ асиетіне қ арай екі тү рлі болады.Бірі тұ рақ ты тө к бағ ыты да, шамасы уақ ытқ а сай ө згермейтін тө к, батерия, аккумулиятор, кү н нұ ры тақ тасы қ атарлылар тұ рақ ты тө к.Бұ лардың кернеуі 3-36 волт аралығ ында болады.Ерекшелігі істетуге қ олайлы.Сенімді, қ ауіпсыз, кемшілігі тө к қ айнарын ұ зақ істетуге жарамайды.Электрон техникасы мен ө неркә сіп саласындағ ы ә р тү рлі електр жабық тарының барлығ ы тұ рақ ты тө кке озгерту арқ ылы ыс жү ргізіледі.Тұ рақ ты тө кті DC арқ ылы таң балайды.Електр жабық тарының қ ұ рабына жапсырылғ ан маркада «DC пә лен волт» деп жазылғ ан.Міне бұ л сол електр жабық тарының тұ рақ ты тө кпен қ амдау кө лемін белгілейді.Жә не бірі, айнымалы тө к.Електр станцияларындағ ы генерә тө рдә н шығ ып жатқ ан тө к айнымалы тө к болады.Айнымалы тө ктің кернеуі 220 волттан жоғ ары, неше мың волтқ а дейін жоғ арылатып тө мендетуге болады.

Тұ рақ ты ток машинасы - айналыс механикалық энергияны тұ рақ ты токтың энергиясына (генератор ретінде) жә не керісінше тұ рақ ты токтың энергиясын механикалық энергияғ а (қ озғ алтқ ыш ретінде) тү рлендіретін электр машинасы. Тұ рақ ты ток машинасы қ айтымды, яғ ни ә рі генератор, ә рі қ озғ алтқ ыш ретінде жұ мыс істей алады. Мысалы, электрлендірілген жылжымалы қ ұ раманың (электровоздардың) тартым қ озғ алтқ ыштары жә не қ уатты тұ рақ ты ток электр жетектерінің электрлік қ озғ алтқ ыштары осы негізде жұ мыс істейді.Тұ рақ ты ток машинасы

Тұ рақ ты ток машинасы негізгі магнит ө рісі параллель, тізбектеле жә не аралас қ оздырылатын, сондай-ақ тұ рақ ты магниттері бар тү рлерге ажыратылады. Ол айналу жиілігін біртіндеп, ү немі ә рі кең алқ апта реттей алады. Тұ рақ ты ток машинасы ө неркә сіптің электрқ озғ алтқ ышының айналыс жиілігін қ атаң сақ тау жә не кең аралық та ө згерту қ ажет болатын саласында кең інен қ олданылады.

1.2 Тұ рақ ты ток генераторы

Оның жұ мыс істеу принципі магнит ө рісінде зә кірді айналдырғ анда оның орамасында ЭҚ К-нің индукциялануына негізделген. Тұ рақ ты ток генераторы коллекторлы жә не коллекторсыз тү рге ажыратылады. Прокат стандарының, аэродинам. қ ұ бырлардың желдету қ ондырғ ыларын, ірі экскаваторлардың реттелінетін электр жетектерін, дербес тұ рақ ты топ тораптарын қ оректендіруге арналғ ан қ орек кө зі ретінде, сондай-ақ автоматты реттеу жү йелерінде (мысалы, тахогенераторларда) қ олданылады.

Ө ндірістің барлық салаларында да, тұ рмыста да, негізінен, айнымалы ток қ олданылады. Бірақ тұ рақ ты токты пайдалану қ ажет болатын кездер де бар. Мысалы, теледидарды қ оректендіруде, радиоқ абылдағ ыштарда, электрқ озғ алтқ ыштарда, электролиз тә сілімен аса таза металдарды алуда жә не басқ а да кө птеген мақ саттарда тұ рақ ты ток колданылады. Тұ рақ ты ток айнымалы токты тү зету арқ ылы немесе тұ рақ ты токтың генераторларынан алынады.

Тұ рақ ты токтың генераторлары айнымалы ток генераторлары сияқ ты жұ мыс істейді. Бірақ бір айырмашылығ ы — тұ рақ ты ток генераторларында коллектор деп аталатын қ ондырғ ы бар. Якорьдің ұ штарын оң ашаланғ ан сақ иналарғ а емес, изоляциялаушы материалмен бө лінген екі жарты сақ инағ а жалғ айды. Олар ортақ бір цилиндрге кигізіліп, якорьмен бір осьтен айналады. Жарты сақ иналарғ а жабысып тұ рғ ан щеткалар арқ ылы ток сыртқ ы тізбекке шығ арылады. Рама ә рбір жарты айналым жасағ ан сайын токтың бағ ыты қ арама-қ арсы бағ ытқ а ө згереді. Ал, бірақ жарты сақ иналарғ а дә некерленген раманың ұ штары ә рбір жарты айналым сайын бір щеткадан екінші щеткағ а ауысып отырады. Сонымен, рамадағ ы токтың бағ ыты ө згерген мезетте коллектор оның ұ штарын ауыстырып қ осып отырады. Осының нә тижесінде щеткалардың бірі ү немі генератордың оң полюсі болса, екіншісі теріс полюсі болып табылады.

Сыртқ ы тізбектегі ток ө зінің бағ ытын ө згертпейді, бірақ оның шамасы периодты тү рде нө лден максимумғ а дейін ө згеріп отырады. Мұ ны тура лү пілдеуші (пулъсациялық) ток деп атайды. Осығ ан сә йкес генератордың қ ысқ ыштарындағ ы кернеу де лү пілдеп ө згеріп отырады. Кернеудің мұ ндай ө згерістерін жаймалау ү шін генератордың якорін бір-бірінен белгілі бір бұ рышқ а ығ ысып орналасқ ан бірнеше бө лімнен қ ұ растырып жасайды. Соғ ан сә йкес коллекторды да якорьмен ортақ осьтен айналатын цилиндрдің бетіне бекіткен бірнеше пластинадан жасайды. Якорьдің ә рбір бө лімінің ұ штарын ә рбір пластина жұ птарымен дә некерлейді. Генератор якорінде туатын ЭҚ К ә рбір бө лімдегі ЭҚ К-тің қ осындысынан тұ рады жә не фаза бойынша бір-бірінен ығ ысқ ан, сондық тан олар қ осылғ ан кезде лү пілдің (пульсация) жаймасы алынады.

Тұ рақ ты ток генераторы, керісінше, электрқ озғ алтқ ыш ретінде де жұ мыс істей алады. Ол ү шін генератор қ ысқ ыштарына қ андай да бір сыртқ ы ток кө зін қ осу керек. Егер генератордың якорі мен индукторы арқ ылы ток ө ткізсе, якорь айнала бастайды. Якорьдің ө зегін станокпен қ осып, оны қ озғ алыска келтіруге болады. Бұ л жағ дайда генератор электр энергиясын механикалық энергияғ а айналдырып, электрқ озғ алтқ ыш ретінде жұ мыс істейді. Магнит ө рісінде тогы бар рамағ а айналдырушы момент ә сер ететіні бізге белгілі. Рама магнит ө рісінің бағ ытына параллель жазық тық та жатқ анда айналдырушы моменттің мә ні максимал болады, ал рама магнит ө рісіне перпендикуляр орналаскан кезде айналдырушы момент нө лге тең. Рама бұ дан ә рі айналғ анда айналдырушы моменттің таң басы ө згереді. Сондық тан, егер коллектор болмаса, ә рбір жарты айналым сайын айналдырушы моменттің таң басы ө згеріп отырар еді де, нә тижесінде якорь айналысқ а тү се алмас еді. Ал, бірақ коллектор якорь орамындағ ы токтың бағ ытын ол ө ріске перпендикуляр тұ рғ ан мезетте ө згертеді, сондық тан айналдырушы моменттің таң басы ө згермей қ алады, сө йтіп, қ озғ алтқ ыш жұ мыс істейді. Сонымен, кез келген тұ рақ ты токтың генераторын кері қ айыруғ а болады: егер якорьді сыртқ ы кү шпен айналдырса, машина генератор ретінде жұ мыс істейді. Ал, егер якорь арқ ылы ток ө ткізсе, машина электркозғ алтқ ыш ретінде жұ мыс істейді.

1.3 ГЕНЕРАТОР (Generator) — 1) кіріс тілі проблемалы-бағ ытталғ ан тіл болып табылатын аударғ ыштың бір тү рі; 2) машиналық командаларды генерациялауды орындайтын аударғ ыштың қ ұ рамдас бө лігі. Жазбалар генераторы (Генератор записей; rekord generator) — тестілеуге қ ажетті жазбаларды қ ұ растыруғ а арналғ ан машиналык программа.

Кездейсоқ сандар генераторы (Генератор случайных чисел; generator random numbers) — кездейсоқ сандар беретін қ ү рылым немесе программа. Ә детте, Кездейсоқ сандар генераторы - программалау тілдерінде стандартты функциялар мен процедуралар қ ү рамына кіретін программа. Мысалы, Паскаль тілінде RANDOM(N) функциясы 0 ден N-1 аралыгындағ ы бү тін сан қ айтарады. Егер программа қ айта орындалса, функция сол санды қ айталайды. Кездейсоктық дә режесін арттыру ү шін тілде генерация базасын ө згертетін RANDOMIZE процедурасы бар, бұ л процедура RANDOM функциясының алдында орындалуы қ ажет. Код генераторы (Генератор кода; code generator) — талдау жә не оң тайландыру нә тижелері бойынша машиналық программаны (объектілік модульді) қ ұ растыратын аударғ ыштың машинағ а тә уелді бө лігі.

Командалар генераторы (Генератор команд; code generator) — аударылатын программа операторларына сә йкес машиналық командалар тізбегін щығ аратын аударгыш бө лігі. Қ олданбалы программалар дестесі генераторы. (Генератор пакетов прикладных программ; package generator) Қ олданбалы программалар дестесін нақ тылы мә селелер классына бағ ыттау программасы. Қ ү жат дайындау генераторы (Генератор отчетов; report generator) — 1) берілген пішін бойынша мө ліметтерді қ алыптастыру жө ң е шығ аруғ а арналғ ан объектілік программаларды генерациялауғ а колданылатын ө ндеу программасы; 2) берілген пішін бойынша мө ліметтерді калыптастыру мен шығ аруды орындайтын кейбір программалау тілдерінін (мыс., Кобол, Access, FoxPro, Delphi, жө не т.б.) қ ү ралы. Мә ліметтер генераторы (Генератор данных; data generator) — тізбекті қ атынас қ ұ ру ә дісі негізінде бір тапсырма кө лемінде мә ліметтер жиынын кұ руғ а арналғ ан сервистік программа. Программалар генераторы (Генератор программ; program generator) кейбір операцияларды сипаттау негізінде осы операцияларды жү зеге асыратын программаны автоматты тү рде жасайтын программа. Сү рыптау программаның осы программалардың алғ ашқ ы мысалы болып табылады. Ол файл пішімін жэне талап етілген сү рыптау тү рін сипаттау негізінде сә йкес сү рыптау программасын қ ұ рады. Кейінгі уақ ытта қ олданбалы программаларды шаблон, мә ліметтер базасы сипаттамасының таблицасы, экрандық форма, меню сипаттамасы жә не т.б.. Объектілер негіздерінде қ ұ ратын программалар кең інен таралуда. Тактілік жиілік генераторы (Генератор тактовой частоты; generator clock speed) — белгілі бір уақ ыт аралық тары сайын импульстер тізбегін шығ аратын қ ұ рылғ ы. Қ атар екі импульстың арасындағ ы уақ ыт Ырғ ақ деп аталады. Кейбір процессор командалары бірнеше ырғ ақ та орын-далады. Импульстар барлық компьютер элементтері арқ ылы ө тіп, оларды бір ырғ ақ та (синхронды) жұ мыс жасатады. Ырғ ақ импульстарының жиіліғ і компьютердің жьлдамдығ ын анық тайды.

Ауыспалы токтың генераторы

Ауыспалы токтың генераторы - кө лік қ ұ ралының қ озғ ауышынан алынғ ан механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын ауыспалы токтың кө зі.

Тұ рақ ты токтың генераторыТұ рақ ты ток – ток кү шінің шамасы мен бағ ыты уақ ытқ а байланысты ө згермейтін электр тогы.

Тұ рақ ты Ток тұ рақ ты кернеудің ә серімен тек тұ йық талғ ан тізбекте ғ ана пайда болады. Тармақ талмағ ан тұ йық тізбектің кез келген қ имасында тұ рақ ты Ток кү шінің мә ні ө згермейді.

Тұ рақ ты Токтың негізгі заң дарына ток кү ші мен кернеудің байланысын сипаттайтын Ом заң ы, ө ткізгішпен ток жү рген кезде бө лініп шығ атын жылуды анық тайтын Джоуль-Ленц заң ы жә не тармақ талғ ан тізбек ү шін жазылатын Кирхгоф

ережелері жатады.

Тұ рақ ты Ток кө здеріне электр машиналарының генераторы, гальвани элементтері, термоэлементтер, батареяларғ а топтастырылғ ан фотоэлементтер, кү н кө зінің батареялары, алдын ала зарядталғ ан аккумуляторлар жә не — жоғ ары магниттік гидродинамика генераторлары жатады.

Тұ рақ ты Токты шалаө ткізгіштердің жә не басқ а тү зеткіштердің кө мегімен, айнымалы токты тү зету арқ ылы ө ндіруге болады.

Тұ рақ ты тоқ электр машинелерінің міндеті мен қ олдану аймағ ы. Тұ рақ ты тоқ машинелері ө зара қ айтымды электрлі техникалық қ ұ рылғ ы. Олар ешқ андай қ ұ рылыстық ө згерістерге тү спей-ақ генератор немесе қ озғ алтқ ыш ретінде істей алады. Тұ рақ ты тоқ генераторлары, ә детте шағ ын қ уатты электр энергиясының желілік кө зі ретінде, мысалы: синхронды генераторлардың қ оздыру орамаларын қ оректендіруге қ олданылады. Генератор қ ұ рылысында электр энергиясын алатын щеткалы-тү йіспелі қ ұ рылғ ының болуы оның, қ уаты мен кернеуінің шамаларына шектеу қ ояды. Сондық тан электр энергиясын ө неркә сіптік ө ндіру синхронды генераторлар арқ ылы атқ арылады. Олардың қ уаттылығ ын теория жү зінде шексіз етіп жасауғ а болады. Тұ рақ ты тоқ қ озғ алтқ ыштары, негізінде айналу жылдамдығ ын кең ауқ ымда ақ ырындап реттеу мү мкіндігі болғ андық тан, біртіндеп ө згертуді қ амтамасыз ететін электр жетектерінде, сондай-ақ арнайы қ ұ рылыстағ ы есептеу жә не басқ ару машинелеріне қ олданатын шағ ын жү ргізгіштер ретінде қ олданады.

Тұ рақ ты ток машинесі бө лшектенген кү йде: а-статор; в-ротор (якорь) коллекторымен; с-айгө лек қ алқ аны; d-щетка қ ұ рылғ ысы; е-щеткі.

Ауылшаруашылығ ы ө ндірісінде тұ рақ ты тоқ машинелері іс жү зінде қ олданылмайды десе де болады. Сырғ ымалы щеткелі тү йіспелі тетіктері ауылшаруашылығ ының ылғ алды жә не шаң ды орталарда (сиыр, шошқ а, тауық) жә не т.б. орындарда олардың қ арқ ынды қ ажалуына соқ тырады. Мұ ндай жағ дайларда тұ рақ ты тоқ қ озғ алтқ ыштары трамвайларда жә не басқ а да кө лік тү рлерінде де кең қ олданыс тапты, олардың айналу жылдамдығ ын бояу, ү немді, кең ауқ ымда реттеу мен орнынан қ озғ алу кезінде жұ мысқ а қ осу моменттерінің жоғ арылығ ы, оларды кең інен пайдалануғ а мү мкіндік береді. Тұ рақ ты тоқ қ озғ алтқ ыштарының жү ргізу моменті кішкене айналым жиілігін реттеу шегі мейілінше аз асинхронды қ озғ алтқ ыштарғ а қ арағ анда, зор артық шылығ ы олардың реттелетін электр жетекте тең десі жоқ етеді.

2.1 Тұ рақ ты тоқ машинелерінің қ ұ рылысы. Тұ рақ ты тоқ генераторы мен қ озғ алтқ ышы қ ұ рылымдық тұ рғ ыдан бірдей машинелер болғ андық тан қ ұ рылыстарын бірге жұ мыс жасау принциптерін жеке-жеке қ арауғ а болады. Тұ рақ ты тоқ машинесі статор жармасынан (статина), якорьден (статор), негізгі жә не қ осалқ ы полюстерден, коллектордан, щетка қ ұ рылғ ысынан, полюс ұ штамаларынан, якорь орамасынан қ оздыру орамасынан жә не т.б. қ ұ рылғ ы кө мекші арналымды бө лшектерінен тұ рады. Мә шине қ ұ рылысының негізгі элементтері суреттерінде кө рсетілген.

Статор жармасы. Статор табаны тұ рақ ты тоқ машинесінің қ озғ алмайтын бө лігі, ол полюстер мен машиненің ө зін іргетасқ а бекітуге қ ызмет етеді.

Тұ рақ ты ток машинесі негізгі бө лшектерінің сызба кө рісіні.

Тұ рақ ты ток машинелері якорінің ойық тары

Статинаның полюстер бекітілетін бө лігі жарма деп аталады. Ол магнит ө ткізгіштің бө лігі болып табылады, сондық тан ол арқ ылы тоқ ө тетін магнит ағ ынына қ олайлы жағ дай жасау ү шін, оны жоғ ары магнит ө ткізгіштігі бар болаттан болмаса арнайы шойыннан жасайды. Жарманы жасау технологиясы қ ұ йма болаттан немесе тұ тас тартылғ ан болат қ ұ бырдан даярлайды. Негізгі полюстердің магнит ө рісі тұ рақ ты болғ андық тан, мұ нда гистерезис қ ұ былысы мен қ ұ йынды тоқ тар болмайды.

Якорь (ротор). Якорь машиненің айналатын бө лігі, ол қ алың дығ ы 0, 5 мм қ алыпты, тисті дө ң гелек электротехникалық болат қ аң ылтырдан жиналғ ан цилиндр. Қ аң ылтырларды жинағ ан соң, арнайы тетікпен қ ысады, якордың сыртқ ы бетін бойлай ойық тар мен тістер қ алыптасады. Якорьдің ойық тары, ә детте ашық болады, ал шағ ын машинелер ү шін асинхронды машинелер роторының ойық тары сияқ ты жабық болады. Жинағ аннан кейін пайда болғ ан бойлық ойық тарғ а якорьдың орамаларын тө сейді.

. Ішіне орама ө ткізгіштері салынғ ан, тұ рақ ты ток машине якорінің жартылай жабық (а) жзә не ашық (б) ойық тары.

Тұ рақ ты ток машинесінің негізгі (бас) полюсті: 1-ө зекше; 2-полюс ұ штамалары; 3-қ оздырғ ыш орама; 4-катушканың қ аң қ асы; 5-станина; 6-бекіткіш болт.

Якорьдың қ аң ылтырлары арнайы электротехникалық болаттан істеледі, оның магнит ө ткізгіштігі, кә дімгі конструкциялық болаттыкінен айтарлық тай жоғ ары. Бұ л магнит ағ ынының магнит ө ткізгіш темірінен ө туіне қ олайлы жағ дай тұ ғ ызады жә не магнит ө ткізгіште гистерезис қ ұ былысы арттық магниттелу шығ ындарын азайтады. Якорьдегі қ ұ йынды тоқ тарғ а (фукотоғ ына) электр кедергісін кө бейту ү шін тұ тас емес, қ аң ылтыр жиынтығ ынан жасайды. Электр кедергіні кө бейту ү шін қ аң ылтырдың қ алың дығ ын, оның механикалық бекемдігін сақ тау шегіне дейін жұ қ артады. Якорьды жинағ аннан кейін электр тұ рғ ысынан қ аң ылтырлар қ атарласа жалғ асқ ан болмау ү шін, оны оқ шаулағ ыш лакпен жағ ады ол қ аң ылтырдың саны қ анша болса сонша есе азайтқ ан болар еді. Оны оқ шаулағ ыш лакпен жағ ады. Осының бә рі ФУКО тоғ ының ә серінен болатын электр шығ ынын айтарлық тай азайтады. Сонымен, магнит кедергісін азайту ү шін арнайы электр болатынан, электр кедергісін кө бейту ү шін болатты қ аң ылтыр етіп тіліп, жинап, лакпен жауып жасайды. Осының бә рі гистерезис қ ұ былысы мен қ ұ йынды тоқ тардан болатын магнит жә не электр шығ ындарын азайтады.

Негізгі (бас) полюстер. Негізгі бас полюстер машинеде негізгі магнит ағ ынын жасауғ а жә не ө ткізуге арналғ ан Полюс ө зектен жә не полюстік ұ штамадан мұ ны кей жағ дайда " башмак" деп атайды, себебі мұ ның констукциясы темір жол башмағ ына ұ қ сайды, полюс ұ штамаларына мұ ндай пішін ауа саң ылауы арқ ылы магнит ағ ынын ө ткізуді жең ілдету мен оның якорь бетінің полюсіне бір тегіс орналасуын қ амтамасыз ету ү шін берілген. Ә детте, полюстер қ алың дығ ы 1мм электротехникалық болаттан жасалып, оқ шауланғ ан қ аң ылтырдан жинайды, мақ саты полюс ұ штамаларының беткі қ абаттарында якорьдің тістілігінен пайда болатын магнит индукциясының ү зіктеуінен (соғ уынан) туындағ ан қ ұ йынды тоқ тан келетін шығ ынды азайту негізінде, индукцияның ү зіктенуі (соғ уы) қ абаттардың жоғ арғ ы бетіне енеді, ендеше ұ штамалары ғ ана қ абаттап жасауғ а болар еді. Алайда, технологиясы бойынша барлық полюсті қ аң ылтырдан тұ тас жанау тиімді. суретте негізгі полюс кө рсетілген.

Қ осымша полюстер. Қ осымша полюстер қ осымша магнит ө рісін жасауғ а арналғ ан, ол якорь реакциясының орынын толтырады жә не машине жұ мысының тү рлі тә ртібінде, коллектордегі щеткінің ұ шқ ынсыз жұ мысын қ амтамасыз етеді. Оларды соғ ылғ ан болаттан немесе электр болатының қ аң ылтырынан жанайды. Қ осалқ ы полюстер, негізгі полюстердің арасында орналасады жә не жармағ а болаттармен бекітіледі 3.6-суретте қ осымша полюстер кө рсетілген.

Тұ рақ ты ток машинесінің қ осымша полюсі 1-ө зекше; 2-қ оздырғ ыш орама.

. Тұ рақ ты ток машине коллекторының қ аң ылтырларының қ ұ рылысы.

Коллектор. Коллектор механикалық тү зеткіштің қ ұ рамдық бө лігі, ол якорь орамасында индукцияланатын айнымалы синусойдалы ЭҚ К-ін генератордан шығ атын тұ рақ ты (ү збелі) ЭҚ Кке айналдырады. Коллекторды сына тә різді етіп, мыс қ аң ылтырдан жасайды, оларды бір - бірінен сондай-ақ коллектордың сыртынан миконит тө сеніштермен жә не манжеттер арқ ылы оқ шаулайды.

Коллектордың қ аң ылтырларын ыстық кезінде цилиндр корпусқ а оның қ исық беттері дә л цилиндр сияқ ты болу ү шін айналдыра жонылады. Коллектор қ аң ылтырларының қ ұ рылысы суретте кө рсетілген. Жылдам айналатын машинелерде айналу жылдамдығ ы жоғ ары кезінде, щеткелер дірілдемеуі ү шін, диск тә різді коллектор қ олданылады, олардың жанасу беті айналу білігіне тік орналасқ ан. Типті коллектор, якорымен бірге суретте кө рсетілген.

Тұ рақ ты ток машинелері коллекторының жиналғ андағ ы тү рі (а) жә не якорь қ аң ылтыры (б).

Тұ рақ ты ток машинесінің щетка аспабы: 1-щеткі ұ стағ ыш; 2-щеткі; 3-қ аң ылтыр серіппе.

2.2 Щеткілік аспап. Щеткелі аспап электр энергиясын коллекторден алуғ а немесе беруге қ олданылады. Ол кө мірден, графиттен немесе металлграфитті щеткіден, серппелері бар щеткі ұ стағ ыштан, щеткі шыбығ ынан, щеткі траверсінен жә не жә не тоқ алатын шиндерден тұ рады. Щеткі щеткі ұ стағ ышқ а салынып коллекторғ а серппемен қ ысылып тұ рады. Щеткі ұ стағ ыш щеткі шыбығ ына бекітіледі де, коллекторғ а белгілі жағ дайда орнатылады. Щеткі мен щеткі ұ стағ ыш суретте кө рсетілген.

Щеткі ұ стағ ыштар айгө лек қ алқ анына, болмаса қ аң қ ағ а жалғ анады. Траверстерді бұ ру арқ ылы машине полюстеріне қ арағ анда, барлық щеткі жү йесінің орналасуын ө згертуге болады. ЭҚ К-тің ең кө п шамасы алу ү шін щеткілер геометриялық бейтарапта демек полюс ө сіне тік тү сетін сызық та орнатылады. Щеткі болттары оқ шауландырғ ыш тө семелермен тө лкелер арқ ылы траверстен оқ шауланады. суретте траверс пен щеткі ұ стағ ыш кө рсетілген.

Қ оздыру орамасы. Қ оздыру орамасы машиненің якорь айналатын полюс аралық кең істігінде магнит ө рісін туғ ызуғ а арналғ ан. Қ оздыру орамасы полюс ө зекшесіне кигізілетін, каркасқ а оралғ ан шарғ ы тү рінде жасалғ ан. Шағ ын жә не орта қ уатты машинелерде қ оздыру орамасы карқ ассыз шарғ ылар жиі қ олданыдады. Ылғ ал ө ткізгіштігін азайтып, жылу ө ткізгітігін арттыру ү шін қ оздыру орамасы шарғ ысын, лакпен кө пқ айтара қ анық тырады. Негізгі жә не қ осалқ ы полюстердің қ оздыру орамаларын дайындау технологиясы бірдей. Электр сұ лбаларында негізгі полюстердің орамалары " ОВ", ал оның қ ысқ ыштары Ш₁ жә не Ш₂ ә ріптерімен белгіленген. Қ осалқ ы полюстерінің орамалары " ОВД", ал оның қ ысқ ыштары Д₁ жә не Д₂ деп белгіленген.

2.3 Якорь орамасы. Якорь орамасы тұ рақ ты тоқ машинесінің маң ызды қ ұ рамдық бө лігі, ол электр энергиясын магнит энергиясына (қ озғ алтқ ыш) немесе магнит энергиясы электр энергиясына айналдырады (генератор). Якорь орамасының орамдарының ө ткізгіштері якордың бойлық ойық тарына орналасады, ал олардың ұ штары коллектордың қ аң ылтырларына жалғ анады.

. Тұ рақ ты ток машинесі якорінің шамалы (а) жә не толқ ынды (в) орамаларының екі орамды бө лімдері.

. Тұ рақ ты ток машинесі якорінің бір орамды (а) жә не ү шорамды (в) бө лімдері.

Электр сұ лбаларында якорь орамасын " ОЯ", ал олардың ұ штарын Я₁ жә не Я₂ арқ ылы белгіленеді. Тұ рақ ты тоқ машинелердің якорының орамасы, айнымалы тоқ машинелерінікі сияқ ты тұ зақ тық жә не толқ ындық болып бө лінеді, олардың ұ штары коллектор қ аң ылтырларына жалғ анады. Орамалар ө здеріне тұ йық талғ ан ө ткізгіштер жү йесіне байланысты, қ арапайым немесе кү рделі болып келеді. Якорь орамасының негізгі элемент (бө лім) секция болады. Секцияның якорь орамасының, бірінен- бірі жалғ асқ ан екі коллектор қ аң ылтырларына ұ штарымен жалғ асқ ан бө лігі.

Секция бір немесе бірнеше орамдардан туруы мү мкін Секцияның ені мү мкіндігінше, якорь полюсінің бө ліктеріне бірдей етіп таң дап алынады:

(

мұ ндағ ы -кө ршілес полюстер ө сінің арасындағ ы якорь шең бері бойынша, қ ашық тық қ а тең полюстік бө ліну; 2р-тұ рақ ты тоқ машинесінің полюстер саны; D_я -якорьдің сыртқ ы шең бері. Секцияның жақ тары якорь ойық тарына, ә детте екі қ абат болып, оның бір жағ ы ойық тың жоғ арғ ы қ абатында, ал екінші жағ ы тө менгі қ абатта орналасады, ол 4.12-суретте тө рт бұ рыш болып, ә ртү рлі тү ске боялғ ан.

Бө лімдерге екі қ абатты етіп тө сеу: а-орамды; б- екі орамды; в-ү шорамды.

Секциялар ө зара тізбектей немесе қ атарласып орналасуы мү мкін. Мұ нда тұ йық талғ ан ораманың параллель тармақ саны екіден аз болмауы қ ажет:

2а 2

Орамалардың симетриялылығ ын сақ тау ү шін бө лімдердің жалпы саны қ атарлас тармақ тардың ә р қ айсысына олардың бү тін саны келетіндей етіп алады, демек:

с/а =к/а=бү тін сан,

мұ ндағ ы с-секция саны; к- коллектор қ аң ылтырының саны; а-якорь орамасының параллель тармағ ындағ ы жұ птар саны; жалпы жағ дайда:

С=к=Z_э

мұ ндағ ы Z_э- секция жақ тарының жұ п қ атары санына тең, элементарлық ойын саны (4.12-сурет).

Тұ рақ ты ток машинесі якорінің шамалы (а) жә не толқ ынды орамалардың қ адамдары.

Орамалар қ адамдарымен сипатталады. Бірінші қ адам У₁-бө лімнің ені немесе бө лімнің бас жә не аяқ жақ тарының арасындағ ы қ ашық тығ ы. Екінші қ адам У₂- біріншінің аяқ жағ ы мен келесі бө лімнің бас жағ ы арасындағ ы қ ашық тық.

Қ орытынды қ адам У-бірінен кейін бірі орналасқ ан бө лімдердің бас жақ тары арасының қ ашық тығ ы. Коллектор бойынша қ адам У_к-коллектор шең бері бойынша, бө лімнің басы мен аяғ ы арасындағ ы қ ашық тығ ы. Бұ л қ ашық тық ә детте коллектордың бө ліну санымен ө лшенеді. Арасындағ ы қ адамдардың қ атынасына қ арай орама оң жә не сол қ арапайым жә не кү рделі болып бө лінеді. Тұ рақ ты орамалар ү шін, қ орытынды қ адам, суретте кө рсетілгендей: У=У₁-У₂=У_к. Егер У > 0 болса, онда орама оң (айқ аспайтын). Егер У< 0 болса, онда орама сол (айқ асатын). Сол орама, іс жү зінде қ олданылмайды. У=У₁ болса тұ зақ ты орамасы қ арапайым деліненді. Егер У=У_к> 1 болса, онда шамалы кү рделі орама болғ аны оны біріне қ арағ анда екінші ығ ысқ ан қ арапайым екі орама деп қ арауғ а болады. Бұ лар қ уаты аз (50 кВтқ а дейінгі) аса тө мен кернеулі (24 Вольтқ а дейінгі) жә не қ алыпты кернеулі қ уаты жоғ ары қ алыпты (110…120) Вольтты тө мендетілген (60…80) Вольтты жә не тө мен (24 Вольтқ а дейін) кернеулі машинелерде қ олданылады. Толқ ынды ораманың қ орытындылаушы қ адамы 4.13в-суретте кө рсетілгендей мынағ ан тең: У=У₁+У₂=У_к. Барлық бө ліктері орамағ а кіру ү шін бө ліктердің ені осындай болғ анда, якорь шең берін бір орап шық қ ан соң, ораманың басы мен аяғ ы бірінен бірі " n" қ арапайым ойық тарғ а ығ ысады.

. Тұ рақ ты ток машинесі якорінің қ арапайым шамалы ормалары: а- оң (қ иылыспайтын); в-сол (қ иылысатын).

. Тұ рақ ты ток машинесі якорінің кү рделі шамалы ормасының бө лігі у=ук=2.

Қ орытындылаушы қ адамдар жұ п полюстер санына тең елуге тиіс болғ андық тан, толқ ынды орамның қ орытындылаушы қ адамы былай ө рнектеледі:

У=(с Ғ n) /P

мұ ндағ ы " -" айқ аспайтын (оң) орамғ а; " +" айқ асатын (сол) орамғ а сә йкес келеді. қ арапайым оң жә не сол орамалар кө рсетілген. Толқ ынды орамалар ү шін қ атарлас жұ п тармақ тар санына қ арапайым ойық тар санына n тең, демек: а=n. Осыны ескерсек тең деуі мына тү рге келеді:

у=(сҒ n)/р=(кҒ а)/р=у_к

а=1 болғ анда толқ ынды қ арапайым орамы болады. а> 1 болса толқ ынды кү рделі орамашығ ады. Толқ ынды қ арапайым орама ү шін (а=1),) тең деуі мына тү рге келеді:

у=(сҒ 1)/р

қ орытындылаушы қ адам (у) тұ тас емес, бө лшек саны болуы мү мкін, ол технологиялық жағ ынан орындалмайтын іс. Мұ ндай жағ дайда коллекторғ а қ осылмағ ан немесе жасанды тү рде " орамағ а тұ йық талғ ан" " ө лі" секцияны пайдалану делінетін жасанды тә сілге барады. Толқ ынды қ арапайым орама, қ уаты тө мен (50 кВт-қ а дейін) кернеуі қ алыпты (110…120) Вольттық жә не орташа қ уаты (50...500) кВт, қ уаты жоғ арылатылғ ан (440…600) В жә не кернеулі мә шинелерде қ олданылады.

Толқ ынды қ арапайым орамдар, якорьлық орамалардың ішінде ең кө п тарағ ан тү рі, олар қ уаты аз, орташа қ уатты, кернеуі 110-нан 600 Вольтқ а дейінгі мә шинелерде қ олданылады. Оның қ арапайым жылу орамаларынан артық шылығ ы, оның полюс саны қ анша болса да, тек қ ана екі тармақ ты жә не жұ п полюстер саны бірден артық (Р> 1) болғ анда, ө ткізгіш аз жұ мысалады. Олардың қ имасы ү лкен болғ анына қ арамастан, ө ткізгіш саны аздығ ы ораманы жасауды жең ілдетеді. Оның маң ыздығ ы одан кем емес, тағ ы бір артық шылығ ы, тең естіргіш жалғ аманы керек етпейтіні, ол тұ зақ ты қ арапайым орамада мү мкін емес. Тексергіш жалғ ама дегеніміз, ораманың теориялық потенциялы бірдей нү ктелерін қ осатын ө ткізгіштер. Олар ораманың астында жатқ ан біп полярлы тармағ ында потенциалдар тұ ғ ызуғ а арналғ ан. Ораманың жеке тармағ ындағ ы ЭҚ К-тің тең сіздігі, полюстер арасындағ ы ауа саң ылауның біртегіс болмауын шақ ырады, ол коллектордағ ы щеткінің орналасу симетриясыздығ ынан, якорьдің эксцентритетінен, қ ұ йма қ аң қ адағ ы бедерлерден жә не т.б. болады. Тең естірме тоқ тары орманы, якорді жә не щеткіні қ осымша жү ктейді, содан машиненің жұ мыс жағ дайын нашарлатады, шығ ынын арттырады, қ ызуы жоғ арылайды жә не ЭҚ Кі тө мендейді.

Толқ ынды қ арапайым орама: а-сол; в-оң.

Толқ ынды кү рделі орама (а> 1) дегеніміз толқ ынды " а" қ арапайым орамалар, олар якорьге ойық саны мен коллектор қ аң ылтырларының саны қ арапайым толқ ынды бір орамағ а қ ажетті санынан " а" рет артық салынуы. Тә жірибеде олар салыстырмалы тү рде аз кездеседі жә не кернеуі жоғ арылатылғ ан қ уаттылығ ы орташа машинелерде кездеседі.

Қ ортынды: Тұ рақ ты тоқ мә шинелерімен механикалық энергияны электр энергиясына, электр энергиясын механикалық энергияғ а айналдырудың электрфизикалық процесстері. Механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын тұ рақ ты тоқ мә шинесімен механикалық энергияғ а айналдыру процессі ө зара қ айтымды процесстер.