ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ "ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ"

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ТҮРКІСТАН ОБЛЫСЫНЫҢ АДАМИ ӘЛЕУЕТТІ ДАМЫТУ БАСҚАРМАСЫ

Е.САРМАНОВ АТЫНДАҒЫ ГУМАНИТАРЛЫҚ АГРОЭКОНОМИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ

Электр машиналары

ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ

Ш.С.Файзуллаев

Ақсукент – 2021 ж.

«Жалпы білім беру пәндері» бірлестігінің мәжілісінде қаралған.

№___ хаттама ______ 2021 ж.

Колледждің әдістемелік кеңесінде бекітілген.

«Е.Сарманов атындағы Гуманитарлық агроэкономикалық колледжі» әдістемелік кеңесінің отырысында қаралып бекітілген және баспаға ұсынылған.

№___ хаттама ______ 2021 ж.

Колледж әдіскері: Ш. Дарменова

Пән бірлестігінің төрағасы: А. Беркимбеков

Құрастырған оқытушы: Ш. Файзуллаев

«Электр машиналары» пәнінен әдістемелік нұсқаулық

Е.САРМАНОВ АТЫНДАҒЫ ГУМАНИТАРЛЫҚ АГРОЭКОНОМИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ

«Электр машиналары» пәнінен колледж студенттеріне арналған әдістемелік нұсқаулыққа дәрістер жинағы, сабақ барысында қолдануға қажетті мағлұматтар мен талаптар, тірек сызбалар, кестелер және шығармашылық тапсырмалар енгізілген. Сонымен қатар пайдалану үшін әдебиеттер, қажетті терминдер және тест сауалнамалары көрсетілген.

Оқу құралы электрэнергетикасы мамандықтарына арналған, жұмыстың теориялық сұрақтары және электр машина қондырғысының автоматты жүйелеріндегі кеңінен қолданылатын сапалы элементтер қарастырылған.

Мазмұны

Кіріспе 4

1 Электр машиналары 5

1.1 Электр машинасын тағайындау және оның классификациясы                    5

1.2 Электр машинасының конструкциялық орындалуы                                     7

1.3 Тұрақты ток электр машинлары                                                                     10

1.3.1 Жалпы мағлұматтар                                                                                     10

1.3.2 Тұрақты ток электр машиналарының құрлысы                                        10

1.3.3 Электрмагниттік моментті түсінігі                                                                12

1.3.4 Якорь рекциясы                                                                                  12

1.3.5 Тұрақты ток машиналарының түрлері                                                     13

1.4 Тұрақты ток машиналарының сипаттамалары                                            14

1.5 Айнымалы ток электр машиналары                                                              17

1.5.1 Жалпы мағлұматтар                                                                                     17

1.5.2 Үшфазалы асинхронды машиналардың құрлысы және жұмыс істеу қағидалары     17

1.5.2.1 Құрлысы                                                                          17

1.5.2.2 Жұмыс істеу қағидалары                                                                             18

1.5.2.3 Негізгі сипаттамалары                                                                                 20

1.5.3 Бірфазалы асинхронды қозғалтқыш                                                             20

1.5.4 Орамы қысқа тұйықталған бар бірфазалы қозғалтқыш                             23

1.5.5 Үш фазалы синхронды машиналардың құрлысы, жұмыс қағидалары және жалпы сипаттамалары                                                                                   24

1.5.5.1 Машиналардың құрылысы                                                                          24

1.5.6 Бір фазалы синхронды машиналар                                                                29

1.5.7 Қадамдық және индуктивті электр қозғалтқыштар                                     30

1.6 Электр машиналық датчиктер                                                                          33

1.6.1 Тахогенераторлар                                                                                            33

1.6.2 Айналмалы трансформаторлар                                                                      35

1.6.3 Синхронды байланысты индуктивті машиналар (сельсиндер)                  37

1.6.3.1 Сельсиндердің жұмыс істеу қағидасы                                                       37

1.6.3.2 Индикаторлы жұмыс режімі                                                                       38

1.6.3.3 Трансформатор режімі                                                                                 39

1.6.3.4 Сельсиндер құрылысы                                                                                 40

Әдебиеттер тізімі 42

Кіріспе 

Электр машиналары тек электр энегриясын ғана өндіріп қоймай, ол жоғарғы экономикалық түрлендіргішті механикалық жолмен іске асырады және де автоматты басқару  мен реттеу жүйесінде үлкен рөл атқарады.

Әсіресе қуаты аз машиналарда кеңінен қолданылады, олар микромашиналар деп аталады, яғни ол автоматты жүйеде ең қауіпті функцияларды орындайды, тез әсер ететін жетекті қамсыздандырып, бірнеше өстердің айналуын сәйкестендіреді, аз қуатта сигналды күшейтіп, электр сигналдарындағы бұрыштық ауыспалықты түрлендіреді және басқа да электр механикалық түрлендіргіштерді іске асырады.

Көрсетілген жүйенің эксплуатациясын жасауда, проектілеумен айналысатын мамандар, жұмыстың негізгі және электрлік микромашинаның негізгі типтерінің сипаттамасын, әсер ету принципін, оның құрылысын жақсы білулері керек, себебі керекті машинаның түрін дұрыс таңдап алып, оған сәйкес келетін эксплуатациялық режімді орнатулары қажет.

Бұл оқу құралында жұмыстың теориялық сұрақтары және электр машинасының автоматты жүйелеріндегі қондырғылардың кеңінен қолданылатын сапалы элементтері қарастырылған. 

1 Электр машиналары

1.1  Электр машинасын тағайындау және оның классификациясы

Электрмагниттік индукция құбылысында және электр энергиясын механикалық энегрияға түрлендіретін, немесе керісінше жағдайға арналған машина түрі электрлі деп аталады [3,4,5,6].

Электр машиналары мынандай түрлерге бөлінеді:

-электр генераторлары, механикалық энергияны электр энергияға түрлендіреді. Генераторлар электрлік тораптарда орнатылады, яғни айналыс булық және гидравликалық трубинаның көмегі болатын жерде. Сонымен қатар олар, әртүрлі транспорттық қондырғаларда кеңінен қолданылады, мысалға автомобильдерде, ұшақтарда, тепловоздарда, кемелерде, қозғалмалы электр тораптарында және т.б., яғни айналыс ең бастысы қозғалтқыштың ішкі жануында және газдық трубинаның көмегімен болатын жерде. Байланыс қондырғыларында, автоматикалық қондырғыларды, өлшеуіш техникасында және т.б. жерлерде генератор жарық көзі ретінде қолданылады;

- электр қозғалтқыштары, электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіреді. Электр қозғалтқыш әртүрлі машиналардың айналуында кездеседі, яғни механизмдер және қондырғылар, ауыл шаруашылықта, байланыстарда, транспорттарда, әскери жұмыстарда және өндіріс орындарында қолданылады. Қазіргі кезде автоматты басқару жүйесінде реттемелік және бағдарламалық органдарда орнықты қолданылады;

-электр машиналық түрлендіргіштер, айнымалы токты тұрақты токка немесе керісінше түрлендіреді, айнымалы және тұрақты ток кернеулерін, сонымен қатар жиілікті, фазалар санын т.б. өлшейді. Электр энергиясын таратуда және беру жүйелерінде, авиацияда, өндірістерде, транспорттарда және әскери жұмыстарда кеңінен қолданылады;

-сигналды электр механикалық түрлендіргіштер,  түрлендіруші және күшейтуші әртүрлі сигналдар. Бұл түрлендіргіштер, электрлі микромашинаның түрлерінде кездеседі, автоматты реттеу жүйелерінде, сонымен қоса өлшеуіш және әртүрлі сапалы датчиктердің есептеп шығарушы қондырғыларында, функционалды түрлендіретін аспаптарда, дифференциялдаушы және интегралдаушы элементтерде, салыстырмалы және реттеуші органдарда т.б. жерлерде кеңінен қолданылады.

Электрлік микромашиналардың орындалу функцияларының сипаттамаларына байланысты мынандай негізгі топтарға бөлінеді.

- орындаушы қозғалтқыштар, валдың механикалық айналмасында электрлік сигналды түрлендіреді, яғни белгілі бір команданы қайта жасау.

- тахогенераторлар, механикалық айналымды электрлік сигналға түрлендіреді, кернеудің айналу жылдамдығына пропорционал.

 - айналмалы трансформаторлар, шығысына кернеу беретін ротордың бұрыштық айналу функциясына пропорционал, мысалға бұрыштың косинус, синусына немесе бұрыштың өзіне

- синхронды бйланыстағы машиналар, синхронды және синфазалы бұрылысты немесе өстерде байланысы жоқ екі механикалық айналымдарды іске асырады.

- жалпы қозғалыстағы микроқозғалтқыштар, әртүрлі жетектегі аз қуатты механизмдерде өздігінен жазатын аспаптарға, желдеткіштерге, әуен орталықтарында, насостарға және т.б қызмет жасайды.

Электр машиналары айналғыштық қасиетке ие болады. Айналмалы электр машиналары  генератор түрінде сол сияқты қозғалтқыш режімінде де жұмыс жасайды және бір режімнен екінші режімге ауысады, энергия бағытын өзгертеді.  Әдетте, электрмашина жасау заводтарында машиналар тек бір түрлі режімде жұмыс жасауға арналған, мысалға генератормен немесе қозғалтқышпен. Мұндай жағдайда электр машинаға керекті шартты таңдап аламыз, материалды рационалды пайдалануға қол жеткіземіз, салмағын азайтып ПӘК жоғарылатамыз. Кездейсоқ реттілікте электр машинасының қозғалтқыштық және генератор режімінде жұмысын қайта қарастырамыз. Мұндай шарттар негізінде,  электр жетегінде, яғни генератор режімін тежеу мақсатында қолданған кезде орын алады.

Электр машиналары өндірістің көптеген саласында кеңінен қолданылады. Олар энергияны түрлендіреді, сонымен қатар әртүрлі электірлік және басқа да сигналдарды іске асырады. Оның жетістіктері жоғарғы ПӘК болып табылады, 95-99 % қуатты электр машинасының жетістігінде, аз салмақ және үлкен өлшеммен салыстырғанда, сонымен қоса материалдарды жақсы пайдалануда.

Электр машиналары әртүрлі қуаттарда орындалады: (аз ваттан жүздеген мегаватқа дейін) айналу жылдамдықтарында,  токтың әртүрінде, сондай-ақ әртүрлі кернеу мен жиілік өлшемдерінде. Олар жоғары сенімділікте, қарапайым басқару мен қызмет етуде, энергияны өндіру мен шығару жағдайында, сондай-ақ үлкен сериялық өндірісте және азғантай бағада сипатталады.

Токтың түріне байланысты электр машинасы тұрақты және айнымалы болып бөлінеді.

Айнымалы ток машинасы тәуелділігі өзінің  электрмагниттік жүйесінде асинхронды, синхронды және коллекторлы болып бөлінеді. Оған трансформаторда қатысты - статикалық электрмагнитті аппараттар, энергияның түрлендіру процесі кезінде көптеген жағдайға   айналмалы электр машинасы керек.

Траснформаторлар кернеуді түрлендіру кезінде  жүйедегі электр энергиясын шығару мен бөлшектеуде және түзеткіш қондырғыларда, есептеуіш техникада, функционалды түрлендіргішті (айналмалы трансформаторлар) өлшеуде және т.б.  кеңінен қолданылады.

Асинхронды машиналар басты мақсатта үш фазалы электр қозғалтқышында пайдаланылады. Қондырғының қарапайымдылығы мен жоғарғы сенімділігіне байланысты, техниканың әртүрлі саласында &n