3.3. Тақырып 3. Тұраќты ток машиналарының негізгі элементтері және әсер ету принципі. Физиќалыќ және геометриялыќ нейтральдің аныќтамасы. МТП ќалќанындағы кернеу пульстелуі.
Ұсынылатын әдебиет:
- Брускин Д.Э.,Зохорович А.Е.,Хвостов В:С. Электрические машины ч.1,2 .М.:Высшая школа 1987.
- Костенко М.П,Пиотровский Л.М., Электрические машины, ч.1,2. М.: Энергия 1978.
- Кацман М.М. Электрические машины . М.: Высшая школа,1990.
- Тихомиров А.С. Расчет трансформаторов М: Энергия,1986
Тұрақты тоқ электр машиналарының міндеті мен қолдану аймағы. Тұрақты тоқ машиналары өзара қайтымды электрлі техникалық құрылғы. Олар ешқандай құрылыстық өзгерістерге түспей – ақ генератор немесе қозғалтқыш ретінде істей алады. Тұрақты тоқ генераторлары, әдетте шағын қуатты электр энергиясының желілік көзі ретінде, мысалы: синхронды генераторлардың қоздыру орамаларын қоректендіруге қолданылады. Генератор құрылысында электр энергиясын алатын щеткалы – түйіспелі құрылғының болуы оның, қуаты мен кернеуінің шамаларына шектеу қояды. Сондықтан электр энергиясын өнеркәсіптік өндіру синхронды генераторлар арқылы атқарылады. Олардың қуаттылығын теория жүзінде шексіз етіп жасауға болады. Тұрақты тоқ қозғалтқыштары, негізінде айналу жылдамдығын кең ауқымда ақырындап реттеу мүмкіндігі болғандықтан, біртіндеп өзгертуді қамтамасыз ететін электр жетектерінде, сондай – ақ арнайы құрылыстағы есептеу және басқару машиналарына қолданылатын шағын жүргізгіштер ретінде қолданады.
4.1 – сурет. Тұрақты ток мәшинесі бөлшектенген күйде: а-статор; в-ротор (якорь) коллекторымен; с-айгөлек қалқаны; d-щетка құрылғысы; е-щеткі.
Ауылшаруашылығы өндірісінде тұрақты тоқ машиналары іс жүзінде қолданылмайды десе де болады. Сырғымалы щеткелі түйіспелі тетіктері ауылшаруашылығының ылғалды және шаңды орталарда (сиыр, шошқа, тауық қораларда және т.б. орындарда) олардың қарқынды қажалуына соқтырады. Мұндай жағдайларда тұрақты тоқ қозғалтқыштары трамвайларда және басқа да көлік түрлерінде де кең қолданыс тапты, олардың айналу жылдамдығын бояу, үнемді, кең ауқымда реттеу мен орнынан қозғалу кезінде жұмысқа қосу моменттерінің жоғарылығы, оларды кеңінен пайдалануға мүмкіндік береді. Тұрақты тоқ қозғалтқыштарының жүргізу моменті кішкене айналым жиілігін реттеу шегі мейілінще аз асинхронды қозғалтқыштарға қарағанда, зор артықшылығы олардың реттелетін электр жетекте теңдесі жоқ етеді.
Тұрақты тоқ машиналарының құрылысы. Тұрақты тоқ генераторы мен қозғалтқышы құрылымдық тұрғыдан бірдей машинналар болғандықтан құрылыстарын бірге жұмыс жасау принциптерін жеке – жеке қарауға болады. Тұрақты тоқ машинасы статор жармасынан (статина), якорьден (статор), негізгі және қосалқы полюстерден, коллектордан, щетка құрылғысынан, полюс ұштамаларынан, якорь орамасынан қоздыру орамасынан және т.б. құрылғы көмекші арналымды бөлшектерінен тұрады. Машина құрылысының негізгі элементтері 4.1. және 4.2 – суреттерінде көрсетілген.
Статор жармасы. Статор табаны тұрақты тоқ машинасының қозғалмайтын бөлігі, ол полюстер мен машинаның өзін іргетасқа бекітуге қызмет етеді.
4.2 – сурет. Тұрақты ток мәшинесі негізгі бөлшектерінің сызба көрісіні.
|
4.3 – сурет. Тұрақты ток мәшинелері якорінің ойықтары
|
Статинаның полюстер бекітілетін бөлігі жарма деп аталады. Ол магнит өткізгіштің бөлігі болып табылады, сондықтан ол арқылы тоқ өтетін магнит ағынына қолайлы жағдай жасау үшін, оны жоғары магнит өткізгіштігі бар болаттан болмаса арнайы шойыннан жасайды. Жарманы жасау технологиясы құйма болаттан немесе тұтас тартылған болат құбырдан даярлайды (4.2 – сурет). Негізгі полюстердің магнит өрісі тұрақты болғандықтан, мұнда гистерезис құбылысы мен құйынды тоқтар болмайды.
Якорь (ротор). Якорь машинаның айналатын бөлігі, ол қалыңдығы 0,5 мм қалыпты, тиісті дөңгелек электрлітехникалық болат қаңылтырдан жиналған цилиндр (4.8 б-сурет). Қаңылтырларды жинаған соң, арнайы тетікпен қысады, якордың сыртқы бетін бойлай ойықтар мен тістер қалыптасады. Якорьдің ойықтары, әдетте ашық болады, ал шағын машиналар үшін асинхронды машиналар роторының ойықтары сияқты жабық болады (4.3 – сурет). Жинағаннан кейін пайда болған бойлық ойықтарға якорьдың орамаларын төсейді (4.4 – сурет).
4.4 – сурет. Ішіне орама өткізгіштері салынған, тұрақты ток мәшине якорінің жартылай жабық (а) жзәне ашық (б) ойықтары.
|
4.5 – сурет. Тұрақты ток мәшинесінің негізгі (бас) полюсті: 1-өзекше; 2-полюс ұштамалары; 3-қоздырғыш орама; 4-катушканың қаңқасы; 5-станина; 6-бекіткіш болт.
|
Якорьдың қаңылтырлары арнайы электро техникалық болаттан істеледі, оның магнит өткізгіштігі, кәдімгі конструкциялық болаттыкінен айтарлықтай жоғары. Бұл магнит ағынының магнит өткізгіш темірінен өтуіне қолайлы жағдай туғызады және магнит өткізгіште гистерезис құбылысы артық магниттелу шығындарын азайтады. Якорьдегі құйынды тоқтарға (фукотоғына) электр кедергісін көбейту үшін тұтас емес, қаңылтыр жиынтығынан жасайды. Электр кедергіні көбейту үшін қаңылтырдың қалыңдығын, оның механикалық бекемдігін сақтау шегіне дейін жұқартады. Якорьды жинағаннан кейін электр тұрғысынан қаңылтырлар қатарласа жалғасқан болмау үшін, оны оқшаулағыш лақпен жағады ол қаңылтырдың саны қанша болса сонша есе азайтқан болар еді. Оны оқшаулағыш лакпен жағады. Осының бәрі ФУКО тоғының әсерінен болатын электр шығынын айтарлықтай азайтады. Сонымен, магнит кедергісін азайту үшін арнайы электр болатынан, электр кедергісін көбейту үшін болатты қаңылтыр етіп тіліп, жинап, лакпен жауып жасайды. Осының бәрі гистерезис құбылысы мен құйынды тоқтардан болатын магнит және электр шығындарын азайтады.
Негізгі (бас) полюстер. Негізгі бас полюстер машинада негізгі магнит ағынын жасауға және өткізуге арналған Полюс өзектен және полюстік ұштамадан мұны кей жағдайда «башмак» деп атайды, себебі мұның конструкциясы темір жол башмағына ұқсайды, (4.2 – сурет) полюс ұштамаларына мұндай пішін ауа саңылауы арқылы магнит ағынын өткізуді жеңілдету мен оның якорь бетінің полюсіне бір тегіс орналасуын қамтамасыз ету үшін берілген. Әдетте, полюстер қалыңдығы 1 мм электротехникалық болаттан жасалып, оқшауланған қаңылтырдан жинайды, мақсаты полюс ұштамаларының беткі қабаттарында якорьдің тістілігінен пайда болатын магнит индукциясының үзіктеуінен (соғуынан) туындаған құйынды тоқтан келетін шығынды азайту негізінде, индукцияның үзіктенуі (соғуы) қабаттардың жоғарғы бетіне енеді, ендеше ұштамалары ғана қабаттап жасауға болар еді. Алайда, технологиясы бойынша барлық полюсті қаңылтырдан тұтас жанау тиімді. 4.5 – суретте негізгі полюс көрсетілген.
Қосымша полюстер. Қосымша полюстер қосымша магнит өрісін жасауға арналған, ол якорь реакциясының орынын толтырады және машина жұмысының түрлі тәртібінде, коллектордегі щеткінің ұшқынсыз жұмысын қамтамасыз етеді. Оларды соғылған болаттан немесе электр болатының қаңылтырынан жанайды. Қосалқы полюстер, негізгі полюстердің арасында орналасады және жармаға болаттармен бекітіледі 3.6 – суретте қосымша полюстер көрсетілген.
4.6 – сурет. Тұрақты ток мәшинесінің қосымша полюсі 1-өзекше; 2-қоздырғыш орама.
|
4.7 – сурет. Тұрақты ток мәшине коллекторының қаңылтырларының құрылысы.
|
Достарыңызбен бөлісу: |