ЛОБЗИН С.А. ЭЛЕКТР МАШИНАЛАР

ОҚҦЛЫҚ«Техникалық пайдалану және электрлік пен электрмеханикалық жабдықтарға техникалық қызмет көрсету», КМ.01 «Техникалық қызмет көрсетуді ұйымдастыру және электрлік пен электрмеханикалық жабдықтарды жөндеу», ПАК.01.01 «электр машиналар мен құрылғылар» мамандығы бойынша ОКБ бағдарламасымен іске асырылған, оқу үдерісінде білім беру мекемелерінде оқулық ретінде пайдалану үшін «Білім беруді дамыту Федералды институты» Федералды мемлекеттік автономды мекемесі тарапынанҰСЫНЫЛҒАН   Пікірдің тіркеу нӛмірі 191,10 мамыр, 2012 жыл «БДФИ» ФМАМ 2-басылым, стереотиптік       ACADEMAМәскеу«Академия» баспа орталығы2016  ӘОЖ 621.3(075.32) КБЖ 31.2я723 Л681   Бұл кітап Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі жəне «Кəсіпқор» холдингі» КЕАҚ арасында жасалған шартқа сəйкес «ТКББ жүйесі үшін шетел əдебиетін сатып алуды жəне аударуды ұйымдастыру бойынша қызметтер» мемлекеттік тапсырмасын орындау аясында қазақ тіліне аударылды.Аталған кітаптың орыс тіліндегі нұсқасы Ресей Федерациясының білім беру үдерісіне қойылатын талаптардың ескерілуімен жасалды.Қазақстан Республикасының техникалық жəне кəсіптік білім беру жүйесіндегі білім беру ұйымдарының осы жағдайды ескеруі жəне оқу үдерісінде мазмұнды бөлімді (технология, материалдар жəне қажетті ақпарат) қолдануы қажет.Аударманы «Delta Consultіng Group» ЖШС жүзеге асырды, заңды мекенжайы: Астана қ., Иманов көш., 19, «Алма-Ата» БО, 809С , телефоны: 8 (7172) 78 79 29, эл. поштасы: іnfo@dcg.kz  П і к і р б е р у ш і —Ресей Федерациясы Ҥкіметі жанындағы Халық шаруашылығы академиясының кӛп деңгейлі кәсіби білім колледжінің компьютерлік оқыту орталығының сектор меңгерушісіСоломашкин А. А.     Лобзин С.А.Л681 Электрикалық машиналар: орта кәсіби білім мекемелерінің білімгерлеріне арналған оқулық / С.А.Лобзин. — 2-басылым, стереотиптік. — М. : «Академия» баспа орталығы 2016. — 336 б.ІSBN 978-5-4468-3059-6Генераторлар теориялары мен тҧрақты ток қозғалтқыштардың, трансформаторлардың, асинхронды қозғалтқыштардың және синхронды машиналардың негіздері мазмҧндалған. Электр машиналары мен трансформаторлардың жҧмыс қағидалары негізделген физикалық қҧбылыстарға кӛп кӛңіл бӛлінеді. Тҥрлі электр машиналарының жалпы қасиеттері қарастырылған.Оқулық НП.10 «Электр машиналары» жалпы кәсіби пәнін оқып ҥйренуге «Технологиялық ҥдерістер мен ӛндірісті автоматтандыру» мамандығы бойынша, сондай-ақ «Электр және электрмеханикалық жабдықты жӛндеу және техникалық қызмет кӛрсетуді ҧйымдастыру» КМ.01 кәсіптік модулін меңгеру ҥшін«Электрлік және электрмеханикалық жабдықты техникалық пайдалану және техникалық қызмет кӛрсету» мамандығы бойынша пайдаланылу мҥмкін.Орта кәсіптік білім беру мекемелерінің білімгерлеріне арналған. ӘОЖ 621.3(075.32) КБЖ 31.2я723   ©Лобзин С.А., 2012 ©«Академия» баспа орталығы, 2012ІSBN 978-5-4468-3059-6©Рәсімделген. «Академия» баспа орталығы, 2012          Оқулықта материалды зерделеудің келесі реттілігі қабылданды: тҧрақты ток машиналар (жалпы сҧрақтар, генераторлар, қозғалтқыштар); трансформаторлар; айнымалы ток машиналары (жалпы сҧрақтар, асинхронды қозғалтқыш, синхронды генераторлар, синхронды қозғалтқыштар). Сондай-ақ, кейбір арнайы машиналардың тҥрлері қарастырылады. Электр машинаны жасаудың даму келешегіне қатысты мәселелер талқыланады.Электр машиналары мен трансформаторлар жҧмыстарының қағидаларын анықтау ҥшін, физикалық қҧбылыстарға кӛп кӛңіл бӛлінеді. Мәтінде, еске тҥсіру мақсатымен қаралып отырған мәселелерге байланысты физика, математика, электротехника және техникалық механика курстарынан материалдар берілген. Осылайша, кӛптеген жағдайларда, басқа білім беру және анықтамалық басылымдарда осы материалды тҥсіну ҥшін, тиісті ақпаратты іздеудің қажеті болмайды.Автор, тақырыпты ӛз бетінше зерттеу ҥшін, материалды толық қолжетімді етіп кӛрсетуге тырысты.Оқулықта әртҥрлі электр машиналарының жалпы қасиеттеріне, сондай-ақ, тҥрлі қҧбылыстардың ҧқсастығына нҧсқаулар бар. Ӛткен тақырыптарға, суреттерге және формулаларға кӛптеген сілтемелер берілген. Курсты дҧрыс меңгеру ҥшін, білімгерлерге негізгі мәтін барысында берілген сілтемелерді, сондай-ақ ескертулер мен анықтамаларды ескеруге кеңес беріледі.Әр тараудан кейін пәнді меңгеруге кӛмектесетін сҧрақтар қойылады.      Электр машиналары мен трансформаторлар туралы жалпы ақпарат.Электр машиналары механикалық электр энергиясын электрлік және электрлікті механикалыққа тҥрлендіру ҥшін, сонымен қатар кернеуді, оның жиілігін және т.б., тҥрлендіру мақсатымен қолданылады. Электр машиналар мен трансформаторлардың жҧмысы электрмагниттік индукция қҧбылысына негізделген.Механикалық энергияны электр энергиясына айналдыруға арналған машиналар электр генераторлар (электрмашиналық) деп аталады; кері тҥрлендіруге арналған электр машиналары электр қозғалтқыштары деп аталады. Ток тҥрін тҥрлендіру ҥшін, қолданылатын машиналар (мысалы, айнымалы токты тҧрақты токқа), айнымалы токтың фазалар жиілігі мен сандарын тҥрлендіру, бір кернеудің тҧрақты тогын басқа кернеудің тҧрақты тогына тҥрлендіруі электрмашиналық түрлендіргіштер деп аталады.Электрмашинасында айналмалы бӛлік (ротор) және қозғалмайтын бӛлік (статор) бар. Электрмашиналарына қайтымдылық сипаты тән, бҧл машина генератор режимінде де, қозғалтқыш режимінде де жҧмыс жасай алады.Электр машиналары, қандай ток тҥрін тҥрлендіретіне немесе тҧтынатына байланысты, айнымалы және тҧрақты ток машиналарын ажыратады.Айнымалы ток машиналары синхронды және асинхронды болып бӛлінеді. Жҧмыс кезінде, екі машиналарда да айналымдағы магнит ӛрісі пайда болады. Синхронды машинаның роторы статор магнит ӛрісінің айналу жылдамдығына тең жылдамдықпен айналады. Асинхронды машина роторының айналу жылдамдығы статордың ӛрісінен ӛзгеше болады.Айнымалы ток машиналары бір фазалы және кӛпфазалы (кӛбінесе ҥш фазалы) болады; біріншілері тҥрлендіреді немесе бір фазалы ток тҧтынады, екіншілері - кӛпфазалы ток тҧтынады.Тҧрақты ток машиналары коллектормен жабдықталған. Генераторда, коллектор тҧрақты бағыттағы ЭҚК / ЭДС (Электр қоздырушы кҥш ) қабылдау ҥшін, ал қозғалтқышта ӛзгермейтін бағытта айналмалы кезін қамтамасыз ету мақсатында, ротордың (зәкірдің) орама бӛліктерінде токтарды ауыстыру ҥшін қызмет етеді.Ӛздерінің конструкциясы мен жҧмыс істеу қағидаларында, әртҥрлі машиналар ерекшеліктерін біріктіретін машиналар бар. Мысалы, іс жҥзінде (әлі ӛте кең таралмаған) генераторлар, қозғалтқыштар ретінде, сондай-ақ жиіліктікті тҥрлендіру ҥшін қолданылатын асинхрондалған синхронды машиналардың тамаша қасиеттері бар.Кеңейтілген пайдалану саласындағы машиналардың тағы бір мысалы - айнымалы немесе тҧрақты токтың желісінен жҧмыс істейтін әмбебап коллекторлы қозғалтқыштар. Коллекторлы қозғалтқыштар синхронды және асинхронды машиналарға қарағанда, айтарлықтай жоғары айналу жылдамдығын алуға және кең ауқымда жылдамдықты басқаруды жҥзеге асыруға мҥмкіндік береді. Олардың қолдану саласы жоғары шығындармен, қызмет кӛрсетудің кҥрделілігімен және жҧмыстағы сенімділіктің тӛмендігімен шектеледі.Осында берілген электр машиналардың қысқа жіктелуі, олардың сан алуандығын қарастырмайтынын атап ӛтейік.Термин мағынасы бойынша, машиналар болмайтын трансформаторларды электр машиналармен бірге бір курста ҥйрену әдетке айналған. Трансформатор - айналмалы бӛлігі жоқ және алдымен бір кернеудің айнымалы тогын, басқа кернеудің айнымалы тогына тҥрлендіруге арналған, статикалық қҧрылғы. Трансформатордың жҧмыс істеу қағидасы, электр машиналарының қағидасы сияқты электрмагниттік индукция қҧбылысына негізделген, ал оның қасиеттерін сипаттайтын теңдеулер электр машиналарының, атап айтқанда, асинхронды қозғалтқыштардың теңдеулеріне ҧқсас келеді. Трансформаторлар мен асинхронды қозғалтқыштарды орналастыру сҧлбалары мен векторлық диаграммалары ӛте ҧқсас.Электр машиналары мен трансформаторлар арасындағы ҧқсастық, әсіресе, қҧрылымда, индукциялық реттегіш пен фазалық реттегіштің жҧмыс қағидаларында айқын кӛрінеді. Осы қҧрылғылар, 360° шегінде еркін бҧрыштарға бҧруға қабілетті, тежелген ротормен пайдалынатын арнайы жасалған асинхронды қозғалтқыштар болады.Бірнеше қызметтері бар трансформаторлардың кӛптеген тҥрлері болады. Жалпыға ортақ пайдалынатын қуатты трансформаторлар, электр энергиясын беру және тарату желілерінде қолданылады. Электр энергиясы электр станцияларында ондаған киловольт кернеулікте тҥрлендіріледі, бірақ анағҧрлым жоғары кернеу, ҧзақ қашықтықта энергияны ҥнемдеп тарату ҥшін пайдалынады.Кернеуді арттыру ҥшін, қуатты кҥшейтетін трансформаторлар қолданылады. Әдетте, жҥздеген вольт кернеуді қажет ететін электр қуат тҧтынушыларына, қуатты азайтатын трансформаторлар жақын жерге орнатылады.Арнайы қызмет трансформаторларына арнайы қуатты (тҥзеткіш, дәнекерлеу, пештік, радиотрансформаторлар) ӛлшейтін және сынақ трансформаторлары, фазалардың санын тҥрлендіруге арналған трансформаторлар, ЭҚК қисық сызығының пішіндері, жиіліктер және т.б. жатады.Айналмалы электр машиналар тарихынан ақпарат. Ағылшын физигі және химигі Майкл Фарадей 1821 жылы, ӛткізгіш арқылы ӛтіп жатқан электр тогының сол ӛткізгішті магнит айналасында айналдыра алатын және ӛткізгіш айналасындағы магнитті айналдыра алатын мҥмкіндігі бар екенін анықтады. Мысалы, М. Фарадей тәжірибесі электр қозғалтқышының қағидалық қҧру мҥмкіндігінің кӛрнекі мысалы болды. М. Фарадей 1831 жылы электр машиналар мен трансформаторлардың қызметтер кағидалары негізделген, электрмагниттік индукция қҧбылысын ашып, «магнетизмнің электр қуатына айналу» мҥмкіндігін кӛрсетті.Ресейлік физик Эмилий Христианович Ленц, 1832 жылы, оған электр машинаның генераторлық және қозғалту режимінің қайтымдылық қағидасын тҧжырымдауға мҥмкіндік берген, ЭҚК индукциясы мен индукциялық ток бағытын анықтады.Сол жылы, анонимді ӛнертапқыш алғашқы бір фазалы синхронды кӛп полюсті генератор жасады.Американдық физик Джозеф Генри, 1834 жылы «Магниттік тартылыс пен серпіннен туындайтын теңселме қозғалысы туралы» мақаласын жариялады, онда ол ӛзі қҧрған электр қозғалтқышын сипаттады. Осы қҧрылғыда, алғаш рет ҥздіксіз қозғалысты (осы жағдайда, тербелмелі) алу ҥшін, әр аттас ӛрістердің тартылысы және аттас магниттік ӛрістердің серпінісін қолдануға әрекет жасалды.Сол жылы, ресейлік физик Борис Семенович Якоби зәкірдің айналмалы қозғалысымен бірінші тҧрақты ток қозғалтқышын жасап, сипаттады. Қозғалтқыш гальваникалық батареялардың элементтерінен қуат алған. Машинаны қоздыру тҧрақты магниттермен жҥзеге асырылады.Э.Х. Ленц, 1838 жылы электр машинаның қайтымдылығын генератор тәртібінде де, қозғалтқыш тәртібінде де іске қосып, тҧрақты тогы бар тәжірибе жҥзінде іске асырды. Дегенмен, қайтымдылық қағидасын кең ауқымды пайдалану тек XІX ғасырдың 70 - жылдарында басталды.Б.С. Якоби ХХ-ғасырдың 40-шы жылдарында қозғалтқыштардың кӛптеген конструкцияларын жасады. Дегенмен, гальваникалық батареялар тогынан электр қозғалтқыштарын қуат беру кезінде механикалық энергия тым қымбат болатыны анықталды; нәтижесінде, электр қозғалтқыштарының аса тиімсіздігі танылды. Кӛптеген кӛлік қондырғыларына тиімсіз болатын, кӛп батареялар пайдалануды қажет етіп, гальваникалық батареялардың аз энергия жҧмсауы (яғни, масса бірлігіне, қуаттың тӛмен келуі) олардың ҥлкен кемшілігі болып табылады. Б. С. Якоби, жасаған тәжірибелердің, сонымен қатар электр машинасының теориялық зерттеулерінің негізінде ӛте маңызды қорытындыға келді: электр қозғалтқыштарын кӛп немесе аз пайдалану туралы мәселе шешімі, электр энергия қҧнын тӛмендетуге тікелей байланысты болады, яғни гальваникалық батареяларға қарағанда ҥнемді генератор жасау болып табылады. Б.С. Якоби, 1842 жылы бірінші тҧрақты ток генераторын жасаған.XІX ғасырдың 40-60 жылдары салынған электр қозғалтқыштарының кейбіреулері, болат ӛзегін соленоидқа тарту қағидасы бойынша қызмет етті; нәтижесінде пайда болатын қайтымды ілгерілеме қозғалысы теңгергіш немесе сермер доңғалақтар жҥрісінің біркелкілігі ҥшін, қосиінді-бҧлғақты механизмнің айналмалы білік кӛмегімен тҥрленді. Олар, мысалы, Пейдж және Бурбуз электр қозғалтқыштары.Итальяндық ғалым Антонио Пачинотти, 1860 жылы айналатын электр магниттердің магнит ӛрісінде, сақиналық айқын емес полюсті зәкірі бар электр қозғалтқышын жасады. Пачиноттидің ең басты жҧмысының бірі - ол қазіргі заманғы тҧрақты ток қҧрылысын салудың маңызды қадамы болды: айқын полюсті зәкір айқын емес полюстіге ауыстырылды. Осыған, ыңғайлы қоздыру сҧлбасын және заманауи тҥрдегі коллекторды қосу қажет.А. Пачинотти қозғалтқышының тҧрақты айналмалы сәті болған. A. Пачинотти, ӛз қозғалтқышының генераторға айналдыру мҥмкіндігін айта кеткен. Дегенмен, машинаның ӛзін-ӛзі қоздыра алатын мҥмкіндігі туралы білмей, генератор тәртібінде машинаны қолдану ҥшін, электр магниттерді тҧрақты магнитпен ауыстыруға кеңес берді. А. Пачинотти, 1863 жылы электр машиналардың қайтымдылық қағидасын кӛрсетті және металдың электролиттік (электролиз) ӛндіру мен ҧзақ қашықтыққа электр энергиясын беру ҥшін, тҧрақты токтың электрлік генераторларын пайдалану мҥмкіндігі туралы идеясын ҧсынды.Бельгияда туылған және Францияда жҧмыс істеген Зеноб Теофил Грамм, 1867 жылы салыстырмалы тҥрде арзан электр энергиясын алуға мҥмкіндік беретін алғашқы сенімді және кәдімгі электр машина генераторын жасаған. Сол уақыттан бері, электр байланыс қондырғылардың жҧмыс істеуін қамтамасыз ететін ағымдағы ток кӛздері артта қалып бастады.З.Грамм жасаған зәкір генераторында, А.Пачинотти ойлап тапқан машинасы сияқты сақина конструкциясы болған. Неміс электротехнигі Фридрих фон Хефнер- Алтенек, сақиналы зәкірді барабанмен ауыстырды, бҧл әрекет электр машинасының қуатын екі есе ҧлғайтты және конструкцияны айтарлықтай жеңілдетті.Ағылшын ғалымы Уильям Бэйли, 1879 жылы тҧрақты ток кӛзіне тӛрт ағымдық электромагнит орамаларын кезекпен қосу арқылы, айналмалы магнит ӛрісін алған айнымалы токтың кӛп фазалы электр машиналарын жасау ҥшін негізін салды. Операциялық қағидалары айналмалы магнит ӛрісінің қасиеттеріне негізделген алғашқы қҧрылғылар Марселя Депренің (Франция, 1880-1883) және Элиа Томсонның (АҚШ, 1887) шығармаларында сипатталған.Алғашқы екі фазалы индукциялық қозғалтқышты 1888 жылы Хорватия инженері Никола Тесла ойлап тапты. Алайда, ХІХ- ғасырдағы ең ірі электр станциясында екі фазалы айнымалы ток тізбегінің іске асырылуына қарамастан, қозғалтқыштың бҧл тҥрі іске қосу сипаттамаларының нашарлығына байланысты қолданылмады.Сол жылы, ресейлік электротехнигі Михаил Осипович Доливо-Добровольский қуаты 2,2 кВт болатын, ҥш фазалы айнымалы ток генераторын және толық мыстан жасалған цилиндрді кӛрсететін, қысқа тҧйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқышты жасаған. Алғашқы асинхронды қозғалтқыштардың ПӘК/КПД (Пайдалы әсер коэффициенті, тҧрақты ток қозғалтқыштар қуаты бойынша ҧқсас ПӘК-ке қарағанда айтарлықтай тӛмен болды.Н. Тесла, 1889 жылдан бастап жоғары вольтты энергетикалық жҥйені және жоғары жиіліктегі токтарды зерттеп келді, бҧл 1891 жылы жоғары жиілікті трансформаторлар (Тесла трансформаторлары) мен жоғары жиілікті электрмеханикалық генераторлар жасауға септігін тигізді.М. О. Доливо-Добровольский, 1889 жылы «беличья клетка» (тиын торына ҧқсас) деп аталып кеткен қысқа тҧйықталған ротордың жаңа конструкциясына патент алды. Ротор болат цилиндр ретінде жасалған еді, ал оның шеткі жарық арналарына ротордың маңдайлы бӛлігінде қосылатын электрлік мыс ӛзектер салынған болатын.Мыс ротордың алдындағы «беличья клетка» артықшылығы, кіші электрлік кедергісімен қатар, оның жоғарғы магнитті ӛткізгіші бар, яғни қозғалтқыштың айналу сәтін арттыратын тӛмен магнитті қарсылыққа ие болады. «Беличья клетка» қҧрылғысы бҥгінгі кҥнге дейін ӛзгерген жоқ.М. О. Доливо-Добровольский, 1890 жылы статор орамасы сияқты, бӛліктер саны бірдей ҥшфазалы орамасы бар асинхронды қозғалтқыштың фазалық роторын патенттеді. Фазалық ротор орамасының ӛткізгіштері байланыс сақиналары мен іске қосу реостатымен щеткалар арқылы қосылады. Фазалық ротор айналу жылдамдығын едәуір азайтуға және айналу жылдамдығын реттеуге мҥмкіндік береді.Екі жыл ӛткеннен кейін, М.О. Доливо-Добровольский «қос беличья клетка» (Двойная беличья клетка) деп аталатын ротор конструкциясын ҧсынды. Осындай ротордың айтарлықтай жақсартылған іске қоcу сипаттамалары бар. Француз инженері Поль Бушеро, 1898 жылы «Қос беличья клетка» (двойная беличья клетка) конструкциясын жетілдірді, содан кейін ол кеңінен қолданыла бастады.М. О. Доливо-Добровольский, 1891 жылы Майндағы Франкфуртта дҥниежҥзілік электротехникалық кӛрмесінде әлемдегі алғашқы, шамамен 170 км қашықтықта ҥш фазалы электр қуат тарату жҥйесін кӛрсетті және ҥш фазалы айнымалы токты ӛнеркәсіпте қолдануды ҧсынды. Тҧрақты тогының электр жетегі тез арада ҥш фазалы электр жетегімен ауыстырылды. Дегенмен, ҧзақ уақыт бойы тҧрақты ток машиналары илемдік орнақтардың электр жетектерінде, дәнекерлеуші-генератоларда, генераторлық- қозғалтқыш тҥріндегі кӛлік жҥйелерінде, сондай-ақ айнымалы ток синхронды генераторларының қозғалтқыштары (магниттік ағындар кӛздері) ретінде ҧзақ уақыт қолданылды. Тҧрақты ток машиналары ХХ ғасырдың соңына қарай аталған оқиғаларда ӛзінің маңыздылығын жоғалта бастады; олар ионды және жартылай ӛткізгіш электроникасымен ауыстырылды.ХХ ғасырдың ортасында, тҧрақты тогының шағын қозғалтқыштарында айнымалы ток қозғалтқыштарына қарағанда ең жоғары дәлдігі мен айналыс жиілігін реттеу диапазоны бар екені анықталды. Содан кейін, тҧрақты ток машиналары автоматтандырылған басқару жҥйелерінде және тҧрмыстық электр қҧрылғыларында кеңінен қолданыла бастады.Осылайша, тҧрақты және айнымалы ток машиналары біртіндеп ӛздерінің жеке текшелерін алды; әр машина тҥрлерін белгілі бір салада қолдану абзал.Айнымалы ток машиналарының ең маңызды қолдануы, бҧл ҥш фазалы синхронды генераторлармен электр қуатын ӛндіру: жылу және атомды электр станцияларында турбогенераторлармен және су электр станцияларында гидрогенераторлармен. Салыстырмалы қарапайым конструкциясы бар синхронды генераторлар, айтарлықтай жоғары кернеуде ҥлкен ток алуға мҥмкіндік береді.Қазіргі генераторлар, щеткасыз қоздыру жҥйесімен және автоматты электронды реттеумен жасалынады. Бірнеше метрлі генераторлардың кӛлемдерінде, олардың маңызды бӛліктері миллиметрге дейінгі дәлдікпен жасалынады. Ресейде, электр станцияларында орнатылған генераторлардың жалпы қуаты ҥнемі ӛседі, бҧл электр қуатын тҧтыну ӛсіміне сәйкес келеді.Мысалы, 1998 жылы ресейлік электр станцияларының белгіленген қуаты 198 млн. КВт, ал 2010 жылы бҧл кӛрсеткіш 232 млн. КВт-қа дейін ӛседі деп болжануда, оның 25 млн кВт атом электр станцияларында (АЭС) турбогенераторлармен, шашамен 157 млн кВт жылу электр станцияларындағы (ЖЭС / ТЭС) турбогенераторлармен, ал 50 млн кВт гидроэлектр станциялардың (ГЭС) және гидроаккумуляторлық электр станциялардың (ГАЭС) гидрогенераторларымен ӛндіріледі. Ӛз ресурсын тауысқан жабдықтарды ауыстырып, электр станцияларында жаңа ӛндіруші қуаттарды іске қосу 1999 жылдан 2010 жылға дейінгі мерзімде шамамен 50 млн кВт қҧрайды деп жоспарланған.Сайып келгенде, соңғы уақытта Ресей электр станцияларында, олардың ішінде«Мосэнерго» ААҚ / ОАО (ашық акционерлік қоғам) станцияларында кең қолданылатын асинхрондалған синхронды машиналарға назар аударуымыз керек. Осындай машиналардың дамуы XX-ғасырдың 60-шы жылдары басталды. Техникалық ғылымдар докторы, шахмат бойынша әлем чемпионы Ботвинник Михаил Моисеевич олардың дамуына елеулі ҥлес қосты. Асинхрондалған машиналар немесе қосарлы қуат беру машиналардың, әртҥрлі жиілікте кернеуі берілген статор мен ротордың бӛлек қуат беру кӛздері бар. Осы машиналарды синхронды емес жҧмыс режимдеріне қолдануға рҧқсат берілген. Әдеттегі синхронды машиналармен салыстырғанда, синхронизмнен шығып қалудан тҧрақтылығы, соның ішінде реактив қуатын пайдалану режимінде болуы, асинхрондалған машиналардың басты артықшылығы болып табылады. Кҥрделі энергетикалық жҥйелерде жҧмыс істеген кезде асинхрондалған машиналардың қасиеттері аса қҧнды болады.Трансформаторлардың тарихынан ақпарат. Трансформаторлар тарихының басталуы, Михаил Фарадей электр магниттік индукция қҧбылысын ашқаннан кейін, дәл сол М. Фарадей мен американдық ғалым Джозеф Генридің болашақ трансформатордың алғашқы бейнелері пайда болған туындыларымен байланыстыруға болады (бҧл 1831 жылы, электрмагниттік индукцияны ашқан жылы болған). Дегенмен, екі ғалымның біреуі де, қҧрылғының кернеу мен токты ӛзгерту қасиеттерін атап кӛрсетпеді.Неміс зерттеушісі Генрих Даниель Румкорф, 1848 жылы трансформатордың болашақ ҥлгісі болатын индукциялық шарғыны ойлап тапты.Яблочков Павел Николаевич ӛзінің ӛнертабысына 1876 жыл 30 қарашасында патент алған, осы кҥн бірінші трансформатордың туған кҥні болды. Яблочковтың трансформаторында ашық ӛзек болған; ол орамалар оралған ӛзекше еді.Англияда, ағайындар Джон және Эдуард Гопкинсон 1884 жылы алғашқы тҧйықталған ӛзектерді жасады.Американдық инженер Вильям Стенли, 1885 жылы алғашқы автотрансформаторды ойлап тапты.М.О Доливо-Добровольский, 1889 жылы алғашқы ҥш фазалы трансформаторды жасап шығарды.Сол жылы, Д. Свинберн ӛзек пен трансформатордың орамаларын маймен салқындатуды ҧсынды.Ағылшын зерттеуші-металлург Роберт Хедфилд, 1900-жылдардың басында темірдің қасиеттеріне әр тҥрлі қоспалардың әсерін анықтау ҥшін, бірқатар тәжірибелер жҥргізді. Бірнеше жылдан кейін, ол тапсырыс берушілерге кремний қоспалары бар трансформаторлық болаттың алғашқы тоннасын жеткізді.Мәскеулік трансформатор зауыты (бҧдан әрі - Мәскеу электр зауыты) жҧмыс істей бастаған 1928 жылды, біздің еліміздегі қуатты трансформаторлар ӛндірісінің жылы деп санауға болады.Трансформаторлар ӛзегін ӛндіру технологиясы, 30-шы жылдардың басында алға жылжыды. Американдық металлург Норман П.Гросс, XX-ғасырда кремнийлі болат жаймасы мен жылытудың біріккен әсерімен жайма бағытында керемет магниттік қасиеттер пайда болады: магнит ӛткізгіштігі бес есе артады, ал гистерезиске байланысты шығындар тӛрт есе азаяды.Қазіргі кезде, трансформаторлардың мыңдаған тҥрлі конструкциялары белгілі – шағын кӛлемнен бастап, тасымалдау ҥшін арнайы теміржол платформаларын немесе кҥшті қалқыма қҧралдарын қажет ететін алып кӛлемділері болады. Кӛптеген энергетикалық нысандарда маймен жҧмыс істейтін трансформаторлары орнатылған. Алайда, олардың жарылу қауіпі бар. Ыстық майдың шығарылуына байланысты, осындай трансформатордың жарылуы ӛртке әкеледі. Оларды жарылыс қауіпі жоқ, қҧрғақ трансформаторлармен ауыстырып жатыр. Олар улы және коррозиялық газдар шығармайды, ҥнемді және ылғалға тӛзімді болып табылады.Трансформаторлардың одан әрі дамуы, магниттік материалдардың жаңа санатын қолдана отырып, атап айтқанда аморфты және нанокристалдық қоспаларға байланысты болады. Олардан жасалған біліктер, ӛте тӛмен шығынмен, бастапқы және ең жоғарғы магнит ӛткізгіштігі мен жоғарғы жиілікте қанықтыру индукциясының жоғарғы маңызымен сипатталады. Қазірдің ӛзінде, аморфты қоспалар радио электронды қҧрылғыда, кеңжолақты байланыс қҧрылғыларының трансформаторларында, 0.5 МГц және одан жоғары жиіліктерінде ондаған мегаватқа дейін, импульс қуатымен импульсті трансформаторларда, ток пен кернеу ӛлшеу трансформаторларында, ҥйлестіруші трансформаторларында және т.б., кең таралған.Қуатты трансформаторлардың қуатын арттыру жолында, жоғарғы ӛткізгіш технологиясын пайдаланудың ҥлкен келешегі ашылады. ТҦРАҚТЫТОК МАШИНАЛАРЫІБӚЛІМ        1-тарау. Жалпы сҧрақтар2-тарау. Тҧрақты ток генераторлары3-тарау. Тҧрақты ток қозғалтқыштары  ЖАЛПЫ СҦРАҚТАР ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЫНЫҢ ӘРЕКЕТ ҚАҒИДАСЫ Біртекті магнит ӛрісіндегі ӛткізгіштің ілгерілемелі қозғалысы. Мысалы, магнит ӛрісінің кҥш сызықтарына перпендикуляр тҧрақты магнит полюстерінің арасында ӛткізгіш болсын (1.1 – суретті қараңыз). Полюстерде магнит ӛрісі біртектес және B индукция арқылы сипатталады, ал полюстерден тыс ӛріс жоқ деп есептейік. Магниттік ӛрістердің бағыты (магниттік индукция сызықтары) 1.1. - суретте диагональді крестермен кӛрсетілген (сызбада сызықтар оған перпендикуляр енгізілген) және магнит ӛрісінің аймағы штрих сызықпен шектеледі.Мысалы, F сыртқы кҥш әсерінен ӛткізгіш магнит ӛрісінің кҥш сызығына да, ӛткізгішке де перпендикулярлы v жылдамдықпен қозғалсын деп есептейік. Қарастырылып жатқан, ӛткізгіштің ауысуы бағыттауыштар сияқты, екі параллельді сымдар арқылы 1.1- суретте кӛрсетілгендей болады. Қозғалып жатқан ӛткізгіш кҥш сызығын кесіп ӛтетін болса, осы ӛткізгіште ЭҚК индукция деп аталатын электр қоздырушы кҥш (ЭҚК) бар.E индукциясының ЭҚК магнит ӛрісінің В индукциясына, ӛткізгіштің v қозғалу жылдамдығына, сондай-ақ l ӛткізгіштің белсенді ҧзындығына тәуелді болады (магнит ӛрісінің ішінде ӛткізгіш бӛлігінің ҧзындығына байланысты):Е = Blv. 1.1-сур.Осы қалпында ЭҚК ӛрнегі бҧрын сипатталған жағдайда орынды болған: ӛткізгіштің белсенді бӛлігі магниттік индукция сызықтарына перпендикуляр, ал ӛткізгіштің жылдамдығы ӛткізгіштің ӛзіне және магниттік индукция сызықтарына перпендикуляр болады. Экспресс (1.1) электрмагниттік индукция заңының нысаны ретінде қарастырылуы мҥмкін.Ӛрнекті (1.1) электр магнитті индукция заңын ҧсыну нысаны ретінде қарастыруға болады.Қозғалмалы ӛткізгіште пайда болатын индукцияның ЭҚК бағытын, оң қол ережесімен анықтайды:■Алақанды, оған магнит ӛрісінің сызықтары тік бҧрыштан енетіндей етіп орналастырады;■Тік бҧрышпен басқа ҧзартылған тӛрт саусаққа бҥктелген ҥлкен саусақпен, ӛткізгіш қозғалысының жылдамдығын бағдарлайды;■Тӛрт саусақ ЭҚК бағытын кӛрсетеді.Егер қарастырылып отырған ӛткізгішті магнит ӛрісінің шегінен тыс жҥретін тҧйық тізбекке қосса, онда индукцияның ЭҚК әсерінен электр тогы тізбектің бойымен ағады. 1.1-суретте осы тізбек екі паралель бағыттаушы сымдармен және R қарсылықтың энергия қабылдағышымен қалыптастырылды. Ішкі тҧйықталған тізбектегі І ток бағыты ЭҚК бағытына сәйкес келеді.Осылайша, қарастырылып жатқан ӛткізгіш қозғалған сәтте, электр тогы пайда болады. Бірақ, магниттік ӛріске орнатылған ток ӛткізгішіне Fэм электрмагниттік күш әсер етеді, сондай-ақ ол Ампер кҥші деп аталады. Осы жағдайларда, ток бағыты магнит ӛрісінің кҥштеріне перпендикуляр болғанда, электрмагниттік кҥш шамасыFэм = BІІ. (1.2) арқылы беріледі.Электрмагниттік кҥш бағытын сол қол ережесімен анықтайды:■Сол қолдың алақанын, оған магнит ӛрісінің сызықтары тік бҧрыштан енетіндей етіп орналастырады;■Тӛрт ҧзартылған саусақтарды ток бағытына қарай бағыттайды;■Тік бҧрышпен басқа ҧзартылған тӛрт саусаққа бҥктелген ҥлкен саусақ, электр магнитті кҥш жылдамдығын кӛрсетеді; Қарастырылып жатқан тогы бар ӛткізгішке сол қол ережесін қолданып, Fэм кҥші сыртқы F кҥшіне қарсы (және ӛткізгіштің қозғалыс жылдамдығына қарсы) бағытталғанын анықтаймыз 1.1. – сурет. Генератордың жҧмыс істеу сҧлбасы Ньютонның екінші заңына сәйкес, денеге әсер ететін кҥштердің тең әсерлі кҥші, осы денеге тең әсерлі кҥшке пропорционалды жылдамдықты хабарлайды. Егер дененің жылдамдығы нӛлге тең болса (яғни, дененің жылдамдығы тҧрақты болса), онда тең әсерлі кҥш нӛлге тең болады. Қарастырылып отырған жағдайда, егер ӛткізгіштің v жылдамдығы тҧрақты болса, сыртқы және электрмагниттік кҥштің тең әсерлі кҥші нӛлге тең болады. Себебі, F және Fэм кҥштері қарама-қарсы бағытталған, сондықтан кӛрсетілген шарт осы модульдер тең болған кезде орындалады:F = Fэм. (1.3)Сонымен, қарастырылып жатқан ҥлгіде (1.1-суретті қараңыз) екі ҥдеріс ӛте маңызды болады:■магнит ӛрісінің индукция сызықтарын кесіп ӛтетін, ӛткізгіште бағытталған индукцияның ЭҚК әсерінен токтың пайда болуы;■ток пайда болған ӛткізгіште әрекет ететін электрмагниттік кҥштің пайда болуы; осы кҥштің бағыты, ӛткізгішті жылжытатын сыртқы кҥшке қарама-қарсы болады.Индукциялық токпен бірге жҥретін, тежеуші электрмагниттік кҥшінің пайда болуы, электр энергиясын өндіру үшін, электрмагниттік күшті жеңетін сыртқы күш қолдану қажет екенін дәлелдейді. Бҧл энергияны сақтау заңына сәйкес келеді. Жоғарыда сипатталған қҧбылыстар, механикалық энергияның электр энергиясына айналдыру ҥдерісін бейнелейді.Кҥш модульдерінің теңдігін (1.3) ӛрнекті (1.2) есепке алумен кӛшіріп жазайық: F = BІІ. (1.4) Дененің қозғалыс бағыты бойынша, әсер ететін кҥштің механикалық қуаты, осы кҥштің қозғалу жылдамдығына әсер етуші кҥш ретінде кӛрсетілу мҥмкіндігі физика курсынан белгілі: Рмех = Fv. (уақыт бірлігіне кҥшпен ӛндірілген қуат, жҧмысты білдіретінің еске сала кетейік). Сонда ӛрнектің екі бӛлігін жылдамдыққа (1.4) кӛбейтіпРмех = BІІv алуға болады.Ӛйткені, формула бойынша (1.1), E = Blv, болады Рмех = ЕІ = PэM (1.5) Мҧндағы Рэм - электрмагниттік қуат. (Электр қуат кӛзінің қуаты осылайша PH =EІ болып кӛрсетілгенін электротехника курсынан есімізге тҥсірейік.)Ӛрнек (1.5), магнит өрісінде өткізгіш қозғалысының механикалық күші электр магниттік қуатына айналатынын кӛрсетеді.Тҧрақты ток генераторының ҥлгісі. Ендеше, 1.2, а - суретте кӛрсетілген, қарапайым ҥлгі мысалында тҧрақты ток генераторында сипатталған ҥдерістер қалай қолданылатынын қарастырайық. Тҧрақты магнит ӛрісінде, алғашқы қозғалтқыштың кӛмегімен цилиндрлік ӛзек пен оған орнатылған ӛткізгіш айналымнан тҧратын зәкір айналады. Полюстер бойымен орналасқан ораманың белсенді бҧрыштарында индукцияның ЭҚК енгізіледі. 1.2 – суретте кӛрсетілген ЭҚК бағыты әрбір белсенді жағынан магниттік ӛрістердің бағытын ескере отырып, оң жақ ережесімен (кӛрсеткіштері бар штрих сызықтармен белгіленген) және белсенді жағының қозғалыс бағытымен (ЭҚК, сондай-ақ ток, айнымалы кӛлем мәндері қалыптасқандай кіші әріппен белгіленеді) анықталады. Белсенді жағы магниттің N солтҥстік полюстің аймағынан S оңтҥстік полюстің аймағына ауысқан кезде, сол кезде ЭҚК бағыты қарсы бағытқа ӛзгереді (солтҥстік полюстің ЭҚК бізге қарай бағытталған, ал оңтҥстік полюс аймағында бізден кері бағытталған).Орамның белсенді бір жағының ЭҚК лездік мән уақытынан тәуелді кестесі 1.2 b- суретте (жоғарыда) кӛрсетілген. Магниттің полюс ҧштықтарының дҧрыс пішінінде бҧл тәуелділік синусоидалды болады: мҧндағы Ет — ЭҚК амплитудасы; ɷ — ЭҚК бҧрыштық жиілігі, рад/с; f — ЭҚК жиілігі, Гц.ЭҚК лездік мәні полюс ортасының белсенді орама жағымен ӛту кезінде амплитуда мәніне тең болады (осы сәті 1.2, а - суретте кӛрсетілген). Дәл айтқанда, ӛткізгіш жоғарғы (немесе тӛменгі) нҥктеден ӛткен кезде, магнит ӛрісінің жолақтарын ең ҥлкен жиілікпен кесіп ӛтеді. Жиектеме кӛлденең болған сәтте (қарастырылып жатқан конфигурацияда), ЭҚК нӛлдік мәндерін, ӛріс жолақтар бойымен белсенді жағы қозғалыста болған жағдайда қабылдайды.ЭҚК толық ӛзгерістерінің кезеңі зәкірдің бір айналымында орын алады, сондықтан ЭҚК жиілігі, егер айналу жиілігін секундтар айналымымен, ал ЭҚК жиілігін герцтармен, яғни секундына тербелістер саны ӛлшенсе, зәкірдің айналу жылдамдығына тең болады. Бірақ, айналдыру жылдамдығын минутына айналыммен ӛлшеу қажет және n әрпімен белгіленеді. Мҧндағы n [айналым/мин] = 60^Гц]. тең болады (1.7)T ta b-сурет Тҧрақты ток генератордың ҥлгісі: а — қҧрылғы: 1 — жарты сақина (коллекторлы тілімше); 2 — сырғымалы тҥйіспе (щетка); б — ораманың белсенді жағы мен ток қуатымен индуцияланатын, ЭҚК уақытына тәуелді кестелері. ЭҚК (T, c) ӛзгеру кезеңі ЭҚК кері жиілігінің кӛлемі болады: T = 1/f. Ӛрнек (1.7) тек электр машинасында екі полюс болған жағдайда орынды болатының айта кетейік.Қарастырылып жатқан ҥлгіде зәкірмен білікте айналатын екі жарты сақинамен 1, R кедергісімен электр энергия қабылдағышты қуат беретін ток бағыты бойынша тұрақтыны алу ҥшін, коллектор пайдаланылады. Қабылдағыштың тізбегі қозғалмайтын сырғымалы тҥйіспе – щеткалар 2 арқылы жарты сақиналармен қосылады. Жоғарғы (суреттегідей) щеткасы оң болады, ӛйткені ток сыртқы тізбектің бойымен ағып кетеді; Тӛменгі щетка теріс болып табылады: сыртқы тізбектің тогы оған ағады. Зәкірді айналдыру ҥдерісінде, әрбір щеткамен жарты сақиналар арқылы ораманың бір немесе басқа белсенді жағы тҥйіседі де, осылайша сыртқы тізбекте ток бағытының тҧрақтылығы қамтамасыз етіледі, ал сол уақытта әрбір белсенді жағының тогы бағытты әр жарты кезең сайын ӛзгертеді.Айналым жақтарында ЭҚК нӛлге тең болған кезде, жарты сақиналар щеткамен қысқа тҧйықталады.  1.2 ТҦРАҚТЫ ТОК МАШИНАНЫҢ КОНСТРУКЦИЯСЫ Тҧрақты ток машинасының негізгі бӛліктері 1.3-суретте кӛрсетілген: с т а т о р 1 (машинаның қозғалмайтын бӛлігі) қҧрамында машинаның магнит ағынын тҧйықтайтын болат тҧғыры бар, негізгі магнит ағынын жасайтын н е г і з г і п о л ю с т е р 2, сондай-ақ 1.3.-суретте кӛрсетілмеген қосымша полюстер бар. Бастапқы қозғалтқыштың білігінде айналатын зәкірде 3, механикалық энергия электр энергиясына айналады – бҧл, генератор режимінде машинаның жҧмысы. 1.3. Тҧрақты ток машинасы:— статор;— полюс;— зәкір;4— коллектор;5 – щеткасы бар щетка ҧстағыштар         4  Егер бастапқы қозғалтқыш болмаса, ал зәкірдің орамасы тҧрақты кернеу кӛзіне қосылған болса, онда энергия басқа жолмен тҥрленеді, яғни машина қозғалтқыш режимінде жҧмыс жасайды. Тҧғырдың қалқандарында орнатылған білік мойынтіректерде бекітіледі. Коллектор 4, зәкір сияқты білікке орнатылады. Коллектор айнымалы токты, тҧрақты токқа айналдыруға арналған. Коллектор тілімшелерімен сыртқы тізбектің электрлік қосылуы щетка ҧстағышта 5 орнатылған, жылжымайтын щеткалар кӛмегімен жҥзеге асырылады.Машинаның кейбір бӛліктерін жеке қарастырайық.Полюстер және зәкір. Негізгі және қосымша полюстер 1.4-суретте кӛрсетілген (қосымша полюстердің мақсаты тӛменде қарастырылатын болады).Полюстердің 1 ӛзектері дестелеген болады: оларды, жоғары магнитті ӛткізгіштігімен сипатталатын электртехникалық болаттан жасалған тілімшелерден жинайды. Бір тілімшенің қалыңдығы 1 ... 2 мм болады. Тілімшелер тҥйреуіштермен қысылған және ӛзара оксидтік пленкамен оқшауланған. Ӛзектердің дестелеген қҧрылғысы ағылған қҧйынды токтарды едәуір бәсендетеді. Ауа саңылаулары полюстер мен зәкір арасында, полюстің ортасынан оның шетіне қарай ҧлғаятындай етіп жасалынатын негізгі полюстердің біліктері, полюс ҧшт ықт арымен аяқталады. Бҧл, ауа саңылауында магниттік индукцияның қажетті таралуын қамтамасыз етеді. Ауа саңылауы 1,5 мм-ден аз болады.  1.4. – сурет Тҧрақты ток машинаның полюстері:а — негізгі полюс; б — қосымша полюс; 1 - полюс ҧштарымен полюстің ӛзегі; 2 — полюсті шарғы; 3 — тҧғыр По л ю с т і к ш а р ғ ы л а р ы мыс сымнан жасалған 2. Шарғыларды ӛзектерден оқшаулайды. Ҧзындық бойымен бӛліктерге бӛлінген шарғы 1.4 а–суретте кӛрсетілген. Шарғыны және жҧмыс барысында ӛзекті, едәуір салқындатуға мҥмкіндік беретін шарғы бӛліктерінің арасында желдеткіш арналар қалдырылады.Негізгі полюстердің шарғы сымдар бойымен, магнит ӛрісінің қоздыру тогы ағып тҧрады. Қоздыру токты жасау ҥшін, тҧрақты ток машиналарын тәуелсіз қоздыру кезінде, кіші қуаттың бӛлек тҧрақты кернеу кӛзін қолданады. Генераторды өздігінен қоздыру кезінде, қоздыру тогы зәкір тогының бӛлігі болады. Қозғалтқыш қоздырудың тҥрлі сҧлбаларында, сол бір ғана қуат кӛзі зәкір орамасына да, қоздыру орамасына да қуат береді. Тҧрақты ток машиналарды қоздыру сҧлбалары 2 және 3 тарауларда қарастырылған.Полюстер 3 тҧғырға бҧрандамен бекітіледі.Тҧрақты ток зәкірі 1.5-суретте кӛрсетілген. З ә к і р ӛ з е г і (1.5, а-сурет) полюстер сияқты дестелегіш конструкциясы бар цилиндрді ҧсынады: ол электртехникалық болаттың қалыңдығы 0,5 мм таңбаланған тілімшелерінен жасалған. Ӛзектің тақталары оқшаулағыш лакпен сырланған, тістері, ой ықтары және желдеткіш тесіктері бар (1.5, б-сурет). Тақталар жинағы басқыш т ығырықт армен қысылған. Келесі бӛліктерде қарастырылатын, бір - бірімен белгілі бір сҧлбалармен қосылған ӛзектің ойықтарында зәкірдің орамалары оралған (1.5-с сурет).1.5-сурет Тҧрақты ток машиналардың зәкірі:а — зәкірдің білігі; б — біліктің бӛлек тілімшесі; в —орам бӛлігін зәкірдің ойығында орналастыру Зәкірдің орамасы ойықтардан оқшауланады және оларға сынамен (текстолит немесе гетинакстан) немесе бандажбен бекітіледі (сымнан немесе шыны баулардан).Полюстердің ӛзектері мен зәкір жасалған электртехникалық болат – кіші қалдық магниттенген магниттік жұмсақ материалдан жасалған. Яғни, ӛзекке ауыстырылған орамаларда ток жҥрмей қалған жағдайда, осындай материалдан жасалған ӛзектің магнит ӛрісі айтарлықтай бәсендейді.Коллектор және щеткалар. Айнымалы токты бір бағыттағы токқа, сондай-ақ айналмалы зәкір мен қуат қабылдағыш тізбегінің қозғалмайтын бӛлігі арасындағы электрлік жалғауды тҥрлендіретін машинаның әр маңызды торабын қарастырайық.Екі жарты сақинадан тҧратын (коллекторлық тілімшелер) қуат қабылдағыш тізбегі бойынша бір бағыттағы жҥріп тҧрған ток ағады. 1.2, а - суретте кӛрсетілген ҥлгіні кҥрделендірейік. Біріншіден, зәкірдің білігіне кеңістікте бір-біріне қатысты 90° жылжытылған бір емес екі ӛтетін орамаларды орналастырайық. Әрине, магнит ӛрісінде осындай зәкір айналған кезде ЭҚК екі орамдарда бір-біріне 90° фазалық бҧрышқа жылжытылады (орамалардың біреуінде ЭҚК басқа орамдағы максимум ЭҚК кейін ширек уақыт ӛткен соң ең кӛп мәнін қабылдайды). Екеуден емес, тӛрт коллекторлы тілімшелерден қҧралған коллекторды жасаймыз. Ораманың бір ҧшымен қосылған әрбір тілімше, енді жарты шеңбер емес ширек шеңбердің иінін ҧсынатын болады. Жаңа ҥлгідегі щеткалар саны екіге тең етіп қалдырайық. Щеткаларды, ЭҚК ең кӛп мәні болатын сәтте ораманың тілімшелерімен тҥйісетіндей орналастырамыз. Зәкірді айналдырған кезде, щеткалар бір ораманың коллекторлық тілімшелерінен басқа ораманың коллекторлық тілімшелеріне ӛтеді; сонымен бірге уақыттың едәуір бӛлігін әрбір щетка екі іргелес коллекторлық тілімшелермен тҥйіседі. Нәтижесінде, энергия қабылдағышынан ағып жатқан ток, екі коллекторлық тілімшесі бар ҥлгімен салыстырғанда айтарлықтай тӛмендейді. (Щетканың бір коллекторлық тілімшеден екіншісіне ауысу ҥдерісі 1.7 - бӛлімінде қарастырылған).Коллекторлық тілімшелер санының келесі ҧлғаюынан (және зәкір орамалар санынан) ток ағуы одан да тӛмендейді. Атап айтқанда, егер машинада бір магнит полюстері бар 16 тілімшеден (орамалар санын ҧлғайтумен) тҧратын коллекторды пайдаланса, токтың ағыны 1% тӛмендейді, яғни біз тек бағыт бойынша ғана емес және мәні бойынша тҧрақты ток аламыз.К о л л е к т о р (1.6, а-сурет) машина білігіне орналастырылған және біліктен оқшауландырылған. «Қарлығаштың қҧйрығы» пішінінде мыстан жасалған коллектор тілімшелері, коллектор қҧрылымының негізгі бӛлшектері болады (ондай нысан монтаждауды және бекітпенің беріктігін қамтамасыз етеді). « П е т у ш к и » д е п а т а л а т ы н коллекторлық тілімшелердің дӛңестеріне зәкірдің орамасы болатын сымдардың ҧшын дәнекерлейді. Коллекторлық тілімшелерді бір-бірінен миканит тӛсемелермен оқшаулайды (миканит - слюда негізіндегі оқшаулағыш материал).Сыртқы тізбекпен жылжымалы тҥйіспе жҥргізілетін, кӛмір немесе графит щеткалары жанасып тҧрады. Щеткалар щетка ҧстағышына орнатылады (1.6,б - сурет). Серіппе мен қысатын тілімшеден тҧратын механизм коллекторға қажетті щетканың қысымын қамтамасыз етеді және щетканың тозуын ӛтейді.Қатар орналастырылған, бір полярлы ҥш щетка ҧстағыштар (5) 1.3-суретте кӛрсетілген. Осы щетка ҧстағыштар бір-бірімен машинаның қысқыштарына қҧрама шиналар арқылы қосылған.а б 1.6.-сурет Коллектор және щетка ҧстағыш:а —коллектор қҧрылғысы; б — щеткасы бар щетка ҧстағыш Тҧрақты ток машина конструкциясының негізгі ерекшеліктері екі полюсті машина мысалында қарастырылады. Ары қарай, зәкір орамаларының қҧрылысын талқылаған кезде біз ҧсынылған ақпаратты кӛп полярлы машиналарға таратуымыз қажет. 1.3 ТҦРАҚТЫ ТОК МАШИНА ЗӘКІРІНІҢ ОРАМАЛАРЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТТЕР Зәкір о р а м а с ы зәкірдің ойықтарына және бір-бірімен белгілі сҧлба бойынша орнатылған ӛткізшердің тҧйықталған жҥйесін ҧсынады. Орама бӛліктерден тҧрады.О р а м а н ы ң б ӛ л і г і — бҧл бір немесе бірнеше жҥйелі қосылған орамалар (соңғы жағдайда бӛлім шарғыны ҧсынады). 1.2, а - суретте кӛрсетілген ҥлгіде зәкірдің орамасы тек бір бӛліктен тҧрады, ал бӛліктің бір ғана орамасы бар. Бӛліктің басы мен соңы екі әртҥрлі коллекторлық тілімшелерге қосылады. Бӛліктерге арнайы нысан беру ҥшін, олар арнайы ҥлгі бойынша жасалады.ЭҚК салынған бӛліктердің белсенді жақтары деп аталады. Ойықтардың шетінен шығып тҧратын және белсенді жақтарын қосатын бӛліктері алдыңғы бөліктер (алдыңғы қосылулар) деп аталады. Белсенді жақтары мен бӛліктердің алдыңғы қосылулары 1.5, в- суретте анық кӛрінеді.Бӛліктің белсенді жақтары ҥнемі статордың әр аттас полюстерінде орналасқан. Егер машинаның негізгі полюстер саны екіге тең болса (яғни, полюстер жұптарының саны р бірлікке тең болса), онда бӛліктердің белсенді жақтары зәкір ойықтарының диаметрлі қарама қарсы бӛліктерінде орналасады (1.2, а және 1.3 суреттерінде дәл сондай жағдайлар кӛрсетілген). Егер полюстер саны тӛртке тең болса (яғни, полюстердің жҧп саны р екіге тең болса), онда белсенді жақтар 90° арқылы орналастырылады, ӛйткені дәл сол бҧрышқа бір кереғарлық полюс басқа кереғарлық полюсқа біршама жылжытылған (машинаның негізгі полюстары ҥнемі алмасады: N, S, N, S және т.б.).Полюстік бөлу т негізгі іргелес полюстер орталарының арасындағы қашықтық, осы қашықтық зәкір ӛзегінің бетінде ӛлшенеді. Егер D — зәкір ӛзегінің диаметрі болса, онда зәкір шеңберінің ҧзындығы πD қҧрайды. Егер полюстер саны 2р тең болса, онда полюстік бӛлу болады: (1.8) Зәкір орамалары екі қабатты етіп жасалады, яғни әр ойықтарға екі әртҥрлі бӛліктердің екі белсенді жақтарын орналастырады: бір бӛліктің бастапқы (тақ) жағын және басқа бӛліктің соңғы (жұп) жағын. Бҧл ретте, тақ жағы ойықтың ҥстіңгі қабатында орналасады. Бӛліктердің белсенді жақтарын орналастырғаннан кейін, ойықтың жоғарғы жағын магниттік емес сынамен қатырады.Тек екі белсенді жақтары бар ойықтар қарапайым деп аталады. Машина зәкірінің нақты ойығында бӛліктердің белсенді жақтарының кӛптеген саны болу мҥмкін. Ондай ойық бірнеше қарапайым ойықтардан тҧрады (1.7-сурет).Зәкір орамасының бӛлігінде екі белсенді жақтары болғандықтан, әрбір қарапайым ойықта екі белсенді жақтары орналастырылған (бірақ, әртҥрлі бӛліктерге қатысты), Z3 қарапайым ойықтар саны ZG орамалардың бӛліктер санымен тең келеді. Әрбір коллекторлы тілімшемен бӛліктің бір басы мен соңы қосылған, сондықтан Zк коллекторлы тілімшелер саны сондай бӛліктер санына тең болады. 1.7 - сурет Нақты ойықты қарапайым ойықтарға бӛлу (1,2, 3) Егер бӛлім бір орамнан тҧратын болса, орамалардың белсенді сымдар саны бӛліктердің белсенді жақтарының санына тең болады. Бҧл сан бӛліктер санынан екі есе ҥлкен екені анық. Егер бӛліктің w орамдары болса, онда N белсенді сымдар саны w есе кӛп болады.Айтылғандарды тізбектер теңдігімен біріктірейік     1.4 ІЛМЕКТІ ОРАМАЛАР (1.9)  Зәкірдің қарапайым ілмекті орамалары. Қарапайым ілмекті (параллельді) ораманың әрбір бӛлік ҧштары іргелес коллектор тілімшелерге қосылуымен сипатталады.Қарапайым ілмекті ораманың қҧрылымын, екі полюсі және алты коллекторлы тілімшелері (ZR = Zc = 6) бар тҧрақты ток генератор (р = 1) мысалында қарастырайық. Полюстермен жасалған магнитті ӛрістің индукция сызықтарының бағыты 1.8, а - суретте кӛрсетілген (бҧл бағыт, оң бҧрандалы қол бҧрғы ережесі бойынша полюстер ораманың ток бағытын есептеумен табылған); сонымен қатар зәкірдің айналу бағыты кӛрсетілген (айналу ҥдерісі алғашқы қозғалтқышпен жасалады). Оң қол ережесі бойынша, зәкір ораманың белсенді жақтарына бағытталған, ЭҚК бағыты анықталды. Егер генератор қуат қабылдағышқа қосылған болса, осы бағыттар токтар бағытына сәйкес келеді. Белсенді жақтары ойықтарда жҧпталып орналастырылған. Алдыңғы қосылыстар кӛрсеткіштері бар сызықтармен, ал артқылары штрих сызықтармен кӛрсетілген. Кӛрсеткіштері бар сызықтар алдыңғы қосылыстарда, белсенді жақтар бағыттарына сәйкес, токтар бағытын кӛрсетеді. Щеткалардың кӛрсетілген ӛрістері де (олар ынғайлы кӛрсетілу ҥшін, коллектор тілімшелерінің астында суреттелген) токтар бағыттарына сәйкес болады.Шын мәнінде, жоғарғы щетканың теріс ӛрісі бар, ӛйткені 1.8-суретте кӛрсетілмеген сыртқы тізбектен ток осы щетка бағыты бойынша ағады.-сурет Қарапайым ілмекті орама: а — орама сҧлбасы; б — ашып кӛрсетілген сҧлба ҥзіндісі; в — қуат қабылдағышына қосылған зәкір ораманың негізгі сҧлбасы Коллекторлы тілімшеден 1, ток бағытымен қозғалып, теріс ӛрісте щеткамен жанасып жатқан ораманың жеке бӛлігінің қҧрылысын бақылайық. Бӛліктің алдыңғы маңдайлы бӛлігі коллекторлық тілімшені 1 ойықтың П1 жоғарғы бетінде жинақталған белсенді жағымен қосады. Осы бӛліктің артқы маңдайлы бӛлігі, П4 ойығының тӛменгі қабатында орнатылған екінші белсенді жағына, осы белсенді жағының артқы шет жағынан келеді. Екінші белсенді жағының алдыңғы шет жағы коллекторлы тілімшенің 2 алдыңғы бӛлігімен қосылады. Сонымен, бӛлік іргелес коллекторлы тілімшелерде басталып, аяқталады, ал оның белсенді жақтары диаметрлі қарсы ойықтарда, яғни кері ӛрістердің полюстер астында орнатылған. (Жалпы, егер машинаның р жҧп полюстері болса, бір бӛліктің белсенді жақтары орнатылған ойықтар арасындағы орталық бҧрыш 180/р тең болады). Ілмекті ораманың ашып кӛрсетілген сҧлба ҥзіндісінде (1.8, b - сур.) қарастырылған бӛлігі қалың сызықпен кӛрсетіледі. Ойықтардың жоғарғы қабатында орнатылған белсенді жақтары, ашық сҧлбада тҧтас сызықтармен, ал тӛменгі қабатта орнатылған белсенді жақтары штрих сызықтармен кӛрсетілген.Осы суретте белгіленген:■зәкірдің орамасы у1 бойынша, бірінші жартылай қадамы - қарапайым ойықтардың санымен ӛлшенетін сол бӛліктің белсенді жақтары арасындағы қашықтық;■екінші жартылай қадам y2 - осы бӛліктің соңғы белсенді жағы мен келесі бӛлігінің бастапқы белсенді жағы арасындағы қашықтық;■нәтижелі қадам y – бір-бірінен кейін орнатылған бастапқы тараптар арасындағы қашықтық;■коллектор бойынша қадам ук – бҧл бӛліктің басы мен соңы қосылған коллекторлық тілімшелер орталарының арасындағы қашықтық; бҧл қадам коллекторлы бӛлулерде ӛлшенеді.■коллектор бойынша қадам - осы секцияның басы мен соңы қосылған коллекторлық тілімше орталықтарының арасындағы қашықтық; бҧл қадам коллекторлық бӛлімлерде ӛлшенеді.Ілмекті орама ҥшін:у=У1 - У2; Ук = у (1.10)Осыдан алдын, 1 коллекторлық тілімшеден 2 коллекторлы тілімшеге дейін ток бағытымен ӛтіп, бір бӛліктің бӛліктерін орнату қарастырылған еді. Зәкір орамасының барлық ӛткізгіштерді қосу сҧлбасын табу ҥшін, сҧлбаны айналып ӛтуді жалғастырамыз (1.8, а - суретті қараңыз).Коллекторлық тілімшеде 2 қарастырылған бӛлікпен қосылған келесі бӛлік басталады. Тілімшеден 2 ойықтың П2 жоғарғы қабатына келеміз, одан П5 ойықтың тӛменгі қабатына келеміз. Әрі қарай жҥйелі қосылған алдыңғы және белсенді бӛліктер бойымен қозғала отырып, тӛменгі щеткамен тҥйісетін Р6 ойықтың тӛменгі қабатынан 4 коллекторлық тілімшеге жеткенше токтың бағыты ӛзгермейді. Осы нҥктеде электр тізбегінің торабы бар, ӛйткені оның ҥш сымы біріктіріледі: олардың екеуі екі бӛліктің алдыңғы қосылымдарына жатады, ал ҥшіншісі щеткадан сыртқы тізбекке ӛтеді (1.8 а - суретте, бҧл сым кӛрсетілмеген).Әрі қарай коллекторлық тілімшеден 4 бӛліктердің кейінгі айналып ӛтуі ток ағымына қарсы жҥретін болады. Алдымен біз P4 ойықтың ҥстіңгі қабатына, одан кейін P1 ойықтың тӛменгі қабатына және т.б. келеміз. Ойықтың Р3 тӛменгі қабатының коллекторлы тілімшемен қосылып айналып ӛтуі, ораманы қарастырып бастаған жерден аяқталады 1. Бҧл коллекторлы тілімше 4 тілімше сияқты щеткамен тҥйіседі және торап болып табылады.Коллекторлық тілімшемен 1 қосылатын ораманың екі сымында тілімшеден ток ағып, коллекторлық тілішемен 4 қосылатын екі сымдарда ток тілімшеге қарай ағып жатқанын кӛреміз. Барлық қалған тілімшелерге келетін болсақ, олардың әрқайсысы кіретін және шығатын ток қосу нҥктесі болып табылады.Қарапайым ілмекті орама сҧлбасын қарастыру нәтижесінде біз екі тораптың және екі параллель тармақтың бар екенін анықтадық (2а = 2, мҧнда а - параллель тармақтардың жҧп саны), әр тармақ бірдей белсенді жақтарды қамтиды. Ораманың негізгі сҧлбасы 1.8, в-суретте кӛрсетілген, осында ойықтардың санына сәйкес бӛліктердің белсенді жақтары белгіленген; «в» әрпі ойықтың ҥстіңгі қабатына белсенді жағының, ал «n» әрпі тӛменгі жағының орналасуын кӛрсетеді. ЭҚК лездік мәні е генератордың қарастырылып жатқан сәтінде, бір параллельді тармақтың белсенді жақтарында индукцияланған ЭҚК сомасына тең болады: е = е1в + е4н + е2в + е5н + е3в + е6н = е3н + е6в + е2н + е5в + е1н + е4в (1.11) Зәкірді 60° бҧрған сәтте, коллекторлық тілімше 6 жоғарғы позицияда орналасады және жоғарғы щеткамен тҥйіседі, ал коллекторлық тілімше 3 тӛменгі орынды алады және тӛменгі щеткамен тҥйіседі. Осы сәттегі ораманың негізгі сҧлбасы 1.8 в-суретінен тек ойықтар санынан ӛзгеше болады. Дәл сол теңдеудегі ӛзгерістерге де қатысты болады (1.11). Аралық уақытта, атап айтқанда, бастама негізінен зәкірді 30° бҧрған кезде жоғарғы щетка 6 және 1 коллекторлық тілімшелерді, ал тӛменгісі 3 және 4 коллекторлық тілімшелерді қысқа тҧйықтайды. Бӛліктің белсенді жақтары Р6 ойығында (жоғарғы қабаты) және Р3 ойығында (тӛменгі қабаты) жататын 6 тілімшеде басталады және 3 тілімшеде аяқталады.Бӛліктің белсенді жақтары Р3 ойығында (жоғарғы қабаты) және Р6 ойығында (тӛменгі қабаты) жататын 3 тілімшеде басталады және 4 тілімшеде аяқталады. Кӛрсетілген бӛліктер щеткалармен тҧйықталады. 1.8, а - суретте кӛрсетілгендей зәкірді кӛрсеткіш сызықтар бағытына қарай 30° бҧрса, Р3 және Р6 ойықтары геометриялық бейтараптамада орналасады, яғни тураланған ЭҚК нӛлге тең (мінсіз жағдайда) болатын полюстердің осіне перпендикуляр жазықтықта орналасады (егер р = 1). Осылайша, қарастырып жатқан сәтте ЭҚК қысқа тҧйықталу бӛліктерінде тураланбайды және теңдеудегі (1.11) сомалардың әрқайсысы екі қосылғышқа азаяды. Осының салдарынан генератор қысымында кернеудің лҥпілі пайда болады, бірақ әрбір параллель тармақта бӛліктер саны кӛп болған сайын лҥпіл азаяды.Ораманың параллель тармақтарының саны арта бастағанда, зәкірдің номиналды тогы ҧлғаяды, ӛйткені сыртқы тізбекте ағатын, кӛп санды тармақтарда зәкірдің тогы машинаның ішіндегі кӛп ток ағымдарына бӛлінеді. (Осы машинаға немесе осы қҧрылғыға есептелген мӛлшерлеме номиналды деп аталады.) Қарапайым ілмекті ораманың параллель тармақтарының санын машинаның негізгі полюстер санын кӛбейту арқылы кӛбейтілуі мҥмкін, себебі тармақтар саны негізгі полюстер санына тең: 2а = 2p.Кӛп полярлы машина. 1.9 – суретте тӛрт полярлы машинаның сызбасы кӛрсетілген. Оның полюстер жҥйесін екі полюсті машинаның бір зәкірдің қасындағы екі жҥйесі ретінде ҧсыну мҥмкін.Геометрическая нейтраль-геометрикалық бейтараптама - сурет Тӛрт полюсті тҧрақты ток машинасының сҧлбасы Сонымен бірге, әр жҧптың солтҥстік және оңтҥстік арасындағы орталық бҧрыш 180° емес, 90° болады. Екі полюсті машинада зәкірдің бір айналым арасында пайда болған ҥдерістер, тӛрт полюстағы машинада жарты айналымда орын алады. Егер екі полярлы генератордың әрбір бӛлігінде ЭҚК ӛзгеру кезеңі зәкірдің бір айналу кезеңінде орын алса, онда тӛрт полюсті бӛлігінде жарты айналу кезеңінде болады.Полюстер санына пропорционалды орнатылған щеткалар саны кӛбейеді, тӛрт полюсті машинада екі емес, тӛрт щетка (немесе тӛрт щеткалар қатары) бар. Әрбір щетка, тҧйықтайтын бӛлікте геометриялық бейтараптама аймағында тҧйықталған кезде, қозғалатындай етіп орнатылады. Бір белгісі бар щеткалар бір-біріне электрлік тҥрде жалғанады және машинаның сәйкес қысқышына қосылады.Айтылғанды P2 полюстердің туынды санына дейін тарату мҥмкін.Зәкірдің кҥрделі ілмекті орамасы. Полюстер санын кӛбейтпестен тармақтардың кӛп санына жету ҥшін, кҥрделі ілмекті орамасы (параллель) жасалады. Бҧл қарапайым ілмектер орамаларының бірнеше (т = 2, 3, 4, ...) жиынтығын ҧсынады. Осындай машиналардағы щеткалардың ені т коллекторлық бӛліктерден кем болмауы керек, осылайша т қарапайым орамалар щеткалар арқылы параллель қосылады. Демек, кҥрделі ілмекті ораманың параллель буындарының саны 2а = 2рт болып табылады. Осы тҥрдегі орамалар зәкірдің ҥлкен тогы бар тӛменгі кернеу машиналарында қолданылады, мысалы, электролиз ҥшін генераторларда.Орамалар симметриясы мен теңгермелік жалғаулар. Зәкір орамасының барлық параллель тармақтарында келтірілген ЭҚК бір-біріне тең болу керек, кері жағдайда, сыртқы жҥктеме болмаған кезде (бос жҥру режимінде) ораманың ішінде теңгермелі ток ағады. (Сонымен қатар, әртҥрлі ЭҚК бар, екі тҧрақты кернеу кӛздерінің параллельді қосылу кезінде орын алады). Теңгермелі ток ағуының нәтижесінде, зәкірдің орамасы қызады және щеткалар астындағы ток тығыздығы ҧлғаяды, соның нәтижесінде коллектор ҧшқындайды.ЭҚК параллель тармақтарының теңдігін қамтамасыз ету ҥшін, зәкір ораманың симметриялық жағдайын сақтау қажет:■барлық ойықтардағы ӛткізгіштердің саны бірдей болу керек;■параллель тармақтардың жҧптары жиналған ойықтардың саны бірдей болуы тиіс;■параллель тармақтардың әр жҧптың бӛліктер саны бірдей болуы тиіс;■параллель тармақтардың әрбір жҧбы негізгі полюстер жҥйесіне қатысты бірдей орын алу тиіс, яғни бірдей магниттік жағдайда болу керек.Дегенмен, ілмекті орамалардың теңестіруші токтарында симметрия шарттары орындалса да пайда болады. Бҧл машинаның магниттік жҥйесінің асимметриясына байланысты. Асимметрияның себебі - бҧл машинаны жасау кезінде пайда болатын ақаулар (әртҥрлі полюстерде саңылаулардың теңсіздігі, зәкір ортасының дҧрыс емес болуы, тҧғырды қҧйғанда қуыстардың пайда болуы). Теңгермелі токтар, жҥктеме токпен қосылып параллель тармақтардың біркелкі емес жҥктемесін жасайды. Теңгермелі токтар ораманың бір параллель тармағынан екіншісіне щеткалар арқылы ӛтеді. Теңгермелі токтар щеткалар арқылы тҧйықталмау ҥшін, теориялық жағынан потенциалы бар ораманың электр нҥктелердің электр қосылымы қолданылады. Осы нҥктелер коллектор жағында немесе коллекторға қарама-қарсы орналасқан ораманың алдыңғы бӛліктерінде таңдалады. Аталған қосылыстарды бірінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулар (теңестірушілер) деп атайды. Бірінші тҥрдегі теңестірушілер арқылы тҧйықталатын токтар машинаның магниттік жҥйенің асимметриясын тӛмендетуге тырысатын орамада магниттік ағынды қалыптастырады. Теңгермелік жалғаулардың максималды саны Zк/ p болады, яғни бір жҧп полюстер санына келетін коллекторлық тілімшелердің санына тең болады. Теңестірушілердің максималды саны тек қуатты машиналарда қолданылады; басқа жағдайларда әрбір нақты ойыққа бір немесе екі теңгермелік жалғаулар қолданылады.Кҥрделі орамаларда, магниттік жҥйенің асимметриясын теңестіруге арналған бірінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулардан басқа, екінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулар қолданылады, бҧл қажеттілік щетка мен жеке коллектор тілімшелер арасындағы ӛтпелі кедергілердің теңсіздігінен туындайды.Кҥрделі ораманың бӛлігіне қосылатын қарапайым орамалар, бір-біріне щеткалар арқылы параллельді қосылады. Айтылған ӛтпелі кедергілердің теңсіздігінен қарапайым орамалар арасындағы ток жҥктемесі бір қалыпты емес таратылады, бҧл іргелес коллектор тілімшелер арасында кернеуді бір қалыпты емес таратады және щеткалардың ҧшқындауын тудырады. Екінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулар, кҥрделі ораманы қҧраушы қарапайым орамалар арасында токты таратудың теңдігін қамтамасыз етеді. Осы қосылулар бір - бірімен әртҥрлі қарапайым орамаларға қатысты және теория жағынан бірдей потенциалы бар нҥктелерді қосады. 1.5 ТОЛҚЫНДЫ ОРАМАЛАР ЖӘНЕ АРАЛАС ТҤРДЕГІ ОРАМА Қарапайым толқынды орама. Қарапайым толқынды (жҥйелі) орамада, бастауы бір аттас полюстермен бірінен кейін бірі басталатын бӛліктер жҥйелі тҥрде қосылады (1.10-сурет). Орама аралығы теңдеулерге байланысты: у=У1 + У2; Ук = у (1.12) (Ілмекті орама ҥшін (1.10) теңдеулермен салыстырыңыз).Қарапайым ілмекті орамада әр бӛліктің басы мен соңы іргелес коллекторлық тілімшелермен қосылады, қарапайым толқынды орамада әр бӛліктің бастапқы және соңғы коллекторлық тілімшесі арасында қашықтық болады. Қарапайым ілмекті ораманың әр бӛліктің басы мен соңы іргелес коллекторлық тілімшелерге қосылған кезде, қарапайым толқынды орамада бастапқы және соңғы коллекторлық тілімшелердің әр бӛлігінде қашықтық болады,(1.13)мҧндағы Zк — машинаның коллекторлық тілімшелер саны (1.3-бӛлімді қараңыз). Егер қарапайым ілмекті орамада зәкірдің бір айналымында барлық бӛліктердің бір-бірімен байланыстарын бақыласақ, қарапайым толқынды ораманың бір айналымында бір- бірімен қосылған бӛліктер саны машинаның р полюстер жҧптарының санына тең болады.- сурет. Қарапайым толқынды ораманы жасау сҧлбасы (зәкір бойымен бір айналым мен екінші айналымның басталуы кӛрсетілген) Қарапайым толқынды зәкір бойынша, бір айналым жасап, біз айналым басталған (бастапқы тілімшенің сол жағынан 1.10-суретті қараңыз) тілімшеге іргелес орналасқан коллекторлы тілімшеге келеміз.Сонымен, айналып ӛткен соң бастапқы тілімшеге бір коллекторлы бӛлікке дейінгі қашықтыққа жетпейміз, демек, формулада 1-саны (1.13) пайда болды.Содан кейін, екінші рет айналып келіп, тағы бір коллекторлық тілімшеден сол жағына қарай тоқтаймыз. Барлық кейінгі орамдарды ӛтіп біз барлық коллекторлық тілімшелердің қосылыстарынан айналып ӛтеміз. Соңғы айналымды аяқтаған тілімше, формула (1.13) бойынша анықталған қашықтықта бастапқы тілімшеден сол жаққа қарай жылжиды. Осыдан кейін соңғы қадам жасалады: тағы бір бӛлік бастапқы коллекторлы тілімшемен соңғы айналымның ҧшын жалғайды.Біз, ораманың қиылыспайтын немесе сол жақ жүру сҧлбасын қарастырдық. Егер зәкір бойынша, бір айналымды аяқтағаннан кейін біз бастапқыдан оң жағына қарай орналасқан коллекторлы тілімшеге келгенде, онда орама қиылысатын немесе оң жақ жүрісті болар еді. Осындай ораманың коллекторы бойынша, қадам минусты плюспен ауыстыру арқылы алынатын формуламен беріледі (1.13). Қиылыспайтын орамаға қарағанда, қиылысатын орама сымның кӛп шығының талап етеді және іс жҥзінде аса қолданылмайды.Қарапайым толқынды орамаға тән ерекшеліктер, оның параллель тармақтарының саны, машинаның полюстер санына қарамастан, әрқашан екіге тең болады: 2а = 2. Бір параллель тармаққа барлық бӛліктер енгізілген, олардың басы полюс бӛліктерінің бір ӛрісінде, ал екіншісі - басқа ӛрістің полюстік бӛліктерінде орналасқан. Осындай орамасы бар машинада бір полюстік бӛлімге бір-бірінен бӛлінген екі щетканы ғана қолдануға болады. Дегенмен, бҧл жағдайда ораманың симметриясы бҧзылады: әр параллель тармақта әртҥрлі бӛліктер саны бар. Егер орнатылатын щеткалар саны машинаның полюстер санына тең болса, бҧл ақау жойылады. Ӛрістері бірдей щеткалар бір-бірімен біріктіріледі.Қарапайым толқынды орамада теңгермелік жалғаулар талап етілмейді, ӛйткені осы ораманың әр параллель тармағының бӛліктері барлық полюстерде орналасады және жеке магниттік ағындардың теңсіздігі параллель тармақтардың ЭҚК-на бірдей әсер етеді.Кҥрделі толқынды орама. Зәкірдің кҥрделі толқынды орамасы бір коллекторға қосылған қарапайым m толқынды орамалардан тҧрады. Зәкірдің жалғыз айналымы, бастапқымен іргелес тҧрған коллектор тілімшелерінде емес, бастапқыдан ук = m қашықтықта орналасқан тілімшеде аяқталады. Кҥрделі толқынды орамасы сияқты, осындай орамада, щетканың ені m коллекторлы бӛліктерден кем болмайды және қарапайым орамалардың параллель қосылуын қамтамасыз етеді. Сондықтан кҥрделі толқынды ораманың параллель тармақтарының саны 2а = 2 м қҧрайды, осындай орама параллельді тармақтар санын кӛбейту ҥшін қолданылады, ӛйткені қарапайым орамамен салыстырғанда, орама сымның қимасын ҧлғайтпай зәкірдің ҥлкен ток ағымын қамтамасыз етеді.Кҥрделі толқынды орамаларда, сондай-ақ кҥрделі ілмекті орамаларда екінші түрдегі теңгермелік жалғаулар қолданылады және олардың қажеттілігі кҥрделі ілмекті орамалар себебімен ескерілген.Орама тҥрін таңдау. Ораманың тҥрін таңдау (ілмекті немесе толқынды, кҥрделі немесе қарапайым) негізінен зәкірдің номиналды ток және машина қысқыштарының номиналды кернеу мәндерімен анықталады. Қызметіне қарай тҧрақты ток машинасы бірдей қуатта зәкірдің тҧрақты ток мәнімен, тӛмен кернеумен сипатталады, немесе керісінше.Тҧрақты ток машинаның номиналды кернеу мәні келесі дәрежелерге бӛлінеді:■тӛмен кернеу машиналары (24 Uном дейін номиналмен);■тӛмен кернеу (60 ... 80 Uном арасындағы номиналмен);■қалыпты кернеу (110...220 Uном арасындағы номиналмен);■жоғары кернеу (440 ... 600 Uном арасындағы номиналмен);■ең жоғары кернеу (750 Uном - нан жоғары). Зәкірдің номиналды тогы машинаның номиналды қуаты бойынша анықталады. Тҧрақты ток машиналарының номиналды қуаттарының келесі жуықталған жіктелуі қабылданды: кіші қуат - 50 кВт дейін; орташа - 50-ден 500 кВт-қа дейін; жоғарғы - 500 кВт-тан астам.Кернеудің жоғары мәндерінде, толқынды (жҥйелі) орама қолданылады, оның электр қоздырушы кҥші белсенді ЭҚК жақтарының кӛп санынан тҧрады; жоғары ток мәндерінде - ілмекті (параллельді), параллель тармақтарының токтар сомалары зәкір тогын береді. Егер, қарапайым ілмекті немесе қарапайым толқынды орама қажетті қуатты алуды қанағаттандырмаса, онда кҥрделі ілмекті, кҥрделі толқынды ораманы немесе аралас тҥрдегі ораманы пайдаланады, оның ерекшеліктерін тӛменде талқылаймыз.Аралас тҥрдегі орама. Жоғары қуаттағы машиналарда аралас тҥрдегі орама жиі қолданылады (аралас, бақа тәріздес), ол қарапайым ілмекті және кҥрделі толқынды орамалардың ҥйлесімі болып табылады. Мҧндай орамалар зәкірдің тӛрт қабатында орналасады және жалпы коллекторға қосылады. 1.11-суретте осындай ораманың бір бӛлігін және оның белсенді жағын зәкірдің ойықтарына орналастыруы кӛрсетілген. Екі жоғарғы ойықтардың қабаттарында бӛліктердің жақтары 1.11 а - суретте тҧтас сызықтармен, ал штрих сызықтармен басқа ойықтың тӛменгі екі қабатында орналасқан жақтары кӛрсетілген. Аралас тҥрдегі ораманы жасаған кезде, әр коллекторлы тілімшеге әртҥрлі бӛліктерге жататын тӛрт ӛткізгіш дәнекерленеді.Зәкірдің тогы орамалар арасында біркелкі бӛліну керек, сондықтан аралас ораманы құрайтын толқынды және ілмекті орамалардың параллель тармақтары бірдей болу қажет. Бҧрын айтылғандай, қарапайым ілмекті орамада параллель 2а тармақтардың саны 2р полюстерінің санына тең; қарапайым толқынды орамада тармақтар саны екіге тең; кҥрделі толқындық орамда 2 м, мҧндағы m - кҥрделі ораманы қҧрайтын қарапайым толқынды орамалар саны. Осыған орай, қарапайым ілмекті орама мен кҥрделі толқынды орама аралас тҥрдегі орамаға енгізілу керек, мҧндағы m = p (аралас тҥрдегі ораманы кҥрделі ілмекті орама қҧрамында қолдану ақталмайды).  - сурет. Аралас тҥрдегі ораманың бӛлімі: а - әзірленген сҧлба; b - белсенді жақтарын ойықтарға орналастыру Теңгермелік жалғаулар қажеттілігінің жоқтығы қарастырылған ораманың маңызды артықшылығы болып табылады: толқынды орама ілмекті орамаға арналған бірінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулар рӛлін атқарады, ал ілмекті орама толқынды орамалар ҥшін екінші тҥрдегі теңгермелік жалғаулардың рӛлін атқарады. 1.6 ТҦРАҚТЫ ТОК МАШИНАНЫҢ ЗӘКІР РЕАКЦИЯСЫ Зәкір реакциясы - бҧл зәкір тогымен қҧрылатын магниттік ӛрістің реакциясы.Генератордағы зәкір тогының реакциясы. 1.12 а-суретте тҧрақты ток генераторының негізгі полюстерінің магниттік ӛрісі (тек ауа ағынның шегінде) және зәкір ораманың ӛткізгіштерінде ағып жатқан индукциялық токтың магнит ӛрісі (тек полюстік ҧштардың ортасында орналасқан белсенді тараптар ҥшін) жеңілдетіледі. Бҧл ӛрістердің кҥш бағыттары бҧрғылау ережесімен анықталады.Егер сыртқы жҥктеме генератор қысқыштарына қосылмаған болса, онда зәкір орамада (бос жүріс режимінде) ток ӛтпейді, ал магниттік ӛріс тек негізгі полюстердің ӛрісі болып табылады. Жҥктелген генератордың зәкір сымдарында ӛз магнит ӛрісін жасайтын ток пайда болады. 1.12 а - суретте солтҥстік магниттік полюстің сол жақ полюстік ҧштығында, полюстік жолдың сызығына қарама-қарсы зәкір ӛрісінің сызықтары бағытталғаны кӛрінеді. Сондықтан, осы аймақта зәкір ӛрісі полюстік ӛрісті әлсіретеді. Оңтҥстік полюстің полюс ҧштығының оң жағындағы ауа ағыны ҥшін де дәл осылай болады. Полюстер мен зәкірлердің салыстырмалы қозғалысын ескере отырып, полюстің шоғырланған шеті зәкірдің магниттік ағынымен магнитсіздендіріледі деп айтады.Солтҥстік полюстің оң жақ полюс ҧштығында полюстік жолдың сызықтарына полюстік жолдың сызығына қарама-қарсы зәкір ӛрісінің сызықтары бағытталған. Осылайша, осы аймақта зәкір ӛрісінің полюстер ӛрісін нығайтады. Оңтҥстік полюстің полюс ҧштығының сол жағындағы ауа ағыны ҥшін де дәл осылай болады. Сонымен, полюстің шоғырланған шеті зәкірдің магниттік ағынымен магниттендіріледі. 1.12 - сурет. Тҧрақты ток генераторының магнит ӛрісінің қарапайым бейнесі: a - негізгі полюстердің ӛрісі және зәкір ӛрісі; b - нәтижелік ӛріс , б – суретте генератордың ауа ағынындағы нәтижелік ӛріс ықшамдалып кӛрсетілген (полюстер ӛрісін және зәкір ӛрісін қосудың нәтижесі). Нәтижелік ӛрістің индукция жолдарының жиілігі магниттік В индукцияның шамасын анықтайды: полюстің шоғырланған шетіндегі ӛріс әлсірейді және тӛмендеген кезінде кҥшейтіледі.Болаттың қанықтылығына байланысты, зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекеті магниттеуге қарағанда кӛп болады, сондықтан зәкір реакциясы машинаның магниттік ағынның төмендеуіне әкеледі. Физика және электротехника курстарынан еске тҥсірейік, ферромагниттік материалдың қаныққан қасиеті ферромагниттің ішіндегі магниттік индукция кҥшейе отырып, сыртқы магнит ӛрісінің ӛсуімен, бара бара баяу ӛседі. Барлық домендер (ӛздігінен магниттелген аймақтар) сыртқы магнит ӛрісі бағытында орналасқан кезде, ферромагниттік материал қанығады, одан кейінгі магниттеу мҥмкіндігі болмайды.Электротехниканың курсында магнит қоздырушы кҥш (МҚК/МДС/ - магнит қоздырушы кҥш)) немесе магниттеу кҥші (МК/НС/ - (магниттеу кҥші)) қарастырылады. МҚК F деп белгіленеді және магнит ӛрісін қоздыру ҥшін ток сипатын сипаттайды. Егер, w орамдары бар шарғы арқылы І ток ӛтетін болса, онда шарғы МҚК F = Іw болады.МҚК — векторлық шама. Fв негізгі полюстерінің MҚК векторы полюстердің осьтері бойынша солтҥстік полюстен оңтҥстік полюсқа (магниттік индукцияның орташа вектор бағыты сияқты) бағытталған. Fв символының индексінде «в» әрпі машинаның магнит ӛрісінің қоздыру орамасын білдіреді (полюстер орамасы). 1.12, а - суреттегі «d» әрпі машинаның бойлық осьті білдіреді, яғни полюстер осін. Сондай-ақ, Fя зәкірдің МҚК векторының бағыты 1.12, а – суретте кӛрсетілген. Ол зәкір ішіндегі зәкір ӛрісінің магниттік индукция сызықтар бағытымен анықталады. Fя векторы кӛлденең q осі бойымен орналасқан, сондықтан, қарастырылған жағдайларда зәкір ӛрісі көлденең болып табылады.Зәкірдің магнит ӛрісінің болуына байланысты, генератордың нәтижелі МҚК векторы зәкірдің айналу бағытында МҚК полюстеріне қатысты айналады. Сол бағытта машинаның бейтараптамасы жылжиды – ЭҚК индуцияланатын жазықтық нӛлге тең болады. Бос жҥрістегі бейтараптама, 1.12 b - суретте кӛрсетілген – геометрикалық бейтараптама (г.б./г.н - геометрикалық бейтараптама), сондай-ақ геометриялық бейтараптамаға қатысты а бҧрышқа жылжытылған генератордың жҧмыс режиміндегі - физикалық бейтараптама (ф.б./ф.н. - физикалық бейтараптама) кӛрсетілген. Геометриялыққа қатысты физикалық бейтараптаманың жылжу шамасы зәкір тогының мәніне байланысты болады. Әдетте номиналды жҧмыс режимінде жылжытуды айтады (зәкірдің номиналды тогында).Щетка зәкір орамасының бӛліктерін қысқа тҧйықтаған кезде, бҧл бӛлігі машина бейтараптамасына жақын орналасуы керек. Енді, біз зәкір реакциясының арқасында қысқа тҧйықталу бӛлігі физикалық бейтараптама аймағында болуы керек екендігін анықтай аламыз; болмаған жағдайда щеткалар астынан едәуір ҧшқын пайда болады. Осы шартты орындау ҥшін, қабылданатын шаралардың бірі - генераторлық щеткаларды зәкірдің айналу «а» бҧрышына жылжыту болады.Зәкір ӛрісін ӛтеу ҥшін, полюс ҧштықтарының бетіне ойықтарға орналастыратын өтемдік ораманы қолданады, сонымен қатар, оның ӛткізгіштеріндегі ток бағыты зәкір ӛткізгіштеріндегі ток бағытына қарсы болатындай етіп орнатылады.Қозғалтқышта зәкір реакциясы. Қозғалтқыштың бос жҥрісі – бҧл, оның біліктегі механикалық жҥктемесіз жҧмыс істеу режимі. Осы режимдегі зәкір ораманың тогы нӛлге тең болмаса да номиналды жҥктемедегі токқа қарағанда әлдеқайда аз болады. Сонымен, бос жҥрістегі қозғалтқыштың магнит ӛрісі генератордың ӛрісі сияқты оның полюстер ағынымен анықталады.Механикалық жҥктеме ҧлғайған сайын, қозғалтқыштың зәкір тогы арта тҥседі (тиісті ҥдерістер 3.3, 3.4 бӛліктерінде қарастырылған) және магнит ӛрісінің машинаның нәтижелі ӛрісіне әсері кҥшейтіледі. Жалпы, зәкірдің реакциясы қозғалтқыштың магнит ағынынның әлсіреуіне әкеледі, бҧл генератордағы сияқты болаттың қанықтығымен тҥсіндіріледі.Мысалы, зәкір тогында және электр қозғалтқыш ораманың тогында 1.12 – суретте кӛрсетілген бағыттары болсын (қозғалтқышта екі токтар да тҧрақты электр қуатымен қамтамасыз етіледі). Жоғарғы ӛткізгіште әрекет ететін Ампердің кҥші сол қол ережесіне сәйкес, сол жаққа бағытталған; тӛменгі ӛткізгіште әрекет ететін кҥш оң жаққа бағытталған. Демек, қозғалтқыштың зәкір айналуы, генератор ҥшін кӛрсетілгендей сағат тілінің бағытымен емес, сағат тіліне қарсы айналады. Қарастырылып жатқан жағдайда зәкір мен полюстердің ӛрістер конфигурациясы генератормен бірдей болады және алынған ӛрістің суреті 1.12, b-суретке сәйкес келеді. Дегенмен, қазір солтҥстік полюс ҧштығының оң жақ шеті шоғырланған, ал сол жағы тарқалған (оңтҥстіктегі полюстің ҧштығы ҥшін керісінше) болады.Демек, қозғалтқыштағы физикалық бейтараптаманың қозғалысы, генератордан гӛрі зәкірдің айналу бағытына қарама-қарсы қозғалады. Сондықтан қозғалтқыштағы щеткалар қозғалысы айналдыру бағытымен орындалу керек. Егер, тҧрақты ток машинасы қозғалтқыш режимінде де, генератор режимінде де қолданылса, щетка қозғалысы қолданылмайды. Осы жағдайда зәкірдің реакциясын ӛтеу ҥшін, ӛтемдеуші ораманы пайдалану керек. 1.7. ТҦРАҚТЫ ТОК МАШИНАДАҒЫ КОММУТАЦИЯ Зәкір орамасының бір параллель тармағынан екіншісіне ӛтіп, сонымен қатар осы жағдайда кездесетін қҧбылыстар жиынтығын ауыстыру ҥдерісі коммутация деп аталады. Ауыспалы бӛлігі қысқа тҧйықталған және осы уақытта геометриялық бейтараптамаға жақын орналасқан (щетка жылжуы қарастырылмайды). Полюс ӛрісі арқылы осы бӛлімде келтірілген ЭҚК нӛлге жақын болады.Тікелей коммутация. Р6 және Р3 ойықтарда орналасқан генераторлық зәкірдің ілмекті орамасының бӛлігін қарастырайық (1.8, а - суретін қараңыз). Бҧл бӛлігі, 1.13 – суретте бӛлек кӛрсетіледі. Бастапқыда зәкір ӛте баяу айналады деп есептейік (Тком коммутация кезеңі шексіздікке ҧмтылады). Бҧл болжам қарастырылған бӛлімде ток ӛзгерген кезде ӛздігінен ЭҚК пайда болуын есепке алмауға мҥмкіндік береді. Щетканың ені коллекторлық тілімшенің еніне тең деп есептейміз.Бастапқы уақытта (t = 0) теріс щетка тек 1 коллекторлық тілімшемен байланысады (1.13-сурет, а). Осы тілімшемен қарастырылып жатқан бӛліктің соңы (бҧл бӛлім қалың сызықпен бӛлінген) және келесі бӛліктің басы қосылады. Тілімше 1 - зәкірдің тогы тӛменнен ағып жатқан және 0,51 я тең бірдей токтар бӛліктер торабы болады. (Қарастырылған бӛліктің ток ағымы c болып белгіленген). Қарастырылып жатқан бӛліктің тогы, торап болмайтын 6 коллекторлы тілімшесіне жетеді, содан кейін қаралып жатқан бӛлікпен қосылып басқа бӛлігі арқылы ӛтеді.Сипатталған токтарды тарату ҥдерісі тек белгілі бір сәтте орын алады. Зәкір айналады және щетка коллекторлық 6 тілімшемен байланыста болады (1.13 б - суретті қараңыз). Осылайша, щетка қарастырылып жатқан бӛліктің бас жағы мен соңғы жағын тҧйықтайды. Сонымен, щетка мен тілімшенің байланысу ауданы 6 ҧлғаяды және 1 тілімше мен щетканың байланысу ауданы азаяды. Зәкір тогы 1я тармақталады: осы тілімшелер 1 ток бӛлігінде болады және бір бӛлігі – 6 тілімшеде болады. Зәкір тогын тарату щетка мен тілімшенің байланысу аумағына қатысты болады. Мысалы, уақыт кезеңінде t = 0,2Тком тілімше 1 арқылы 0,81я ток жҥреді, ал 6 тілімше арқылы 0,21 а тогы ӛтеді. Р6 П1 П2 ПЗР6 П1 П2ПЗР6 П1 П2ПЗ   -сурет. Коммутацияға арналған зәкір токтарын бӛлу:a –t = 0 уақыт кезеңінде; b - t = 0.2 Тком уақыт кезеңінде. Параллель тармақтардағы токтар ӛзгермейді (бҧл кӛптеген коллекторлық тілімшелерде орындалады) және 0,54 тең (бҧл екі параллель тармақтарға қатысты) болады деп есептейік. Осындай жағдайда коллекторлық тілімшелер арқылы қарастырылған бӛлімнен 0,54 токтар ағып жатыр. Демек, 1 (0,84) коллекторлық тілімшенің тогы 0,54 параллель тармағының тогына және қарастырылған бӛліктің тогына бӛлінеді = 0.84-0.54 = 0.34. іc = 0,84 - 0,54 = 0,34.Қарастырылып жатқан бӛліктің тогы 6 коллекторлық тілімшеде ағады. Бірақ, анықталғандай осы тілімшеден зәкірге 0,24 ток ағады. Тілімшенің 0,24 тогы және 0,34 бӛлім тогы бірге қосылып, параллельді тармақтың 0,54 тогын береді.Бірдей 0,54 токтар 1 және 6 коллекторлы тілімшелерге t = 0,5Тком уақыт кезеңінде қолданылады. Параллель тармақтардың токтары да 0,54 тең болады және қарастылатын бӛлім бойынша ток мҥлдем ақпайды: іc = 0. Қарастырылған бӛлім сол сәтте геометрикалық бейтараптама жазығында болады. (Осы сәтте токтарды тарату 1.13-суретте кӛрсетілмеген).Зәкірдің келесі айналуында 1 тілімше тогы 6 тілімше тогынан тӛмен болады және коммутация аяқтау кезеңінде t = Тком (1.13 в – сурет) бастапқы уақыттағы 1 тілімше сияқты дәл сондай жағдайда болады.Бӛліктің коммутация кезеңіндегі уақыт арасында қарастырылған бӛліктің ток тәуелділігі 1.14 а-суретте штрих сызықпен кӛрсетілген. Бӛліктің ток мәні желілік заңмен, уақыт кезеңінде коммутацияның жарты кезеңіне тең нӛл арқылы ӛзгереді. Осындай коммутация тҥзу сызықты деп аталады.Баяу коммутация. Іс жҥзінде коммутация кезеңі ӛте аз, ал іc бӛліктегі ток ӛте жылдам ӛзгереді. б1.14-сурет Тікелей және баяу коммутация:а — коммутация бӛліктегі ток ӛзгерісінің кестесі;б — баяу коммутация кезінде қосымша ток ӛзгерісінің кестесі Тізбекте токтың өзгерісі, токтың өзгерісіне кедергі жасайтын өзіндік индукция ЭҚК пайда болуына әкеледі. Демек, щеткамен қысқа тҧйықталған бӛлімде электрмагниттік индукция заңымен ЭҚК пайда болады:  (1.14)  мҧндағы Lc — бӛлім индуктивтілігі. Уақыттан ток бӛліктері желілік тәуелділікке байланысты болған жағдайда, токтың жылдамдылығы, яғни, уақыт бойынша ток туындысы тҧрақты шама болып табылады. Сондықтан бӛлікте пайда болатын ӛзіндік индукция ЭҚК тҧрақты мән ретінде қарастырылуы мҥмкін.Қарастырылып жатқан бӛліктің тогы коммутация кезінде 0,54-тен -0,54 дейін тӛмендейді. Ӛзіндік индукцияның ЭҚК ток тӛмендеуін алдын алып, бөліктің тогымен үйлестіріледі. Бҧл жағдайда нақты бӛлім тогы сызықты емес коммутацияға қарағанда нӛлдік мәннен кейін ӛтеді (1.14, а суретін қараңыз), сондықтан нақты коммутация баяу болады.Баяу коммутация кезінде, қарастырылып жатқан бӛліктің тогын тҥзу сызықты коммутация кезінде бӛліктің ток сомасы тҥрінде және ӛзіндік индукцияның ЭҚК уағдаласқан бӛліктің қосымша тогымен ҧсынады.ЭҚК еs тураланған және қосымша іs ток ағып жатқан тҧйық тізбек келесіні қамтиды: Р3 және Р6 ойықтарға енген қарастырып отырған бӛліктің белсенді жақтары (1.13, б - суретті қараңыз), коллекторлы 6 тілімше, 6 тілімше мен щетка арасындағы ӛтпелі байланыс, щетканың ӛзі, щетка мен коллекторлы 1 тілімше арасындағы ӛтпелі байланыс, 1 тілімше. Ӛтпелі байланыстардың, осы тізбектегі басқа қҧрамдастарға қарағанда ӛте ҥлкен қарсылығы бар. Сондықтан тиісті байланыстардың қарсылығын r6 және r 1 – мен белгілеп, біз тҧйықталған тізбек ҥшін, Ом заңын қолданып қосымша токты келесі амалмен кӛрсетуімізге болады: s s=  Осы амалда қарастырылып жатқан тізбекте ӛтпелі байланыстар жҥйелі косылғаны есепке алынған.Щетка тек қана 1 тілімшемен t = 0 уақыт сәтінде байланысса, щетка мен коллекторлы тілімше арасындағы ӛтпелі байланыстың қарсылығын пер деп белгілейік (1.13, а - суретті қараңыз). Сонда, t = 0,5Тком уақыт сәтінде щетка мен сол коллекторлы тілімше арасындағы қарсылық екі есе улкен болады (2 пер), ӛйткені ауысу ауданы осы уақытқа дейін азайтылады. Сол сәтте, щетка жарты коллекторлы 6 тілімшемен де байланысып жатады. Ток іs ағып жатқан тізбекті есепке алсақ, ӛтпелі байланыстар жҥйелі қосылған, t = 0,5Тком ілездік уақыт ҥшін болады: 6+ 1=4 пер; іs= es .перУақыттың басқа кезеңдерінде ӛтпелі байланыстардың жалпы қарсылығы кӛп, ал қосымша ток аз болады деп кӛрсетуге болады. Атап айтқанда, t = 0 және t = Тком ілездік уақыт аралығында, жалпы қарсылық (г6 + г1) шексіздікке ҧмтылады (щетка коллекторлық тілімшелердің біреуімен ғана байланысады, ал екіншісі ашық болады). Сондықтан, қосымша іs ток, осы уақыт аралығында нӛлге тең болады. Қосымша токтың (1.14, в – суретте кӛрсетілген) ӛзгеру сипаты осыған сәйкес келеді.Баяу коммутация салдары. Баяу коммутация щетканың қашықтық жиегінде ток тығыздығының артуына әкеліп соғады, сондықтан щетка қызып кетеді.Алайда, баяу коммутацияның негізгі қолайсыз салдары - коллектор мен щетканың айналып ӛту шетінің арасында ҧшқынның пайда болуы. Магнит ӛрісінің энергиясы бӛлікпен сақталған, мҧндағы Lc — щетка мен коллекторлы тілімше арасындағы байланыстарды ашқан кезде электрикалық доға тҥрінде бӛліктің индуктивтілігі белгіленеді.Бӛлек доғалар коллектордың айналасындағы иондалған кеңестікте бірлескен кезде, бір қуатты доға, ауыр апатты қоздыратын шеңберленген от жасау мҥмкін. 1.8 КОММУТАЦИЯНЫ ЖЕТІЛДІРУ ТӘСІЛДЕРІ Коммутацияны жетілдіру шаралары қосымша Іs токты азайтуға бағытталған.Қосымша полюстер. Байланысқан бӛліктерде, пайда болатын ӛзіндік индукцияның ЭҚК ӛтеп беру ҥшін тҧрақты ток машинаның геометриялық бейтараптамасында ҥстеме (қо сымша) полюст ерді орнатады. Қосымша полюстердің орамасын зәкір орамасымен (щеткалар арқылы) бӛлімдерге қосылады.Тҧрақты ток генератордың негізгі (N және S) және қосымша (n және s) полюстері, сондай-ақ зәкірдің белсенді тараптар бӛліктері 1.15-суретте кӛрсетілген.Зәкір орамасының әр белсенді жағында негізгі полюстермен индукцияланған ЭҚК бағыты белгіленген. Екі коммутацияланған бӛліктері геометриялық бейтараптама қасында (П3 және П6 ойықтарында) орналасқан. Осы бӛліктердің біреуі 1 және 6 коллекторлық тілімшелермен, ал екіншісі 3 және 4 коллекторлық тілімшелермен қосылады (сонымен қатар маңдайлы қосылыстарды кӛрсететін 1.8 - суретті қараңыз). Осы бӛліктерде негізгі бағыттар бойынша енгізілген электр қозғалтқыш кҥштерінің бағыттары 1.15 – суретте жҧқа кресттермен және кішкентай нҥктелермен белгіленген, бҧл ЭҚК бейтараптама қасында шағын екендігін білдіреді.R жҥктемесінде бӛліктердегі ток бағыттары ЭҚК бағыттарымен сәйкес келеді. Коммутациялық бӛліктерде ток азаяды және жоғарыда айтылғанға сәйкес, тӛмендейтін токты қолдайтын және тӛменгі коммутацияның себебі болатын es ӛзіндік индукцияның ЭҚК пайда болады. Егер генератордың статорында, орамасының бойымен зәкір тогы ӛтетін қосымша полюстер орнатылса, онда осы полюстер байланысу бӛлігінде қосымша ед ЭҚК туралайтын болады.  Соңғысын ӛтеу ҥшін, осы ЭҚК es ӛзіндік индукцияның ЭҚК-ін қарсы бағыттау қажет. Генераторда, осы қосымша оңтҥстік полюс негізгі солтҥстіктегі полюстен кейін (зәкірдің айналу барысында), ал негізгі оңтҥстік полюсінен кейін - қосымша солтҥстік полюстен кейін орнатылады. Осылайша генератор полюстерінің тізбегі келесідей болуы керек: NsSn. Егер негізгі полюстердің жҧп саны р бірден кӛп болса, онда полюстердің аталған тізбегі жалғасады. Тӛмен қуатты машиналарда қосымша полюстер саны негізгі полюстар санынан 2 есе аз болуы мҥмкін.Тҧрақты ток қозғалтқышына тоқталсақ, зәкірдің айналу кезіндегі полюстердің ауысуы әртҥрлі болады: NnSs. Атап айтқанда, 1.15 – сурет қозғалтқыш полюстерінің дҧрыс ауысуын суреттейді, егер R жҥктемесі тҧрақты кернеу кӛзіне ауыстырылса және арматураның айналу бағытын қалпына келтірсе (шын мәнінде, егер кресттер мен нҥктелер зәкірдің белсенді бӛліктеріндегі токтар бағытын кӛрсетсе, сол қол ережесі қозғалтқыш зәкірінің сағат тіліне қарсы бҧрылғанын кӛрсетеді).Ӛзіндік es индукцияның ЭҚК зәкір токтарына пропорционалды болғандықтан, оның әртҥрлі жҥктемелер кезіндегі автоматты ӛтемақысы ҥшін қосымша полюстер қанықпаған еді. Бҧл қосымша полюстерде ауа саңылауларының артуымен жетеді.Щеткалардың ығысуы. Зәкір реакциясын азайту мақсатымен, геометриялық бейтараптамадан физикалыққа щеткалардың ығысуы жоғарыда қарастырылған еді (1.6 - бӛлімін қараңыз). Щетканың ығысуы, коммутация жағдайларын жақсарту ҥшін де қолданылады. Екі жағдайда да, машинаға қосымша полюстер орнатылмаған болып есептелінеді.Щеткалар қозғалысы es ӛзіндік индукцияның ЭҚК ӛтемдік ЭҚК алуға мҥмкіндік береді. Осылайша, қосымша полюстерді орнату сәтіндегідей мәселе шешіледі. Ӛтемдік ЭҚК қҧру ҥшін, щеткалар физикалық және геометриялық бейтараптама арасындағы бҧрыштан асатын, геометриялық бейтараптамаға қатысты бҧрышқа ығысуы керек. Осы жағдайда бӛліктердің коммутациясы, физикалық бейтараптаманы кесіп ӛтерден бҧрын белсенді жақтарда тураланған ЭҚК бағыты бойынша, қарама-қарсы белсенді жақтардың негізгі полюстерімен ЭҚК тураланатын аумақта болады.Сонымен, егер қосымша полюстерді пайдалану кезінде ӛзіндік индукцияның электр қозғаушы кҥші қосымша полюстердің ӛзіндік индукция электр қозғаушы кҥшімен ӛтелген жағдайда, негізгі полюстермен тураланған ЭҚК щеткалар ығысқан сәтте ӛтемдік болады.Генераторда щеткаларды ротордың айналу бағытымен, ал қозғалтқышта айналу бағытына кері қозғалту керек. Ығыстыру бҧрышын кӛзбен белгілейді: щеткаларды зәкір тогының белгілі бір мәнінде ҧшқындауы тоқтағанға дейін ығыстырады.Қарастырылған коммутацияны жетілдіру әдістің кемшіліктерінің бірі, бҧл ӛзіндік индукцияның ЭҚК ӛтемдігі зәкір тогының тек бір мәніне ғана байланысты болуы. Бҧдан басқа, бҧл әдісті айналу бағытын ӛзгертетін машиналарда қолдануға болмайды.Коммутацияланған бӛліктің кедергісін ҧлғайту. Коммутациялайтын бӛліктің кедергісін ҧлғайтқан кезде қосымша іs ток азаяды. Бӛліктің кедергісіне оның белсенді сымдар мен маңдайлы қосылулар кедергісі жатады; коллекторлы тілімшелермен бӛлікті қосатын сымдар кедергісі; щеткалар мен коллекторлы тілімшелер арасында ауыспалы кедергісі, сонымен қатар щеткалар кедергісі. Коммутациялайтын бӛліктің кедергісі, ауыспалы кедергі мен щеткалар кедергісі арқылы жиі ҧлғаяды. Ол ҥшін, тҧрақты ток машиналарында ауыспалы кедергісінің жоғарғы мәні бар щеткаларды қолданады. Қарапайым қызмет ету машиналарында графит щеткалар қолданылады, тӛмен вольтты машиналарда – мыс- графитті және қола-графитті щеткалар, ауыр режимде жҧмыс істейтін машиналарда кӛмір-графитті және электр графитті (электрографит немесе жасанды графит кӛміртек тҥрі болады; әдетте ол жҧқа ҧнтақталған мҧнайдың кокс және кӛміртекті қосылулар қоспасын электр пешінде шамамен 3 000 °С температураға дейін қыздыру арқылы дайындалады).Ӛзіндік индукцияның ЭҚК азайту. Қосымша полюстерсіз машиналарда es мәнін тӛмендету ҥшін, әр зәкірде ораулар санын азайту мақсатымен зәкір орамаларының бӛліктер санын кӛбейтуге тырысады, ӛйткені бҧл жағдайда бӛліктер индуктивтілігі азаяды. Ҥлкен және орта қуатты машиналарда, бӛліктегі ораулар саны әдетте бірлікке тең болады.Сол мақсатпен де айналымның номиналды жиілігін тӛмендетеді. Сонымен бірге, магнитті ӛрістің кҥш сызықтарының орамалардың белсенді жақтарын қиып ӛтетін жылдамдығы азаяды.Зәкір ойықтарының терең емес, бірақ ашық кең ойықтары пайдалынады. Осының себебінен, коммутациялайтын бӛліктермен жасалған сейілту ағындары ҥшін магнитті кедергі ҧлғаяды.Еск ерт ул ер .Сейілту ағыны бҧл, зәкірмен тҥйіспей, полюстер арасында тҧйықталатын машинаның магнитті ағын бӛлігі.Магнитті тізбектің біртекті аймағының магнитті қарсылығы RM = l/(µµ0S) формуласымен есептеледі, мҧндағы l және S – магнитті тізбек аймағының ҧзындығы және кӛлденең қимасы; µ – тізбек материалының салыстырмалы магнитті ӛтімділігі; µ0 – магниттік тҧрақты шама.Сонымен, жоғарғы магнитті ӛткізгішімен сипатталатын ферромагнит материалының нҧсқасында магнитті кедергісінің, дәл сондай кӛлемі бар магнитті емес материалдан жасалған нҧсқалардан гӛрі, едәуір тӛмен болады. Магнитті тізбектің магнитті кедергісі тӛмен болған сайын, орамада осындай ток кезінде орнатылатын магнитті ағын ҧлғаяды. Қысқа у1 қадамды орамалар es мәнін тӛмендету ҥшін қолданылады (1.8, б, және 1.10-суреттерді қараңыз). Толық қадам жасалғанда бір ойықта орнатылған коммутациялайтын бӛліктер жақтарының бӛлігі іргелес ойықтарға ауысады, бҧл коммутациялайтын бӛлімдер арасында магнитті ағынның тӛмендеуіне алып келеді.Едәуір ҥлкен щеткаларды орнатады. Бҧл шара бӛліктің коммутация кезеңін ҧлғайтуға, яғни оның ішіндегі токтың ӛзгеру жылдамдығын азайтуына алып келеді. Бірақ, кең щетка коллекторлы тілімшелердің кӛп санын жабады, сонда өзара индукцияның ЭҚК жоғарылауын болдыратын бӛлімдердің кӛп санын бірге байланыстырады. Екі-ҥш коллекторлы бӛліктерді қамтитын, ені кең щетканы қолдану дҧрыс. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Магнит ӛрісінде жылжытылатын ӛткізгіш мысалында электр машина генераторының жҧмыс қағидасын тҥсіндіріңізТҧрақты генератордағы коллектордың рӛлі қандай? Коллекторлық тілімшелер санын кӛбейтудің әсері қандай?Статор орамаларының және тҧрақты ток машина зәкірінің қызметі қандай?«Дестеленген» термині дегеніміз не? Полюстердің және зәкірдің ӛзектері қандай мақсатпен дестеленген болады?Тҧрақты ток машинадағы зәкірдің қарапайым ойығы деген не? Қарапайым ойықтар саны, зәкір орамасының бӛліктер саны және коллекторлы тілімшелер саны бір- бірімен қалай байланысады?Қарапайым ілмекті ораманың айрықша ерекшелігі қандай? Осындай орамалардың параллель тармақтарының саны қандай болады?Кҥрделі ілмекті орамасын қандай мақсатпен орындайды?Зәкір орамасында бірінші және екінші тҥрдегі трансформациялық жалғауларды қандай мақсатен жасайды?Қарапайым және кҥрделі толқынды орамалардың қандай айрықша ерекшеліктері бар? Осы орамалардың параллель тармақтарының саны қалай анықталадыӘртҥрлі орамалардың қолдану салалары қандай? Аралас тҥрдегі ораманың артықшылығы қандай?Тҧрақты ток машинасында зәкір реакциясының кӛрінісі қандай болады? Қозғалтқыш пен генератордағы зәкір реакциясының ерекшеліктері қандай?Тҧрақты ток машинасында коммутация деп нені атайды? Баяу коммутацияның себептері мен салдары қандай?Коммутацияны жақсарту жолдарын атаңыз және сипаттаңыз.  

ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЛАРЫ   2.1 ПӘК ЖӘНЕ ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЫНЫҢ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ДИАГРАММАСЫ Тҧрақты ток генераторының ПӘК. Электр машиналық (электр механикалық) генератор механикалық энергияны электрикалыққа ӛзгертеді. Осы ӛзгеріс ҥдерісінде энергия жоғалтулары пайда болады, сондықтан, генератор сыртқы тізбекке беретін P2 пайдалы қуаты P1 тұтынылатын механикалық қуаттан (білікке арналған қуат) әрқашан аз болады. Барлық қуат шығындарының сомасын ∑Р деп белгілейік. Сонда біз,Р1= Р2 + ∑Рдеп жаза аламыз. (2.1)Кез-келген машина немесе механизмнің пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) пайдалы қуаттың тҧтынылатын қуатқа қатынасы болып табылады. Тҧрақты ток генераторының пайдалы қуаты генератордың қысқыштарында U кернеуінің және жҥктемеге берілген І тогының туындысына тең: P2 = UІ. Содан, генератордың ПӘК болады: ŋr = = (2.2)(2.2) ӛрнекті басқа тҥрге айналдырайық, соны алымға қосамыз және одан ∑Р мәнін шығарамыз: (2.3)Сонымен, пайдалынатын қуаттан шығындар ҥлесін кӛрсететін генератордың ПӘК-і бірліктің шамасынан аз болады.10 кВт қуаты бар тҧрақты ток машиналарында шамамен 0,85 (85%), ал 1000 кВт қуат шамасындағы машиналарда шамамен 0,95 (95%) ПӘК бар.Тҧрақты ток генераторының энергетикалық диаграммасы. Пайдалы қуатқа айналдыру ҥдерісіндегі тҧтынатын қуат шығыны, 2.1 – суретте бейнеленген.Тҧрақты ток генераторымен тҧтынылатын P1 механикалық қуаты келесі шығындарды жабу ҥшін қолданады:■Рмех.п механикалық шығындар (мойынтіректердегі ҥйкеліс, коллекторға щеткалардың ҥйкелісі, ауаға ҥйкелісі мен басқа ҥдерістермен машина бӛлшектеріне ҥйкеліскен желдету шығындары);■статордың болаты мен зәкірді қайта магниттеумен пайда болған гистерезис және қҧйынды ток шығындарын ӛзіне енгізген Рс болаттағы шығындар (магнит ӛткізгішінде);Р1 механикалық қуатының негізгі бӛлігі электрмагниттік қуатқаайналады (1.1 - бӛлімін қараңыз):Рэм= Р - (Рмех п+ Рс).Теңдеулерге сәйкес (1.5) электрмагниттік қуат, зәкір тогына генератордың ЭҚК-нің кӛбейтіндісімен анықталады: Рэм = Е1я. Егер, генератордың негізгі магнит ағыны тҧрақты магнитпен жасалатын болса немесе генератордың тәуелсіз қоздыруы қолданылса, Ія зәкір тогы І жҥктеме тогына тең болатының айта кетейік (2.3-бӛлімін қараңыз).Генератормен желіге берілген Р2 = UІя пайдалы қуаты, зәкірде Ря электрлік шығындар шамасына электромагнитті қуатынан аз болады, яғни Роб зәкір орамасында және Рщ щетка байланыстарында: Ря = = Роб + Рщ-. Сонымен;Р2 = Рэм - (Роб + Рщ) = Рэм - Ря.Пайдалы және электрмагниттік қуаттарының ӛрнектерін ескере отырып, соңғы теңдеуді қайта жазамыз:UІ я = EІ я –І2я Rяосында зәкірдегі шығындар қуаты Джоуль— Ленц заңына сәйкес ҧсынылған, ал Rя-зәкірдің жалпы қарсылығы. -сурет Тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток генераторының энергетикалық диаграммасы Осы ӛрнектен генератордың теңдеуі шығады:Е = U + ІR (2.4)Осы теңдеу, кӛздің ішкі кедергісінде кернеудің тӛмендеу шамасына оның қысқыштарында ЭҚК кӛзі кернеуден кӛп болатыны туралы, электр техниканың белгілі қорытындысымен келісілген.Қоздыру тізбегінде (статор орамасының тізбегінде) шығындарды жабу ҥшін қажетті Рв қуат 2.1 - суретте жекелеп кӛрсетілген. Бҧл, Pв қуаты P1 жеткізілген қуатының бӛлігі болмайтын тәуелсіз қоздыру генераторы ҥшін орынды болады. Ӛздігінен қоздыру генератордың энергетикалық диаграммасында қоздыру тізбегінде шығындалатын қуатты Ря қуатының жанында кӛрсету қажет, яғни Рэм және Р2 аралықта, ӛйткені ондай генератордың Рв қуаты электрмагнитті қуатының бір бӛлігі болып табылады.Энергетикалық диаграмма (2.1-суретті қараңыз) қарапайым екенін ескеру қажет, себебі онда тек генератордың негізгі шығындары ескерілген. Сонымен қатар, олардан басқа ҥстеме немесе қосымша шығындар да орын алады.Ҥстеме шығындар, атап айтқанда, зәкір ӛзегінің тісті қҧрылымымен, яғни оның ішіндегі ойықтар мен тістері болғандықтан (ойықтардың аралықтары) пайда болған. Зәкір айналған сәтте полюс ҧштығының бетіндегі әрбір нҥктесінде магниттік индукция ӛтіп тҧрады. Магниттік индукция зәкір тісі қарастырылып жатқан нҥктеге қарсы болған кезде максималды болады, ал осы нҥктеге қарсы зәкір ойығы болса минималды болып табылады.Полюс ҧштықтарындағы магнит ӛрісі ӛтіп тҧрғандықтан, генератордың жарты энергиясын тҧтынатын қҧйынды токтарды индукциялайды. Ҥстеме шығындардың осы тҥрінің шамасы магниттік индукцияның лҥпіліне (лҥпіл ашық зәкір ойықтардың жағдайында ҥлкен), лҥпілдердің жиілігінде (зәкір ойықтарының санына және зәкір айналу жиілігіне байланысты), полюстерден жиналған болат тақтасының қалыңдығына және тақталар арасындағы оксидтік қабықшаның оқшаулағыш қасиеттеріне байланысты болады.Ҥстеме шығындарға, сондай-ақ, полюстердің магнит ӛрісінде айналған сәтінде сым қҧрсауларында және басқа да бӛлшектерде пайда болған шығындар жатады. Аталған ҥстеме шығындардың екі тҥрі жҥктеме болмаған кезде де айналмалы машиналарда пайда болады, сондықтан олар бос жүріс шығындары болып табылады.Машина жҥктелген кезде, зәкір реакциясының әсерінен ауа саңылаурында магниттік ӛрісті бҧрмалауға байланысты (1.6 - бӛлімді қараңыз), сондай-ақ коммутация кезінде ҥстеме ток пайда болуына байланысты (1.7 - бӛлімін қараңыз) ҥстеме шығындар пайда болады. 2.ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРДЫҢ ЭЛЕКТР ҚОЗҒАУШЫ КҤШІ Электр машиналық генераторының жҧмыс қағидасын ашып кӛрсеткенде келтірілген дәлелдерге сҥйене отырып (1.1 - бӛлімді қараңыз), тҧрақты ток машина зәкірінде индукциялайтын ЭҚК қандай факторларға байланысты екенін анықтап кӛрейік. Пайда болған нәтиже электр машиналарын кейінгі зерттеулерінде маңызды болады.В индукциясымен магнит ӛрісінің кҥштеріне перпендикуляр v жылдамдықпен сыртқы кҥшпен жылжытылған І белсенді ҧзындықпен ӛткізгіште пайда болатын ЭҚК (1.1) формуласымен анықталады. Электр машинасының жағдайында, индукция статордың айналасында тҧрақты болмайды. Полюс ҧштығының ортасында, оның ең ҥлкен мәні бар, ал геометриялық бейтараптамада индукция нӛлге тең болады (егер зәкір реакциясының әсері есепке алынбаса). Сондықтан, орташа магниттік индукция Вср және зәкір орамасының бӛлек белсенді ӛткізгіштерінде индуцияланатын Еср орташа ЭҚК пайдалану ыңғайлы. Сонда (1.1) орнына жазамыз  (2.5)Зәкір орамасының қағидаларын қарастырған кезде, машинаның ЭҚК барлық тураланған бір параллель тармақтың белсенді жақтарымен жҥйелі қосылған ЭҚК сомасы болып есептеледі ((1.11)-теңдеуді қараңыз). Жалпы жағдайда, ораманың әр бӛлігі бір- бірімен бірнеше жҥйелі қосылған орамдардан тҧрады, бҧл мәлімдемені нақтылауға болады: машинаның ЭҚК барлық тураланған бір параллель тармақтың белсенді жақтарымен жҥйелі қосылған ЭҚК сомасын ҧсынады.Егер N - зәкір орамасының белсенді ӛткізгіштерінің жалпы саны болса, онда бір параллельді тармаққа N/(2a) белсенді ӛткізгіштер келеді, мҧндағы «а» әрпі ораманың параллель тармақтар жҧптарының санын білдіреді. Сонда машинаның ЭҚК келесі тҥрде кӛрсетіледі: бҧл жерде белсенді ӛткізгіштердің ЭҚК сомасы параллель тармақтың ӛткізгіштер санына орташа ЭҚК кӛбейтіндісімен ауыстырылады.Зәкір айналған кезде белсенді ӛткізгіштің желілік жылдамдығы («айналмалы» жылдамдық) у = Lокр/Твр, мҧндағы 1окр - зәкір шеңберінің ҧзындығы; Твр - айналу кезеңі. Зәкірдің ҥстінде 2p полюстер бар, онда зәкір шеңберінің ҧзындығын полюсті бӛлу арқылы осындай жолмен кӛрсетуге болады: 1окр = 2рт. Сызықтық жылдамдық ҥшін болады: v = 2рт/Твр.Секундпен ӛлшенетін Твр айналу кезеңі, секундына айналыммен ӛлшенген айналу жиілігіне кері f/вр шама болып табылады: Твр = 1//вр (екі полюсті машинада f/вр айналу жиілігі ЭҚК индукциялайтын f жиілігімен сәйкес келеді; 2р полюсі бар машинада, f=pfвр). Зәкірдің айналу жиілігін, 1.1-бӛлімде кӛрсетілгендей минутына айналуымен ӛлшенеді және n болып белгіленеді. Әрине, fвр = n / 60 және Tвp = 60/n болады. Сонда жылдамдықтың ӛрнегі келесідей жазылуы мҥмкін:  Машинаның ЭҚК теңдеуінде жылдамдықтың алынған мәнін қоямыз және келесініаламызЕ =Вср1  1𝝉 полюстік бӛлу аймағын кӛрсететінің айта кетейік, онда ВсрІт кӛбейтіндісі Ф бір полюстің магнитті ағынын ҧсынады (егер, магнитті индукция сызықтары осы аймаққа тік бҧрышпен енетін болса, S ауданмен аймақ арқылы магнитті ағын, ауданға аймақтың шегінде В магнитті индукцияның бӛліндісіне тең болатының ескертейік: Ф = BS).Жоғарыда кӛрсетілгендерді ескере отырып, ЭҚК ӛрнегін жеңілдетейік: р, N, а шамалары машина конструкциясына байланысты болады. Осы шамаларды ,се конструктивті тұра шаманы енгізе отырып санды коэффициентімен біріктірейік: с pNе=60a (2.6) Тҧрақты ток машинасының электр қозғалтқыш кҥшінің соңғы шамасын аламыз Е = сеФп. (2.7) Осылайша, машинаның ЭҚК магниттік ағынға және зәкірдің айналу жиілігіне пропорционалды болады, сонымен ЭҚК полюстер жҧптарының санына, ораманың ӛткізгіштер санына және параллель тармақтардың жҧптарына тәуелділігі машинаның конструктивті тҧрақтылығында болады. Алынған ЭҚК шама тек генератор үшін ғана емес, сондай-ақ, ЭҚК зәкір тогына қарама-қарсы болатын қозғалтқыш үшін де жарамды екенін ескеру маңызды (3.1- бӛлімін қараңыз). 3.ТӘУЕЛСІЗ ҚОЗДЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЫ Тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток генераторын қосу сҧлбасы. Тәуелсіз қоздыру генераторында қоздыру орамасы (негізгі магниттік ағынын қҧрайтын басты полюс орамасы) тәуелсіз тҧрақты кернеу кӛзінен қуат алады. Қоздырудың осы әдісі, генератор кернеуін реттеу қажет болған жағдайда қолданылады. Қозғалыс сҧлбасы бойынша тҧтынылатын қуат генератормен ӛндірілетін номиналды қуатының 1 ... 5% қҧрайды.G генератордың R кедергісімен жҥктеме тізбегіне қосылу сҧлбасы 2.2-суретте кӛрсетілген. LG қоздыру орамасы Uв тәуелсіз кернеу кӛзінің тізбегіне қосылған. Қоздыру тізбегінде қоздыру токты 1в реттеу ҥшін Rрег реттеуші кедергі орнатылған (техникалық әдебиетте, ток қоздыруын белгілеу ҥшін Іf символы қолданылады, мҧндағы «f» ағылшын тілінен fіeld - ӛріс мағынаны білдіреді:аталған жағдайда магниттік ӛріс туралы айтылған.  -сурет Тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток генераторының сипаттамаларын ӛлшеу сҧлбасы Генератордың бос жҥріс (XXX) сипаттамасы. Бҧл сипаттама, оның п зәкір айналуының тҧрақты жылдамдығын және ашық жҥктеме тізбегінің 1в қоздыру тогынан Е ЭҚК тәуелделігін ҧсынады. XXX-дің практикалық қҧндылығы машинадағы магнит тізбегінің қанықтылық дәрежесін анықтау ҥшін қолданылуы мҥмкін, себебі генератордың ЭҚК полюстердің магнит ағынымен пропорционалды (2.7-тармақты қараңыз) болады. Сонымен қатар, бҧл сипаттама машинаның басқа сипаттамаларын жасау ҥшін қолданылады.Егер, қоздыру тогын тек қана тағайындау бойынша ғана емес, бағытына қарай ӛзгертіп, содан кейін тӛрт координаттық тӛрттікте қоздыру тогынан ЭҚК тәуелділігін қҧрсақ, нәтижесінде пайда болған кесте ілмек тәріздес болады (2.3-сурет).-сурет Генератордың бос жҥріс сипаттамасы:1 — ҧлғаймалы тарам; 2 — тӛмендеуші тарам; 3 — есептелген сипаттама Қоздыру тогын ҧлғайту немесе тӛмендету кезінде қисықтардың сәйкес келмеуі, машинаның магниттік жҥйесінде гистерезиспен тҥсіндіріледі, яғни ферромагниттік материалдағы B магниттік индукцияға тәуелділігімен Н магнит ӛрісінің кҥшіне ғана емес, сондай-ақ алдыңғы ферромагнетик жағдайға байланысты болады.Генератордың магнит ӛрісінің кернеулік шамасы оның полюстерінің орамасындағы токқа пропорционалды болады (оның орталық бӛлігінде магнит ӛрісінің кернеуі H = Іw / l, мҧндағы І – шарғыдағы ток, w - шарғыда орамдар саны, l - шарғының ҧзындығы).Келтірілген мәліметтерге сҥйене отырып, генератордың қоздыру Е тогынан ЭҚК тәуелділігінің кестесі, бҧл басқа ауқымда салынған генератордың магниттік тізбегінің магниттеу сипаттамасы, яғни Н кернеуден B ӛрісінің индукция тәуелділігінің сызбасы деген тҧжырымға келеміз.Бос жҥріс режимінің есептік сипаттамасы 3-қисық сызық ретінде қабылданады, ол координаталар басында және тәжірибелік сипаттаманың 1 ҧлғаймалы және 2 тӛмендеуші тармақтарының арасында басталады. Есептелген сипаттамалар 2.3 – суретте 3 – штрихталған қисық сызықпен кӛрсетілген.Практикалық мақсаттар ҥшін, әдетте, сипаттаманың төмендеген бөлігінің тәжірибесінен алуға болады, ол ҥшін қоздыру тогын 1в максималды мәннен Ів max нӛлге дейін тӛмендетеді (2-суреттегі тегіс қалын сызық 2).Максималды ретінде, генератордың ЭҚК 1,2Нном тең мәнді қабылдайтын қоздырушы ток таңдалынады, мҧндағы Uном - генератордың номиналды кернеуі. Қоздырушы ток нӛлге тең болса, генератордың ЭҚК нӛлге тең болмайды; ол Uном генератордың номиналды кернеуінен 1 ... 3% қҧрайтын мәнін алады. Бҧл, машинадағы қалдық магнит өрісімен уағдаласқан Eост ЭҚК қалдығы деп аталады: қоздырушы тогының кӛмегімен пайда болатын сыртқы магнит ӛрісі жойылғанымен, полюстер мен зәкірдің ферромагниттік ӛзектері толығымен магнитсізденбейді (магнит ӛрісінің қалдығының бар болуы ферромагниттің магниттелу сипаттамасының, сондай-ақ генератордың ХХХ-нің ілмек тҥрі болуының себебі болды).Қоздырушы тогының белгілі бір аралықта сипаттаманың тӛменгі бӛлігін алғаннан кейін ол А нҥктесінде абсцисс осімен қиылысқанша жалғасады, содан кейін АО қашықтыққа оң жаққа қарай параллельді ауысады. Нәтижесінде, бос жҥріс сипаттамасына сәйкес келетін 3 қисық сызық пайда болады.Бос жҥрістің бастапқы тҥзу сызықты бӛлігі генератордың магниттік жҥйесінің қанықпаған кҥйіне сәйкес келеді, ал полюстердің магниттік ағыны қоздырушы тогына пропорционалды тҥрде ҧлғаяды.Магниттік ағынның ҧлғаюын одан әрі тӛмендету магниттік жҥйенің қанықтылығына байланысты болады. (Толық қанықтылықта ферромагнетиктің барлық домендерінің магнит ӛрісі сыртқы магнит ӛрісі бойымен бағытталады. Домендер - ӛздігінен ерікті магниттелетін аймақтар).Генератордың номиналды кернеуіне сәйкес келетін нҥкте кӛбінесе бос жҥріс сипаттамасының иінінде, яғни сыну аймағында орналасады. Бастапқы сызықты бӛлігіндегі номиналды кернеу мәнін таңдау сәтсіздікке ҧшырар еді, ӛйткені ЭҚК айтарлықтай ӛзгерісі қоздырушы ток ӛзгерген кезде осы бӛлімнің шегінде болады. Қанықтыру аймағындағы мән Uном басқа тәсілмен таңдалмайды, ӛйткені, біріншіден, бҧл жағдайда генераторды басқару ҥшін ҥлкен қоздырушы ток талап етіледі, екіншіден, осы аймақта кернеуді реттеу шектеулері шектелген.Жҥктемелік сипаттамасы. Бҧл, І тҧрақты ток жҥктемесі (осы жағдайда, зәкір тогына) және n зәкірдің тҧрақты айналу мәні бар жиілігінің 1в қоздырушы тогындағы генератор шықпаларында U кернеуінің тәуелділігі. Жҥктемелік сипаттамасының ерекше жағдайы (І = 0) 2.4 – суретте кӛрсетілген жҥктеменің сипаттамасымен номиналды ток (І = 1ном) кезінде алынған бос жҥріс сипаттамасы болады.Жҥктеме тогының әртҥрлі мәндері ҥшін жҥктемелік сипаттамаларының тҧтас тобын алуға болады. Егер бір сипаттамасы жойылса, бҧл кӛбінесе жҥктеменің номиналды тогы ҥшін жасалады.Жҥктемелік сипаттамасы XXX-ден тӛмен орналасады, яғни генератордың ЭҚК қоздыру тогының әрбір берілген мәні ҥшін жҥктеме кезінде жҧмыс істегенде оның кернеуі артығырақ болады.Бҧл сипаттамалардың орналасуы екі себепке байланысты болады: зәкір тізбегіндегі кернеудің төмендеуі ((2.4) теңдеуін қараңыз) және зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекеті (1.6 бӛлімін қараңыз).  - сурет Жҥктемелік сипаттама және сипаттамалық ҥшбҧрыш Жҥктемелік сипаттамасын және бос жҥріс сипаттамасын қолдану арқылы, аталған екі фактордың әрқайсысының генератордағы кернеудің тӛмендеуіне әсерін кӛрсететін сипаттамалық үшбұрыш жасауда. ABC сипаттамалық ҥшбҧрыш қҧрылысын қарастырайық (2.4-суретті қараңыз).Жҥктеме сипаттамасының А нҥктесі генератордың номиналды жҧмыс режиміне сәйкес келеді, яғни номиналды қоздырушы 7в.ном тогында номиналды жҥктеме 1ном тогына және генераторлық қысқыштарда номиналды Uном кернеуге. Егер жҥктемені ӛшірсек, онда дәл сондай қоздырушы тогында генератордың қысқыштарындағы кернеу Е генератордың ЭҚК мәніне дейін кӛтеріледі. Осылайша, AD кесіндісі жҥктемеде кернеудің тӛмендеуін сипаттайды.Зәкір тізбегінде кернеудің төмендеуімен ғана уағдалы кернеудің тӛмендеуі, номиналды режимде 7номКя тең, мҧндағы Rя «тікелей ӛлшенген зәкірдің кедергісі. А нҥктесінен тік сызықпен жоғары қарай 7HOMRЯ кернеудің тӛмендеуіне тең (кернеу шкаласы бойынша) АВ кесіндісін жҥргізейік. Жҥктемелік сипаттамасының барлық нҥктелері бірдей жҥктеме тогына сәйкес келетінің еске тҥсірейік, осы жағдайда номиналды ток 7ном сәйкес. Осы себепті зәкір тізбегіндегі кернеудің тӛмендеуін сипаттайтын кескін жҥктеме сипаттамасының барлық нҥктелері ҥшін бірдей ҧзындыққа ие болады. Атап айтқанда, 7B1 қоздыру тогы ҥшін қҧрылған A1B1 кескіні, номиналды қоздыру тогы ҥшін қҧрылған AB кескініне тең болады. Жҥктемелік сипаттаманың әртҥрлі нҥктелерінен АВ кескініне тең кӛптеген тік кескіндер жиынтығын бӛліп қойып, негізгі полюстердің (2.4-суреттегі штрих сызық) ӛріспен зәкір орамасындағы тураланған ЭҚК қисық сызықтың жоғарғы ҧштарын солар арқылы шығарамыз. Бҧл қисық сызық бос жҥрістен тӛмен ӛтеді, ӛйткені ол қҧрылған кезде зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекеті қарастырылмаған еді.Жоғарыда айтылғандай, қоздыру тогының әртҥрлі мәндері ҥшін зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекеті, негізгі полюстердің (2.4 суреттегі BD және B1D1 кескіндері) ӛрісімен тураланған ЭҚК қисық сызық пен бос жҥріс сипаттамасы арқылы тік кескіндермен сипатталады.Зәкір реакциясының әсерін, қоздыру тогының BC және B1C1 ӛлшемінде ӛлшенетін кескіндерімен сипаттауға болады. Мҧны келесіден кӛруге болады.В нҥктесі арқылы кӛлденең тік сызықты жҥргізейік. Бос жҥріс сипаттамасымен осы тҥзу сызықтың қиылысу нҥктесін С (бҧл АВС сипатталатын ҥшбҧрыштың ҥшінші нҥктесі) деп белгілейміз. C нҥктесінен ӛтетін тік сызық кӛлденең осінде Івном қоздыру тогын нҧсқайды, бҧл жердегі генератордың ЭҚК Еном - ге тең болады. Івном қоздыру тогы, зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекеті болмаған жағдайда генератордың шықпасында номиналды кернеуді қамтамасыз етеді. Нақты жағдайда, зәкір реакциясы орын алғанда, бҧл токты сол 1вном мәнге дейін кӛтеру керек. 1вном және 1вном токтарының айырмашылығы зәкір реакциясының магнитсіздендіру әрекетіне ӛтемін береді.Номиналдыдан тӛмен қоздырушы ток ҥшін қҧрастырылған А1В1С1 сипаттамалық ҥшбҧрыштың, АВС ҥшбҧрышының BC жағына сәйкес В1С1 жағынан кіші кӛлденең катеті бар. Қоздыру тогында 1в1 генератордың магниттік жҥйесі толық емес және зәкір реакциясының магнитсіздендіру әсері номиналды қоздыру тогына қарағанда, осы жағдайда тӛмен болады. Сипаттамалық ҥшбҧрыш генератордың басқа сипаттамаларын бос жҥріс сипатамасы бойынша қҧруға мҥмкіндік береді.Сыртқы сипаттама. Бҧл, егер қоздыру тізбегіне ешқандай әсерін тигізбесе (тәуелсіз қоздыру генератордың жағдайында бҧл шартқа қоздырушы ток тҧрақтылығы сәйкес болады) және егер зәкірдің айналу жылдамдығы тҧрақты болса, І ток жҥктемесін ӛзгерту кезінде машинаның шықпасында U кернеу ӛзгерісін кӛрсететін генератордың негізгі пайдалану сипаттамасы болады.Жоғарыда айтылғандай, генератордың қысқыштарында жҥктеме тогы ҧлғайған кезде, кернеу зәкір тізбегіндегі кернеудің тӛмендеуінен және зәкір реакциясының магнитсіздену әрекетінен тӛмендейді.Сыртқы сипаттаманы алғаннан кейін, номиналды режим бастапқы нҥкте болып табылады.Осы режимді қосу ҥшін жҥктеменің ажыратқышын тҧйықтайды (2.2-суретті қараңыз) және генератор қысқыштарында Uном номиналды жҥктеме Іном номиналды жҥктемесін қабылдайтындай етіп, R жҥктемесі мен Ів қоздырушы ток қарсылығын реттейді. Бҧл жағдайда қоздырушы ток, Ів.ном номиналды қоздырушы тогы болады. Номиналды режимді орнатқаннан кейін, генераторды біртіндеп босатады (жҥктеме қарсылығын арттырады). Жҥктеме тогы азайып, генератор қысқыштарында кернеу артады.Бос жҥру режимде, яғни жҥктеме тізбегі ашылғанда, генератор кернеуі ЭҚК тең, U01 ең ҥлкен мәнді қабылдайды (2.5 a-сурет, 1 қисық сызық).Сыртқы сипаттамалар бойынша, бос жҥрістен номиналды режимге дейін номиналды кернеуге қатысты Дu кернеуіндегі номиналды кернеуге қатысты пайыздық ӛзгертуді анықтайды:  -сурет Тҧрақты ток генераторларының сипаттамасы: а — сыртқы; б — реттеуші;1 — тәуелсіз қоздыру генераторы; 2 — параллель қоздыру генераторы Егер, генератор жҥктеуін номиналды режимнен бастасаңыз (жҥктеме кедергісін азайту), онда кернеу тӛмендейді. Сыртқы сипаттамасы кӛлденең осьтен (кернеу U нӛлге тең болады) нӛлдік жҥктеме кедергімен қиылысады. Осы жағдайда сыртқы тізбектегі ток (қысқа тҧйықталу тогы 1к) жҥктеменің номиналды тогын 5-10 есе асады. Қысқа тҧйықталу режимі тәуелсіз қоздырушы генераторы ҥшін апатты болады.Сыртқы сипаттамаларды алған кезде, бос жҥріс режимі де бастапқы болуы мҥмкін.Осындай жағдайда, жҥктеме болмаған кезде қоздырушы тогын генератор қысқыштарындағы кернеу номиналды немесе одан асатындай етіп орнатылады. Сыртқы сипаттама бос жҥріс сипаттамасының және сипаттамалық ҥшбҧрыштың кӛмегімен жасалу мҥмкін.Реттемелік сипаттамасы. Бҧл сипаттама, жҥктеме тогын ӛзгерту кезінде генератордың шықпасында кернеу ӛзгермейтін және кӛбінесе ином мағынасына тең болып қалатындай қоздырушы тогын қалай ӛзгерту керектігін сипаттайды.Осылайша, реттемелік сипаттама Ів қоздырушы тогының U генератор кернеуінің тҧрақты мәндерінен және п зәкірдің айналу жиілігінен І жҥктеме тогынан тәуелділігі болып табылады. Бҧл сипаттама, кернеудің тӛмендеуін ӛтеу ҥшін, жҥктеме тогын ҧлғайтқан кезде қоздыру токты ҧлғайту қажеттігін кӛрсетеді (2.5, б-сурет,1 қисық сызық).Реттемелік сипаттаманы қабылдау кезінде алдымен ажыратылған жҥктемеде генератордың қысқыштарында UHOM номиналды кернеу орнатып 1в0 қоздырушы токты қосады.Содан кейін, ол жҥктеме тізбегін тҧйықтайды және жҥктеменің қарсылығын тӛмендетеді, сонымен бірге генератордың қысқыштарында кернеуді ӛлшеуші вольтметр кӛрсеткішін ӛзгертпеу ҥшін қоздырушы тогын реттейді (2.2-суретті қараңыз).Қоздырушы токты реттеу шегіқатынаспен сипатталады.Сыртқы сипаттама сияқты реттемелік сипаттамасын да бос жҥріс сипаттаманы және сипаттамалық ҥшбҧрышты пайдаланып қҧрастыру мҥмкін. ПАРАЛЛЕЛЬ ҚОЗДЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЫ. ӚЗІН-ӚЗІ ҚОЗДЫРУ Параллель қоздыру генераторын қосу сҧлбасы. Параллель қоздырудың тҧрақты ток генераторы тәуелсіз қоздыру генераторынан ерекшеленеді, оның қоздыру орамасы зәкірдің орамасына параллель қосылады (2.6, а - суретті қараңыз), демек, зәкірден қуат алады. Зәкірдің 1я тогы, І жҥктеме тогы және 1в қоздыру тогы Кирхгофтың алғашқы заңымен байланысады: 1я = І + 1в, немесе І = 1я - 1в. (2.10) Әрине, бос жҥріс режимінде (XX), І = 0 және зәкір ток қоздыру тогына тең.Қоздырудың параллель орамасын, сондай-ақ шунттау орамасы деп атайды (ағылшын shunt сӛзі тармақталу, параллель тізбек). Параллель ораманың қысқыштары Ш1 және Ш2 деп белгіленеді.Ӛзін-ӛзі қоздыру ҥдерісі. Генератор зәкірі айналмаған кезде қоздырушы орамада ток болмайды (қоздырушы ораманы ешқандай қуат кӛзі қуат бермейді). Дегенмен, айналмайтын генератордың магниттік жҥйесі толығымен магнитсізденбейді; оның қалдық магнит ӛрісі бар. Қалдық ӛріс зәкір айналған сәтте өзін-өзі қоздыру ҥдерісін ықтимал етеді.Ӛзін-ӛзі қоздыру ҥдерісі тӛменде келтірілген.Қалдық магнит ағыны айналмалы зәкір орамасындағы Eост ЭҚК қалдықты ықпалдандырады (қалдық ЭҚК Uном генераторының номиналды кернеуінің 1 ... 3% қҧрайды.Қоздыру орамасы зәкірге қосылған, сондықтан Еост ЭҚК әрекетінде қоздыру орамасында 1в ток  ӛтеді мҧндағы ∑Rв — қоздыру орамасының кедергісін және реттеуші реостатының Rрег кедергісін қамтитын қоздыру тізбегінің жалпы кедергісі. 2.6-сурет Параллель қоздырудың тҧрақты ток генераторы: а — қосу сҧлбасы; б — ӛзін-ӛзі қоздырудың ҥшінші шартын сипаттайтын кесте. 3.Қоздыру орамасы арқылы ӛтіп жатқан ІB ток, машинаның негізгі магниттік ағынын арттырады, бҧл ӛз кезегінде зәкір ЭҚК арттырады.4.Зәкір ЭҚК ҧлғаюы қоздыру токтың және магнит ағынның алдағы ӛсуіне әкеледі; машина қысқыштарындағы кернеу тҧрақты кҥйге жеткенге дейін кӛшкін тәрізді артады.Ӛзін-ӛзі қоздыру ҥрдісінің қалыпты ҥрдісі ҥшін келесі ҥш шарт орындалу керек. Бірін ші шарт . Машинаның қалдық магнит ӛрісі болуы керек.Екінші шарт . Қоздыру орамасы, зәкірге магнит ағыны қалдық магнетизм ағымына сәйкес болатындай қосылу тиіс. Дҧрыс қосылмаған жағдайда қалдық магнетизм ағыны қоздыру орамасының ӛріс ағынына қарсы бағытталады. Содан кейін машинаның негізгі магниттік ағыны кӛбейтілмейді, ал ЭҚК жоғарыламайды.Ҥ ш і н ш і ш а р т . Қоздыру орамасының тізбек кедергісі ІЯв белгілі шектік мәнінен кем болуы керек.Осы шектік мән қалай анықталатынын анықтайық.Негізгі және қалдық магниттік ағындардың бағыттары бірдей болсын. Қоздыру тізбегінің қуат кӛзі генератордың ӛзі болғандықтан, қоздыру тізбегіндегі ив кернеу генератордың зәкір қысқыштарындағы кернеу болып табылады. Ол генератордың ЭҚК зәкір тізбегіндегі кернеудің тӛмендеуімен ерекшеленеді, бірақ қоздыру тізбегінде ҥдерістерді қарастырғанда, ив шамасын осы тізбектегі әрекет етуші кӛздің ЭҚК ретінде тҥсіндіре аламыз.Ӛзін-ӛзі қоздыру ҥрдісінде, жоғарыда айтылғандай, қоздыру тогының жоғарылауы байқалады. Қоздыру шарғының ток ӛзгеруі ӛзіндік индукция қҧбылысымен бірге жҥреді, бҧл токтың лезде ӛзгеруіне жол бермейді. Бҧл қҧбылысты сипаттайтын es ӛзіндік индукцияның ЭҚК қоздыру тогының ӛзгеру жылдамдығына сәйкес келеді (1.14-тармақты қараңыз): мҧндағы Lв қоздыру орамасының индуктивтілігі. Қоздыру тізбегінде ток ӛткен кезде, Ів∑Rв кернеу осы кедергінің тізбегіне тӛмендейді.Кирхгофтың екінші заңына сәйкес, контурда әрекет ететін ЭҚК алгебралық сомасы контур кедергісіне кернеудің тӛмендеу сомасына тең келеді. Онда қоздыру тізбегі ҥшін жазуга боладыОсыдан, қоздыру тогынан қоздыру тізбегінің кернеу тәуелділігін аламыз.Генераторды іске қосу мен оның ӛзін-ӛзі қоздыру ҥдерісі, әдетте ӛшірілген жҥктемеде орын алады. Параллель қоздыру генератордың қоздыру тізбегінің Uв кернеуі, сондай-ақ зәкір қысқыштарында U кернеуі болғандықтан, (2.11) теңдеуі XX сипаттамасын сипаттайды, яғни бос жҥріс режимінде генератордың қысқыштарында қоздырушы токтан кернеудің тәуелділігін сипаттайды (2.6, b, суретті қараңыз 1-сызық).Қоздыру тогынан қоздыру тізбегінде кернеудің тӛмендеуіне тәуелділігі ∑Rв қарсылық тҧрақтылығына байланысты тікелей пропорционалдық кестесі арқылы кӛрсетіледі (2.6, b, суретті қараңыз 2-сызық).Осы қоздыру тогында қоздыру тізбегінің кернеуі шамасына, теңдеуге (2.11) сәйкес, қоздыру тізбегінің кедергіде кернеудің азаюынан кӛп болады.Сонымен, қоздыру тогының  әр мәні ҥшін 1 және 2-сызықтар арасындағы тік сызықпен берілген.Кесіндінің ҧзындығы нӛлге тең болған А нҥктесінде 1 және 2-сызықтардың қиылыстары, ӛзіндік индукцияның ЭҚК нӛлге тең болады, яғни қоздыру тогының ӛзгеру жылдамдығы нӛлге тең болады дегенді білдіредіdІв dt.Басқа сӛзбен айтқанда, А нҥктесіне жеткен кезде Ів қоздыру тогы тҧрақты болады. Осылайша, жоғарыда сипатталған ӛзін-ӛзі қоздыру ҥрдісінде қоздыру тогы нӛлден 1вА мәніне дейін кӛтеріледі.Егер, қоздыру тізбегінің кедергісі жоғарыласа, 2 тҥзу сызықтың кӛлбеулену бҧрышы ӛседі. ∑Rв шамасы белгілі бір мәнінде 2 тҥзу сызық 1 қисық сызыққа тән болады және қоздыру тогының барлық мәндері ҥшін (жанап ӛтетін нҥктеден басқа) осы қисық ҥстінен орналасады. Қарсылықтың осы ∑Rв мәні шектік Rкр болады. Қоздыру тізбегінің кедергісі шектік кедергіден ҥлкен болса, ӛзін-ӛзі қоздыруға мҥмкіндік болмайды. Жоғарыда берілген ӛзін-ӛзі қоздырудың ҥшінші шарты, осымен негізделген.Генератордың параллель қоздырудың бос жҥріс сипаттамасы мен жҥктемелік сипаттама тәуелсіз генератордың тиісті қоздыру сипаттамаларына ҧқсас болады (2.3, 2.4 - суреттерді қараңыз). Дегенмен, параллель қоздыру генераторында бҧл сипаттамалар қоздыру тогының бір бағытымен ғана алынуы мҥмкін, ӛйткені екінші ӛзін-ӛзі қоздыру шарты басқа бағытта орындалмайды.Параллельді қоздыру генераторының сыртқы сипаттамасы, яғни оның қысқыштарында қоздыру тогы болмаған жағдайда І кернеу тогына U кернеуінің тәуелділігі генератордың тәуелсіз қоздырудың сыртқы сипаттамасымен салыстырғанда кӛлденең оське қатты иілген болады (2.5, а-суретті қараңыз).Тәуелсіз кернеу генераторының қысқыштарында кернеудің тӛмендеуіне әсер ететін факторлар параллельді қоздыру генераторы жағдайында да жарамды болады. Параллельді қоздыру генератордың кернеуі азайған сайын, қоздыру тогы да азаяды, себебі оның қоздыру тізбегі тікелей зәкірден беріледі. Қоздыру тогының азаюы полюстердің магниттік ағынын әлсіретеді, бҧл машинаның ЭҚК тӛмендеуіне әкеліп соғады, сол себептен кернеудің одан да тӛмендеуіне әкеледі.Жҥктеме кедергісі азайғанда пайда болатын кернеу тӛмендеген сайын қоздыру тогы азаяды және магниттік ағын әлсірейді (машина магнитсіздендіріледі). Осылайша, І жҥктеме тогы 2 - 2,5 есе 1ном номиналды мәннен асатын мәнге ғана ӛседі. Жҥктеме кедергісі кейін тӛмендегенде жҥктеме тогы тӛмендейді: жҥктеме токтарының ӛзгеруіне әсер ететін басым фактор жҥктеме кедергісінің тӛмендеуі емес, генератордың қысқыштарында кернеудің тӛмендеуі болып табылады. Жҥктеме кернеуін нӛлге дейін тӛмендеткенде (қысқа тҧйықталу режимі) қоздыру тізбегі қуат алмайды және қоздыру тогы нӛлге тең болады. Бҧл жағдайда жҥктеме тогы номиналды токтан тӛмен болатын Ік2== Еост/Rя мәнін қабылдайды. Бірақ, кенеттен қысқа тҧйықталу жағдайында машина тез арада магнитсіздендірілмейді және қысқа тҧйықталу тогы машина ҥшін қауіпті мәніне жетеді. Білекшеде маңызды тежеу сәті болады, ал коллекторда дӛңгелек отқа айналатын кҥшті ҧшқын пайда болады.Реттемелік сипаттамасы – U генератор кернеунің тҧрақты мәндерін қолданатын І жҥктеме тогынан Ів қоздыру тогының және п зәкірдің айналу жиілігіне тәуелділігі, параллель қоздыру генератордың тәуелсіз қоздыру генератордың реттемелік сипаттамасына ҧқсас тҥрі болады (2.5, б-суретті қараңыз). Әрине, (2.9) теңдеумен анықталатын сипаттамасының ӛсуі параллель қоздыру генераторында ҥлкенірек болады, ӛйткені мҧндай генератордағы реттеу болмаған кезде кернеудің тӛмендеуі маңыздырақ болады (2.5a-суретті қараңыз) және берілген ток жҥктемесінде кернеуді тҧрақты деңгейде сақтау ҥшін ҥлкен қоздыру тогы талап етіледі.Енді 2.3 және 2.4 - бӛлімдерді қорытындылайық. Параллель қоздыру генераторының қоздыру орамасын қуат беру ҥшін бӛлек қуат кӛзін талап етпейтін артықшылығы бар. Қысқыштарда кернеуді кең реттеу мҥмкіндіктері тәуелсіз қоздыру генераторының артықшылығы болып табылады. 5.ЖҤЙЕЛІ ЖӘНЕ АРАЛАС ҚОЗДЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЛАРЫ Жҥйелі қоздыру генераторы. Генераторда магниттік токтың ӛзін-ӛзі қоздыру ҥдерісі тек қана параллельді ғана емес, сонымен қатар қоздыру орамасының жҥйелі қосылуында да орын алады (2.7 а –суретті қараңыз). Бҧл жағдайда Ія зәкір тогы бір уақытта І жҥктеменің және Ів қоздыру тогы болып табылады.Жҥйелі ораманы, сондай-ақ сериялық деп те атайды (ағылшын serіes - жҥйелі).Жҥйелі ораманың қысқыштарын С1 және С2 деп белгілейді.ХХ режимінде жҥйелі қоздыру генераторының қоздыру тогы нӛлге тең, сондықтан осы генератор ҥшін Е(1в) бос жҥріс сипаттамасын қҧру мҥмкін емес. Реттемелік сипаттамасы, яғни, тҧрақты кернеуде 1в(1) тәуелділігі де қҧрылмайды, ӛйткені қоздыру тогы кернеудің тогымен сәйкес келеді. U(1B) жҥктеме сипаттамасын қҧру ҥшін, тҧрақты жҥктеме тогын ҧстап тҧру керек, оны да жасау сол себепті мҥмкін емес.Жоғарыда айтылғаннан жҥйелі қоздыру генераторының қасиеттері U (І) сыртқы сипаттамасымен анықталатының анықтауға болады.Жҥктеме тізбегінің қосқышын жауып, жҥктеме кедергісін тӛмендетумен біз ең алдымен кернеудің артуын ҧлғайта отырып, кернеудің сызықты кӛтерілуін анықтаймыз, ӛйткені осы ток, қоздыру тогы болады, ал генератордың магниттік жҥйесі тӛмен ағымдарда қанықтырылмайды (2.7b-сурет). -сурет Жҥйелі қоздырудың тҧрақты ток генераторы : а — қосылу сҧлбасы; б — сыртқы сипаттама Токтың келесі ҧлғаюында магниттік жҥйенің қанықтылығы артады, ал кернеудің ӛсу қарқыны азаяды. Кернеу белгілі бір максималды мәнге дейін артады, одан кейін токтың келесі артуы тӛмендей бастайды. Сыртқы сипаттаманың осы тәртібі болаттың қанықтыруымен қатар, зәкір реакциясының магнитсиздендіру әрекетін және зәкір тізбегінің кедергісінде кернеудің тӛмендеуін қамтамасыз етеді, яғни бҧрын сипатталған екі қоздыру жҥйесіндегі генераторлардың жҧмысында пайда болатын факторларды тудырады. Қысқа тҧйықталу (ҚТ/КЗ-қысқа тҧйықталу) жағдайында, генератордағы кернеу нӛлге тең болғанда, ток номиналды шамасынан жоғары мәнге ие болады.Жҥйелік қоздыру генераторының қысқыштарындағы кернеу жҥктеме тогы ӛзгерген кезде айтарлықтай ӛзгереді және сол сәтте кернеуді тҧрақты деңгейде ҧстап тҧру мҥмкіндігі болмағандықтан (себебі қоздыру тогы бір уақытта жҥктеме тогы болып табылады), мҧндай генераторлар практикалық қолдану таппады. Бірақ, жҥйелі қоздыру ерекшеліктері аралас қоздыру генераторларында қолданылады.Аралас қоздырғыш генераторы параллельді және жҥйелі қоздыру генераторларының қасиеттерін біріктіреді. Генераторларды қоздырудың тағы бір атауы – ол компаунд-қоздыру (ағылшын- compound сӛзінен - араластыру, қосу, біріктіру). Алдын біз, параллель қоздыру кезінде генератордың кернеуі жҥктеме тогы жоғарылаған сәтте азаятының, ал жҥйелік жҥктеме кезінде ҧлғаятының тапын білдік (жҥктеме бойынша номиналдыдан аса ерекшеленбейді).Осындай жағдайда, бір уақытта қарастырылған екі қоздыру орамаларын қолдануға болады (2.8 а - сурет), сол себепті жҥйелі орамалардың орамдар санын жҥктеменің ӛзгеруімен кернеу аз ӛзгеретіндей етіп таңдау қажет. Мысалы, номиналды ток бойынша Uном кернеуі бос жҥріс кезінде U0 кернеуіне тең болатындай жағдайға жетуге болады (2.8, b-сурет, 1 - қисық сызық). Токтың аралық мәндерінде кернеу, параллельді және тіпті тәуелсіз қоздырудан гӛрі, U0 кернеуінен әлдеқайда аз дәрежеде ерекшеленеді.Жҥйелік қоздыру орамасының орамдар санын кӛбейту арқылы (жҥйелі орамаларды кҥшейтіп) бос жҥріске (2 - қисық сызық) қарағанда, номиналды ток кезінде жоғары кернеуді алуға болады, осылайша желі ӛткізгіштерінде кернеудің тӛмендеуін ӛтеуге болады. Мҧндай жағдайда генератордың тым артық қозуы туралы айтылады.  -сурет Аралас қоздырудың тҧрақты ток генераторы: а — қосу сҧлбасы; б — сыртқы сипаттамалар; в — реттемелік сипаттамалары; 1 — қалыпты қоздыру; 2 — тым аса қоздыру; 3 — орамалардың қарсы қосылуы Егер, жҥйелі қоздыру орамасының қосу нҥктелерінің орындарын ауыстырса, онда ол параллель орамамен жасалған ӛрісте магнитсіздендіру әрекетін береді. Сыртқы сипаттамалары кенет тӛмендейтін, ал қысқа тҧйықталу тогы азаятын болады (3 қисық сызық). Орамалардың қарсы қосылуы дәнекерлеуші генераторларда қолданылады, оның қысқа тҧйықталу режимі норма болып табылады.Аралас және параллель қоздыру генераторларының жүктемелік сипаттамалары тҥрлері бойынша бірдей болады, алайда, жҥйелік орамалардың (кҥшті жҥйелі орамада) орамдар саны ҥлкен болған жағдайда, аралас қоздыру генераторының жҥктемелік сипаттамалары оның бос жҥріс сипаттамаларынан жоғары орналасуы мҥмкін.Аралас қоздыру генераторының реттемелік сипаттамаларын алып тастағанда тҧрақты кернеу мәні параллельді қоздыру тізбегіне енгізілген реттемелік реостат арқылы қолданылады. Реттемелік сипаттамалардың тҥрі 2.8, в – суретте кӛрсетілген. Жҥйелі қоздырудың кҥшейтілген орама жағдайында кернеудің тҧрақтылығы жҥктеме тогы ӛзгерген кезде, қалыпты қоздыру жағдайына қарағанда параллельді тізбектегі кіші токпен (2 қисық сызық) жеткізіледі.  2.6 ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЛАРДЫҢ ПАРАЛЛЕЛЬ ЖҦМЫСЫ Параллельді қоздыру генераторларын параллельді жҧмысына қосу шарттары. Генератордың қуаты, оның электр қуат қабылдағыштарының қуатына сәйкес келуі керек. Қабылдағыштардың айтарлықтай қуаты болған жағдайда, генераторлардың бір уақытта (параллельді) жҧмыс істеу қажеттілігі туындайды. Егер, уақыт ӛткен сайын қуаттың тҧтынуы ӛзгерсе, онда кейбір генераторларды желіге қосу керек немесе желіден ажырату керек. Сайып келгенде, жеке генераторды жӛндеу ҥшін, оның жҥктемесін басқа генераторларға ауыстырып, ортақ желі жҧмысынан шығарып тастау керек. Параллельді жҧмысқа қосу шарттарын екі параллельді қоздыру генераторларын пайдалану арқылы қарастырайық (2.9 а -сурет).  2.9-сурет Параллель қоздыру генераторларының параллельді жҧмысы а-қосу сҧлбасы, б-генераторлар арасында токты тарату Мыcалы, G1 генераторы жалпы шинаға қосылған және ІG1 токпен жҥктелген болсын. Шиналардағы кернеу U-ге тең. G2 генераторының параллель жҧмысына, желінің жҧмыс режимі бҧзылмайтындай етіп қосылу тиіс, яғни генераторды қосқан кезде желіде ҥлкен ток ағындары болмай, шиналарда кернеу бірдей болып қалу қажет. Ол ҥшін келесі екі шарт орындалу керек.А л ғ а ш қ ы ш а р т . ЭҚК EG2 қосылатын G2 генератордың U желісінің кернеуіне тең болуы тиіс (осы жағдайда желі кернеуі бірінші генератордың шықпасындағы кернеуге тең болады). Бҧл жағдайда, қосылатын генератордың желіге қосылғаннан кейінгі ток жҥктемесі нӛлге тең болады, яғни бҧл генератор желіге қуат бермейді және оны желіден жҧмсамайды. EG2 = U теңдігіне жету ҥшін, қосылған генератордың 1в2 қоздыру тогын реттеу арқылы қол жеткізуге болады.Егер, параллельді жҧмысқа қосылған екі генератор қосылу сәтінде бос жүріс режимінде болса, онда бірінші шара генераторлардың ЭҚК теңдігіне саяды: EG1 = EG2.Е к і н ш і ш а р т . Қосылған G2 генераторының полярлығы G1 генераторының полярлығына сәйкес болуы керек (жалпы жағдайда - желінің полярлығына). Бҧл, «+» полярлығы бар G1 генераторының шығысына, сол полярлықтағы G2 генератордың шықпасына қосылу керек. Осы шарт сақталмаған жағдайда, біз екі генератордың жҥйелі қосылыстары бар тізбегін аламыз.Бҧл тізбекте, ӛте аз кедергісі бар, генераторлардың жалпы ЭҚК әрекет етеді. Сонымен қатар, ток жарамайтын мәнге жетеді, ол коллекторлар арқылы дӛңгелек ӛрт тудырып және генераторларды жою мҥмкін.Генераторларды параллель жҧмысқа қосу ҥшін белгіленген екі шартты сақтау тҧрақты кернеу вольтметрмен тексеріледі. Вольтметр қосылатын генератор шықпаларының біреумен, жҥктемеге жҧмыс істейтін генератордың аттас шықпасымен қосылу керек. Егер вольтметр нӛлдік кӛрсеткішті кӛрсетсе, онда жоғарыда аталған шарттар орындалады.Жҥктемені бір генератордан екіншісіне ауыстыру. Мысалы, G1 генераторы жҥктемеге жҧмыс істейді деп есептейік. G2 генераторы G1 генераторымен параллельді жҧмыс істеу ҥшін қосылғанда (қосу шарттарын сақтаумен) G2 генераторының жҥктемесі нӛлге тең болады. G1 генераторынан G2 генераторына жҥктемені жартылай ауыстыру қажет болсын. Бҧл жағдайда U кернеуін жалпы шинада ӛзгеріссіз қалдыру қажет.Бҧл тапсырманы қалай шешу керектігін анықтап кӛрейік. Генераторлардың жалпы кернеуін олардың ЭҚК арқылы және олардың кедергісіндегі кернеудің тӛмендеуін кӛрсетейік:U=EG1 - ІG1 RG1; U=EG2 - ЕG2RG2,мҧндағы RG1 шықпалар арасындағы G1 генераторының қарсылығы, яғни зәкір тізбегінің және генераторлық ӛріс орамасы тізбегінің параллель қосылыстарының кедергісі; RG2 ол да G2 генераторы ҥшін.Енді жазылған теңдеулерден генераторлардың жҥктемелік токтарын кӛрсетейік:(2.12)Теңдеулерден (2.12) генераторлардың жҥктеме токтарын ӛзгерту ҥшін олардың EG1 және EG2 ЭҚК ӛзгерту қажет. ЭҚК, ӛз кезегінде, 1в1 және 1в2 қоздыру тогын ӛзгерту арқылы реттеледі. Генератордың жҥктемесін арттыру ҥшін, осы генератордың қоздыру тогын ҧлғайту арқылы оның ЭҚК кҥшейту керек. Жҥктеменің бір бӛлігін G1 генераторынан G2 генераторына ӛткізу ҥшін 1в2 қоздыру тогын арттыру қажет. U кернеуінің тҧрақтылығын қамтамасыз ету ҥшін 7B1 қоздыру тогын бір уақытта азайту керек.Егер біз жҥктемеден босатылған генератордың қоздыру тогын азайта берсек және жҥктелетін қоздыру тогын кӛбейтсек, онда жҥктемеден босатылған генератор қозғалтқыштың режиміне ӛтеді. Осы генератордың жҥктеме тогы аталған жағдайда бағытты керісінше ӛзгертеді.Параллельді жҧмыс істейтін генераторлар арасындағы жҥктемені бӛлу. Параллельді жҧмыс істеу ҥшін қосылатын генераторлар әртҥрлі сыртқы сипаттамаларға ие болуы мҥмкін, бҧл зәкір орамаларының және қосымша полюстердің кедергі мәндеріндегі айырмашылықтармен, зәкірдің тең емес реакциясы мен машиналардың магниттік жҥйелерінің теңсіздігімен тҥсіндіріледі.Бір координаталық жазықтыққа салынған генераторлардың сыртқы сипаттамалары бойынша, параллель жҧмыс істеу ҥшін қосқанда генераторлар арасындағы жҥктеменің қалай бӛлінетінін қарастыруға болады. Параллельді жҧмыста (шиналардағы берілген кернеуде) неғҧрлым қатаң (жайпақ) сыртқы сипаттамаға ие генератор жҧмсақ сипаттамасы бар генераторға қарағанда кӛбірек жҥктелінетінің байқауға болады (2.9b - суретті қараңыз).Параллельді жҧмыс істеу ҥшін генераторлар сыртқы сипаттамаларға сәйкес болу керек. Сәйкес келмейтін сипаттамалар жағдайында, токтардың біркелкі емес таратылуы қоздыру тогын реттеу арқылы тҥзетілуі мҥмкін.Аралас қоздыру генераторларының параллельді жҧмысы. Екі аралас қоздыру генераторы (2.8, а - суретті қараңыз.) параллель қоздыру генераторлары сияқты параллель жҧмысқа дәл сол сҧлба бойынша іске қосылған деп есептейік (2.9 а -суретті қараңыз). Егер бірінші генератордың ІG1 тогы қандай да бір себептермен жоғарыласа, онда жҥйелі қоздыру орамасының магниттік ағыны жоғарылайды, бірінші генератордың ЭҚК ӛседі, ал магнит ӛрісі артады. Бҧл ІG1 тогының одан да артуына алып келеді. G1 генераторының жҥктелуі G2 генераторының жҥктемеден босатылуымен бірге бір уақытта жасалады. Осылайша, осы сҧлбаға енгізілген аралас қоздыру генераторларының параллельді жҧмыс жасай алмауы мҥмкін. Параллельді жҧмыс тҧрақтылығын қамтамасыз ету ҥшін, зәкірлердің аттас қысқыштарымен қосылған генераторлардың жҥйелі орамаларының қысқыштар арасында теңдестіруші сымды қосу қажет. Бҧл жағдайда генераторлардың бірінің тогының кездейсоқ жоғарылауы барлық параллельді қосылатын генераторлардың жҥйелі орамалары арасында бӛлінеді және олардың бірлескен жҧмысы қалыпты тҥрде жалғасады. 2.7 ТҦРАҚТЫ ТОК ГЕНЕРАТОРЛАРДЫҢ АРНАЙЫ ТҤРЛЕРІ Электрмашиналық кҥшейткіш (ЭМК) генератор режимінде жҧмыс істейтін және электр сигналдарын кҥшейтетін электр машинасы. Электрмашиналық кҥшейткіштер автоматтандырылған реттеу және басқару жҥйелерінде, әсіресе салыстырмалы қуатты басқарушы электр қозғалтқыштарын, сондай-ақ әртҥрлі электр жетектері ҥшін қосалқы машиналар ретінде қолданылады. ЭМК тӛмен қуатты ӛзгерту арқылы ҥлкен қуаттарды бақылауды қамтамасыз етеді.Қарапайым ЭМК тәуелсіз қоздырудың тұрақты ток генераторы болып табылады (2.3-бӛлімін қараңыз): қоздыру тогын ӛзгерту арқылы генератордың қысқыштарында кернеуді бақылауға болады. Осылайша, қоздыру орамасының тізбегіндегі салыстырмалы тӛмен қуат, зәкір тізбегіндегі ҥлкен қуатты басқарады. Бҧл ретте, жетек қозғалтқыш энергияның кӛзі болады. (Салыстыру ҥшін: электронды транзисторлық күшейткіштерде ауыспалы тӛмен қуатты сигнал, коллекторлық тізбектегі тҧрақты токтың кӛзінен энергия енуін бақылайды.)Қуатты күшейту коэффициенті (кҥшейткіштің шығу қуатын қоздыру орамасының кірісінде қуатқа қатынасы) тәуелсіз генераторларда 100 мәніне жетеді.Кҥшейту коэффициенті, бірінші генератордың шығыс кернеуі (зәкір кернеуі) екіншісінің қоздыру орамасына берілгенде, генератордың каскадтық қосу тізбегі арқылы ҧлғайтылу мҥмкін. Бҧл жағдайда, екінші генератордың шығуындағы қуаты, бірінші генератордың кірісіндегі (қоздыру орамасында) қуатын 1000 және одан кӛп есеге асуы мҥмкін. Алайда, каскадтық сҧлба қымбат және ӛте ҥлкен болады.Кҥшейту коэффициенті 1000-нан 10 000-ға дейін жететін көлденең өрістің ЭМК жиі қолданылады. Оның жҧмысын сипаттамас бҧрын, машинаның нәтижелік магнит ӛрісіне зәкір ӛрісінің әсеріне байланысты тҧрақты ток машинасында зәкір реакциясы орын алатының еске тҥсірейік. Зәкір тогының магниттік ӛрісі негізгі полюстің осіне перпендикуляр болады (1.12 а -суретті қараңыз), сондықтан 1.6-бӛлімде қарастырылған зәкір реакциясы көлденең деп аталады. Қарапайым тҧрақты ток машинасында ол полюстер ӛрісін бҧрмалайды және коммутацияны бҧзады, сондықтан зәкір реакциясын әлсірету ҥшін шаралар қолданылады (1.8 - бӛлімін қараңыз).Кәдімгі машинаға қарағанда электрмеханикалық кӛлденең ӛріс кҥшейткішінде зәкір реакциясы ЭҚК алу мақсатында қолданылады. Кӛлденең qq осьте орналасқан кӛлденең щеткалар 1 (2.10-сурет) қысқа тҧйықталған. Кӛлденең щеткалардан басқа, ЭМК- нің кӛлденең dd осьте, яғни полюстердің осьтерінде орнатылған тік щеткалары бар.Тәуелсіз жұмыс істейтін көзде Д ток LG қоздыру (басқару) орамасында ағып тҧрады. Бҧл ток F0 магнит ағынын жасайды. Жетек қозғалтқыштың зәкірі бҧрылса магнит ағыны ЭҚК зәкір орамасында индуцияланады. ЭҚК әсерінен, зәкір орамасында кӛлденең щеткалар тҧйықталғандықтан Ір қысқа тҧйықталу ток пайда болады. Қысқа тҧйықталу тогы шағын Ф0 магнит ағыны ҥшін де маңызды болады.-сурет Кӛлденең ағымы бар электрмашина кҥшейткішінің электрлік сҧлбасы Полюстің осіне перпендикулярлы бағытталған Ік тогы, зәкір реакциясының Фq кӛлденең ағынын жасайды. Зәкір орамасында осы ағынның әсерінен, 2 тік щеткалар арасында ӛткізілген ЭҚК тураланады. Егер осы щеткаларға жҥктемені қоссақ, оның бойымен І тогы ағады.Жҥктеменің І тогы, Фд зәкір реакциясының бойлық ағынын жасайды. Бҧл ағым басқару орамасынан қҧрылған Ф0 ағынына қарсы бағытталған. Осылайша, Фd ағымы машинаны магнитсіздендіреді. Бойлық ағынның магнитсіздендіру әсерін ӛтеу ҥшін, тҧғырға Lк ӛтемдеуші ораманы, Фд ағынына қарсы бағытталған Фk ағынын орнатады. Ӛтемді реттеу ҥшін, ӛтемдеуші ораманы Rк реостатымен тҧйықтайды.Жҥктеме ток ӛтетін 2 тік щеткалар ҥстінен коммутация жағдайларын жақсарту ҥшін, қосымша полюстер орнатылады.Тҧрақты ток тахогенераторлары, машина біліктерін айналу жылдамдығын ӛлшеуге арналған. Олар, сондай-ақ айналу жылдамдығына пропорционалды кернеуін ӛндіріп, автоматты басқару жҥйелерінде қолданылады.Тахогенератор - тәуелсіз қоздыруы немесе тҧрақты магниттен қоздыруы бар, тӛмен қуат генераторы.Теңдеуге сәйкес, генераторымен ӛндірілетін E ЭҚК (2.7), егер Ф машинасының магниттік ағыны тҧрақты мәнге ие болса п айналу жылдамдығына пропорционалды болады. Соңғы шарт тҧрақты қоздыру кезінде, сондай-ақ тҧрақты магниттен қоздыру кезінде орындалады.Тахогенератор білігін, айналу жиілігі ӛлшенетін машинаның білігіне механикалық тҥрде қосады. Тахометрдің қысқыштарына қосылған айтарлықтай ішкі кедергісі бар вольтметр, ЭҚК тахогенераторына тең болатын кернеуді ӛлшейді. Егер вольтметрдің шкаласын жиілік мәндеріне бӛлсек, біз тахометр аламыз. Тахометр бағыттамалық немесе сандық болуы мҥмкін.Дәнекерлеуші генератор. Бҧрын, жҥйелік және параллель қоздыру орамаларын кері қосумен аралас қоздыру генераторы электрдәнекерлеу мақсатта қолдынылғаны байқалған болатын, ӛйткені кҥрт тӛмен тҥсетін сыртқы сипаттамасы мен қысқа тҧйықталудың тӛмен тогы бар (2.5-бӛлімін қараңыз).Арнайы дәнекерлеу генераторының конструкциясы, кҥрт тҥсетін сыртқы сипаттамасын, яғни ток жҥктемесі жоғарылағанда кернеудің жылдам азаюын қарастырады. Осы идея, зәкір тогының ӛсуімен машинаның магнитті ӛрісін тӛмендететін зәкір реакциясын табу болатын.Дәнекерлеу генераторының қҧрылымдық ерекшелігі, әрбір полюс екі ішінара полюстерден тҧратын, ажыр атылған полю стер болып табылады: солтҥстік полюс N1 және N2 ішінара полюстерден, ал оңтҥстік полюс S1 және S2 ішінара полюстерден тҧрады (2.11-сурет). Дәнекерлеу генераторында ҥш щеткалар жинағы орнатылған. Негізгі (кӛлденең) щеткаларға R жҥктемесі қосылған. Қоздыру орамасы қосымша (жоғарғы) щеткадан басталады, барлық полюстерді қамтиды және негізгі (оң жақта) щеткалардың бірінде аяқталады. Орама бағыты суретте кӛрсетілген полюстер полярлығына сәйкес таңдалады.Дәнекерлеу генераторының әр ажыратылған полюсінің ішінара полюстерінің әртҥрлі кӛлденең қимасы болғаны маңызды. N1 және S1 ішінара полюстерінің ҥлкейтілген кӛлденең қимасы бар, сондықтан олар нашар қаныққан (бҧл полюстер ағыны ҥлкен аймаққа бӛлінеді және олардың магниттік индукциясы шағын). Керісінше, N2 және S2 полюстерінің кішірейтілген кӛлденең қимасы бар, сондықтан олардың қанықтылығы ҥлкен. Генератор жҥктемеде жҧмыс істегенде, зәкір тогы N1 және S1 ішінара полюстерінің ӛрісіне қарсы және N2 және S2 ішінара полюстерінің ӛрісіне сәйкес келетін бағыты таңдалған Фя магниттік ағынды тудырады. Осы себепті N1 және S1 нашар қаныққан полюстер ӛрісі айтарлықтай әлсірейді (бос жҥріс режимімен салыстырғанда), ал N2 және S2 полюстер ӛрісі осы полюстердің кҥшті қанықтылығына байланысты аса ӛзгермейді.   -сурет Дәнекерлеу генераторының электрикалық сҧлбасы Нәтижесінде жҥктеме тогы жоғарылағанда, аттас полюстердің жалпы ағыны едәуір тӛмендейді, сондықтан генератор қысқыштарындағы І жҥктемелік тогынан U кернеуінің тәуелділігі, яғни сыртқы сипаттамасы, қысқа тҧйықталу тогы бар нҥктеде, ток осьті қиып ӛтетін қҧлама қисық болып табылады .Дәнекерлеу тогының мәні (қысқа тҧйықталу тогының) қоздыру тізбегінде Явревостат кӛмегімен орнатылады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Тҧрақты ток генераторында қандай шығындар бар? Генератордың электрмагнитті қуаты, тҧтынатын механикалық қуатымен қалай байланысады?Генератордың ЭҚК қандай параметрлерге тәуелді болады?Генераторды тәуелсіз қоздыру қандай жағдайларда колданылады?Генератордың бос жҥріс сипаттамасы нені қамтиды? Осы сипаттаманың ерекшеліктерін тҥсіндіріңіз.Жҥктемелік сипаттама деген не? Бос жҥріс сипаттамасына қатысты оның орналасуын тҥсіндіріңіз.Генератордың сыртқы сипаттамасы нені кӛрсетеді? Оны қандай тәсілмен алады? Тәуелсіз қоздыру кезінде ток жҥктемесі ӛзгерген кезде генератордың қысқыштарында кернеудің ӛзгеру себептерін тҥсіндіріңіз?Генератордың реттеу сипаттамасын қандай мақсатпен алады? Бҧл сипаттама нені кӛрсетеді?Тҧрақты ток генераторының ӛзін-ӛзі қоздыру ҥдерісін тҥсіндіріңіз және ӛзін-ӛзі қоздыру шарттарын атаңыз.Тәуелсіз қоздырудың тиісті сипапаттамаларынан параллельді қоздыру генератордың сыртқы және реттемелік сипаттамалырынан айырмашылығы қандай? Ол айырмашылықтардың себептері қандай?Жҥйелі қоздырудың тҧрақты ток генератордың ерекшеліктері қандай? Осындай генераторлар іс жҥзінде неге қолданылмайды? Аралас генератордың параллельді қоздыру генераторынан артықшылығы неде?Параллельді жҧмысқа параллельді қоздырудың тҧрақты ток генераторларын қосу ҥшін қандай шарттарын орындау керек?Параллельді жҧмыс істейтін генераторлар арасында жҥктемені қалай қайта бӛлуге болады? Параллельді жҧмыс істейтін генераторлардың біреуін қозғалтқыш режиміне қалай ауыстыруға болады?Аралас қоздыру генераторлардың параллельді жҧмыс ерекшелігі қандай?  ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫ  3.1 ТҦРАҚТЫ ТОК ЭЛЕКТР ҚОЗҒАЛТҚЫШ ӘРЕКЕТІНІҢ ҚАҒИДАСЫ Біртекті магнит ӛрісіндегі ӛткізгіш. Магнит ӛрісінде сыртқы кҥшпен ауыстырылған ӛткізгіште болып жатқан қҧбылыстар 1.1 – бӛлімде қарастырылған (1.1- суретті қараңыз). Ӛткізгіште ЭҚК пайда болады, ал егер ӛткізгіш жҥктемеге тҧйықталған болса, онда оның бойымен ток ӛтеді. Бҧл жағдайда сыртқы кҥшке қарсы бағытталған электрмагниттік кҥш пайда болады. Қарастырылып отырған ӛткізгіштегі электр энергиясының генерациясы сыртқы кҥштің жҧмысына байланысты болады деген қорытынды жасалынды.Енді тәжірибенің параметрлерін ӛзгертеміз: біз бҧрынғыдай біртекті магнит ӛрісіне қойылған ӛткізгішті жҥктемеге емес, тҧрақты U кернеу кӛзіне қосамыз. Ӛткізгіш бойымен, бағыты кернеу кӛзін қосу полярлығымен анықталатын І ток жҥреді (3-сурет). ). Сыртқы кҥшті жоямыз.Магнит ӛрісінің B индукциясына, І ӛткізгіштің белсенді ҧзындығына және І теңдеуге (1.2) сәйкес, магнит ӛрісіне орналастырылған тогымен ӛткізгішке электрмагниттік Fем кҥші (ампер кҥші) әсер етеді. Электрмагниттік кҥштің бағыты сол қол ережесімен анықталады.-сурет Қозғалтқыш әрекеті қағидасының кӛрінісі Қарастырылып отырған ӛткізгіш, FЕМ кҥшінің әсерінен параллель бағыттаушы сымдар бойымен оңға қарай жылжиды. Бірақ, қозғалып жатқан магнит ӛрісінде, бағыты оң қол ережесімен анықталатын Е ЭҚК тураланады. Бҧл бағыт, кернеу кӛзімен жасалған ток бағытына қарама-қарсы келеді, сондықтан осындай ЭҚК қарсы ЭҚК деп аталады.Сонымен, механикалық жҧмыс электр энергиясының есебінен жҥзеге асырылады (қарсы ЭҚК асатын қуат кӛзі қажет).Осында қарастырылған ҥлгінің және 1.1-бӛлімде қарастырылған ҥлгінің маңызды ерекшеліктерін атап ӛтеміз. Магнит ӛрісінде орналасқан, сол бір ӛткізгіш генератордың рӛлін (егер ол сыртқы кҥшпен қозғалса) немесе қозғалтқыштың рӛлін (егер ол арқылы ток ӛткізілетін болса) атқарады. Бҧл ерекшелік электр генераторлары мен қозғалтқыштарының барлық тҥрлеріне жалпылануы мҥмкін: кез келген электр машинасы генератор режимінде де, қозғалтқыш режимінде де жҧмыс істей алады. Бҧл қасиет электр машиналарының қалпына келу қасиеті деп аталады.Қозғалтқышты теңдестіру. Сыртқы кӛзден кернеу берілген магниттік ӛрісте ӛткізгішпен байланысты ойымызды жалғастырайық. Қарастырылып отырған ӛткізгіш тізбегі қарама-қарсы қосылған екі кӛзі бар, орнын басу ҥлгісі ретінде суреттелу мҥмкін: U кернеумен қуат беру кӛзі және қарсы Е ЭҚК кӛзі.Кирхгофтың екінші заңына сәйкес, электр тізбегінде әрекет ететін ЭҚК алгебралық сомасы контур қарсылықтарда кернеудің азаюларының алгебралық сомасына тең болады. Магнит ӛрісіндегі ӛткізгіштен және қуат кӛзінен тҧратын тізбекті алу ҥшін біз келесіні аламыз:U-E = ІR,мҧндағы R — ӛткізгіш кедергісі.Теңдеуді жазған кезде, ЭҚК кӛзі мінсіз болса, қуат кӛзінің ЭҚК U-кернеуіне тең жағдайы ескеріледі. Егер кӛздің нӛлден тыс ішкі қарсылығы болса, онда U шамасында ішкі қарсылықтағы кернеудің тӛмендеуі ескеріледі (теңдеуді жазғанда осы амал кӛздің қасиеттеріне қызығушылық туындамаған кезде Кирхгофтың екінші заңына сәйкес пайдаланылады. Осыған ҧқсас пікірлер, теңдеуді жазу кезінде 2.4-бӛлімде – қолданылған (2.11)).Параллельді жолдардың кедергісі қарастырылып отырған сымның кедергісімен салыстырғанда аз шамада қабылданады. Егер бҧл шарт сақталмаса, жеткізілген сымдарының қарсылығы R мәнінде ескерілу мҥмкін.Жазылған теңдеуден қуат кернеуін білдірейік:U = E + ІR. (3.1)Зәкір кедергісіндегі тӛмендеу шамасына индуциялайтын қарсы ЭҚК қозғалтқыш қуат кӛзінің кернеуі ҥлкен екендігін корсететін қозғалтқыш теңдеуі жасалынды. Генератордың теңдеуіне ӛту ҥшін кернеу мен ЭҚК орындарын ауыстыру қажет (2.4):UR = E - ІR(генератордың кернеуі индукцияланған ЭҚК қарағанда аз болады).Электротехника курсында соңғы жазылған теңдеу (және (2.4) теңдеуі) генераторлық режимде жҧмыс істейтін кӛздің теңдеуі болып есептеледі, оның тогы ЭҚК сияқты бағытына бағытталған. Тогы ЭҚК бағытына қарама-қарсы болатын теңдеу (3.1) қозғалтқыш режимінде жҧмыс істейтін кӛздің теңдеуі болып қарастырылады.Теңдеудің екі жағын да (3.1) ӛткізгіш тогына (зәкір тогы) кӛбейтеміз:І: UІ = EІ +12R. (3.2)Енді Е индукцияның ЭҚК оның Blv ӛрнегіне формулаға сәйкес ауыстырамыз (1.1). (қарастырылып жатқан генератор немесе қозғалтқыш режимдеріне қарамастан ЭҚКмагнит ӛрісінің индукциясына, ӛткізгіш қозғалысының белсенді ҧзындығына және жылдамдығына пропорционалды болады):UІ = BlvІ +12R.BІІ кӛбейтіндісі Fэм электромагнитті кҥшін (1.2) формулаға сәйкес береді, сондықтанUІ = Fэмv +І2R. (3.3)(3.3) ӛрнекте кӛрсетілгендей, UІ-ге тең қуат кӛзінің электр қуаты, қозғалтқышта F-v тең механикалық қуатқа айналады және Джоуль — Ленц заңына сәйкес, анықталатын І2R жылу шығындарына жҧмсалады. Генератордың жағдайында болғандай, Fv қозғалтқышының механикалық қуаты электромагнитті EІ қуатына тең болады (сонымен бірге (1.5) ӛрнекті қараңыз). Дегенмен, генераторға қарағанда, қозғалтқышта электромагнитті қуат механикалық тҥрге айналады. Тҧрақты ток қозғалтқышының ҥлгісі. Тҧрақты ток генераторының ҥлгісі 1.1 - бӛлімде сипатталған (1.2-суретті қараңыз). Егер, осы ҥлгіде R жҥктемесін тҧрақты кернеу кӛзімен ауыстыратын болсақ, онда біз қозғалтқыш ҥлгісін аламыз.Дәл айтқанда, осы ҥлгіде зәкір қызметін атқаратын сымды орамның екі жағынан тҧрақты ток ӛтіп жатқанда, белгілі бағыттың айналмалы кезінің электрмагнитті кҥштері пайда болады. Орамның әр белсенді жақтарында кӛздің полярлығын орнатып және ток бағытын кӛрсете отырып, сол қол ережесін қабылдап әр белсенді жағына әрекет ететін кҥштің бағытын табамыз. Осы кҥштер, сағат бағытымен немесе сағат бағытына кері айналатын кҥштер жҧбын жасай отырып, қарама-қарсы бағыттарда жҧмыс істейтінін кӛреміз.Кӛзге қосылған 2 щеткалар полярлығы ӛзгермейді. Зәкір айналған ҥдерісте 1 жарты сақинаның әрқайсысы байланыстан бір щеткамен шығып, байланысқа екіншісімен келеді, орамның әр белсенді жағындағы токтың бағыты қарама-қарсыға ауысады. Әрбір белсенді жағы магниттің бір полюсінің аймағынан шығады және басқасының аймағына енеді. Нәтижесінде, айналмалы кезеңінің әрбір жартысы арқылы орамның әр белсенді жағы, коммутациядан бҧрын басқа белсенді жағы сияқты бірдей жағдайларда пайда болады (щеткалардың бір жарты сақинасынан екіншісіне ауысқанға дейін). Нәтижесінде айналмалы кезінің бағыты ӛзгеріссіз қалады.Осылайша, егер генератордың ҥлгісінде жарты сақиналар бірдей бағыттағы токты алу ҥшін пайдаланылса (токты тҥзету ҥшін), онда қозғалтқыштың ҥлгісінде жарты сақиналар тҧрақты айналу бағытын қамтамасыз етеді.Баяндалған ақпарат, бҧрын аталған электр машиналарының қайтымдылық қасиетін суреттейді.Тҧрақты ток қозғалтқышының конструкциясы. Генераторлар мен қозғалтқыштарға жалпы болатын тҧрақты ток машиналарының қҧрылымы 1.2-бӛлімде сипатталған. Қозғалтқыш зәкірінің орамасына тҧрақты кернеу кӛзінен (желіден) қуат беріледі. Зәкір орамасы, бҧрын қарастырылған ҥлгіге қарағанда, 1.4 және 1.5 - бӛлімдерде қарастырылған сҧлбалар бойынша, бір-бірімен байланысатын бӛліктердің айтарлықтай санын қамтиды. Щеткалар мен коллектор тілімшелері арасында сырғымалы тҥйіспе арқылы, зәкір орамасымен кӛздің электрлік байланысы, ҥлгідегі жарты сақиналар сияқты, нақты қозғалтқыштағы қызметті атқарады – олар айналмалы кезеңнін бағыт тҧрақтылығын қамтамасыз етеді. Статорда генератордағы сияқты магнитті ағынды қалыптастыратын қоздыру орамасы бар. Бҧдан кейін қозғалтқыштың қоздыру орамасын қосудың әр тҥрлі сҧлбалары қарастырылады.Генератор режимінде де, қозғалтқыш режимінде де тҧрақты ток машинасы жҧмыс істеп тҧрған кезде, машинаның нәтижелі ӛрісіне әсер ететін, ӛзіндік магнит ӛрісін жасайтын зәкірдің орамасынан ток ағады.Қозғалтқыштағы зәкір реакциясының ерекшеліктері 1.6-бӛлімде белгіленген. Атап айтқанда, зәкір реакциясы қозғалтқыштың физикалық бейтараптамасының генератордағыдай айналу бағытымен емес, айналу бағытына қарсы жылжуына әкеледі деген қорытындыға келдік.Ток ӛзгергенде коммутацияланған бӛлімде пайда болатын, ӛзін-ӛзі индукциялайтын қҧбылысымен байланысты машинадағы тҧрақты ток коммутациясы 1.7 – бӛлімде қарастырылған.Коммутация жағдайын жақсарту жӛніндегі шараларының бірі ретінде, қосымша полюстерді пайдалану туралы 1.8-бӛлімде айтылған және негізгі полюстен кейінгі қозғалтқышта (генераторға қарсы полярлықта) бірдей полюстің қосымша полюсі (айналу бағыты бойынша) ілесу керек деген қорытынды жасалды.Тҧрақты ток қозғалтқыштары, ауқымды кеңістікте айналу жиілігін бірсарынды реттеу қажет болған жағдайда пайдалынады, мысалы, электрлік кӛлік қҧралдарында, крандарда және әртҥрлі ӛнеркәсіптік қондырғыларда қолданылады. 2.ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШЫНЫҢ ПӘК ЖӘНЕ ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ДИАГРАММАСЫ. Тҧрақты ток қозғалтқышының ПӘК. Электр қозғалтқыш электр энергиясын механикалық тҥрге айналдырады. Осы тҥрлендіру ҥдерісінде қозғалтқыш білігіндегі P2 пайдалы механикалық қуаты P1 желісінен тҧтынылатын қуатынан әрдайым аз болатындықтан, энергия шығыны пайда болады. Барлық қуат шығындарының сомасын∑Р деп белгілейміз. Сонда біз келесі теңдеуді жаза аламыз: Бҧл теңдеудің генератор ҥшін жазылған теңдеуі (2.1) сияқты нысаны бар, бірақ генератордың жағдайында P1 және P2 шамаларының мағынасы әртҥрлі (іс жҥзінде кері,2.1 - бӛлімін қараңыз).Қозғалтқыштың желісінен тҧтынылатын P1 қуаты, тҧтынылатын токқа желінің кернеуін шығарумен анықталады: P1 = UІ (генератордың жағдайында пайдалы электр қуаты ҧқсас формуламен кӛрсетілген, бҧл жағдайда U белгісі генератор қысқыштарындағы кернеуді білдіреді).Қозғалтқыштың P2 теңдеуінен (3.4) пайдалы қуатын білдірейік: P2 = Pt - EP. Қозғалтқыштың ПӘК ҥшін ӛрнек жазамыз:  Осылайша, генератор сияқты қозғалтқыштың ПӘК тҧтынылатын қуаттан қанша қуат жҧмсалатындығын кӛрсететін бірліктен аз ((2.2) және (2.3) ӛрнегімен салыстыру).Тҧрақты ток қозғалтқышының энергетикалық диаграммасы. Қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы 3.2 - суретте кӛрсетілген, ол тҧтынылатын электр қуатын пайдалы механикалық тҥрге айналдыру ҥдерісін бейнелейді (генератордың энергетикалық диаграммасымен салыстырыңыз, 2.1-сурет).P1 және P2 деп белгіленген шамалардың мағынасы жоғарыда тҥсіндірілген. Басқа шамалардың мағынасы 2.1-бӛлімде тҥсіндірілген.Суретте кӛрсетілгендей 3.2-диаграммасы, қоздыру орамасы қозғалтқыш зәкірі сияқты бір кӛзден жҧмыс істейтінін болжайды. Бҧл параллельді, жҥйелі немесе аралас қоздыру жағдайларында болады. Дегенмен, қозғалтқышта, генератордағыдай тәуелсіз қоздыруды қолдануға болады.Диаграммадан P1 тҧтыну қуаты Рв қоздыру орамасының қуатына, сондай-ақ Ря зәкірдің шығындалу қуатына жҧмсалатынын кӛруге болады. Қалған бӛлігі Рэм электрмагниттік қуатын ҧсынады:Р1 = Рэм + Ря + Рв, немесе Р1 = Рэмv + Ря + Рв, (3.6)ӛйткені жоғарыда айтылғандай (теңдеуге тҥсініктемені қараңыз (3.3)), электрмагниттік қуат Рэм механикалық қуатына тең, бҧл жерде Рэм - электрмагниттік кҥш; v - белсенді ӛткізгіштердің сызықтық жылдамдығы.-сурет. Тҧрақты ток қозғалтқышының энергетикалық диаграммасы Егер қозғалтқышта тҧрақты магниттен қоздыру қолданылса, электрмагнитті қуат сондай-ақ ЕІ кӛбейтіндісімен кӛрсетіледі (3.1 - бӛлімін қараңыз). Сол сияқты, электрмагниттік қуат, тәуелсіз кӛзінен тізбекті қуат беру кезінде, сондай-ақ қоздыру орамаларын зәкірмен жҥйелі қосу арқылы (бҧл жағдайлар тӛменде талқыланады) кӛрсетілген. Дегенмен, параллель қоздыру кезінде, келтірілген сымдардағы І тогы Ія зәкір тогына және Ів қоздыру тогына тармақталады. Бҧл жағдайда электрмагниттік қуат ЕІя ретінде кӛрсетіледі, ӛйткені ол зәкірдегі токқа байланысты болады.Ря және Рв қуаттары негізінен джоуль жылуына келетін шығындарды білдіреді:мҧндағы Rя - щеткалардың кедергісімен және ӛтпелі тҥйісулердің кедергісімен бірге зәкірдің кедергісі; Яв – қоздыру орамасының кедергісі бар қоздыру тізбегінің жалпы кедергісі және қоздыру тізбегінің реттеуші реостатының кедергісі. Жҥйелі қоздыру жағдайында зәкір тогы қоздыру тогына тең.Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, сондай-ақ, қозғалтқыштың тҧтынатын P1 қуаты UІ тең болған фактіні ескере отырып, теңдеулерді (3.6) параллельді және жҥйелі қоздыру ҥшін дҧрыс болатын тҥрінде қайтадан жазамыз:Белгілі жағдайда І, Ія және Ів токтарының арасындағы байланысты ескеру қажет.Пайдалы P2 механикалық кҥшімен EІя-ге тең Fэмv механикалық қуатын шатастырмау керек; соңғысы Рс болаттағы шығындар қуатына механикалық қуатынан және Рмех.п механикалық шығындар қуатынан диаграммасында кӛрсетілгендей тӛмен болады (3.2-суретті қараңыз):Р2 = F3v - (Рс + Рмех.п) немесе Р2 = Рэм - (Рс + Рмех.п). (3.8) 3.3. ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШЫНЫҢ ЭЛЕКТРМАГНИТТІ ИІНКҤШІ Электрмагниттік иінкҥшінің теңдеуін шығару. Электрмагниттік ӛріске оның кҥш сызықтарына орналастырылған, ӛрнекпен анықталатын ток ӛткізгішіне электрмагнитті кҥш әсер етеді (1.2). Электр машинасында магнит ӛрісінің индукциясы статордың айналасында тҧрақты емес екені 2.2-бӛлімде белгіленген.Оның полюс ҧштығының ортасында ең ҥлкен мәні бар және машинаның бейтараптамасында нӛлге тең болады. Сондықтан теңдеулерді жазу кезінде Вср орташа магниттік индукция тҧжырымдамасы қолданылады. Содан кейін, зәкір орамасының жеке белсенді ӛткізгішіне әрекет ететін орташа кҥшке біз келесіні жаза аламыз:Fcp = BcpІnpІ, (3.9) Мҧндағы Іпр — ӛткізгіш бойымен ӛтетін ток.Магнит ӛрісіне сҥйене отырып 2.2-бӛлімде кӛрсетілгендей, Вср шамасын бір полюстің Ф ағыны арқылы кӛрсету мҥмкін:мҧндағы 𝝉 — полюстік бӛлу ((1.8) формуланы қараңыз); І𝝉 — полюстік бӛлудің ауданы.Зәкір тогы арқылы Іпр тогы Іпр=Ія/(2а) сияқты беріледі: мҧндағы 2а — параллельді зәкір орамасының тармақтар саны.Орта магниттік индукцияның және ӛткізгіш тогының ӛрнегін формулаға (3.9) қояйық: Рср кҥшінің әсерінен туындайтын орташа Мср айналмалы кезі осы кҥштің иініне тең, ал иін зәкір орамасының R айналу радиусына, яғни іс жҥзінде зәкір радиусына тең болады: Дегенмен, айналмалы кезі радиусқа тәуелді емес екенін кӛрсету қиын емес. Нақты айтқанда, соңғы ӛрнектің бӛлгішінде болған т полюстік бӛлу, теңдеуге (1.8) сәйкес зәкір радиусына пропорционалды болады, оны    тҥрінде қайта жазамыз, мҧндағы р — статорполюстерінің жҧбтар саны.Енді соңғы теңдікті айналмалы кезінің ӛрнегіне жазамыз және келесіні аламыз: .Машинаның электрмагниттік иінкҥші зәкір орамасының әр белсенді ӛткізгіштеріне әсер ететін иінкҥштердің жиынтығына тең. Егер белсенді ӛткізгіштер саны N, онда қажетті иінкҥш немесеболады. Мҧндағы — машина қҧрылымымен анықталатын тҧрақты шама.Электрмагниттік сәт машинаның механикалық жҥктемесін сипаттайды, ал теңдеуден (3.10) механикалық жҥктеменің ӛсуімен зәкір тогы (демек, берілген ток) артатыны белгілі. Бҧл орындалған жҧмыстарды ҧлғайту ҥшін энергия тҧтынуын арттыруға қажет.Электрмагниттік иінкҥштің алынған ӛрнегі, тек қана осы иінкҥш пайдалы жҧмыстарды орындауға қажетті қозғалтқыш ҥшін ғана емес, сонымен қатар жетек қозғалтқыштың айналмалы кезеңіне қарсы келетін генератор ҥшін де жарамды екенін ескереміз (салыстырып кӛріңіз, бҧл 2.2-бӛлімнің соңғы абзацында келтірілген.).Қозғалтқыштың иінкҥштерін теңдестіру. Қозғалтқыштың білігінде M2 пайдалы иінкҥші формула бойынша (3.10) анықталатын М электрмагниттік иінкҥштен аз болады.Біріншіден, қозғалтқышқа Мо бос жҥріс иінкҥшінен ӛту керек, оның атауы жҥктеменің жоқтығымен және механикалық шығындармен, атап айтқанда, щеткалардың коллекторға, мойынтіректерге ҥйкелістерімен, желдету шығындарымен, сондай-ақ болаттағы шығындармен анықталады. Кӛрсетілген механикалық шығындар қуаты алдында Рмех.п арқылы, ал болаттағы қуаттың жоғалуы - Pc деп белгіленеді (3.2-суретті қараңыз).Екіншіден, егер ротордың айналу жылдамдығы ӛзгерсе, онда қозғалтқышқа айналмалы зәкірдің J инерция иінкҥшіне және Ώ айналудың бҧрыштық жылдамдығының қарқындығына тәуелді MJ динамикалық иінкҥшінен ӛту керек: ал бҧрыштық жылдамдықтың dΏ ӛзгерісі оң (бҧрыштық жылдамдықтың ӛсуі) немесе теріс (тӛмендеу) болуы мҥмкін. Ескерту.J инерция иінкҥші айналмалы дененің инертті қасиеттерін сипаттайды. Атап айтқанда, R қашықтықта айналу осінен орналасқан массалық т нҥктесіндегі материал нҥктесінің инерция иінкҥші mR2-ге тең; т массамен және R радиусымен цилиндрдің осіне қатысты инерция иінкҥші mR2-ге тең.Ώ айналмалы бҧрыштық жылдамдығы секундына радиандармен СИ бірліктер жҥйесінде кӛрсетіледі. Ротордың бір айналымына 2п радианның айналымына сәйкес болғандықтан, 1 айн/мин айналым жылдамдығына 2п/60 = п/30 рад/с бҧрыштық жылдамдығы сәйкес келеді. Осыдан, техникада минутына орамдар мен бҧрыштық жылдамдықпен ӛлшенетін п айналу жиілігі арасында байланысты есептеу қиынға соқпайды:п [об/мин] = 9,55Ώ [рад/с]. (3.13) Ілгерімелі қозғалыс ҥшін теңдеудің ҧқсастығы (3.12), әсер ететін F материалды нҥктесіне берілген а ҥдеуін есептейтін инерциалды жҥйесінде осы кҥшке пропорционалды болады деп бекітілген Ньютонның екінші заңы болып табылады; пропорционалдық коэффициенті ретінде оның инерция ӛлшемі болып табылатын материалдық нҥктенің т массасы болады:мҧндағы с — материалдық нҥктенің шапшаң жылдамдығы; а — ҥдеткіш шапшаң жылдамдықты ӛзгерту қарқының ҧсынады. Егер кҥш (кҥштердің нәтижесі) нӛлге тең болса, онда ҥдеткіш нӛлге тең (жылдамдық тҧрақты) болады.Тиісті шамаларға айналмалы қозғалысты сипаттайтын, соңғысында шама ӛрнегін ауыстыру арқылы дененің ілгерімелі қозғалысын кӛрсететін (M кҥшінде F кҥшін, J инерция кезінде м масса, Q жылдамдыққа v бҧрыштық сызықты жылдамдығына), теңдеуді аламыз (3.12).Жоғарыда айтылғандардан қозғалтқыш сәттерінің теңдеуі керек:М = М2 + М0 + Mj, (3.14) Сонымен бірге ротордың айналу жылдамдығы жоғарылаған кезде Mj динамикалық иінкҥш оң болады және оны электрмагниттік иінкҥшпен еңсеру керек. Айналу жылдамдығы тӛмендеген кезде динамикалық иінкҥш тӛмендейді, қажетті электрмагниттік иінкҥш те тӛмендейді.Қозғалтқыш тҧрақты жылдамдықпен жҧмыс істегенде, MJ динамикалық иінкҥш нӛлге тең болады, бҧл жағдайда электрмагниттік иінкҥш тек пайдалы иінкҥш пен бос жҥрістегі иінкҥштен тҧратын қозғалтқыштың Mст білігіне арналған статикалық иінкҥшті ғана ӛтеді:М = Мст = М2 + М0. (3.15)Қозғалтқыштың жҧмыс тҧрақтылығы. Электрмагниттік М иінкҥшінен п айналу жылдамдығына тәуелділігінің сипаты бойынша анықталады (мҧндай тәуелділік қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы деп аталады).Айналдыру жылдамдығы ҧлғайған сайын, электрмагниттік иінкҥш ҧлғаю мҥмкін (3.3, a- сурет) және азаю мҥмкін (3-сурет). Тежегіш Mст статикалық иінкҥшінің кестесі де 3.3-суретте кӛрсетілген, ол жылдамдықтың ӛсуімен артады. Жиілікке тежегіш статикалық иінкҥшінің тәуелділігі, электр қозғалтқышы қарастырылған механизмнің ерекшеліктерімен анықталады. Атап айтқанда, Mст шамасы жиілік ӛзгерген кезде ӛзгермеу мҥмкін. Мысалы, ауыр кӛтеретін крандарда, металл кесетін білдектердің ілгерілету механизмдерінде болады.M және Мст қисықтарының қиылысу нҥктесі осы иінкҥштердің теңдігіне сәйкес болады, демек зәкірдің айналу жиілігінің тҧрақтылығына сәйкес келеді.Мысалы, қозғалтқыш 3.3 а-суретте ҧсынылған механикалық сипаттамаға ие болсын және n тҧрақты жиілікте айналатын болсын. Егер, қандай да бір себептермен айналу жиілігі аздап ӛссе және n 'сияқты бірдей болса, онда сҧлбада кӛрініп тҧрғандай, Mст тежегіш иінкҥші электрмагниттік иінкҥштен асып тҥседі.-сурет Тҧрақты ток қозғалтқыштарының механикалық сипаттамалары: а — қозғалтқыш тҧрақты жҧмыс істейді; б — тҧрақты жҧмысы мҥмкін емес болады. Осылайша айналу жиілігі, иінкҥштердің теңдігі орындалатын n мәніне дейін азаяды. Айналдыру жиілігінің n мәніне дейін кездейсоқ тӛмендеген кезде, M электрмагниттік иінкҥші Мст тежегіш иінкҥшінен ҥлкен болады. Зәкір қайтадан L жиілігіне қарай қарқындайды. Осылайша айналу жылдамдығының кез келген ӛзгерісінде қозғалтқыш айналу және тежегіш иінкҥштер жағдайына оралады. Физикада осындай жағдайды тҧрақты теңдік жағдайы деп атайды.Енді, 3.3, b – суретте кӛрсетілген қозғалтқыш механикалық сипаттамаға ие болған жағдайды және тҧрақты n жиілікпен айналатының қарастырайық. Егер айналу жиілігі кішкене ӛссе және n '-ге тең болса, онда M электрмагниттік иінкҥш Мст тежегіш иінкҥшінен ҥлкен болады, бҧл айналу жиілігін одан әрі ҧлғайтуға әкеледі. Қозғалтқыштың айналу жылдамдығының ерекше ҧлғаюымен сипатталатын қозғалтқыштың «тозуы» орын алады, ол машинаның бҧзылуына әкелу мҥмкін. Егер, айналу жиілігі тӛмендеп және n –ге тең болса, онда Мст тежегіш иінкҥші M электрмагниттік иінкҥшінен кӛбірек болады, жиілік одан әрі тӛмендейді, нәтижесінде қозғалтқыш тоқтайды.Осылайша, 3.3, b - суретте кӛрсетілген механикалық сипаттамалар қозғалтқыштың толықтай тҧрақсыз жҧмысына сәйкес келеді.Болашақта қозғалтқыштардың магниттік ағындарды қоздырудың басқа әдісімен сипаттамалары қарастырылатын болады және әрбір сипаттаманың тҥрі неге тәуелді болатындығын анықтайтын болады. 4.ПАРАЛЛЕЛЬ ҚОЗЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШЫ Параллель қоздыру қозғалтқышының сҧлбасы. Тҧрақты ток генераторлары генераторлар сияқты қоздыру орамаларын қосу әдісімен жіктеледі: тәуелсіз, параллель, жҥйелі, аралас қоздыру қозғалтқыштары. Магнит ағынын қоздыруға шығындалатын қуат қозғалтқыштың номиналды қуатының 1 ... 5% қҧрайды.Стандартты әріп белгілері пайдаланылған параллель қоздыру қозғалтқышының сҧлбасы 3.4, а - суретте келтірілген: M - қозғалтқыш; LM - қозғалтқышты қоздыру орамасы. Бҧл сҧлбаны параллель қоздыру генераторының сҧлбасымен салыстыру дҧрыс (2.6-суретті қараңыз). Зәкірдің Ія тогына және 1в қоздыру тогына тармақталатын қозғалтқыштың қуат кӛзі берілген ӛткізгіштерде І тогын тудырады:І = 1я + 1в, (3.16)ал генераторда, зәкірдің тогы жҥктеме тогына және қоздыру тогына тармақталады ((2.10) теңдеуді қараңыз).Теңдеуді (3.16) ескере отырып, тҧтынылатын қуатты электрмагниттік қуатқа айналдыруды кӛрсететін теңдеуді қайта жазайық (3.7):мҧндағы Rв қоздыру сҧлбасының кедергісі қоздыру орамасының кедергісін және Rрег реттеуші реостаттың кедергісін қамтиды. Іске қосу жҥзеге асырылды және іске қосу реостаты шығарылды деп болжанады (тӛменде қараңыз).U кернеу қозғалтқыш зәкіріне, сондай-ақ зәкірге параллельді қосылған қоздыру тізбегіне қосылған. Ом заңы бойынша U = = ІвRв болады, сондықтан UІв = Ів2Rв болады.Сонымен, алдын кӛрсетілген теңдеуді келесіге айналдырамыз яғни (3.17) Осылайша, параллель қоздыру қозғалтқышы ҥшін теңдеуге ҧқсас (3.2) теңдік алынды. UІя кӛбейтіндісі қозғалтқыштың тҧтынатын барлық қуатын емес, тек қана ҥлкен болсада оның жартысын ҧсынатының ескеру керек. Теңдеуден (3.17) бірден параллельді қоздыру жағдайы ҥшін дҧрыс теңдікті аламызU = E +1яRя, (3.18)(Тҧрақты магниттен қоздыру жағдайы ҥшін жазылған (3.18) теңдеуді (3.1) теңдеумен салыстырыңыз. Параллельді қоздыру кезінде қоздыру тогы зәкірдің номиналды тогымен салыстырғанда кіші болады, сондықтан Ів берілген сымдарындағы мәнінен Іc мәні аз ерекшелетінің айта кету керек).Генератор сҧлбасынан параллель қоздыру қозғалтқыш сҧлбасының айырмашылығы, сонымен бірге 3.4, а – суретінің оң жағында кӛрсетілген, іске қосу реостатында да болады. Іске қосу реостаты іске қосу токты азайтуға арналған. Қозғалтқышты іске қосу туралы мәселесін жете қарастырайық.пуск-іске қосу ход-жҥрісіпусковой реостат-іске қосу реостаты-сурет Параллельді қоздыру қозғалтқышы:а — іске қосу реостатының сҧлбасы: 1 — бос тҥйісу; 2 — жҧмыс істейтін тҥйісу; 3іске қосу реостатының бӛлімдері; 4 — тҥйісу доғасы; 5 — сырғымалы тҥйіспе; б — жҧмыс сипаттамалары Қозғалтқышты іске қосу. Қозғалтқыштың теңдеуінен (3.18) зәкір тогын кӛрсетеміз (3.18). (3.19)Формулаға (2.7) сәйкес E қарсыЭҚК зәкірдің айналу жиілігіне және Ф машинаның негізгі магнитті ағынына тікелей пропорционалды болып келеді. Іске қосу кезінде, айналу жиілігі n нӛлге тең болған кезде, Е қарсыЭҚК де нӛлге тең болады. Содан кейін, бастапқы уақыт кезіндегі зәкір тогының ӛрнегі келесідей болады (3.20)Rя зәкірінің кедергісі - кіші шама болып табылады және тікелей іске қосу кезінде (зәкір орамасы тҧрақты кернеу желісіне тікелей қосылған жағдайда) зәкір тогы қозғалтқыш қуатына байланысты номиналды токтан 10-20 есе және одан да кӛп асатын мәнге жетуі мҥмкін. Қозғалтқышты іске қосу кезінде шамадан тыс іске қосу тогының пайда болуын болдырмауға тырысады. Қозғалтқышты іске қосудың келесі әдістері қолданылады:тікелей іске қосу (Rя мәні біркелкі ҥлкен, қуаты бірнеше жҥз ватқа дейінгі қозғалтқыштар ҥшін);зәкір тізбегіне дәйекті қосылатын іске қосу реостаттың кӛмегімен іске қосылады;тӛмен кернеу кезінде іске қосу.Іске қосу реостаты бірнеше бӛлімнен тҧрады (3.4,а - суретті қараңыз). Сырғымалы тҥйісу 5 іске қосылудан бҧрын 1 бос тҥйісуде болады.Қозғалтқышты іске қосу ҥшін сырғымалы тҥйісуді бірінші жҧмыс істейтін тҥйісуге 2 («іске қосу» жағдайына) ауыстырады, содан кейін барлық іске қосу бӛліктерінің Rп.р кедергілері зәкір тізбегіне қосылады.Бҧл жағдайда зәкір тогы келесі мәнін қабылдайдыRп.р мәнін, Ія.пуск іске қосу тогы Ія.ном зәкірдің номиналды тогынан 1 ,5 — 2,5 есе ҥлкен болатындай таңдайды (іске қосу тогы туралы айтқанда, кӛбінесе зәкір тогын емес, берілген сымдардағы ток туралы айтады. 3.4, а - суретте кӛрсетілген сҧлбада дәл теріс ток ӛлшенеді). Егер іске қосу ток тым тӛмен болса, онда іске қосудың айналдыру кезі де тӛмен болады, сонда қозғалтқыштың білігіне айтарлықтай жҥктеме кезінде қозғалтқышты іске қосу мҥмкіндігі болмауы мҥмкін.Қозғалтқыш жылдамдаған сайын қарсы ЭҚК кҥшейеді, демек, зәкір тогы азаяды. Іске қосу реостаттың кедергісін кезеңмен тӛмендетеді, оның сырғымалы тҥйісуін кейінгі жҧмыс істейтін тҥйіспеге ауыстырады. Әрбір ауыстыру кезінде, зәкір тогы Ія.пуск бастапқы шамасына ҧлғаяды, содан кейін айналу жиілігі мен қарсы ЭҚК кҥшейген сайын қайтадан азаяды. Жылдамдықтың соңында сырғымалы тҥйісу соңғы жҧмыс істейтін бастапқы реостатқа сәйкес келетін, соңғы жҧмыс істейтін тҥйіспеге («іске қосу» жағдайында) орналастырады. Іске қосу реостат қозғалтқышты іске қосу кезінде қысқа мерзімді жҧмысқа арналған және токты реттеуге арналмаған, сондықтан қозғалтқыштың жҧмысы кезінде сырғымалы тҥйісу «іске қосу» кҥйінде қалуы керек.Барлық іске қосу әрекетінде және одан кейін қозғалтқыштың жҧмыс кезінде де, қозғалтқышты қоздыру тізбегі ҥнемі қуат кӛзінің толық кернеуінде болу қажет. Осы шартты орындау ҥшін, сырғымалы тҥйісуімен тҧрақты электр байланысы бар 4 тҥйіспе доғасы қамтамасыз етілген. Сонымен қатар, қоздыру тізбегінің реттеу реостатын іске қосу кезінде уақытша шығарады. Бҧл қозғалтқыш білігіне ең ҥлкен іске қосуын қамтамасыз етеді, себебі қоздыру тогы мен магнит ағыны осы жағдайда максималды болады. Параллель қоздыру қозғалтқыштарымен қолданылатын іске қосу реостатының ҥш қысқышы бар: Л («сызық») қысқышы сырғымалы тҥйіспені қуат кӛзімен қосады; Қысқыш Ш («шунттау орамасы») тҥйіспе доғаны қоздыру тізбегімен қосады; Қысқыш Я («зәкір») іске қосу реостаттың қозғалтқыштың зәкірімен соңғы жҧмыс тҥйіспені байланыстырады.Іске қосу ҥдерісін автоматтандыру ҥшін, тҥйістіргіштер пайдаланылады, олардың тҥйістіргіштері іске қосу бӛліктерімен параллель қосылған. Қозғалтқыш жылдамдаған сайын, тҥйістіргіштер біртіндеп бӛліктерді шунттап тҧйықтайды.Қозғалтқыштың іске қосу сипаттамалары іске қосу тогының номиналды тҧтынатын 1пуск/1ном тогына қатынасымен, іске қосу айналмалы кезінің қатынасымен Мпуск/Мном номиналды кезіне іске қосу уақытымен, сондай-ақ біртіндеп іске қосу-қатынасына байланысты анықталады.Параллельді қоздыру қозғалтқышының іске қосуы тӛмен кернеу кезінде, әртҥрлі кӛздерден қозғалтқышты және қоздыру орамасын қуат бергенде, яғни тәуелсіз қоздыру жағдайында іске асырылады. Қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамасы. Жҥктеме тәуелділігін білдіреді (яғни, білікте P2 пайдалы қуаты) тҥрлі мӛлшерде: п зәкірдің айналу жиілігі; М айналдыру (электромагнитті) кезі; М2 біліктегі тиімді кезі; берілген ӛткізгіштердегі І тогы; Рі тҧтынатын қуаты; п пайдалы әрекеттің коэффициенті. Сипаттамалар U қуат кӛзі кернеуінің тҧрақты мәндерінде тәжірибелік жолмен алынады. Параллель қоздыру қозғалтқышының жҧмыс сипаттамалары (M қисықтан басқа) 3.4, b – суретте кӛрсетілген.Осы тәуелділіктердің ерекшеліктерін қарастырайық.Айналу жиілігінің n параллель қоздыру қозғалтқышының Р2 пайдалы қуатына тәуелділігі қатаң болады. Бҧл айналу жиілігі жҥктеме ҧлғайған сайын болмашы ӛзгеретінің білдіреді. Айналу жиілігі қандай факторларға қатысты екенің анықтау ҥшін, қарсы ЭҚК (2.7) ӛрнегін қозғалтқыш теңдеуіне (3.18) ауыстырып қоямыз:Айналу жиілігін, жазылған ӛрнектен білеміз (3.22)Пайдалы қуат ҧлғайған сайын зәкір тогы кҥшейеді, сондықтан зәкір кедергісінде ІяRя зәкір кернеуінің тӛмендеуі артады және теңдеудегі бӛлшек алымы (3.22) азаяды. Бҧл жағдайда n айналу жиілігі тӛмендеу керек. Дегенмен, зәкір тогының ҧлғаюы зәкір реакциясының магнитсіздендіру әсерін арттырады, соның нәтижесінде қозғалтқыштың Ф магнитті ағыны тӛмендейді.Соңғы фактор оның ҧлғаюына қарай айналу жиілігіне әсер етеді, ӛйткені Ф мәні nӛрнегінің бӛлгішінде болады.Осы екі фактордың бірлескен әсерінің нәтижесінде жҥктеме артқан сайын айналу жиілігі азаяды немесе артады. Жиіліктің артуы бірнеше киловатт немесе одан артық қуаты бар параллельді қозғалтқыштарда пайда болады, ӛйткені зәкір реакциясы тӛмен қуатты машиналарға қарағанда айтарлықтай кӛрінеді.Айналу жиілігінің қозғалтқыш білігіне пайдалы қуатқа тәуелділігі арта тҥскен жағдайда, қозғалтқыштың жҧмысы тҧрақсыз екенін кӛрсетуге болады. (3.3-бӛлімде тҧрақтылық мәселесі механикалық сипаттамаларды талдау негізінде талқыланды.) Жҧмыстың тҧрақтылығын қамтамасыз ету ҥшін, тҧрақт андырғыш орамасы қозғалтқыштың негізгі тіректеріне орналастырылады, оның магниттік ағыны параллельді қоздыру орамасына сәйкес, бағытталатындай етіп, зәкір орамасымен жҥйелі тҥрде қосады. Тҧрақтандырғыш ораманың магниттік ағыны зәкір реакциясының магнитсіздендіру әсерінің орнын толтырады. Нәтижесінде, айналу жиілігінің пайдалы қуатынан абсцисс осіне сәл қисайған пайдалы қуатынан тік сызықты тәуелділігі пайда болады, сондықтан, нӛлден номиналды мәнге дейін ӛзгеріп отырғанда, жиілік 2 ... 8% ғана тӛмендейді.Кгс-м кезінде ӛлшенген қозғалтқыштың M2 пайдалы иінкүші, P2 Вт білігіне пайдалы қуатпен келесі қатынаспен байланысты болады: Р2 = = M2Ώ, мҧндағы Ώ — айналудың бҧрыштық жылдамдығы, рад/с. (Жазылған қатынас v жылдамдығымен дене қозғалысының ілгерімелі қозғалысында F кҥшін дамытатын, Р қуаты арасындағы белгілі байланысқа ҧқсас болады:Р = Fv; айналу қозғалысы ҥшін қуат ӛрнегіне формальды кӛшу ҥшін, мәндер тиісті мәндермен ауыстырылады: кҥш, кҥштің иінкҥшіне немесе жҧп кҥшінің иінкҥшіне, жылдамдық - бҧрыш жылдамдығына ауыстырылады).Сонымен, келесіні аламыз мҧнда айналдыру жиілігі n, айн/мин және Ώ бҧрыштық жылдамдық арасындағы байланыс пайдаланылады (3.13).Сонымен, пайдалы иінкҥш пайдалы қуатқа пропорционалды және айналу жиілігіне кері пропорционалды болады. Жоғарыда айтылғанға сәйкес, айналымның жылдамдығы пайдалы қуаттың жоғарылауымен біршама азаяды, пайдалы иінкҥш пайдалы қуатқа қарағанда жылдамырақ ҧлғаяды. Сондықтан, пайдалы иінкҥштің пайдалы қуатына тәуелділік кестесі пропорционалды тәуелділіктің тікелей сызығынан аздап ауытқиды.Тҧрақты айналу жиіліктегі қозғалтқыштың М айналдыру иінкҥші (электр магниттік) ӛрнекке (3.15) сәйкес, М0 бос жҥріс иінкҥшіне M2 шамасына қарағанда M2 пайдалы иінкҥштен ҥлкен болады.Жҥктеме болмаған кезде (бос жҥріс кезінде) айналмалы кезі бос жҥріс иінкҥшіне тең болады. Содан кейін, формула бойынша (3.10), M = M0 = cмІя0F бос жҥріс кезінде, мҧндағы Ія0 – бос жҥріс кездегі зәкір тогы.Пайдалы қуатынан айналмалы кезінің тәуелділік кестесі пайдалы иінкҥштің кестесін нысан бойынша қайталайды, бірақ см1я0Ф шамасынан жоғары ӛтеді.Зәкір тогын Ія формуласымен ӛрнектейміз (3.10): Пайдалы қуат ҧлғайған сайын, айналмалы кезі мен зәкір тогы кҥшейеді. Зәкір тогы ҧлғайған сайын магнитсіздендіру әрекеті кҥшейеді, Ф магнит ағыны едәуір азаяды.Нәтижесінде, зәкір тогы айналмалы кезінен әлдеқайда жылдамырақ ӛседі.Параллель қоздыру қозғалтқышында І тұтынатын ток зәкір тогынан сәл ғана ерекшеленеді, ал оған тәуелсіз және жҥйелі қоздыру қозғалтқышында тең болады.Р1 тұтыну қуаты UІ тҧындысына тең болады, тҧтынылатын ток сияқты ӛзгереді, ӛйткені сипаттамаларды алу барысында U кӛзінің кернеуі ӛзгермейді.Р2 тиімді қуатының P1 тҧтынатын қуатына қатынасы бойынша анықталған пайдалы әрекет ŋ коэффициенті жҥктеме болмаған кезде, яғни нӛлдік пайдалы қуатында нӛлге тең болады. Жҥктеме жоғарылаған сәтте, ПӘК ӛте жылдам ӛседі және жҥктеме кезінде номиналды жҥктемеде шамамен жартысына тең максималды мәнге жетеді, содан кейін ол сәл азаяды. Қозғалтқыштың ПӘК ең жоғарғы мәні - 75 ... 95% қҧрайды; қозғалтқыштың қуаты неғҧрлым кӛп болса, соғҧрлым оның ПӘК ең жоғары болады.Параллельді қоздыру қозғалтқыштары жҥктемені ӛзгерткенде тҧрақты айналу жиілігін, сондай-ақ айналу жиілігін реттеу мҥмкіндігін басқаруды талап ететін білдектер мен машиналар ҥшін қолданылады. Реттеу әдістері 3.5-бӛлімдерде талқыланады. ПАРАЛЛЕЛЬ ҚОЗДЫРУ ҚОЗҒАЛТҚЫШЫНЫҢ АЙНАЛУ ЖИІЛІГІН РЕТТЕУ МЕН КЕРІ БҦРУ Қозғалтқышты кері бҧру. Қозғалтқышты кері бҧру ҥшін, яғни оның зәкір айналу бағытын ӛзгерту ҥшін, М айналмалы кезінің бағытын ӛзгерту қажет. Формулаға (3.10) сәйкес, айналмалы кезі магнитті ағынға және зәкір тогына пропорционалды болады. Магнит ағынның бағыты қоздыру тогының бағытымен анықталады. Осылайша, айналдыру бағытын ӛзгерту ҥшін, зәкірдің немесе қоздыру тогының бағытын ӛзгерту керек, яғни зәкір қысқыштарына қосылған сымдардың ҧштарын немесе қоздыру орамасының қысқыштарына қосылған сымдардың ҧштарын ауыстыру қажет). Қуат кӛзінің полюстерін ӛзгерту қалпына келтіру кері бҧруға әкелмейді, ӛйткені зәкір тогы мен қоздыру тогының бағыттары бір уақытта ӛзгереді. Айналу жиілігін реттеу. Кең ауқымды айналу жиілігін бірсарынды реттеу мҥмкіндігі, тҧрақты ток қозғалтқыштарының негізгі артықшылығының бірі болады. Реттеу әдістерін, теңдеуді талдай отырып анықтауға болады (3.22).Зәкі р тізб егінд е р етт е у реост ат ы арқ ылы айн ал у жиілі гі н ретт е у.Егер, реттеу реостатын зәкірмен дәйекті қоссақ, айналу жиілігі(3.24) теңдеу негізінде жазылған теңдеумен анықталатын болады. Зәкір тізбегіндегі реттеуші реостат, іске қосу реостатынан гӛрі ҧзақ жҧмысқа есептеліну қажет (3.4, а- суретінде бҧл реостат кӛрсетілмеген).Rрег.я кернеуі енгізілген кездегі ҥдерістерді талдағанда, қуат беру кернеуі тҧрақты болып қалатындығын ескере отырып, қозғалыс тогы ӛзгеріссіз қалады, ӛйткені қуат беру кернеуі зәкір тізбегіндегі реттеуші реостаттың шамасына қарамастан қоздыру сҧлбасына толығымен беріледі. Осы жиілікті реттеу әдісін қарастырған кезде қоздыру тізбегінде реттеуші реостат жоқ деп есептейміз.Мысалы, қозғалтқыштың зәкірі п тҧрақты жиілікте айнала берсін. Rрег. я реттеуші реостаттың кедергісін арттырамыз. Теңдеуге (3.24) сәйкес, бҧл жағдайда айналу жылдамдығы тӛмендеуі керек. Дегенмен, зәкір J инерция иінкҥшімен сипатталатын айтарлықтай инерцияға ие (3.3 - бӛлімін қараңыз), сондықтан айналу жиілігі бірден ӛзгермейді. Сондай-ақ, формула бойынша (2.7) айналу жиілігіне байланысты E қарсыЭҚК бастапқыда бірдей болады. Зәкір токтарына келетін болсақ, зәкір тізбегіндегі кедергі ҧлғайған кезде, ол іс жҥзінде бірден азаяды, сонымен қатар формулаға (3.10) сәйкес зәкір тогына пропорционалды келетін M айналмалы кезі тӛмендейді. Айналмалы кезі қозғалтқыштың айналуына келтірілетін механизмнің қасиеттері бойынша анықталған жҥктемеден аз болады және айналу жылдамдығы азаяды. Айналу жиілігі тӛмендеуінің салдарынан қарсыЭҚК тӛмендейді және теңдеуге сәйкес (3.19) Ія зәкір тогы ҧлғаяды. Сондықтан, бҧрын азайтылған айналу кезі арта тҥседі және нәтижесінде, қозғалтқыштың стационарлы жҧмыс режимі қайтадан орнайды, ондағы айналмалы кезі және жҥктеме сәті бір-біріне тең болады. Жаңа (қысқартылған) тҧрақты айналу жиілігі теңдеумен анықталады (3.24).Қарастырылған айналу жиілігін реттеу әдісі ҥнемді емес; бҧл қозғалтқыштың ПӘК тӛмендетеді, себебі, кӛрсетілгендей зәкір тізбегіндегі кедергіні ҧлғайтқан кезде, тҧтынылатын қуат пайдалы қуатына қарағанда кӛп есе ҧлғаяды. Бҧл әдіс негізінен тӛмен қуаты бар қозғалтқышпен қолданылады.Қоздыр у т ізбегі ндегі ретт е уші реост ат кӛмегі мен жылд амдықт ы ретт е у. Бҧл әдіске 3.4, а - суретінде кӛрсетілген сҧлба сәйкес келеді. Қоздыру тізбегінің Rв кедергісі Rо.в қоздыру орамасының кедергісі мен Rрег реттеуші кедергісіне тең болады. Мысалы, қозғалтқыш зәкірі п тҧрақты жиілігімен айналсын. Реттеуші реостатының Rрег кедергісін жоғарылатайық. Сонымен, Ів қоздыру тогы тӛмендейді және Ф магнитті ағын да азаяды. Сонда, (3.22) теңдеуге сәйкес, айналу жиілігі ҧлғаю тиіс. Бірақ, зәкір инерттілігінен бҧл бірден пайда болмайды.E қарсыЭҚК (2.7) теңдеуде кӛрініп тҧрғандай магниттік ағынға пропорционалды тҥрде бірден ӛзгереді (азаяды). (Қоздыру ток тҧрақты болып және ЭҚК бірден ӛзгере алмаған жағдайын, зәкір тізбегіндегі кедергінің ӛзгеруімен салыстырыңыз). Егер, қарсыЭҚК азайса, теңдеуде (3.19) кӛрсетілгендей Ія зәкір тогы ҧлғаяды.Белгілі болғандай, M айналмалы кезі зәкір тогына және магнит ағынына пропорционалды болады ((3.10) қараңыз теңдеу). Бірақ зәкір тогының ҧлғаюы магнит ағынының азаюынан әлдеқайда ҥлкен дәрежеде пайда болады, ӛйткені Rя зәкірдің қарсылығы ӛте аз. Осылайша, осы қҧбылыстардың нәтижесінде айналмалы кезі ҧлғаяды және жҥктеме сәтінен ҥлкен болады. Айналмалы кезі ҧлғайған кезде айналу жиілігі артады. Бірақ, сонымен қатар қарсыЭҚК кҥшейе тҥседі, сондықтан зәкір тогы азаяды. Соңғы жағдай, енді ғана ҧлғайған айналмалы кезі қайтадан жҥктеме иінкҥшіне тең болғанша, яғни (3.22) теңдеумен анықталатын жаңа (ҧлғайған) тҧрақты жиілікпен айналу жағдайы қайтадан қалпына келмегенше, қайта азаюына әкеледі. Зәкір тогының жаңа мәні (3.19) теңдеуге сәйкес, қарсыЭҚК жаңа мәнімен анықталады.Қарастырылған айналу жиілігін реттеу әдісте тҧтынылатын және пайдалы қуаттар шамамен тең дәрежеде ӛзгереді, сондықтан қозғалтқыштың ПӘК дерлік тҧрақты болып қалады. Бҧл әдіс ҥнемді болады және жиі қолданылады.Білікте жҥктеме болмаған кезде, яғни М2 нӛлдік жҥктеме сәтінде Ів қоздыру тогынан п айналу жиілігінің тәуелділігін ҧсынатын реттемелік сипаттама кӛмегімен, магнит ағынының ауыстыру арқылы қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеу диапазонын бағалау. Осы жағдайда зәкір тогы ӛте аз болады және теңдеу (3.22) жеңілдетіледі:Егер қозғалтқыштың магниттік тізбегі қанық болмаса, онда магнит ағыны шамамен қоздыру тогына пропорционалды болады, сонда реттемелік сипаттамасы кері пропорционалдық кестесіне, яғни гиперболаға жақын болады; айналу жиілігінің шағын мәндері қоздыру тогының ҥлкен мәндеріне сәйкес келеді, ал егер қоздыру тогы ӛте тӛмен болса, айналдыру жиілігі қозғалтқыштың механикалық бҧзылуына әкелуі мҥмкін («тозуына»). Осылайша, параллель қоздыру қозғалтқышы ҥшін, қалдық магнит ӛрісі машинада болғанда қоздыру тізбегінің ҥзілуі қауіпті болады.Іс жҥзінде, қоздыру тізбегінің кедергісін ӛзгерту арқылы жиілікті реттеу n-нің он есе ӛзгерісін алуға мҥмкіндік береді.Теңдеулерге (3.22) сәйкес, қозғалтқыштың айналу жиілігін қуат кӛзінің кернеуін ӛзгерту арқылы реттеуге болады. Бірақ, бҧл зәкір мен қоздыру орамасының бӛлек қуат берумен, яғни тәуелсіз қоздыру қозғалтқышында ғана жасалуы мҥмкін. 6.ТӘУЕЛСІЗ ҚОЗДЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШЫ Тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток қозғалтқышының зәкір орамасы мен қоздыру орамасын тҧрақты кернеудің тәуелсіз кӛздеріне қоздыру орамасының кернеуі ӛзгермеген жағдайда, нӛлдік мәннен бастап зәкір орамасының кернеуін бақылауға болатын мҥмкіндігі болу керек (кернеудің қуат кӛзінен айналу жиілігінің тәуелділігі (3.22) теңдеумен кӛрсетілген).Сонымен іске қосу реостатын пайдалану қажеттілігін жояды (іске қосу кернеуді бірте-бірте ҧлғайтумен жҥзеге асырылады) және айналу жиілігін реттеудің кең диапазонын қамтамасыз етеді. Параллельді және тәуелсіз қоздыру қозғалтқыштарының жҧмыс сипаттамалары тҧрақты кернеудің қуат кӛзіне ҧқсас болады.Генератор—қоздырғыш сҧлбасы. Тҧрақты ток қозғалтқышының айналу жиілігін реттеу ҥшін кернеуді ӛзгерту арқылы, атап айтқанда электр машина тҥрінің тҥрлендіргіші ретінде генератор-қозғалтқыш сҧлбасы (Г-Д сҧлбасы) қызмет етеді. Сҧлба, 3.5 – суретінде жеңілдетіліп кӛрсетілген. Тҧрақты G ток генераторының зәкірі M2 тҧрақты ток қозғалтқышының зәкірімен тікелей қосады. G генераторы M1 қандай да бір бастапқы қозғалтқышымен басқарылады, мысалы, ҥш фазалы асинхронды немесе синхронды қозғалтқышпен (9 және 13-тарауларды қараңыз).LG генераторының қоздыру орамасы және LM қозғалтқышының қоздыру орамасы, ауыспалы кернеу мен тҥзеткіш желісі ретінде, қызмет етуі мҥмкін бірдей тҧрақты кернеу кӛзінен қуат алады. От сети трехфазного напряженияОт сети трехфазного напряжения – ҥш фазалы кернеу желісіненОт выпрямителя или возбудителя – тҥзеткіштен немесе қоздырушыдан 3.5-сурет Генератор-қозғалтқыш сҧлбасыСол мақсатта, генераторды айналып ӛтетін бірдей бастапқы қозғалтқыш M1 айналу арқылы басқарылатын қосымша тҧрақты ток G генераторы қолданылуы мҥмкін. Қоздыру ораманы қуат беруға арналған қосымша генератор қоздырғыш деп аталады. Қоздырғышты қолданған кезде қоздырғыштың қысқыштарында тҧрақты кернеуді сақтау ҥшін, қоздыру ток реттеуін қамтитын, оның параллельді қоздыру сҧлбасын қолданылады.Реостат арқылы G генераторының LG қоздыру шарғының тізбегіндегі реостат кӛмегімен токты реттеп, генератордың магнит ағынын, демек оның ЭҚК де ӛзгертеді ((2.7). теңдеуді қараңыз). ЭҚК ӛзгерген кезде, M2 қозғалтқыштың қысқыштарында кернеу болып табылатын генератордың қысқышында кернеу ӛзгереді. Осылайша, кернеу номиналдыдан тӛмендеу бағытына дейін ӛзгеруі мҥмкін (номиналдыдан жоғары кернеу қабылданбайды), сонымен жиілік номиналды мәннен тӛмендеуге дейін ӛзгереді.G генераторының қоздыру орамасының тізбегіндегі ток ауыстырғыш қозғалтқышты кері бҧруға қызмет етеді.Жиілікті номиналды мәннен жоғарылатуға қарай реттеу ҥшін, M2 қозғалтқышының LM қоздыру шарғының тізбегіндегі токты ӛзгертеді. Қозғалтқыштың қоздыру тогын азайтқан сайын магнит ағыны азаяды, ал айналу жиілігі артады.Г—Д сҧлбасының ПӘК—70 % артық емес.Қарастырылған электрмашиналық тҥрлендіргіш, ең жоғарғы айналу жиілігінің 25- тен асатын ең кіші қатынасты қамтамасыз етеді. Осындай кең ауқымда жиілікті бірсарынды реттеу айнымалы ток қозғалтқыштары ҥшін қол жетпес болады. Осында қарастырылған тізбекті қолданған кезде, жиіліктердің ең жоғары және ең тӛменгі қатынасын теориялық тҥрде алуға болады. Дегенмен, коммутация шарттары бойынша, тым жоғары айналу жылдамдығына жол берілмейді (1.7- бӛлімді қараңыз) және қозғалтқыштың зәкірінде кернеу кедергісінің тӛмендеуімен салыстыруға келетін жылдамдықты тым тӛмен орнату қуаттың тӛмен кернеуімен қамтамасыз етіледі. Осындай жағдайларда жҥктеменің болмашы ӛзгерістері айналмалы жылдамдықта айтарлықтай тербелістерге әкеледі. Автоматты кернеуді тӛмендетудің автоматты ӛтемін пайдаланған кезде, ең жоғары және ең тӛмен жиіліктердің қатынасы 10 000-ға дейін ҧлғайтылуы мҥмкін.Жартылай ӛткізгішті тҥрлендіргіштерді қолдану. Егер кернеудің тиристор түрлендіргішін пайдалансақ Г—Д сҧлбасынан бас тартуға болады.Еск ерт у. Тиристор - тӛрт қабатты p-n-p-n-қҧрылымы мен ҥш p — л ауысулары бар жартылай қҧрылғы. Егер, тиристордың сыртқы электродтарына белгілі қосу кернеуінен аз кернеуді берсек, онда тиристор арқылы ағатын ток аз болады (тиристордың қарсылығы жоғары). Басқарылатын деп аталатын ішкі электродына басқаратын кернеуді берсек қосу кернеуін айтарлықтай тӛмендетуге болады. Осылайша, басқару кернеуі тиристорды ашады. Алты қуатты VS1...VS6 (Тҥзеткіш айнымалы кернеуді бір ӛтіп тҧрған кернеуіне тҥрлендіреді; «Электрондық техника» курсында тҥзеткіштің жҧмыс қағидасы қарастырылады) тиристорларын қосатын ҥш фазалы тҥзеткіш тиристорлы тҥрлендіргіштің негізгі торабы болады (3.6-сурет). Тҥзеткіштің кірісіне Т трансформатордан ҥш фазалы кернеу жҥйесі келіп тҥседі.Тиристорлар импульсті фазалық басқарудың автоматтандырылған жҥйесімен ашылады, оның кӛмегімен тиристорлық басқару электродтарына ҥшфазалы кернеулер жҥйесінің фазалық ауысуын есепке алатын фазалық ығысуларымен импульстер келіп тҥседі.L1 және L2 дроссельдері тиристорлардың ҥшбҧрыштары арасында ағып жатқан теңдестіру токтарын шектеуге арналған. L3 дросселі ҥшфазалы тҥзеткіштің шығуында қалыптасқан кернеудің лҥпілдеуін тегістеу ҥшін ҧсынылған.LM қозғалтқышының қоздыру орамасы жеке басқарылмайтын диод тҥзеткіші арқылы қуат алады.Тиристорлы тҥрлендіргіші бар сҧлбасы генератор-қоздырушы сҧлбасына қарағанда, ықшамырақ болып келеді.От сети 3-фазного напряжения-3-фазалы кернеу желісіненОт системы импульсно-фазового управления-импульсті-фазалы басқару жҥйесінен От выпрямителя-тҥзеткіштен -сурет Тиристорлық тҥрлендіргіш кӛмегімен қозғалтқышты басқару сҧлбасы Ол сенімді, оның жоғары ПӘК және жоғары тез әрекеттігі бар (Г-Д сҧлбасының кіші тез әрекеттігі тҧрақты ток қозғалтқышын қуат беретін, генератордың қоздыру орамасының айтарлықтай индуктивтілігіне байланысты болады).Тиристор тҥрлендіргішінің орнына шағын қуатты тҧрақты ток қозғалтқыштарын басқару ҥшін, диод тҥзетуші кӛпірінен қозғалтқыш зәкірін қуат беруға болады, ол, ӛз кезегінде, айнымалы кернеу желісіне қосылған реттелетін автотрансформаторға қосылған (7.1 - бӛлімін қараңыз) .Қозғалтқышты қоздыру сҧлбасы генератор-қозғалтқыш сҧлбасында кӛрсетілгендей, реттеуші реостат арқылы тҧрақты кернеу кӛзі арқылы қуат алады. Автоматты трансформатордың қайталама орамасының ЭҚК реттеу арқылы осы ораманың орамдар санын ӛзгерту арқылы (автотрансформатордың жылжымалы байланысының орнын ӛзгерту) қозғалтқыштың зәкірінде кернеуді, яғни зәкірдің айналу жиілігін реттейді. Айналу жиілігінің импульстік реттеуі 3.7, а – суретте кӛрсетілгендей сҧлба бойынша жҥзеге асырылады. Осы тізбектің маңызды торабы – бҧл тиристор негізінде жҥзеге асырылатын электрондық кілт (ЭК). Кілттің функциясы тҧрақты U0 кернеу кӛзі арқылы қуат алатын, мерзімді тізбекті ҥзуден тҧрады. Импульстер генераторынан (ИГ) қысқа мерзімді басқаратын импульс VS тиристордың басқару электродына беріледі жәнеоны ашады.Тиристордың ашық жағдайының уақыты тиристорды шунттайтын LC –тізбек параметрлерімен анықталады. Демек, ИГ келетін импульстер жиілігі ӛзгерген сәтте, ИГ- дан импульстерінен қатынасы Т кезеңіне кілттің ашық кҥйінің tи ҧзақтығы ӛзгереді. Кілттің кірісінде, tи мерзімінде болатын тҧрақты U0 кернеуі оның шығуында да болады.Мерзімді тҧйықталу және кілттің ашылу нәтижесінде оның шығуындағы кернеу U0 амплитудасы бар тікбҧрышты импульстардың дәйектілігін ҧсынады (3.7, б-сурет). Электрондық кілтті шығару кезінде Uср орташа кернеуі кӛрсетілген уақыт аралықтары бойынша анықталады: ал, тҧрақты ток қозғалтқышының айналу жиілігі оның қысқыштарындағы орташа кернеуге байланысты болады. Осылайша, басқару импульстер жиілігінің ӛзгеруі қарастырылып отырған сҧлбада айналу жиілігінің ӛзгеруіне әкеледі.L2 дросселі Ія зәкір ток кҥшінің жҥріп тҧруын тегістеуге арналған: дроссельдегі электронды кілтті ажыратқанда, токтың шапшан жойылуына жол бермейтін, ӛзіндік индукцияның ЭҚК пайда болады.-сурет Айналу жиілігінің импульстік реттеуі: а — сҧлба; б — кернеу импульстері Дегенмен, дроссель L2 болған жағдайда VD диоды сҧлбада берілмесе, ток бірден тоқтайды. Шынында да, диод болмаған жағдайда электронды кілт ашылған кезде зәкір тогының тізбегі ашық болады. Кілт жабылған кезде, ток U0 кернеудің кӛзіне қатысты кері (ӛткізбейтін) бағытта қосылғандықтан, диод арқылы ӛтпейді.Бҧл сҧлба, мысалы, тиристор тҥрлендіргіші сияқты, қозғалтқыштың айналу жиілігін кең ауқымда біркелкі басқаруды қамтамасыз етеді. Импульстік бақылау тізбегі, айналмалы кезі ӛзгерген кезде айналу жиілігінің аз ӛзгерісін қамтамасыз етеді, яғни оның механикалық сипаттамалары қатаң болады. Токтың импульсті сипаттамасы, импульстік реттеу сҧлбасының және тиристорлы тҥрлендірудің кемшілігі болып табылады, ол коммутация жағдайларын нашарлатады. 7.ЖҤЙЕЛІ ЖӘНЕ АРАЛАС ҚОЗДЫРУДЫҢ ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫ Жҥйелі қоздыру қозғалтқышы. Жҥйелі қоздыру қозғалтқышының сҧлбасы 3.8, а- суретте кӛрсетілген. Осындай қозғалтқышта жеткізуші сымдарының тогы, арматура тогы және қоздыру тогы бірдей ток болып табылады. Жҥйелі қоздыру қозғалтқышының іске қосылуы, сондай-ақ параллель қоздыру қозғалтқышы сияқты іске қосу реостат кӛмегімен іске асырылу мҥмкін. Дегенмен, жҥйелі қоздыру қозғалтқышы болған жағдайда, бҧл реостаттың ҥш қысқышы емес екеуі болады, ӛйткені оның сҧлбасында параллельді тармағы болмайды. Пусковой реостат-іске қосу реостаты Ход-жҥрісіПуск-іске қосу -сурет. Жҥйелі қоздыру қозғалтқышы: а — іске қосу реостатымен сҧлбасы; б — жҧмыс сипаттамасы Екі қысқышты іске қосу реостатында байланыс доға болмайды (3.4-суретте келтірілген іске қосу реостатпен салыстырыңыз).Қозғалтқыштың жҥйелі қоздыру қозғалтқышының трансформация теңдеуі (3.17) теңдеуге ҧқсас жазылу мҥмкін:UІ = EІ + Р(Rя + Rв), (3.25)мҧндағы Rв — жҥйелі қоздыру орамасының кедергісі.Теңдеулерді жазғандай (3.17) іске қосу жасалған және бастапқы реостат шығарылған деп есептеледі.Теңдеу (3.25) жҥйелі қоздыру қозғалтқышының теңдеуін кӛрсетеді:U = E + І (Rя + Rв). (3.26)Жҥйелі қоздыру қоздырғышының жҧмыс сипаттамалары. Олар, 3.8, b - суретте кӛрсетілген. Бҧл сипаттамалардың дәлелі ретінде, әдетте пайдалы қуат Р2 емес, тҧтынылатын І ток салыстырмалы тҥрде таңдалады (3.4, б – суретімен салыстырыңыз). Себебі білікте қуат кҥшейген сайын (бірақ сызықты тҥрде емес) ток ҧлғаяды, P2 дәлелін І дәлелмен ауыстырғаны, жалпы сипаттамалардың тҥріне айтарлықтай әсер етпейді. Тҧтынатын токтан 3.8, b - суретте кӛрсетілген шамалардың тәуелділік ерекшеліктерін талдайық. Теңдеумен (3.22) ҧқсас айналу жиілігінің теңдеуін жазамыз:(3.27)Жҥктеме ӛзгергенде (І тҧтынылатын ток ӛзгеруімен), қозғалтқыштың айналу жиілігінің негізгі ӛзгеру факторы Фо магниттік ағын (яғни, қоздыру орамасының ағынымен анықталатын магниттік ағын) ӛзгерісі болып табылады. Қозғалтқышта қарастырылған қоздыру тогына тең тҧтынатын ток ҧлғайған кезде негізгі Фо магниттік ағын ҧлғаяды және сонымен бірге негізгі Ф магнит ағыны ҧлғаяды, бҧл теңдеуге сәйкес айналу жиілігінің тӛмендеуіне әкеледі (3.27).Тҧтынылатын ток кӛбейген сәтте, зәкір тізбегіндегі және қоздыру орамасында кернеу тӛмендейді І (Rя + Rв). Бҧл фактор, сондай-ақ айналу жиілігінің тӛмендеуіне әсер етеді. Дегенмен, ток кӛбейген сәтте зәкір реакциясының магнитсіздендіру әсері ҧлғаяды, бҧл магнит ағынының ӛсуін баяулатады. Бҧл белгілі бір дәрежеде кернеудің тӛмендеуіне әсер етеді (нәтижесінде, зәкір реакциясы болмаған жағдайдан гӛрі, пайда болған ағын баяу ӛседі).Жҥйелі қоздыру қозғалтқышының айналу жиілігі тҧтынылатын токқа тәуелділігі, кері пропорционалды тәуелділікке жақын болады (әсіресе, магниттік ағын негізгі токпен пропорционалды болғанда, машинаның магниттік жҥйесінің болмашы толтырғанда): жҥктеме ҧлғайғанда айналу жиілігі ӛте жылдам тӛмендейді, ал бос жҥріс кезінде жҥктемені кеміткенде шексіз ҧлғаяды («тоздыру» қҧбылысы орын алады).Айналу жиілігінің мҧндай жҥктемеге тәуелділігі параллельді қоздыру қозғалтқыш жағдайында орын алатын қатаң сипаттамаға қарағанда, жҧмсақ деп аталады (3.4, b суретті қараңыз).Жҥйелі қоздыру қозғалтқышы арқылы тҧтынылатын токтан айналу жиілігінің тәуелділігі, параллель қоздыру қозғалтқышының реттемелік сипаттамасына ҧқсас болады (яғни айналу жиілігінің қоздыру тогына тәуелділігі), ӛйткені жҥйелі қоздыру қозғалтқышында тҧтынылатын ток қоздыру тогымен сәйкес келеді.Айналу жиілігінің кенет жоғарылауын ескере отырып, жҥктемені азайтқан кезде жҥйелі қоздыру қозғалтқышы номиналдыдан 20...25% тӛмен жҥктемеде, тіпті бос жҥрісте де жҧмыс істемеуі керек.Теңдеуге (3.10) сәйкес, M қозғалтқыштың айналмалы кезі Ф магнит ағынына және Ія зәкір тогына пропорционалды болады (осы жағдайда тҧтынылатын І токқа тең). Тӛмен жҥктемелерде, машинаның магниттік тізбегі нашар қаныққан кезде, полюстердің магниттік ағыны қоздыру орамасының бойымен ағып жатқан ток ҥшін пропорционалды болады: Ф = kІ, мҧнда k - пропорционалды коэффициент. Бҧл жағдайда теңдеу (3.10) келесідей жазылу мҥмкін:М = смФІ = смкІ2, (3.28)яғни, аз қанығу кезінде айналмалы кезі ток шаршысына пропорционалды болады. Осы себепті M (1) айналмалы кезінің қисық сызығының бастапқы бӛлігі, сондай-ақ M2 = f(І)пайдалы иінкүшінің қисық сызығы параболаның формасына ие болады. Жоғары жҥктемелерде магниттік жҥйе кӛп мӛлшерде қанығады, ағын жҥктемеге аз тәуелді болады (дерлік тҧрақты шама болып қалады) және айналмалы кезі тҧтынатын токтың бірінші дәрежесіне пропорционалды болады. Сондықтан, ҥлкен жҥктемелерде M (1) және M2 (1) қисық сызықтар тік сызықтарға жақын болады (3.8, б - суретте M2 пайдалы иінкҥшінің кестесі кӛрсетіледі, бірақ, бос жҥріс иінкҥшінің шамасына M2 кестесінен жоғары мәнге ӛтетін М айналмалы кезі кӛрсетілмеген, (3.15) теңдеуді қараңыз).UІ кӛбейтіндісіне тең P1 тҧтыну қуаты, сызықты заңы бойынша тҧтынатын токқа тәуелді болады, ӛйткені U кернеуінің қуаты сипаттамаларды алу ҥдерісінде ӛзгермейді.Жҥктеме ӛзгерген кезде пайдалы әрекет ŋ коэффициентінің ӛзгеруі, барлық электр машиналарының жалпы сипаттамасы болады.Жҥйелі қоздырудың тҧрақты ток қозғалтқыштары, елеулі іске қосу сәттерді қажет ететін немесе жиі шамадан тыс жҥктеме пайда болатын қҧрылғыларда қолданылады. Теңдеуге (3.28) сәйкес магниттік жҥйенің шағын қанықтылығымен жҥйелі қоздыру қозғалтқышымен тҧтынылатын ток айналмалы кезінің (л/м) шаршы тҥбіріне пропорционалды болатының айта кету керек.Параллель қоздыру қозғалтқышында тҧтынылатын ток (3.10) теңдеуге сәйкес, айналмалы кезінің бірінші дәрежесіне пропорционалды болып келеді. Демек, айналмалы кезі кенет ӛзгерген сәтте, тҧтынылатын ток, сондай-ақ тҧтынылатын қуаты параллель қоздыру қозғалтқышына қарағанда, жҥйелі қозғалтқышта кенет ток секіруі аз болады. Жҥйелі қоздыру қозғалтқышты кері бҧру ҥшін, параллель қоздыру қозғалтқыштың кері бҧру әдісі қолданылады (3.5 бӛлімін қараңыз).Жҥйелі қоздыру қозғалтқышының айналу жиілігін реттеу. Ол келесі жолдармен жҥзеге асырылады:Реттеу реостатына қоздыру орамасын жҥйелі қосу арқылы кернеуді ӛзгерту;қоздыру орамасына параллель реттеу реостатына қосу арқылы қоздыру тогының ӛзгеруі;қоздыру шарғысының пайдаланылған орамдар санын ӛзгерту арқылы қоздыру тогын ӛзгерту;Қозғалтқыштарды ӛзара қосу жолын ӛзгерту (екі немесе одан да кӛп қозғалтқышты бір уақытта пайдалану кезінде).Аталған әдістерді егжей-тегжейлі қарастырайық.Реттейтін реостатты қозғалтқышқа жҥйелі қоссақ, онда қуат беретін кернеуді ӛзгерту арқылы айналу жиілігін реттей аламыз. Реостатты қосқан кезде кернеу, зәкір тогы және магнит ағыны бір уақытта азаяды. Теңдеуге сәйкес (3.22) кернеудің тӛмендеуі оның айналу жиілігінің тӛмендеу жағына қарай, ал ток пен магнит ағынның тӛмендеуі оның жоғарылау жағына қарай әсер етеді. Дегенмен, кернеудің ӛзгеруі анықтаушы фактор болады. Сонымен, қозғалтқышқа жҥйелі тҥрде қосылған реостатты енгізу арқылы, айналу жиілігі тӛмендейді.Егер, реттейтін реостатты қоздыру орамаға параллельді қоссақ, ток осы реостатқа бӛлінеді; қоздыру орамасының тогы тӛмендейді, тиісінше магнит ағыны азайып, зәкірдің айналу жиілігі теңдеуге (3.22) сәйкес артады. Қоздыру орамасы мен реостаттың параллель қосындысының кедергісі қоздыру орамасынан тӛмен болады, ал қоздырғыштың зәкірінде ҧлғаяды. Осылайша, осы әдісті қолданғанда пайда болатын кернеудің ӛзгеруі қоздыру тогының ӛзгеруімен дәл сол бағытта жиіліктің ӛзгеруіне әсер етеді.Екі сипатталған әдістер қозғалтқыштың ПӘК тӛмендеуіне әкеледі.Сондай-ақ, айналу жиілігін қоздыру орамдарын бӛліп шығару арқылы реттеуге болады: ораманың жеке орамдарынан иілгіштер жҥргізіледі және қуат кӛзінен ӛткізгішті әртҥрлі иілгіштерге қосып, пайдаланылған шарғы орамдар санын ӛзгертеді. Пайдаланылған орамдар санын азайту магнит ағынының тӛмендеуіне, демек, айналу жиілігінің ӛсуіне сәйкес келеді. -сурет Қозғалтқыштарды қосу әдістері (іске қосатын және ауыстыратын қҧрылғылары кӛрсетілмеген):а — параллельді қосу; б — жҥйелі қосу Трамвайлар, метро локомотивтері, тартқыш крандар қондырғыларында бір уақытта бірнеше қозғалтқыштар жҧмыс істейді. Егер қозғалтқыштар параллельді қосып (3.9, а - сурет) және Лрег реттеуші реостатын ӛшірсе (яғни, оның кедергісіне нӛлдік мәнін орнатсақ), онда қозғалтқыштардағы кернеу желі кернеуіне тең болады және айналу жиілігі ең жоғары болады. Қозғалтқыштар жҥйелі тҥрде қосылса (сурет 3.9, b), қуат беру кернеуі екі есе азаяды. Реттейтін реостатпен қосымша реттеу жасалады.Жоғары жҥктемелерде айналу жиілігінің кенет тӛмендеуін, ал айналым жиілігі айтарлықтай ҧлғаюын талап ететін кӛліктер мен кӛтеру қҧрылғыларынан басқа жҥйелі қоздыру электр қозғалтқыштары іштен жанатын қозғалтқыштарда стартер ретінде кеңінен қолданылады.Аралас қоздыру қозғалтқышы. Егер, 3.4, а - суреттегі сҧлбасын зәкір мен іске қосу реостат арасында қосылған жҥйелі қоздыру орамасымен толықтырсақ, біз аралас қоздыру қозғалтқышының сҧлбасын аламыз. Параллельді (шунтталған) орама бойымен І тҧтынылатын ток пен Ія зәкір тогына айырмашылығына, ал жҥйелі (сериесті) орама бойымен Ів с зәкір тогына немесе І және Ів токтар айырмашылығына тең ток ӛтеді.Аралас қоздыру қозғалтқыштары параллельді және жҥйелі қозғалтқыштардың сипаттамалары арасындағы аралық сипаттамаларға ие болады, бірақ екі қоздыру орамаларын тиісті қосу қажет, яғни олардың магнит ағындары бҥктелетін болу керек.Аралас қоздыру қозғалтқыштары қоздырудың екі режимінің артықшылықтарын пайдалану қажет болған жағдайларда қолданылады, атап айтқанда: іске қосу кезінде елеулі іске қосу сәтін және ҥлкен жылдамдықты алу қажет болғанда, бірақ жҥктеменің ӛзгеруі мен айналу жиілігіне елеулі ӛзгеруіне жол беріледі. Атап айтқанда, электр қозғалтқыштарын, компрессорларды, металл кесетін станоктарды, роликті диірмендерді, кӛтергіш қҧрылғыларды, механикалық қайшыларды, престерді жҥргізуге арналған. Қозғалтқыштың тҧрақты жҧмысын қамтамасыз ету ҥшін параллель қоздыру қозғалтқышына тҧрақтандырғыш ораманы орнату туралы 3.4-бӛлімде айтылған, бҧл аралас қоздыру қозғалтқышының басқа қолданысы туралы болған.Жҥйелі қоздыру қозғалтқышына қарағанда, аралас қоздыру қозғалтқышы бос жҥріс режимінде жҧмыс жасай алады, ӛйткені параллель орамада параллель ағынның болуы, осы режимде айналу жиілігін шектейтінің ескеру маңызды (егер білікте жҥктемені кемітсе, зәкір тогы ӛте тӛмен болады, ал параллель ораманың тогы азаймайды, себебі ол қоздырғыштың қуат кӛзінің кернеуімен анықталатынын еске саламыз).Арнайы мақсаттарға байланысты, аралас қоздыру қозғалтқыштың сипаттамалары параллельді немесе жҥйелі қоздыру сипаттамаларына сәйкес болуы мҥмкін, ол ҥшін екі орамалардың орамдарының тиісті сандарын таңдау керек.Айналу жиілігі параллельді қоздыру орамасының тізбегінде реостатпен реттеледі (3.5 - бӛлімін қараңыз). 8.ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗДЫРҒЫШТАРЫНЫҢ ТЕЖЕУІ Тежеудің ҥш электр әдістері қарастырылады: динамикалық, кері қосу және рекуперациялық. Барлық әдістерді бір ерекшелік біріктіреді: қозғалтқыш тежеу кезінде генератор режиміне ӛтеді. Бҧл жағдайда электрмагниттік кҥштер зәкір орамасының ӛткізгіштер қозғалысына қарсы бағытталған (1.1-суретті қараңыз), сондықтан электрмагниттік иінкҥш зәкір айналуына қарсы бағытталған болады.Динамикалық тежеу. Тәуелсіз немесе параллель қоздыру айналмалы қозғалтқыштың динамикалық тежеу жағдайын жасау ҥшін, келесі қажет:қозғалтқыштың зәкірін қуат кӛзінен ажыратылуы керек және R кедергісімен кедергіге тҧйықтау керек;қоздыру орамасын полярлықты ӛзгертпестен қуат кӛзіне қосып қалдыру.Қозғалыс режимінде зәкір тогының бағыты қуат кӛзінің полярлығы бойынша анықталады, ал оның айналу кезінде зәкірге индукцияланған ЭҚК токқа қарсы бағытталады (қарсы ЭҚК (3.1 бӛлімін қараңыз)). Зәкірді кедергіге ауыстырғаннан кейін, зәкір тогының бағыты ЭҚК бағытымен анықталады, ал ток ӛткізгіштің әр белсенді ӛткізгішіне әрекет ететін электрмагниттік кҥш сол қолдың ережесіне сәйкес бағытты ӛзгертеді. Сондықтан, айналмалы иінкҥштен тежегіш иінкҥшіне электрмагнитті иінкҥштің де бағыты ӛзгереді. Тежеу ҥрдісінде электрмагниттік иінкҥш ((3.10) теңдеуін қараңыз) азаяды. Іс жҥзінде, генераторлық режимде Ія зәкір тогы индукцияланған ЭҚК анықталады. Тежеу кезінде ЭҚК азайғандықтан ((2.7) теңдеуді қараңыз), зәкір тогы және электрмагниттік иінкҥш азаяды. Тежеу ҥдерісінде пайда болатын электр энергиясы Rкедергіде жылуға айналады.Динамикалық тежеу режиміне ауысу ҥшін, жҥйелі қоздыру қозғалтқышында:1)қуат кӛздеріне қосылатын сымдардың ҧштарын, кӛздерінен ажыратып, R кернеуімен кедергіге қосу керек;2)жҥйелі қоздыру орамасына қосылған сымдардың ҧштарын орындарымен ауыстыру қажет. Соңғысы зәкір тогының бағытын ӛзгерту кезінде, қоздыру орамасының магнит ағынының бағыты ӛзгергенде қажет.Ауыстырудың екеуі де бір пакетті ауыстыру арқылы жҥзеге асырылады.Қозғалтқыштың динамикалық тежеу сәтінде, қоздыру орамасы параллель және тәуелсіз қоздыру кезінде сыртқы кӛзден қуат алады. Жҥйелі қоздыру орамасында ток индукцияланған ЭҚК әсерінен ағып кетеді және қоздыру ағымы ЭҚК тӛмендеуімен азаяды.Кері қосумен тежеу. Кері қосумен тежеу шарттары қозғалтқыштың айналу бағытын ӛзгерту шарттарына сәйкес келеді (кері бҧру (3.5) бӛлімді қараңыз). Терминологиялық айырмашылық, кері бҧру қозғалтқыш тоқтағаннан кейін, ал тежеу айналу кезінде пайда болуымен қорытындыланады. Кері қосу тежеуді жҥзеге асыру ҥшін қажет:1)кӛзден қозғалтқыштың зәкіріне дейінгі сымдардың ҧштарын ауыстыру;2)полярлықты ӛзгертпестен қоздыру орамасын кӛзге қосып қою.Қозғалтқышты кері қосумен тежеу режиміне ауыстырғанда, кернеудің қуаты полярлықты ӛзгертеді, ал индукцияланған ЭҚК бағыты ӛзгермейді, себебі ол айналу бағытымен анықталады. Осы жағдайларда зәкір тогы (3.19) теңдеуге сәйкес тең болады. Минус белгісі ток бағытының ӛзгерісін білдіреді. Ток шамасы, іске қосу ток шамасынан айтарлықтай асады ((3.20) теңдеуді қараңыз), сондықтан қозғалтқышты ауыстыру сҧлбасы қуат кӛзі полярлығының ӛзгеруімен бір мезгілде зәкір тізбегіне кедергісі бар кедергі шамамен 2 есеге дейін іске қосу реостатының кедергісін асатындай етіп жасалу тиіс (3.4 бӛлімін қараңыз).Қозғалтқыш тоқтағаннан кейін оны қуат кӛзінен ажырату керек, әйтпесе айналу бағыты ӛзгереді (кері бҧру).Кері қосумен тежеу - бҧл ең тиімді, бірақ ҥнемді емес тежеу тәсілі, себебі қозғалтқыштың механикалық энергиясы мен қозғалтқышты іске қосу механизмнің тӛмендеуі қуат кӛзінің электр энергиясымен байланысты болады.Рекуперативті тежеу. Тҧрақты ток қозғалтқышының айналу жиілігі (3.22) теңдеуімен анықталады, ал Ія зәкір тогы біліктегі жҥктемеге байланысты болады. Бос жҥріс кезінде зәкір тогы аз болады, ал айналу жиілігі ең ҥлкен мәнге ие болады. Егер, қозғалтқыш білігіне айналу жиілігін одан әрі арттыратын сыртқы айналым иінкҥшін қоссақ, онда зәкір тогы нӛлге дейін тӛмендейді, содан кейін бағытты кері бҧрады. Бҧл қозғалтқыштың генератор режиміне ауысқанын білдіреді: қозғалтқыш теңдеуінің орнына (3.18), генератордың теңдеуі (2.4) ағымдағы белгі ӛзгерген кезде дҧрыс болады.Зәкір тогы нӛлге тең болатын электр машинасының жҧмыс тәртібі, қозғалтқыш пен генератордың режимдерінің арасында мінсіз бос жҥріс деп аталады. Бҧл режимде зәкір айналу жиілігі болады: Генератор режимінде машинаның электрмагниттік иінкҥші тежейтін болады: рекуперативтік тежеу деп аталатын (ағылшын тілінен recuperatіve — кҥшін қалпына келтіретін) қозғалтқыштың кинетикалық энергиясы және оның жҧмыс істейтін механизмі жылу тҥрінде таратылмайды, бірақ қуат кӛзіне қайта оралады.Рекуперативті тежеу электр тасымалдауда кеңінен қолданылады, атап айтқанда электр пойыздарында. Бҧл тежеу әдісімен ӛндірілетін энергия басқа байланыс пойыздарына немесе жалпы энергия жҥйесіне байланыс желісі арқылы тасымалданады.Рекуперативті тежеу, сондай-ақ, тҥсіру кезінде жҥк жылдамдығын азайту ҥшін, кран қҧрылғыларында қолданылады.Электр кӛліктерінде рекуперативті тежеу арқылы шығарылатын энергия аккумуляторларды қуат беру ҥшін пайдаланылады.Айтылғаннан электр тежеудің бҧл тәсілі кез-келген тізбектің ӛзгеруін талап етпейтіні тҥсінікті. Осыған қоса, ол ең ҥнемді болады, себебі оның электр энергиясы қуат кӛзіне қайтарылады. Дегенмен, бҧл әдіс тек қозғалтқыш мінсіз бос жҥрістің айналу жиілігінен жоғары жиілікте айналғанда, әсіресе электр поездің тӛмен қарай қозғалысында жҥзеге асырылады. Дегенмен, поездердің рекуперативті тежеуі қозғалыс жылдамдығын тӛмендетуге және кӛлденең нысандарда азайту ҥшін қолданылады. Осы мақсатта қозғалтқыштың қоздыру тогын артады, бҧл полюстердің магнит ағынының ҧлғаюына әкеледі. Сонда, (3.22) теңдеуге сәйкес қозғалтқыштың айналу жиілігі тӛмендеу керек. Бірақ бҧл, кӛлік қҧралының массасы ҥлкен болуына байланысты, тез арада орындалмауы мҥмкін, ал қозғалтқыштың айналу жиілігі бастапқыда мінсіз n0 бос жҥріс жиілігінен артық болады және қозғалтқыш генераторлық режимде жҧмыс істейді, онда тежегіш электрмагниттік иінкҥш жылдамдықты азайту ҥдерісті тездетеді.Қарастырылған тежеу әдісі тәуелсіз және параллель қоздыру қозғалтқыштарына қолданылады. Жҥйелі қоздыру қозғалтқышы бос жҥріс режимде 3.7-бӛлімде кӛрсетілгендей жҧмыс істей алмайды (оның мінсіз бос жҥріс жиілігі шексіздікке ҧмтылады). Мҧндай қозғалтқыштың рекуперативті тежеуін енгізу ҥшін, оның қоздыру қозғалтқышын параллель немесе тәуелсіз қоздыруға ауыстыру қажет, яғни бҧл жағдайда сҧлбалық ӛзгерту қажет. ТҦРАҚТЫ ТОК ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРЫНЫҢ АРНАЙЫ ТҤРЛЕРІ Орындаушы қозғалтқыштар. Электрмеханикалық автоматтандырылған басқару және реттеу жҥйелерінде, электрлік сигналды механикалық қозғалысқа айналдыру қажет болған жағдайда қолданылады - біліктердің айналуы. Мысал ретінде - ӛлшеу кӛпірінің ӛзін-ӛзі теңестіру тәсілі болу мҥмкін. (Ӛлшеу кӛпірі электрлік кедергі, индуктивтілік, сыйымдылықты және электр тізбегінің басқа параметрлерін ӛлшеу қҧралы болып табылады). Кӛпірмен ӛлшеу кезінде оның тармақтарының біріне - ӛлшеу диагоналында - нӛлдік кернеу орнатылуы керек. Егер осы тармақтағы кернеу нӛлге тең болмаса, онда ол кҥшейтіледі және жылжымалы байланысын қозғайтын механизмді іске қосатын орындаушы қозғалтқышқа беріледі; қозғалтқыштың айналу бағыты ӛлшеу диагоналында кернеудің полярлығы арқылы анықталады. Тҥйіспе ӛлшеу диагоналындағы кернеу нӛлге тең болатын дәрежеге ауысады, ӛйткені осы уақытта орындаушы қозғалтқышқа электр қуатының берілуі тоқтайды. (Сандық ӛлшеу кӛпірлерінде орындаушы қозғалтқыш және қозғалмалы бӛліктер болмайды; барлық операциялар электронды сҧлбалармен орындалады.)Орындаушы қозғалтқыштар – бҧл тӛмен қуатты машиналар (ондаған және жҥздеген ватт). Оларға қажетті талап - тӛмен инерция, демек, зәкірдің аз массасы болып табылады.Дискіл ік зәкірі бар қозғалтқ ыш . Ең тӛмен қуаттың орындаушы қозғалтқыштарында аталған талап, зәкірді электр оқшаулағыш материалдың (мысалы, текстолит) жҧқа дискісі тҥрінде жасалатын талаппен қанағаттандырылады. Дискінің екі жағында электрохимиялық әдіспен (баспа тақтасы сияқты) орама ӛткізгіштерін жҥргізеді. Диск ось бағыты бойынша магниттік ағын қалыптастыратын позициялардың арасында ауысады. Коллектордың болмауы: щеткалар тікелей дискінің бетіне сырғиды.Қ уыс з әкірі бар қоз ғалтқ ыш . Зәкір инерциясын тӛмендетудің тағы бір әдісі - зәкір орамдарын және ауыр ферромагниттік ӛзегін бӛлуімен қорытындыланады. Орама цилиндрлік тіректе жинақталады және пластикпен толтырылады (дискілі зәкір сияқты басылған орамалар да болу мҥмкін). Орама бӛліктердің ҧштары кәдімгі қозғалтқыштағыдай коллекторлық тілімшелерге қосылады. Орамасымен қуыс цилиндрдің ішіне жылжымайтын ферромагниттік зәкір орналасқан. Қуыс зәкірі бар қозғалтқыштың статоры кәдімгі тҧрақты ток қозғалтқышының статорларына ҧқсас болады.Қозғалтқышты айналдыруға қажет болған жағдайда, сигнал қолданылатын орындаушы қозғалтқыштың орамасы, басқару орамасы деп аталады. Осылайша, сол сияқты зәкір орамасы (әдеттегі қозғалтқышқа ҧқсас) және полюстер орамасы әрекет ету мҥмкін. Сәйкесінше, қоздыру орамасы полюстің орамасы немесе зәкір орамасы болуы мҥмкін. Сонымен қатар, тҧрақты магниттен қоздыру қолданылады.Шҧралы қозғалтқыштары. Щеткалар мен коллектор арасында сырғымалы байланыстың болуы, тҧрақты ток қозғалтқыштарының маңызды кемшілігі болады. Біріншіден, коллекторды мерзімді тазалап және щеткаларды ауыстыру қажет. Екіншіден, қозғалтқыштың ең жоғарғы қуаты шектеледі. Ҥшіншіден, коллекторлық-щеткалы торабында ҧшқын болу мҥмкіндігі, жанғыш және жарылғыш орталарында, атап айтқанда, химиялық ӛндірісте коллекторлы қозғалтқыштарды, сондай-ақ бҧрғылау қондырғыларын қолдануға мҥмкіндік бермейді.Айнымалы ток қозғалтқыштарының (асинхронды және синхронды) ІІІ-тарауда кӛрсетілген кемшіліктері болмайды. Дегенмен, соңғысы коллекторлы қозғалтқыштардың пайдалы қасиеттеріне ие емес, атап айтқанда кең ауқымда айналу жиілігін бірқалыпты реттеуге мҥмкіндігі жоқ.Шҧралы қозғалтқыштардың қҧрылымы айнымалы ток қозғалтқыштарының және коллекторлы қозғалтқыштардың артықшылықтарын біріктіреді.Кӛбінесе, зәкір орамасы жылжымайтын статорға орналастырылатын, ал қоздыру орамасы айналмалы бӛлікке - роторға орнал аст ырыл атын қозғалтқыштың шҧралы қҧрыл ымы пайдаланылады. (Статор және ротор функцияларын тарату кӛбінесе айнымалы ток машиналарында қолданылады).Қоздыру орамаларының ҧштары, тҧрақты ток кернеуінің кӛзінен щеткалар арқылы қуат берілетін тҥйіспелік сақин ал арға қосылады. Осылайша, щетка тҥйіспесі қарастырылып жатқан машинада бар, бірақ біріншіден, қоздыру сҧлбасы бойынша тҧтынылатын қуат зәкір тізбегінің қуатынан бірнеше есе аз болады, ал екіншіден, коллекторға қарағанда тҥйіспелік сақиналар біртекті болып табылады; оларда коммутация болмайды, сондықтан іс жҥзінде ешқандай ҧшқын кездеспейді.Статордың зәкір орамасы бірнеше бӛліктерге бӛлінеді. Бӛліктер бір-біріне қатысты кеңістікте жылжытылған. Айнымалы токтың ҥш фазалы машинасының орамасына ҧқсас статордың ҥш бӛлікті орамасы 3.10-суретте кӛрсетілген.Статор орамасы тҧрақты кернеу кӛзіне басқарылатын тиристор коммутаторы арқылы қосылады, оның функциясы статор орамасының жекелеген бӛліктері арқылы қажетті уақыт аралығында токтын ӛтуін қамтамасыз етеді. -сурет. Коммутатордың тәуелді басқаруымен шҧралы қозғалтқышының сҧлбасы Коммутатор сҧлбасы басқарылатын тиристор тҥрлендіргіштің тізбегін қайталайды (3.6-суретті қараңыз).Тиристор тҥрлендіргішімен қозғалтқышты басқаруға арналған сҧлбадағы ҥш фазалы желі қуат кӛзі болып табылады және тҥрлендіргіш тҥзеткіш функциясын орындайды, ал шҧралы қозғалтқышының сҧлбасында коммутатор статор орамасының бӛліктері арқылы әр мезгілде ток ағымын қамтамасыз ететінде айырмашылығы болады. Бірінші аталған сҧлбаның кіріс қысқыштары шығатын екінші қысқыштар болады және керісінше.Тиристор шҧралы болады, яғни тек бір бағытта ток ӛткізетін элемент (яғни, осы тҥрдегі қозғалтқыштардың атауы осыдан шыққан) болып табылады. Бірақ, алдын 3.6- бӛлімдерде айтып келгендей, тиристор басқаратын кернеу импульсінің ішкі - бақылау - электродына қолданылған кезде ғана ток ӛтеді.Басқаратын импульстер тиристорларға ауыспалы тҥрде кезекпен қолданылады, осылайша ток А, В және С зәкір орамаларының бӛліктері арқылы кезекпен ӛтеді (басқару импульстерінің кӛзі кейінірек талқыланады). Нәтижесінде ағымдағы жҥйе ІA, 1B, 1C ҥш фазалық жҥйеге ҧқсас болып қалады.Статор орамаларының бӛліктері бойынша токтардың кезекпен ӛтуіне байланысты, жылжымайтын статордың магнит ӛрісі айналмалы болады; ол роторды айналатын магнит ӛрісіне ҧқсас болады (ол туралы толық анықтама 8.1-бӛлімде берілген). Ротор, сондай-ақ электромагнитті ҧсынады және статор ӛрісінің әсерінен ротордың солтҥстік полюсі, ҥнемі статордың оңтҥстік полюс (оның тартылуына байланысты) ӛрісіне қарай және кері бағытталады. Егер, ротордың бҧрыштық жағдайына қарамастан, басқару сигналдары тиристорлардың коммутаторларына келіп тҥссе, шҧралы козғалтқышының қасиеттері синхронды қозғалтқыштың қасиеттерінен іс жҥзінде ерекшеленбейді (13.1 бӛлімін қараңыз) және тҧрақты ток машинасының артықшылықтары болмайды.Егер тиристорларды жабық кҥйден ашық кҥйге ауысуы ротордың орналасуына байланысты болса, осы артықшылықтарды іске асыруға мҥмкіндік болады. Коммутатор жҧмысының тәуелділігін қамтамасыз ету ҥшін, ротордың орналасу датчиктері (РОД) қолданылады.Ротордың орналасу датчиктері - тҧрақты ток ӛткізетін орамасы бар ротордан және магниттік ӛріске сезімтал элементтерден тҧратын қҧрылғы. РОД ротор шҧралы қозғалтқышының роторымен бірдей білікке орнатылған және соңғысының қозғалысын қайталайды. Сезімтал элементтер тҥрлі қағидаларға негізделуі мҥмкін.Холл әсерін қолданылатын элементтер қолданылады.Мҧндай элемент шетінде электродтары бар жартылай ӛткізгіш тілімшені ҧсынады. Ҧзындық бағытта тілімше арқылы тҧрақты ток ӛткізіледі. РОД роторы ӛзінің полюсімен тілімшеге бағытталған, оның магнит ӛрісі тілімшенің жазықтығын оған перпендикулярлы ӛтеді. Тілімше тогын тудыратын бос қуат тасымалдаушылар ротордың ӛрісінен электрмагниттік кҥш әсер етеді, оның бағыты сол қол ережесімен реттеледі.Осы кҥштің әрекетінен қуат магнит ӛрісінің кҥш сызықтарына да, осы қуаттарды жасайтын ток бағытына да перпендикулярлы жылжиды. Демек, ток бағытына параллельді тілімшелер шеттерінің арасында потенциалдар айырмашылығы жасалады. Басқару сигналын қалыптастыру ҥшін басқарушы блокқа (ББ) жіберіледі, оның әрекетінен коммутатор тиристорларының бірі ашылады. Ротордың орналасу датчигінің сезімтал элементтер саны коммутатордың тиристорлар санына сәйкес келеді.РОД жҧмысының нәтижесінде шҧралы қозғалтқышының орамасының бӛліктерінде токтардың дҧрыс таратылуы қамтамасыз етіледі.Тиристорлы коммутаторлар жоғары қуатты шҧралы қозғалтқыштарында қолданылады, себебі қуатты тиристорлардың ҥлкен токты (мыңдаған ампер) ӛткізуге шамасы бар. Орташа электр қозғалтқыштарында транзисторлардағы коммутаторлар қолданылады.Шҧралы қозғалтқыштарының айналу жиілігі, коллекторлы қозғалтқыштар әдісімен реттеуге болады. Бҧл, атап айтқанда, тиристор коммутаторының қуат кернеуін реттеу арқылы жасалады.Тҧрақты ток қозғалтқыштарының арнайы тҥрлеріне, тҧрақты магниттерден қоздыру қозғалтқыштарды қосуға болады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Магнит ӛрісіне орналастырылған ток ӛткізгішінің мысалында электр қозғалтқышының жҧмыс қағидаларын тҥсіндіріңіз.Қозғалтқыш қысқыштарында кернеу теңдеуін жазып алыңыз. Генератор қысқыштарында кернеу теңдеуінен немен ерекшеленеді?Тҧрақты ток қозғалтқышындағы коллектордың рӛлі қандай?Тҧрақты токтың электрмагниттік иінкҥші қандай параметрлерге байланысты?Қозғалтқыштың тҧрақтылығы неге байланысты болады?Іске қосу реостаттың рӛлі қандай? Іске қосу реостатпен қозғалтқышты іске қосу рәсімін сипаттаңыз.Параллель қоздырудың тҧрақты ток қозғалтқышының іске қосудың басқа әдістері қандай?Қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамалары деген не? Параллельді тҧрақты ток қозғалтқышының жҧмыс сипаттамалар тҥрін тҥсіндіріңіз.Тҧрақтандыру орамасының мақсаты қандай?Параллель қоздыру қозғалтқышының тҧрақты токтың кері бҧруы қалай орындалады?Зәкір тізбегіндегі реттеу реостат кӛмегімен параллель қоздыру қозғалтқышының айналу жиілігін реттеудің артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?; қоздыру тізбегіндегі реттеу реостат арқылы; қуат беру кернеуді ӛзгерту арқылы?Тҧрақты ток қозғалтқышының реттемелік сипаттамасы деген не? Параллель қоздыру қозғалтқышының реттемелік сипаттамасының ерекшеліктері қандай және осы ерекшеліктер қалай тҥсіндіріледі?Тҧрақты ток қозғалтқышының тәуелсіз қоздыру әдістері қандай? Ӛздігінен қоздыру қозғалтқыш алдында тәуелсіз қоздыру артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?Жҥйелі қоздыру қозғалтқыштардың жҧмыс сипаттамаларын атаңыз?Жҥйелі қоздыру қозғалтқыштарының айналу жиілігі қалай кері бҧрылады және реттеледі?Аралас қоздыру қозғалтқыштар сипаттамаларының ерекшеліктері қандай? Аралас қоздыру қандай жағдайларда қолданылады?Тҧрақты ток қозғалтқыштарын тежеу әдістері қандай? Рекуперативті тежеудің артықшылығы қандай?Орындаушы қозғалтқыштар конструкцияларының ерекшеліктері қандай?Тҧрақты ток коллекторлы ток қозғалтқыштар мен синхронды және асинхронды қозғалтқыштардың алдында шҧралы қозғалтқыштарының артықшылығы қандай? ТРАНСФОРМАТОРЛАРІІБӚЛІМТарау Трансформаторлардың әрекет қағидасы мен қҧрылымыТарау Бір фазалы трансформаторлардың бос жҥріс режимі, жҧмыс режимі және қысқа тҧйықталуы.Тарау Ҥш фазалы генераторлар және олардың параллель жҧмысыТарау Арнайы трансформаторлар тҥрлері      ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ӘРЕКЕТ ҚАҒИДАСЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚҦРЫЛЫМЫ 1..ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ҚЫЗМЕТІ ЖӘНЕ ӘРЕКЕТ ҚАҒИДАСЫ Трансформаторлардың қызметі. Трансформатор — бҧл бір кернеулі айнымалы токты екінші кернеулі айнымалы токқа тҥрлендіруге немесе жеке жағдайларда, кернеу жиілігі мен сымдар санын тҥрлендіруге арналған, екі немесе одан да кӛп орамасы бар статикалық (айналмалы бӛліктері жоқ) электромагнитті тҥрлендіргіш. Трансформаторлардың қҧрылымы мен міндеттері бойынша кӛп тҥрлері болады.Қ уатт ы тр ан сфор маторл ар электр қуатын электр станциясынан тҧтынушыға беру кезінде пайдаланылады. Электр станцияларында орналасқан генераторлар 10(35) кВ кернеуі кезінде электр қуатын ӛндіреді. Энергияны ҥлкен қашықтыққа ҥнемді тарату ҥшін, кернеуді 750 — 1 150 кВ дейін арттыратын к ӛт ер уш і трансформаторларды қолданады. Кернеу артқан кезде ток азаяды, себебі, трансформатор берілетін қуатты кҥшейтпейді (кҥшейткіш болып табылмайды), сондықтан, қажетті сымдардың қимасы азаяды, бҧл металды едәуір ҥнемдейді. Тҧтынушыларға электр қуатын бермес бҧрын, кернеуді тағы да тӛмендету керек; бҧл т ҥ с і р уш і трансформаторлармен орындалады.Қуатты трансформаторлардан басқа, мәні ҥлкен айнымалы кернеуді ӛлшеуге арналған ӛлше уі штік трансформаторлар , сондай-ақ, мәні ҥлкен айнымалы токты және де жоғары кернеулі желілерде токты ӛлшеу ҥшін қолданылатын, токтың ӛлше уішт ік тр ан сфо рматор лары кеңінен таралған.Арнайы трансформаторлар электрмен дәнекерлеу, доғал электр пештеріне қуат беру, кернеу жиілігі мен сымдар санын тҥрлендіру ҥшін қолданылады. Қуаты шағын трансформаторлар автоматика қҧрылғыларында, сондай-ақ, байланыс қҧралдары мен бҧқаралық ақпарат жҧмыстары кезінде қолданылады.Кез келген трансформатор тҧйық магнит ӛткізгішінің (білік) ҥстінде орналастырылған, электр машиналар орамаларының біліктері сияқты, жҧмсақ магнитті ферромагнитті материалдан (электртехникалық болаттан) жасалған екі немесе одан да кӛп орамадан тҧрады.Қуат кӛзіне қосылатын трансформатордың орамасы бастапқы орама деп аталады. Жҥктемеге жалғанатын орама екінші реттік орама деп аталады. Аса жоғары кернеулі орама (бастапқы немесе екінші реттік орама) жоғары кернеулі (ЖК) орама деп аталады. Аса тӛменгі кернеулі орама — төменгі кернеулі (ТК) орама деп аталады. Егер, бастапқы орама ЖК болса, онда трансформатор тҥсіруші трансформатор деп аталады, кері жағдайда, кӛтеруші трансформатор болады. Орамалар мен магнит ӛткізгіштердің қҧрылымы 4.2. - тарауда толығырақ сипатталған.және 5 - бӛлімдерде ең алдымен, бір фазалы трансформаторлар қарастырылады.Трансформатордың әрекет қағидасы. Генератор сияқты (1.1 - бӛлімін қараңыз), ол электрмагнитті индукция қҧбылысына негізделген, оның мағынасы – егер, кеңістіктің біршама аймағын ӛзгеремелі магнит ағыны ӛтсе, онда бҧл аймақта индукцияның ЭҚК деп аталатын, электр қозғаушы кҥші пайда болады. Егер, ӛзгермелі магнит ағыны ӛткізгіш контурмен шектелген ауданын ӛтсе, онда бҧл контурда ЭҚК индукциясының әрекет етуімен индукциялық ток пайда болады (бҧл қҧбылыс сол мақсаттарға сәйкес, 1.1 -бӛлімде қарастырылған).Электр машинадағыдай, трансформаторда да, басқа орамамен жасалған магнит ағыны ӛзгерген жағдайда, бір орамадағы ЭҚК пайда болғандықтан, электрмагнитті индукциясының жеке жағдайы – өзара индукция туралы айтады.Мысалы, трансформатордың бастапқы орамасы, әрекет етуші U1 белгісі бар айнымалы кернеу кӛзіне жалғансын, ал екінші реттегі орама ажыратылсын. Бастапқы орама бойынша Ф1 магнит ағынын жасайтын, І0 әрекет етуші белгісі бар айнымалы ток жҥреді. Магнит ӛрісінің кҥш желісінің кӛп бӛлігі, негізгі Фо магнитті орам жасап, бастапқы және екінші реттегі ораманың орамдарын ӛтіп, магнит ӛткізгіші бойынша тҧйықталады. Орама орамы арқылы магнит ағыны – бҧл магнит ӛрісінің В индукциясының S айналма ауданының кӛбейтіндісіне (егер, магнит ӛрісінің кҥш желісі айналманың жазықтығына перпендикуляр болса) тең шама екенін еске саламыз.Бастапқы ораманың тогымен пайда болған магнит ӛрісі кҥш желісінің аз бӛлігі магнитсіз ортада, магнит ӛткізгішінен тыс тҧйықталады және екінші реттегі ораманың орамдарынан ӛтпейді. Бҧл кҥш желілері бастапқы ораманың Фп1 сейілту ағынын жасайды. Сейілту ағыны энергияны трансформаттауға қатыспайды. Сонымен, бастапқы және екінші реттегі орамалардың барлық орамдары Ф0 айнымалы магнит ағынымен ӛтеді. Онда, электромагнитті индукция заңына сәйкес, екі ораманың әр орамында, уақыттың әр мезетінде магнит ағынның ӛзгеру жылдамдығымен анықталатын, Евит ЭҚК индукциясы туындайды. (бҧл ӛрнектегі минус белгісі Ленц заңына сәйкес екендігін еске саламыз).Орамалардың орамдары ӛзара реттеліп жалғанған, сондықтан, әр ораманың ЭҚК орамдар ЭҚК сомасына немесе бір орамның ЭҚК орамдар санының кӛбейтіндісіне тең (ферромагнитті магнит ӛткізгіші болған кезде, әр орам бір ағынмен ӛтеді деп есептеуге болады):(4.1)Бҧл жердегі е1 және е2 — бастапқы және екінші реттегі орамалардың ЭҚК лездік мәндері; тиісінше w1 және w2 — орамаларының орамдар сандары болады.е1 ЭҚК-сы ӛзіндік индукцияның электр қозғаушы кҥші болып табылады, себебі, ол бастапқы орамадағы токтың ӛзгеру себебі болады және дәл сол орамада шығады.Мысалы, негізгі магнит ағын синусоидалды болсын:бҧл жерде Ф0т — магнит ағынның амплитудалық мәні; ю — ток пен магнит ағынының бҧрыштық жиілігі.(4.2) ағынның шамасын (4.1) теңдіктеріне қояйық және sіnɷt функциясынан уақыт бойынша ɷcosɷt туындысы тең екенін есепке ала отырып, дифференциалдауды орындайық:е1 және е2 ЭҚК фаза бойынша Ф0 негізгі ағыннан қаншалықты ерекшеленетінін білу ҥшін, тригонометриядан таныс (келтіру формулаларының бірі) келесі теңдікті пайдаланған ыңғайлы: бҧл жерде α — біршама бҧрыш. Сондықтан,яғни, трансформатордың бастапқы және екінші орамаларының ЭҚК бір фазада орналасқан; сонымен бірге, олар фаза бойынша Ф0 негізгі ағыннан п/2 бҧрышына кейін орналасқан. (Бҧл физикалық тҧрғыдан, екі ЭҚК да негізгі ағынға қарағанда, ӛзінің максималды лездік мәніне ширек кезеңге кеш жететінін еске саламыз).Келесі әрекет етуші Е1 ЭҚК және Б2 мәндерінің ӛрнектерін алу пайдалы. Лездік мән жазбасындағы (оның ішінде, (4.3) ӛрнектеріндегі) тригонометриялық функцияның алдында тҧрған кӛбейткіш синусоидалды ӛзгеруші шаманың амплитудасы болады: Әрекеттік және амплитудалық мәндер арасындағы байланысты есепке аламыз: f жиілігі арқылы ɷ бҧрыштық жиілікті кӛрсетеміз: ɷ = 2πf . Соңында алатынымыз:E2 ҥшін ҧқсас келеді.Сандық коэфицентті есептеумен, ЭҚК орамаларының әрекеттік мәндерінің келесі ӛрнегін аламыз:Кӛріп отырғандай, ЭҚК әрекеттегі мәндерінің қатынасы бастапқы және екінші орамаларының орамдар санына тең. Шамамен дәл осы бастапқы және екінші орамалар (U және U2) кернеуі ҥшін орындалады:Келесі тарауларда трансформатор орамаларының шығу жерлеріндегі кернеу мәнінің ЭҚК сәйкес мәндерінен қалай ерекшеленетінін қарастырамыз.Жоғары кернеулі wBH орамасының орамдар санының ең тӛменгі кернеулі wMM орамасының орамдар санына қатынасы k трансформатордың трансформаттау коэффициенті деп аталады. Соңғы келтірілген теңдікке сәйкес, келесіні жазуға болады:Трансформатордың екінші реттегі орамасы (ВН немесе НН орамалары) жҥктемеге және осы орама бойынша жҥктемеге қосылған кезде ток жҥреді. Екінші реттегі ораманың айнымалы тогының әрекеттегі мәні І2 болып белгіленеді. Бастапқы орама тогының әрекеттегі мәні І0 (бос жҥріс кезіндегі токпен) салыстырғанда ӛседі және І1 тең болады. Сонымен қатар, кернеу мен токтың әрекеттегі мәндерінің келесі болжамды қатынасы орын алады:   (4.7)Әрі қарай бҧл қатынас айқындалады. МАГНИТ ӚТКІЗГІШТЕРІ МЕН ТРАНСФОРМАТОРЛАР ОРАМАЛАРЫНЫҢ КОНСТРУКЦИЯЛАРЫ Магнит ӛткізгіштерінің конструкциясы. Магнит ӛткізгіш (ӛзек) бастапқы және екінші орамалар арасындағы магниттік байланысты жақсартады. Ол трансформатордың магниттік тізбегін қҧрайды, оның бойымен негізгі магнит ағыны тҧйықталады.Орамалар орналасатын магнит ӛткізгішінің бӛліктері ӛзекшелер деп аталады. Ӛзекшелерді жалғайтын магнит ӛткізгішінің бӛліктері жармалар деп аталады (жарма жеке саны). Әр тҥрлі магнит ӛткізгіштері бар трансформатор қҧрылымының ҥлгілері 4.1.- суретінде кӛрсетілген.Ӛзек тҧрпатты бір фазалы трансформатордың магнит ӛткізгішінде жоғарыда және тӛменде жармалармен жалғанған екі ӛзекшесі болады (4.1, а - сурет).Әр ӛзекшеде ЖК орамасының жартысын және ТК орамасының жартысын орналастырады. Орамалардың осылай орналасуы олардың арасындағы магниттік байланысты жақсартады (ҥлгілерде әр ораманың ӛз ӛзекшесінде орналасуын шартты кӛрсетеді). Орамалар бір бірінен, сондай-ақ, магнит ӛткізгіштен қандай да бір оқшаулағыш материалдан жасалған қабатшалармен оқшауланған. Ӛзекшеге жақын жерде ТК орамасы орналасқан, себебі, оны магнит ӛткізгіштен оқшаулау жеңіл болады.а бсурет. Трансформаторлардың магнит ӛткізгіштерінің тҥрлері:а — жалпақ тілімшелерден жиналған, магнит ӛткізгіші бар ӛзекше тҧрпатты бір фазалы трансформатор; б — қҧрыш тҧрпатты бір фазалы трансформатор; в — таспалы магнит ӛткізгіші бар бір фазалы трансформатор; г — ҥш фазалы трансформаторМагнит ӛткізгішінде айналмалы магнит ағыны кезінде пайда болатын және қызу кезінде кӛп шығынға әкелетін қҧйынды токты азайту ҥшін, магнит ӛткізгішті жуандығы шамамен 0,5 мм болатын электртехникалық болаттың жеке тілімшелерінен жинайды (яғни, дест ел еген етіп жасайды). Тілімшелерді бір бірінен оқшалау ҥшін, оларға лак жағылады.Біліктер мен жармаларды жеке жинап, содан кейін орамалардың ӛзекшелеріне орналастырып, одан кейін жоғарғы және тӛменгі жармаларды оқшаулаушы қабаттар арқылы жалғағанда, магнит ӛткізгіштің тҥйістірме қҧрылымы болу мҥмкін (рис. 4.2, а- сурет). Барлық қҧрылымды тығыздайды және тік тҥйреуіштермен тартып тастайды. Тҥйістірме қҧрылымы, ӛте ҥлкен тартпа қҧрылғылары мен тҥйісу жерлеріндегі магниттік кедергіні азайту ҥшін, тҥйісетін беттерде мехникалық ӛңдеуді талап етеді.Ӛзекшелер мен жармаларда «тҥптеуге» жиналған кемшіліктер магнит ӛткізгіште болмайды (4.2, б - сурет). Мҧндай магнит ӛткізгіш, алайда, қҧрастыру қиындығымен ерекшеленеді: орамаларды ӛзекшелерге орнату ҥшін жоғары жармалар бӛлшектенген болу қажет, ал орнатылғаннан кейін, қайта дестелену тиіс. а б всурет. Магнит ӛткізгіштің қҧрылымы:а — тҥйістірме; б — ӛзекшелер мен жармалар «тҥптеуге» жиналған; в — магнит ӛткізгіштің сатылы қимасыКӛрсетілген қҧрылым қуатты трансформаторлар ҥшін аса танымал. Жармалар ҥстінен, екі жағынан жарма арқалықтарды (швеллерлер) орналастырады, олардың шеттерін ӛзара біліктердің мӛлшерлерінен асатын, тҥйреуіштермен тартып тастайды.Шағын және орта қуатты трансформаторлардың ӛзекшелері мен жармаларында тік бҧрышты кӛлденең қима бар. Жоғары қуатты трансформаторлар магнит ӛткізгішінің элементтерін сатылы қылып жасайды (4.2, в - сурет). Сонымен қатар, орамалармен қамтылатын аудандардың магнитті емес аралықтардан кіші болуына талпынады. Бҧл тҧрғыдан қиманың ең жақсы пішіні — домалақ, бірақ, мҧндай магнит ӛткізгішті жасау ҥшін тілімшелердің әр тҥрлі мӛлшерлі тҥрлері қажет болады.ЖК және ТК орамалар бӛліктерге бӛлінбейтін, бір ӛзекте орналасқан және жармамен қамтылған (қҧрышпен қапталған) қҧрыш тҧрпатты бір фазалы трансформатор 4.1, б - суретте кӛрсетілген. Қҧрышталған трансформатордың ӛзекшені тҥйрейтін магнит ағыны екі бӛлікке тарайды, сондықтан, жарма ӛзекшеге қарағанда, екі есе кіші қимамен орындалады. Қҧрышталған трансформаторда ӛзекшеге қарағанда, орамаларды суытудың кіші ауданы бар және де ол сыртқы магнитті ағындарды сезгіш (ӛзекшелі трансформатор орамасының екінші бӛліктерінде болатын сыртқы кедергілердің ЭҚК қарама-қарсы белгілері бар және бір бірін алмастырады). Қҧрышталған трансформаторларда ЖК орамаларды магнит ӛткізгіштен оқшаулау кезінде қиындықтар туындайды. Қҧрышталған болып аз қуатты трансформаторлар жасалынады.Аз қуатты трансформаторлардың магнит ӛткізгіші (1 кВ-А дейін) суық иленген электртехникалық болаттың жіңішке таспасынан (4.1, в - сурет) жасалынады. Тасп алы магнит ӛткізгіштерді кесілетін етіп жасайды. Орамаларды орнатқаннан кейін оларды қысып біріктіреді және қамыттармен тартып тастайды. Таспалы магнит ӛткізгіштері ӛзекшелі, сондай-ақ, қҧрышталған тҧрпатты болады.Ҥш фазалы трансформатордың қҧрылымы 4.1, г - суретте кӛрсетілген. Әр білікте жеке фазаның ЖК және ТК орамасы бар. Ҥш фазалы трансформаторлардың қҧрылымы туралы толық ақпарат 6.1- бӛлімде бар.Аса қуатты трансформаторлардың магнит ӛткізгіштерінде тілімшелер беттеріне параллельді және перпендикулярлы беттерде желдету арналарын орнатады, олардан магнит ӛткізгіштер қҧрастырылған. Желдету арналарын орамаларда орнатады.Трансформаторлар орамаларының қҧрылымы. Жоғарғы қуатты трансформаторлардың орамалары тік бҧрышты қималы сымнан жасалады. Басқа жағдайларда, дӛңгелек қималы сымдарды пайдаланады. Ҥлкен токтарға орамаларды жасау ҥдерісін жеңілдету ҥшін дӛңгелек қималы сымдардың параллельді жалғануын пайдаланады. Сымдар мақта-маталық иірімжіппен немесе сым қағазбен оқшауланады. Орамаларды кӛбінесе мақта-бакелитті цилиндрде орналастырады. Механикалық және электрлік беріктікті қамтамасыз ету ҥшін бҧл цилиндрге тақтайша, бҧрыштық шайба және басқа да элементтерді бекітеді. Магнит ӛткізгіште орналасу тәсілі бойынша, орамалар дисктік және шоғырлы болып бӛлінеді.Тек қана кейбір арнайы қызметті трансформаторларда қолданылатын дисктік (кезектесетін) орамалар бірдей диаметрлі жеке диск тәріздес шарғылардан жасалады. Сонымен қатар, жоғары кернеулі шарғылар (орамалардың бӛліктері) ең тӛменгі кернеулі шарғылармен кезектесіп отырады (4.3, а - сурет).Шоғырланған орамаларды цилиндрлер ретінде симметрияның жалпы осьпен бір- бірінің ҥстіне (мҧндай орамалар 4.1 - суретте кӛрсетілген) орналастырып орындайды. Шоғырланған орамалар, ӛз кезегінде, цилиндрлік, бҧрандалы және шиыршықты болып бӛлінеді.Цилиндрлік орамадағы орамдар бір біріне тығыз оралады. Әр айналым бір немесе одан да кӛп параллельді ӛткізгіштерден тҧрады. Орамдар кӛп болған жағдайда, орамалар шоғырланған шарғылардың екі немесе одан да кӛп санына бӛлінеді, бҧған қоса, шарғылар арасында (орамалар қабаттарының арасында) тік салқындатқыш арналарды қалдырады. Ең алдымен, мҧндай орамаларды, 35 кВ дейінгі кернеуге ЖК орамасы ретінде қолданады.  - сурет. Орамалардың кейбір тҥрлері: а — дисктік; б — бҧрандалы; в — шиыршықты Бҧрандалы орама қҧрамында (4 тен - 20 дейін) тік бҧрышты қиманың бірнеше параллельді ӛткізгіштерін қосатын орамдардан тҧрады. Сонымен бірге, параллельді жалғанған ӛткізгіштер шоғырланған тҥрде орналасады (4.3, б - сурет). Сымды цилиндрлі орама жағдайындағыдай, бҧрандалы сызық бойынша орайды, бірақ, биіктігі бойынша орамдар арасында суытуға арналған кӛлденец арналарды қалдырады. Жеке параллельді ӛткізгіштер концентрлі тҥрде орналасқандықтан, олардың ҧзындықтары және де белсенді кедергілері әр тҥрлі болады. Бҧдан басқа, бҧл ӛткізгіштер сейілту магнит ағынына қатысты, әр тҥрлі жағдайда орналасады (4.1 - тарауды қараңыз). Нәтижесінде, бір орамның жеке параллельді ӛткізгіштеріндегі ток әр тҥрлі мәнге ие болады. Сонымен бірге, трансформатордағы шығындар артады. Мҧны болдырмас ҥшін, параллельді ӛткізгіштердің әрқайсысы орамдағы барлық орындарға алма-кезек орналасатындай етіп (яғни, бірде ішінде болса, бірде аралық орындарда, біресе сыртында болады), айналым ӛткізгіштерінің транспозициясын (ауыстырып салу) орындайды. Транспозиция трансформатордың биіктігі бойынша, бірнеше орындарда жасалады. (4.3, б - суретте транспозиция кӛрсетілмеген.)Бҧрандалы орамалар цилиндрлік орамаларға қарағанда, ең ҥлкен механикалық беріктікке ие. Олар 300 А кӛп токтар кезінде ТК орамалар ретінде пайдаланылады.Шиыршықтық орама қҧрылғысының сызбасы 4.3 в - суретте кӛрсетілген. Мҧндай орама біліктің биіктігі бойынша кезек-кезек жалғанған шарғылар ретінен тҧрады. Әр шарғыда жалпақ шиыршық тҥрі бар. Жеке шарғылар арасында кӛлденең суытқыш арналар қалдырылған. Әр орам бір ӛткізгіштен немесе бірнеше параллелді ӛткізгіштерден тҧруы мҥмкін. Соңғы жағдайда, ӛткізгіштердің транспозияциясын қолданады. Шиыршықты орамаларды кернеулердің кең аралығында (220 кВ дейін және одан жоғары) ЖК және ТК орамалары ретінде пайдаланады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Трансформатордың жҧмыс қағидасы неге негізделген? Неге трансформатордың кез келген орамасының орамдарында ықпалдандырылған ЭҚК мәндерін тең деп санауға болады?Трансформатордың негізгі магнит ағыны және сейілту ағыны деген не?Трансформатор орамының ЭҚК қандай параметрлермен анықталады?Трансформатордың трансформаттау коэффициенті қалай анықталады? Жоғары және тӛменгі орамалардың кернеулері мен токтарының қатынасы қандай?Ӛзекше және қҧрыш тҧрпатты трансформаторлар магнит ӛткізгіштерінің артықшылықтары мен кемшіліктері қандай? Қандай жағдайларда осы тҧрпаттың магнит ӛткізгіштері пайдаланылады?Трансформаторлардың қандай орамалары болады? Әр тҥрлі тҧрпаттағы орамалардың ерекшеліктері қандай?  

БІР ФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ БОС ЖҤРІС РЕЖИМІ, ЖҦМЫС РЕЖИМІ ЖӘНЕ ҚЫСҚАТҦЙЫҚТАЛУЫ. 1.ТРАНСФОРМАТОРДЫҢ БОС ЖҤРІС РЕЖИМІНІҢ ТӘЖІРИБЕСІ Бос жҥріс режимнің тҥсінігі. Трансформатордың бос жүрісі (XX) – бҧл оның ашық екінші реттік орамада жҧмыс істеу режимі. Осы режимде екінші орама тогы нӛлге тең болады: І2 = 0; бастапқы ораманың тогы бос жҥріс тогын ҧсынады: І1 = І0. Қуатты трансформаторлар ҥшін (1000 кВ-А және одан жоғары) бос жҥріс тогы номиналды токтың 0,5% -ын қҧрайды (І0 = 0,00511 нм) немесе одан аз; қуаты шамамен 25 кВА трансформаторлар ҥшін, бос жҥріс тогы номиналды токтың шамамен 3% -ын қҧрайды; тӛмен қуатты трансформаторлар ҥшін бос жҥріс тогы номиналды токтын 30 % дейін және одан кӛп болады. (Трансформатордың номиналды ток және номиналды параметрлері трансформатор қыздыру жағдайларына сәйкес есептелетін параметрлер болып табылады). Трансформатордың бос жүріс тәжірибесі (5.1-сурет) трансформация, бос жҥріс тогының, бос жҥріс шығындар қуатының және бос жҥріс кедергілерінің (осы шамалардыңмағынасы кейінірек тҥсіндіріледі) коэффициентін анықтау ҥшін орындалады.Желі кернеуі, реттелетін автотрансформатор болып табылатын бір фазалық кернеу реттегішіне (БКР) жеткізіледі (7.1 - бӛлімін қараңыз). -сурет Бір фазалы трансформатордың бос жҥріс тәжірибесінің сҧлбасы Бастапқы орамада U1 кернеуінің шартты тҥрде таңдап алынған оң бағыты 5.1- суретте кӛрсеткішпен кӛрсетілген. Бос жҥрісте трансформатордың параметрлерін анықтау ҥшін U1 кернеу, әдетте номиналды U1ном кернеуге тең болады. Бастапқы орама ретінде әдетте тӛменгі кернеу орамасы таңдалады, ӛйткені бҧл ораманың жҥктемелік тогы жоғары, сондықтан ол дәлірек ӛлшенеді.Номиналды токпен салыстырғанда ХХ ток аз болғандықтан (бҧл тәжірибелік факт деп қарастырылады), онда бастапқы ораманың кедергісінде кернеудің тӛмендеуі аз болады, содан кейін Кирхгофтың екінші заңына сәйкес жазуға болады:яғни берілген кернеу бастапқы F0 магнит ағыны (осы қатынастар одан әрі нақтыланатын болады) арқылы индуцияланатын ЭҚК ӛтейді. Екінші реттік орамадағы кернеуде ток болмаған жағдайда осы орамадағы негізгі магнитті ағынмен туындаған ЭҚК тең болады: (5.2)бос жҥріс режимінде электр қуат кӛзінің ЭҚК кӛздеріндегі кернеуге сандық тҥрде тең болатындығына ҧқсасСодан кейін, бастапқы және екінші орамаларға байланысты вольтметрлер бойынша, трансформатордың формуласын (4.6) пайдаланып трансформация коэффициентін анықтауға болады. Ҥш фазалы трансформатордың трансформация коэффициенті 6.1- бӛлімде талқыланады.Еск ерт у. Формулаларда (5.1), (5.2) және тӛменде, ток және басқа шамалардың тиімді мәндері мен синусоидалды ЭҚК фазалық бҧрыштары туралы ақпаратты қамтитын кҥрделі шамалар асты сызып белгіленген. Графикалық кҥрделі шамалар векторлар ретінде ҧсынылады, ал осы векторлардың модульдері белсенді мәндермен пропорционалды болады, ал векторлар арасындағы бҧрыштар фаза айырмашылығының бҧрыштарына сәйкес келеді.Теориялық электротехникада қарастырылған синусоидалды сандардың кҥрделі кӛрінісін қайталамай, біз визуалды векторлық кӛріністерге сҥйенеміз. Естеріңізге сала кетейік, 2 шамасынан 1 шамасының фаза бойынша n/2-рад дейін артта қалуы, 2 шамасына сәйкес келетін векторға қатысты сағат бағытымен п/2 рад (90°) бҧрышына 1 шамасына сәйкес келетін вектордың айналуымен кӛрсетілген. Кҥрделі (5.1) және (5.2) тҥрлердегі шамалармен ӛрнектерді векторлық теңдік ретінде қарастыру ыңғайлы.Трансформатордың бос жҥріс режимінде магниттік тізбектегі айнымалы магнит ӛрісі бастапқы ораманың магнит қозғаушы күшімен (МҚК) магнит ӛткізгіште қоздырылады: Ф0 = І0w1. Магнит қозғаушы кҥші магниттеу күші (МК) деп аталады. Бастапқы ораманың магниттік сызықтарының кӛп бӛлігі Ф0ш амплитудасы бар негізгі магниттік Ф0 ағынын қҧрайды.Уақытқа тәуелді бос жҥріс тогының кестесін қҧру. Бос жҥріс Іо тогының лездік мәні ӛзгерген кезде, Фо магниттік ағын оған пропорционалды ӛзгермейді. Гистерезис ілмектер тҥрі бар магнит ӛткізгіш материалының магниттік сипаттамасы арқылы анықталады. Магниттік сипаттамасының бӛлігі, яғни Ф0(г0) тәуелділігі 5.2 - суретте кӛрсетілген. Аралықта Ф0(t) уақытынан магнит ағынның тәуелділігі кезеңнін жартысынан ҥлкені оң жақта берілген (ағын синусоидалды ӛзгереді, егер берілген кернеу синусоидалды болса, орама ЭҚК мен оның кернеуіне шамалаған теңдігін есептеумен (4.3) ӛрнегіне тиесілі болады). Уақыттың есептеу басы т = t2 = 0 ағымның лездік мәні нӛлге тең болған сәтте біріктіріледі. Т0 (t) уақытындағы бос жҥріс токтың тәуелділігінің сызбасы Φ0(t) және Φ0 (r0) кестелерінен келтірілген.Φ0 (t) және І0 (t) кестелерінің уақыт осьтерін жоспарлаудан бҧрын, t1 ... t8 уақыттың сол нҥктелері белгіленеді. Ф0 (r0) кестесінде осы сәттерге сәйкес келетін 1 ... 8 нҥктелері белгіленеді.Таңдалған t1 уақытта сілтеме бойынша теріс мән беріледі, F0 ағыны теріс болып табылады және F0 (r0) сызығынан кӛрініп тҧрғандай, ағымдағы І0 нӛлге тең келеді. І0 (t) кестесінде ағымның t1 уақытындағы нӛлдік мәні кӛрсетіледі. T2 = 0 уақытында ағынның нӛлдік мәні бар, ал ток – оң болады. Кейде t3 және t4 ағымдары нӛл мен максимум аралығында аралық мәндерді алады. Ф0(г0) графикасында осы нҥктелер шығу бӛлімдерінде 3 және 4-тармақтарына сәйкес келеді. Т5 сәтте ағын Ф0ш ең ҥлкен мәнді алады. Осы сәтте ағым барынша кӛп болады.Сонымен қатар, магнит ағынының лездік мәні азаяды. T7 уақытында ағын қалдық мәніне ие болады; осы уақытта ток нӛлге тең. Ақырында, t8 ағымы нӛлге тең болғанда, ток теріс болады. Т8 уақытынан бастап ағын бағытты ӛзгертеді (теріс болады) және оның абсолюттік мәні артады; Ағынның абсолютті мәні амплитудалық мәнге дейін артады.  -сурет Бос жҥріс тогы мен магнит ағынның қисық сызықтары Алынған і0 (t) графиканы Φ0 (t) графикасымен салыстыру арқылы ток нӛлдік мәндерді магнит ағынан бҧрын алынатының кӛрсетеді. Басқа сӛзбен айтқанда, ток магнит ағынының уақытпен асып кетеді, сонымен фазамен де асады. Дегенмен, қҧрылымнан кӛріп отырғандай ағым синусоидалдық шамасы емес, фаза бойынша асып кету тҧжырымдамасын қатаң айтқанда, тек синусоидалдық шамаларға қатысты қолданылады. Мҧндай жағдайларда нақты мерзімді шамасы бірдей тиімді мәнге ие, сондай синусоидалды әрекет ететін мәніне ауыстырылады. Бос жҥріс тогының эквивалентті синусоидасы, біраз At уақыт бойы ағынның синусоидыдан шығып кетеді (ол At 12 уақыт интервалына сәйкес келмейді, (t2 - t1)). Фазалық ілгерілеу, гистерезис алға жылжу бҧрышы немесе магниттік кешігу бҧрышы («алға жылжу» сӛзі токқа және «кешігу» сӛзі магнит ағынына қатысты) деп аталатын 5 = roAt рад rad бҧрышымен белгіленеді. Эквивалентті ток синусоидасы сол At уақытына синусоид ағынынан бҧрын ең жоғары мәнге жетеді.Бос жҥріс режиміндегі трансформатордың векторлық диаграммасы. 5.3, а- суретте XX – гі трансформатордың векторлық диаграммасы кӛрсетілген. Ол негізгі магнит ағынына қатысты бос жҥріс ток ағымын кӛрсетеді: Іо ток векторы ɗ бҧрышына сағат бағытына кері, негізгі Фт ағынның векторына қатысты бҧрылған. Іо екі вектор қҧраушысына бӛлінген: негізгі магнит ағынын қҧраушы және магнит ағынының векторымен бағытталған 10p реактивті қҧраушы және белсенді 10а қҧраушы, гистеризстен магнитті шығындармен (бҧл ҧғым алдын қарастырылған) және одан басқа қҧйынды токтардан негізделген.Еск ерт у: кешенді ЭҚК, кернеу және ток жоғарыда аталғандай, модульдері осы шамалардың әрекеттік мәндеріне сәйкес векторлармен кӛрсетілген. Алайда, магнит ағынының вектор модулі оның амплитудасына сәйкес келеді, ӛйткені ағынның әрекеттік мән ҧғымы пайдаланылмайды. (4.2) және (4.3) ӛрнектеріне сәйкес, бастапқы және екінші реттегі орамалардың ЭҚК негізгі магниттік ағыннан n / 2 рад артта қалады, сондықтан E1 және E2 векторлары n / 2 сағат тілімен Фот векторына қарай бҧрылған (HH орамасы бастапқы орама ретінде таңдалған, сондықтан E1 әрекеттік мәні E2 әрекеттік мәнінен аз).  -сурет. Трансформатордың бос жҥріс режимінің графикалық бейнесі: а — векторлық диаграмма; б — трансформаторды ауыстыру сҧлбасы Жуық теңдікке (5.1) сәйкес, U1 қуат кӛзінің кернеу векторы E1 ЭҚК векторына қарама-қарсы болу (n рад бҧрышына жуық оған қатысты бҧрылған) тиіс. Осы мәлімдемені тҥсіндірейік.Бҧл ҥшін, алдымен, трансформатордың магнит қозғалтқышы бойынша тҧйықталатын негізгі магнит ағынымен қатар пайда болған, Фо бастапқа ораманың сейілу ағыны тҥсінігін еске тҥсірейік. Сейілу Фп1 ағыны тек бастапқы ораманың орамдарын ӛткізеді, магниттік емес ортада тҧйықталады және энергияның трансформациясына қатыспайды. Магниттен тыс ӛткізілмейтін ортада гистерезиз және қҧйынды токтар болмайды, сондықтан сейілу ағымына қатысты бос жҥріс ток фазасында ешқандай озу болмайды. Фп1 магнит ағынымен І0 ток фазасы бойынша сәйкестік векторлық диаграммада кӛрсетілген. Негізгі ағын E1 және E2 трансформатор орамдарында индуцияланады. Содан кейін, сейілудің ЭҚК деп аталатын, сейілу ағыны Еп1 ЭҚК бастапқы орамасында индуцияланады. Лездік мәндері электрмагниттік индукция (4.1) заңымен, Фо негізі ағынының е1 және е2 ЭҚК лездік мәніне байланысты болады. Сол сияқты, еп1 сейілудің ЭҚК лездік мәні Фп1 сейілу ағынымен ӛрнекке байланысты боладыТеңдеулер (4.1) негізінде, E1 және E2 ЭҚК n / 2 рад негізгі ағыннан артта қалды деген тҧжырымға келді ((4.3) ӛрнектерді қараңыз). Бҧл жағдайда, Ea1 сейілу ЭҚК сейілу ағынынан n / 2 рад артта қалғаны 5.3, а-суретте кӛрсетілген.Сонымен қатар, бастапқы ораманың І0R1 кернеуінің тӛмендеуі бар белсенді қарсыласуына ие екендігін ескеру керек. Бастапқы орама белсенді кедергіде кернеудің тӛмендеуін және сейілу ЭҚК есептеумен ӛрнекте жазылған Кирхгофтың екінші заңы бойынша келесідей нақтылану керек:U + Е1 + Еа1= І0R1 • (5.3)Еск ерт у: тасқын ілінісі ҧғымын еске тҥсіргеніміз дҧрыс болады. Белгілі болғандай, электр тогы магнит ӛрісін тҧдырады. Егер ток шарғы арқылы ағып кетсе, осы токтың магнит ӛрісі шарғының орамдары арқылы ӛтіп, Ф магниттік ағынын қалыптастырады. Егер шарғының w орамдары болса, онда тасқын ілінісі T = wS> болады. Тасқын ілінісі шарғы бойымен ӛтіп жатқан токқа пропорционалды болады. Пропорционалдық коэффициенті шарғылардың қасиеттерін сипаттайды және оның индуктивтілігі L деп аталады: T = LІ деп аталады.Сейілу ағынының амплитудасы арқылы ЭҚК сейілудің амплитудасы ҥшін, (4.4) ӛрнектеріне ҧқсас ӛрнек жазайық: мҧндағы Фст1т — сейілу ағынның амплитудасы; Тст1т — сейілудің тасқын ілінісінің амплитудасы, Тст1т = w^CT1m.Жазбада кӛрсетілген ӛрнекке сәйкес келесідей жаза аламыз:мҧндағы Lct1 — сейілу ағынымен негізделген ораманың толық индуктивтілігі (бҧл шарғылардың жалпы индуктивтілігі емес, тек оның аз бӛлігі).Осы жағдайда сейілудің ЭҚК амплитудасы келесідей болуы мҥмкін:ЭҚК мен токтың әрекеттегі мәндеріне ауысқанда, Ест1 = = raLc1І0 пайда болады. Электротехника курсынан, шарғының индуктивті кедергісі бҧрыштық жиілік пен индуктивтілікке тікелей пропорционалды екені белгілі: XL = roL, сонымен бастапқы ораманың сейілу ЭҚК келесі тҥрде жазылу мҥмкін:Еа1 = І0X1, (5.4)мҧндағы Х1 — сейілу ағынымен негізделген ораманың толық индуктивтілігі (сейілудің индуктивті кедергісі).Трансформатордың бастапқы орамасының индуктивті кедергісі негізгі магниттік ағынымен негізделгенің атап ӛтейік. Индуктивті сейілу кедергісі едәуір аз сандық мәнге ие. Оны Xст1 деп белгілеу керек еді, бірақ дәстҥрге сай, біз осы белгіден «ст» белгісін шығарамыз.Сондай-ақ, X1 шамасын оның байланысын сейілу ағынымен кӛрсетпей, кӛбінесе бастапқы ораманың индуктивті кедергісі деп атайды.Шамалар модулі ҥшін (5.4) теңдеу жазылған. Енді фазалардың айырмашылықтары туралы мәселені қарастырайық. Осыдан бҧрын, Еп1 сейілудің ЭҚК-нен Ф1-нің сейілу ағыны п/2-рад артта қалғаны анықталған еді. Сейілу ағыны фаза бойынша І0 бос жҥріс тогымен сәйкес келгендіктен, Еп1 фаза бойынша п/2 рад ЭҚК-нен артта қалады. Осыған сәйкес, (5.4) формуланың орнына келесі ӛрнекті жиынтық сандармен жазуға болады:Еа = —jlXt, (5.5)мҧндағы j — жорамал бірлік, j = V-L жорамал бірлік оң жағына п/2 бҧрышына, яғни сағат бағытына кері векторды бҧру оператордың рӛлін атқарады. Минус белгісімен алынған жорамал бірлік п/2 – ге векторды сағат бағытымен бҧрады (5.3, а – суретінде І0 векторына қарай £п1 векторы дәл солай бҧрылған).(5.3) теңдеуін (5.5) ӛрнегін есепке алумен қайта жазайық:Uі + Е — jІoXі = ERt. Осыдан қуат беретін кернеу жиынтығын білдірейік:Ut = —Et + І0R1 + jkXt. (5.6)Қуат беретін кернеу, алынған теңдеуге сәйкес кернеудің тӛмендеу сомасының тҥрінде ҧсынылған:Негізгі магнит ағынымен негізделген, Et индукциясының ЭҚК орнын толтыратын (-Et) қосылатын кернеуге тең;І0Rt — бҧл бастапқы ораманың белсенді кедергісінде кернеудің азаюы; jlX, — бҧл сейілудің индуктивті кедергісінде кернеудің азаюы;5.3, а - суретте (5.6) теңдеу ҥш вектордың қосындысы ретінде кӛрсетілген, сонымен І0Rt векторы £ векторымен бағытталған, ал jІ0)Xt вектор £ векторына қатысты п/2 рад бҧрышына сағат бағытына кері бҧрылған (оң жағына қарай)., а-сурет масштаб сақтамай қҧрылғаның ескере кетейік.Нақты трансформаторда І0Rt және І0Xt сандық шамалар мәндері Et сандық мәндерінен едәуір аз, сондықтан (-Et) мен Ut векторлары сәйкестікке жақын болады. Сондай-ақ, Фп1т сейілтудің магнит ағынының амплитудасы Ф0ш негізгі ағынының амплитудасы Фп1т қарағанда әлдеқайда аз болады.Бос жҥріс режиміндегі трансформатордың орнын басу ҥлгісі. Еп1 ЭҚК орнын басатын кернеуге ҧқсас Х1 сейілтудің индуктивті кедергісіне І0 токты ӛндіру тҥрінде ҧсынуға болады ((5.4)-формуласын қараңыз), сондай-ақ, Е1 ЭҚК орнын толтыратын кернеуді Z0 толық кедергісіне токты ӛндіру сияқты ҧсынуға болады. Бҧл кедергі таза индуктивті болмайды (10 векторы мен (-£1) векторы арасындағы бҧрыш, 5 гистерезис озуының бҧрыш шамасына п/2 рад – қа аз болады).Сонымен,-Ej = І0Z0, (5.7)Мҧндағы Z0 — кешенді шама ((5.5) ӛрнегімен салыстырыңыз, осындағы Xj шамасы — нақты, ал (-jXj) шамасы — таза жорамал сан).Бос жҥріс тогы белсенді және реактивті қҧрамдас бӛліктеріне жіктелген, сондықтан І0 =10а +^0р. (5.8)Токты жіктеуге сәйкес Z0 кедергісі екі параллель тармақ тҥрінде ҧсынылуы мҥмкін: R0 белсенді кедергімен тармақ бойынша 10a ток ӛтеді, ал X0 индуктивті кедергісі бар тармақ бойынша 10p ток ӛтеді.R0 кедергісі гистерезис пен қҧйынды токтарға болаттағы (магнитті сымда) шығындарды кӛрсетеді, ал Х0 кедергісі негізгі магнитті ағынның әрекетін есепке алады.Rj және Х1 кедергілері жҥйелі қосылғандар ретінде қарастырылады, оған (5.6) теңдеу мен вектор диаграммасы сәйкес келеді. Ондай жағдайда оларды Zj толық кедергімен біріктіруге болады, сонда оның кешеніZj = Rj + jXj, (5.9) боладыал модуль Zj =^Rj2 + X?. Айтылғанды ескере отырып (5.6) теңдеуді келесі амалмен қайта жазуға болады: Uj = І0Z0 + EZj = І0(Z0 + Zj). (5.j0)Z0 кедергісі тармақтардың параллель қосуымен ҧсынылғандықтан, ол -,Jr0 + X? ретінде білдірілмейді (ҧқсас ӛрнек ӛткізгіштер ҥшін дҧрыс болады). Теориялық электротехникада қолданылатын әдістерді Z0, R0 және X0 шамаларының байланысын алуға болады, бірақ бҧл жерде қажет болмайды. 5.3, б-суретте кӛрсетілген (5.Y) теңдеуге бос жҥрістегі трансформатордың ауыстыру ҥлгісі сәйкес келеді. Негізгі Ф0 магнит ағыны Фп1 сейілту ағынынан әлдеқайда ҥлкен болғандықтан, келесі теңсіздіктер орындалады: R0 >> Rj, Х0 >> Х1, Z0 >> Zj. Бҧл бос жҥріс режимінде трансформатордың параметрлерін практикалық анықтау кезінде ескеріледі; атап айтқанда, Z0 толық кедергідегі кернеу трансформатордың бастапқы орамасындағы U мәніне тең болып қабылданады.Бос жҥрістегі трансформатордың параметрлерін анықтау. Алдын кӛрсетілгендей, бос жҥріс тәжірибесінің сҧлбасына енгізілген вольтметрлердің кӛрсеткіштеріне сәйкес (5.1-суретті қараңыз) трансформатордың ӛзгеру коэффициентін табады. Бос жҥріс тәжірибесінің нәтижелері бойынша алуға болатын мәндер тізімін жалғастырайық.Ваттметр кӛрсеткіші, бос жҥрісте трансформатормен тҧтынатын Р0 белсенді қуатын береді. Бҧл режимде трансформатор жҥктемені тҧтынбайды, ал оның пайдалы қуаты нӛлге тең. Сонымен, ваттметрмен ӛлшенетін қуат шығындар қуатын ҧсынады. Бос жҥріс тогы, номиналды жҧмыс режимінде трансформатордың орамаларындағы токтардан аз, сондықтан жылулық шығындар (жылулық энергияға электрлік ток энергиясына айналуымен негізделген шығындар) аз болады. Осындай жағдайда, Р0 қуаты іс жҥзінде гистерезис пен қҧйынды токтардағы трансформатордың болаттағы (магнит сымдағы) шығындар қуатына тең болады.Р0 = = U1ІoTOSф0 транформатордың бос жҥрісіндегі белсенді қуаты. U1 кернеуі мен І0 токты қҧрылғылардың кӛрсеткіштерімен анықтайды, содан кейін бос жүрістегі трансформатор қуатының коэффициентін ҧсынатын cos<p0 табады:cos9 = TТТ' (5Л1)и11 оЕнді бос жҥрістегі токтың белсенді және реактивті компоненттерін анықтауға болады:!за = І)cos90; !)р = !ртф0. (5.12)Трансформатордың бос жҥрістегі кедергісі (5.1 бӛлімін қараңыз) тәжірибеде келесі формулалар бойынша анықталады: Егер бос жҥріс тәжірибесіндегі сҧлбасында (5.1-суретті қараңыз), қҧрылғылар кӛрсеткіштерін есептеп, U1 кернеуін нӛлден номиналдыға дейін немесе номиналдыдан жоғары мәнге реттесек, онда трансформатордың бос жҥрістегі сипаттамаларын алуға болады: бос жҥріс тогының тәуелділігі, бастапқы орамадағы кернеуден шығындар қуаты мен қуат коэффициенті. ЖҤКТЕМЕ РЕЖИМІНДЕ ТРАНСФОРМАТОРЛАР ЖҦМЫСЫ Кернеулер және МҚК тепе-теңдік теңдеулері. Егер трансформатордың екінші орамасының электр қабылдағыш қосылған болса, онда осы орама мен қабылдағыш бойымен І2 ағыны ӛтеді. Екінші орамадағы токтың магнит ӛрісі негізгі магнит ағынын қалыптастыруына қатысады (бҧдан әрі, бҧл егжей-тегжейлі қаралады), сонымен Еп2 сейілуінің ЭҚК индукциялайтын Фп2 сейілту ағынын қалыптастырады және X2 сейілтудің индуктивті кедергісін негіздейді. Екінші реттегі ораманың да R2 белсенді кедергісі бар. Екінші орама бойынша ток ӛткен кезде (5.2) теңдік орнына келесі теңдеу орындаладыU2 = E2 - І2R2 -H2X2 = £2 - hZ* (5.14)мҧндағы Z2 — толық кедергі кешені, Z2 = R2 + jX2.(5.14) теңдеу қуат беру кернеуінің теңдеуіне ҧқсас болады (трансформатордың екінші орамасы – электр энергия қабылдағыштың қуат кӛзі болып табылады): кӛздердің шығуындағы кернеу, ішкі кернеудегі кернеудің азаю шамасына ЭҚК-дан тӛмен болады. Екінші орамада ток ӛтетін кезде, І1 бастапқы орамасының тогы бойынша бос жҥріс тогынан артық болады. Бастапқы орамаға берілген кернеу теңдеуін (5.6) теңдеулерге ҧқсас жазамыз:U1 = -£1 + І1R1 + jІ1X1 = -£1 + І1Z1, (5.15)Осында ӛрнек есептелінген (5.9). І1Z1 кернеуінің тӛмендеуі U1 кернеуіне қарағанда аз, сондықтан U1 «- 1 £ жуық теңдік орындалады (бірақ бҧл теңдеу бос жҥріс режимде нақты орындалады).Орамада индукцияланған ЭҚК (4.5) теңдеуге сәйкес магниттік ағынға пропорционалды болғандықтан, маңызды қорытындыға келеміз: орамадағы ток ӛзгерген кезде трансформатордың Фо магнит ӛткізгішінде магнит ағыны мҥлдем ӛзгермейді, егер қуаттын кернеуі ӛзгермесе. Атап айтқанда, номиналды режимде магнит ағыны ХХ-гі сияқты болады. ХХ режимінде магнит ағыны трансформатордың бастапқы орамасының І0w1 магнит қозғаушы кҥші арқылы жасалады. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, І0w1 шамасы кез-келген жҧмыс режиміндегі ағымды анықтайды деп тҧжырымдауға болады. Екінші маңызды қорытынды - трансформатор жҥктемеде жҧмыс істеген кезде де, ХХ тәжірибесінде анықталған, Ро болаттан жасалған қуаттың жоғалуы іс жҥзінде ӛзгермейді.МҚК екінші реттегі орамасы І2w2 тең. Ленц ережесіне сәйкес, бҧл МҚК оның жасайтын магнит ағынын әлсіретуге, яғни Ф0ш шамасын тӛмендетуге ҧмтылады. Алайда Ф0ш тӛмендеуімен, E1 ЭҚК тӛмендеуі керек (қараңыз (4.5)).Бірақ, саны жағынан дерлік қуат алатын кернеуге тең бастапқы орамаға индуцияланған ЭҚК, іс жҥзінде ӛзгермейді. Бҧл, І1w1 бастапқы орамадағы МҚК, І2w2 екінші реттегі МҚК магнитсіздендіру әрекетінің орнын толтыратындай, екінші реттегі орамасының тогымен бірге бастапқы орамадағы ток ӛзгергенде пайда болады. Магниттік ӛткізгіште магнит ағыны І0w1 магнит қозғаушы кҥші арқылы анықталғандықтан, жоғарыда айтылғанды, математикалық тҥрде жазуға болады:І1w1 + І2w2 = І0w1. (5.16)(5.16) теңдеуі МҚК тепе-теңдігінің теңдеуі деп аталады.Бҧл тепе-теңдік жуық орындалатының ескеру керек, ӛйткені жоғарыда айтылғандай, магнит ағыны жҥктеме тогы ӛзгерген кезде ғана, жуық тҥрде тҧрақты болып қалады.Бастапқы орамаға екінші реттегі орамасының шамаларын келтіру.Белгілерді еңгізейікмҧндағы k — трансформатордың трансформациялық коэффициенті (анықтылық ҥшін трансформаторды тӛмендетуші деп қарастырамыз, ал — вн —1 коэффициентті k =— = -, трансформациялық, (4.6) теңдеуін қараңыз).Шама -І2 бастапқы орамаға келтірілген (бастапқа орама орамдарының санына), екінші реттік орама тогы деп аталады. Енді, (5.16) теңдеуінің екі бӛліктерін w1-ге бӛлсек, аламыз: (5.18)(5.18) теңдеудің (5.16) теңдеу сияқты жуық сипаттамасы бар. І1 және -2 векторлар сомасының реактивті қҧрылымы магниттендіретін ток деп аталады, ӛйткені магнит ӛткізгіштегі магнит ағыны токтың реактивті қҧрылымымен анықталады. Магниттендіретін ток шамамен І0 мәнге тең (5.3, а -суретті қараңыз).Теңдеулерді жеңілдету ҥшін трансформатордың векторлық сҧлбасын қҧрастыруға ыңғайлы болу ҥшін және оның болып жатқан ҥрдістерін талдау ҥшін, тҥрлі шамалардағы берілген мәндерді пайдалануға ыңғайлы болады. Екінші реттегі орамаға қатысты шамаларды бастапқы орамаға келтіре отырып, екінші реттегі ораманың орамдар саны бастапқы ораманың орамдар (w2 = w1) санына тең болады деп болжанады, бірақ трансформатордың қуаты, қуат жоғалуы және фазалық бұрыштары сақталады. Орамдар санының шартынан, E2' екінші реттегі ораманың келтірілген ЭҚК, бастапқы орама ЭҚК тең болатыны анық:(5.19)(бастапқы және екінші реттегі орамалардың әр орамында бірдей ЭҚК индуцияланатының, ал барлық ораманың ЭҚК оның орамдар санына пропорционалды екенін еске тҥсірейік, (4.5) теңдеуді қараңыз).Трансформация коэффициентімен ҧқсас байланыс, екінші реттегі келтірілген кернеу ҥшін жазылады: (5.20)Бірақ екінші реттегі ораманың келтірілген кернеуі, бастапқы орама кернеуіне тең емес (бҧл вектор диаграммасын қарастырған кезде талқыланады).(5.17) ӛрнегі екінші реттегі ораманың келтірілген тогын береді. Дәл сол келтірілген және шығыс трансформатордың толық қуат тепе-теңдігінің шартынан шығады:Келтірілген және шығыс трансформаторлардың екінші реттегі ораманың белсенді кедергісінде джоуль жылулығына жоғалтуларды теңдестіріп, келтірілген екінші реттегі белсенді кедергісін аламыз:(5.17) формуласын есепке алып, келесіні жазуға болады (5.21)Шығыс шамамен, берілген сейілтудің индуктивті кедергісі дәл сол тәсілмен байланысты болады. Электротехника курсынан белгілі болғандай, іс жҥзінде индуктивті кедергі, индуктивтілік сияқты орамдар санының шаршысына пропорционалды болады,  сонда Осыдан (5.22)(5.14) теңдеудің негізінде (5.17), (5.19)...(5.22) тәуелділіктерді есепке алып, екінші реттегі ораманың келтірілген кедергісінің ӛрнегін жазайық: (5.23)Кӛріп отырғанымыздай, екінші реттегі орама кедергісіндегі кернеудің берілген азаюы, екінші реттегі ораманың ЭҚК және оның қысқыштарындағы кернеу бастапқы кернеудің азаюын трансформация коэффициентіне кӛбейтумен бастапқы кернеудің азаюынан айырмашылығы. Жҥктелген трансформатордың векторлық диаграммасы. Бҧл, (5.18), (5.15) және (5.23) теңдеулер негізінде қҧрылған диаграмма 5.4 – суретте кӛрсетілген. Мәні 0 және 90° арасында болатын және бастапқы орама тогы, фаза бойынша берілген кернеуден ф1 бҧрышына артта қалған екінші реттегі орама тогы (жҥктеме тогы) кернеуден ток фазасы бойынша, екінші орамада ф2 бҧрышына артта қалған жағдайда, белсенді- индуктивті жҥктемесі кездейсоқ таңдалды.Сыйымдылық жҥктеме жағдайында екі орамадағы ток кҥші кернеуден озып келеді және І0 векторы ӛзгермеген жағдайында 11 вектор U1 векторының сол жағынан орналасады.12 және 11 токтарының мәндері жҥктеменің ӛзгеруімен ӛзгереді, бірақ олардың векторлық шамасы ӛзгермейді және / 0 тең болады. Номиналды жҥктемеде орамадағы токтар бос тҧрған токқа қарағанда әлдеқайда кӛп, сондықтан U және 11 векторлары қарама-қарсы бағытталған болады.U1 векторының қҧрылымы бос жҥру режимінде жасалғандай орындалады (5.3а- суретті қараңыз). Әрине, жҥктемеде жҧмыс істеген кезде, І1R1 кернеуінің азаюы бос жҥрістегі токпен емес, фазада І1 токпен сәйкес келеді.(5.23) теңдеу негізінде U векторын қҧру кезінде векторларды есептеу қарсы векторларды қосу арқылы ауыстырылады. Екінші реттік ораманың кернеуі бастапқының кернеуіне тең емес екені байқалады, ал берілген екінші реттік ораманың ЭҚК бастапқы ораманың электр қозғалтқышына тең болады. -сурет Жҥктеме режимінде трансформатордың вектор диаграммасыӘрине, U2 және U1 мәндері бір-бірінен аз ерекшеленеді, ӛйткені R1, X1, R2 және X2-дегі кернеудің азаюы тіпті номиналды токтарда да аз болады (5.4 - суреттегі векторлық диаграмма масштабсыз салынған).Трансформаторды ауыстыру сҧлбасы жҥктеме режимінде., а - суретте трансформаторды қуат желісіне және ZK толық кедергісімен кернеуге қосудың негізді сҧлбасы кӛрсетілген, ал 5.5, б – суретте (5.18) теңдеуге негізделген, яғни оның тҥрленуіне негізделген алмастыру сҧлбасы кӛрсетілген:І = -І’2 + Іо. (5.24)Бірінші Кирхгоф заңына сәйкес, бҧл теңдеу бастапқы орама тогы тізбектің тармақталмаған бӛлігіндегі ток болып қарастырылады, ал минус белгісімен алынған екінші реттік орама тогы және бос жҥрістегі ток екі параллель тармақтар тогы болып табылады.Векторлық диаграммада (5.24) теңдеуді, 1'2 векторды оған қарама-қарсы бағыттағы (-12) векторға ауыстыру арқылы кӛрсетуге болады. 5.5, б - суретте ZH белгісімен U2 = 12 ZH кезінде жҥктеме кедергісін білдіреді. Қалған ескертулер алдын тҥсіндірілген еді. Токтар мен кернеулердің шартты оң бағыттары кӛрсетілген. Трансформатор орамаларының электрмагниттік байланысы электрлік байланысты алмастыру сҧлбасында ауыстырылады. Трансформатордың Т-пішінді тізбек деп аталатын жҥктеме режиміндегі ауыстыру сҧлбасы қосымша параллель тармағы бар бос жҥріске арналған ауыстыру сҧлбасынан ерекшеленеді (5.3, б - сурет).в-сурет. Жҥктеме режимінде трансформаторды қосу сҧлбалары: а — негізгі; б — толық (Т-пішінді) алмастыру сҧлбасы ; в — ауыстырудың қарапайым сҧлбасыОрамалар тогымен салыстырғанда бос жҥріс тогы тӛмен болғандықтан, кей жағдайларда жеңіл жҥктелетін сҧлбаны қолдануға болады (5.5, в - сурет), бос жҥріс токтың тармағы болмайды, ал берілген екінші реттегі ораманың тогы ӛзінің сандық мәні бойынша бастапқы орама тогына тең болады. Бҧл токтардың фазалары қарама-қарсы, ал 11 және (-І'2) векторлары бірдей деп саналады. ТРАНСФОРМАТОРДЫҢ ҚЫСҚА ТҦЙЫҚТАЛУ ТӘЖІРИБЕСІ Трансформатордың қысқа тҧйықталуы. Қысқа тҧйықталу (ҚТ), яғни екінші реттегі орамасының қысқыштарын бір-біріне нӛлдік немесе кіші кедергі ӛткізгіші арқылы қосу, номиналды кедергі бастапқы орамаға берілген жағдайында апатты болып табылады. Сонымен қатар, ток, бастапқы уақытта номиналды мәннен 20-дан 40 есе асуы мҥмкін екінші реттегі орамада ӛтеді. Қысқа тҧйықталудан кейін бір немесе бірнеше кернеу кезеңдерінде ауыспалы ҥдеріс орын алады, одан кейін қысқа тҧйықталу тогы номиналды мәннен 10-нан 20-ға дейін асатын тҧрақты мәнді қабылдайды. Осындай токтармен сымдардың температурасының айтарлықтай ӛсуі байқалады, бҧл оқшаулауға зақым келтіру мҥмкін. Сонымен қатар, қуатты трансформаторларда орамалардың орамдары бҧзылып, магниттік ӛткізгіш деформациялайтын жағдайға жеткізетін ҥлкен электромагниттік кҥштер болады. Қуатты трансформаторлар қысқа тҧйықталудан жоғары жылдамдықты қорғаныспен қамтамасыз етіледі.Қысқа тҧйықталу тәжірибесі. Ол, трансформатордың жҧмысын сипаттайтын, маңызды шамалардың мәндерін алуға мҥмкіндік береді, сондай-ақ, қысқа тҧйықталу режимі апатты болып саналмайтын кернеудің тӛмен қуат кӛзінде жасалады. Қысқа тҧйықталудың номиналды ик.ном кернеуі деп, ондағы орамалар токтары номиналды мәндерді қабылдайтын кернеуді атайды.—1ном и -^ном.Қысқа тҧйықталу сҧлбасы 5.6-суретте берілген. Желінің кернеуі бір фазалық кернеу реттеушісіне беріледі. Бастапқы орама ретінде ВН орамасы (осы ораманың алдындағы номиналды қысқа тҧйықталу кернеуі) таңдалып алынады.  -сурет. Қысқа тҧйықталу тәжірибесінің сҧлбасыКелесі қарастырылу, дәл бастапқы орамада ик.ном тең болған кернеу орнатылғанға сәйкес келеді. Қысқа тҧйықталу тәжірибесінде екінші реттегі орамның тогы ӛлшенбейді, ӛйткені нӛлдік емес кедергісіне ие амперметр қысқа тҧйықталу режимін бҧзар еді.Осыдан алдын, трансформатордың магнит ӛткізгішіндегі ФО магнит ағыны ораманың тогына байланысты және кернеудің қуат кӛзіне пропорционалды болғаны анықталды (5.2 бӛлімін қараңыз). Қуат трансформаторларының қысқа тҧйықталудың номиналды кернеуі, номиналды кернеудің 5% -10% қҧрайды; сондықтан қысқа тҧйықталу тәжірибесінде номиналды ағын, номиналды ағыннан 5 ... 10% қҧрайды.Жҥктеме режимінде трансформаторды алмастырудың жеңілдетілген сҧлбаны қҧрастыру кезінде (5.5, в суретті қараңыз), екінші реттегі орамасының тогы, мәні бойынша бастапқы орама тогына жақын екені ескерілген. Қысқа тҧйықталу кезінде магнит ағыны, сондай-ақ, магниттеу тогы номиналды жҥктемеден әлдеқайда аз екенін ескере отырып, ауыстырудың жеңілдетілген сҧлбасы одан да орынды болады.Белгілерді енгіземіз:RK = Rі + R2; Хк = Xі + Х2'; ZK = Zx + Z2, (5.25)мҧндағы Rr, Хк, ZR тиісінше, трансформатордың белсенді, индуктивті және кешенді қысқа тҧйықталу кедергісі деп аталады, ал басқа белгілердің мағынасы 5.1 және5.2 бӛлімдерде келтірілген.«Қысқа тҧйықталу кедергісі» термині қысқа тҧйықталу режимінде қуат кӛзіне қосылған тізбек тек осы қарсылықпен сипатталатынымен байланысты. Жҥктелген трансформатордың векторлық сҧлбасын жасау кезінде (5.4-суретті қараңыз) шамамен: R1 және R2 'және Rr / 2; X1 және X2 '~ Xk / 2.Трансформаторды қысқа тҧйықталу тәжірибесінде ауыстыру сҧлбасы (5.7, а-сурет) белгілеуді есепке алуымен (5.25) жҥктеменің нӛлдік кедергісіне байланысты жеңілдетілген ауыстыру сҧлбасының негізінде қҧрастырылған (5.5, с-суретті қараңыз).Ауыстыру сҧлбасына (5.7, а - суретін қараңыз) теңдеу сәйкес келеді:(5.26)мҧндағы U а және U р —номиналды қысқа тҧйықталу кернеуінің белсенді және реактивті компоненттері (бҧл белгілеуде «к.ном» индексі жазбаның қысқа болуына қолданылмаған).Әлбетте, икиЭм =^[uT+Щ • - бҧл трансформатордың қысқа тҧйықталуға (5.7, b- сурет) арналған векторлық диаграммасы (5.26) теңдеуге сәйкес қҧрылады.Бос жҥріс тәжірибесіндегідей ҚТ тәжірибесі де нӛлге тең: ХХ тәжірибесінде жҥктеме тогы нӛлге тең (жҥктеме жоқ), ал ҚТ тәжірибесінде жҥктемеде кернеу нӛлге тең болады, ӛйткені жҥтеме кедергісі нӛлге тең. Сонымен, қысқа тҧйықталу сҧлбасына енгізілген ваттметр шығындар қуатын есептейді. Магнит сымда магнитті ағын аз болғандықтан, осы тәжірибеде болаттың шығындары аз болады. Сондықтан, ҚТ тәжірибесінде тҧтынатын Рк қуаты, бастысы орамаларда (мыс шығындары) жылулық шығындарды ӛтеуге жҧмсалады.Егер, орамалар бойымен номиналды токтар ӛтсе, онда жылулық шығындар қуаты болады: (5.27)(екінші реттегі орамадағы берілген ток, іс жҥзінде бастапқы орама тогына тең екені есептелген). Токтар ӛзгергенде жылулық шығындар да ӛзгереді. Сонымен, мыстың шығындары жҥктемеге қатысты ауыспалы шығындар болады.Қысқа тҧйықталу параметрлерін анықтау. Қысқа тҧйықталу тәжірибесінен анықтайды:-сурет. Трансформатордың қысқа тҧйықталу тәжірибесінің графикалық бейнесі: а — трансформатор ауыстыру сҧлбасы; б — вектор диаграммасы Uк.ном қысқа тҧйықталудың номиналды кернеуі: кернеу реттеушінің шықпасындағы кернеуді, амперметр кӛрсеткіші бастапқы ораманың номиналды тогына сәйкес келмейінше кӛтереді (5.6-суретті қараңыз);Номиналды токта Рк.ном мыс шығындарының қуаты (ваттметр кӛрсеткіші бойынша);(5.27) қатынас негізінде мыс шығындарының қуатын біліп Rк қысқа тҧйықталудың белсенді кедергісі болады:(5.28)Ом заңының негізінде Zк қысқа тҧйықталудың толық кедергісі(5.29)Хк қысқа тҧйықталудың индуктивті кедергісі: (5.30)Егер ҚТ тәжірибесін суық трансформатормен жҥргізсе, онда қысқа тҧйықталу параметрлері 75 °С жҧмыс температурасына әкеледі. Метал кедергісі температураның ҧлғаюымен жоғарылайды және 75 °С кезінде қысқа тҧйықталудың белсенді кедергісі болады: (5.31)мҧндағы α — 1°С-ке температура ӛзгергенде материалдың электрлік кедергісінің қатысты ӛзгерісін кӛрсететін кедергінің температуралық коэффициенті (мыс пен алюминийде α = 0,0041/°С); ҚТ тәжірибесі ӛткізілетін °С-нің 0 — температурасы.Ораманың орамдар санына, оның геометрикалық параметрлеріне және сейілудің магнитті ағынның кҥш сызықтары тҧйықталатын қоршаған орта материалдарына қатысты индуктивті сейілудің кедергісі, орама температурасына мҥлдем тәуелді емес.Қысқа тҧйықталудың 75 °С температурасына келтірілген толық кедергі, табылған Rк75 және Хк белгілері бойынша есептеледі: (5.32)Қысқа тҧйықталудың номиналды кернеуі мен оның қҧрамдас бӛліктерін, әдетте, бастапқы ораманы қуат берудің номиналды кернеуінен пайызбен кӛрсетеді. Осы 75° C температураға дейін келтірілген шамалар, формулалар бойынша есептеледі:   (5.33)Қысқа тҧйықталу режиміндегі қуат коэффициентін келесідей жазамыз (5.34) Тӛмен қуатты трансформаторлар ҥшін (бірнеше кВ·А дейін), ӛткізгіш қимасының ауданы кіші болғандықтан Лк75 қысқа тҧйықталудың белсенді кедергісі Xк75 индуктивтіден кӛп болады. Тиісінше, uа қысқа тҧйықталу кернеуінің белсенді қҧрамдас бӛлігі uр реактивті қҧрамдас бӛлігіне қарағанда ҥлкен болады. Бҧл жағдайда фазалық ығысу бҧрышы фк < 45° және cosφk> 0.707 қҧрайды. Жҥз және мың киловольт-ампер қуаты бар трансформаторлар ҥшін қарсы теңсіздіктер орынды болады.Егер қысқа тҧйықталу тәжірибесінің сҧлбасында (5.6-суретті қараңыз) бастапқы ораманың кернеуін нӛлден қысқа тҧйықталудың номиналды кернеуіне дейін немесе қҧрал кӛрсеткіштерін есептеумен шамалы жоғары мәнге дейін реттесек, трансформатордың қысқа тҧйықталу сипаттамаларын алуға болады - бастапқы орамада кернеуден қысқа тҧйықталу тогының, шығындар қуатының және қуат коэффициентінің тәуелділігі. 5.4 ТРАНСФОРМАТОРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ҚЫСҚА ТҦЙЫҚТАЛУ МЕН БОС ЖҤРІС ТӘЖІРИБЕЛЕРІНДЕ АНЫҚТАЛАТЫН ПАРАМЕТРЛЕРДІҢ ӘСЕРІ Жҥктемеге жҧмыс жасау кезінде трансфоматор кернеуінің ӛзгеруі.Электротехника курсынан белгілі болғандай, электр энергия (жҥктемені) қабылдағышына жҧмыс істейтін қуат кӛзінің қысқыштарында U кернеуі, r қуат кӛзінің ішкі кедергісінде AU кернеуінің тӛмендеу шамасына бос жҥріс режимінде Uх кернеуінен тӛмен болады: U = Uх - ΔU, әрі ΔU = Іr, мҧндағы І — қабылдағыш пен ішкі кедергі бойымен ӛтетін ток. Uх кернеуі саны жағынан ЭҚК кӛзіне тең. Қысқа тҧйықталу ремимінде кернеу нӛлге, ал қысқа тҧйықталу тогы 1к = Е/г тең болады.Сонымен, кӛздің ішкі кедергісі, кӛздің қысқа тҧйықталу режимінде токты анықтайтын кедергі болады.Жҥктемеге жҧмыс істейтін трансфоматордың екінші реттегі орамасының қысқыштарындағы U2 кернеуін, кез келген қуат кӛзінің қысқыштарында кедергіге ҧқсас білдіруге болады:U2 = U2ном - ΔU,мҧндағы U2ном — бос жҥріс режиміне сәйкес екінші реттегі ораманың номиналды кернеуі ((5.2) ӛрнегіне сәйкес, ол Е2 екінші реттегі ораманың ЭҚК-мен сандық мәнге сәйкес келеді; AU — жҥктеменің жҧмысында кернеудің ӛзгерісі.Жҥктемеге трансфоматордың жҧмысында кернеудің ӛзгерісі, әдетте бос жҥріс кезінде кернеуден процентпен білдіріледі:Au = AU- 100 = U 2ном ~U2100. (5.35)Екінші реттегі ораманың кернеулерін осы ӛрнекте бастапқы орамада берілген шамаларға ӛзгертуге болады, ӛткені бҧл ретте қатынас ӛзгермейді.Au кернеуінің ӛзгеруі ua75 және uр қысқа тҧйықталу кернеуінің номиналды қҧрамдас бӛліктеріне тәуелді ((5.33) ӛрнегін қараңыз); жҥктеме сипаттамасына, яғни жҥктеменің тогы мен кернеуі арасындағы ф2 фазалар ығысуының бҧрышынан; І2 жҥктеме тогының мәнінен немесе басқа сӛзбен айтқанда, келесі тәсілмен анықталатын р жҥктеме коэффициентінен;  (5.36)Трансформатордың екінші реттегі ораманың қысқыштарында жҥктеме кезінде қолданылатын кернеудің ӛзгеру ӛрнегін дәлелсіз кӛрсетеміз (оны трансформатордың векторлық сҧлбасының талдауынан алуға болады):(5.37)(номиналды қысқа тҧйықталу кернеуінің белсенді қҧрама бӛлігін белгілеу кезінде«75» индексін шығармады).ф2 = фк теңдігі орындалған кезде, Au кернеуінің ӛзгеруі осындай жҥктеме сипаттамасында ең ҥлкен мәнге ие болатының айта кету керек, бҧл жердегі фк, Як және Хк параметрлермен анықталатын қысқа тҧйықталу тәжірибесінде ток пен кернеу арасында фазалар ығысуының бҧрышы ((5.34) ӛрнегін қараңыз).Xk кедергісі индуктивті сипатта болғандықтан, Au мәні белсенді индуктивті сыртқы жҥктемеде барынша кӛп болады.5.8-сурет. Тҥрлі жҥктемелердегі трансформатордың сыртқы сипаттамалары: 1 — белсенді индуктивті; 2 — белсенді; 3 — белсенді-сыйымдылықты Белсенді жҥктеме кезінде φ2 = 0, cos92 = 1; sіn <p2 = 0 және Au = Puar, яғни бҧл жағдайда кернеудің ӛзгеруі қысқа тҧйықталу кернеуінің белсенді қҧрама бӛліктері арқылы анықталады.Белсенді сыйымдылықты жҥктеме кезінде, φ2 және sіnφ2 бҧрышы теріс болған кезде Δu кернеуіндегі ӛзгеріс βua мәнінен аз. φ2 бҧрышының белгілі бір мәнінде кернеудің ӛзгеруі нӛлге тең болады, яғни осындай белсенді сыйымдылықты жҥктемеде екінші реттегі орамадағы кернеу, бос жҥріс кезіндегі кернеуге тең. Ақыры, φ2 бҧрышының ҥлкен мәндері ҥшін Au кернеуінің ӛзгерісі теріс болып табылады, яғни жҥктеме тогы ҧлғайған кезде трансформатордың қысқыштарында кернеудің ҧлғаюын білдіреді.ҚТ тәжірибесінің нәтижелері бойынша қысқа тҧйықталудың номиналды кернеудің белсенді және реактивті қҧрама бӛліктері анықталады. Жҥктеменің β коэффициентінің және cosφ2 жҥктеменің қуат коэффициентінің мәндерін ескере отырып, (5.37) формуласы бойынша Δu кернеуінің ӛзгеруін анықтай аламыз. Содан кейін, (5.35) формуланы пайдаланып және тәжірибелі сынақтарды қолданбай берілген жҥктемеде U2 екінші реттегі орамада кернеуді табуға болады.Жҥктеменің әртҥрлі сипаттамаларында трансфоматордың сыртқы сипаттамалары 5.8-суретте кӛрсетілген. Генератор сияқты, трансфоматордың сыртқы сипаттамасы – бҧл U2(І2) жҥктеме тогынан қысқыштарының шықпасында кернеудің тәуелділігі (осы жағдайда-екінші реттегі орама қысқыштарында). Сыртқы сипаттамалардың 1 белсенді- индуктивті, 2 белсенді және 3 белсенді-сыйымдылықты жҥктемелерде ӛзара орналасуы, жҥктеменің осы тҥрлерінде Δu мәндерінің айырмашылықтары туралы бҧрын айтылған мәліметке сәйкес келеді.Трансфоматордың энергия жоғалтулары. Электр энергиясын тасымалдау жағдайында пайда болған жоғалтулар бос жҥріс және қысқа тҧйықталудың тәжірибелі тҥрде сынақтарда анықтауға болатыны бҧрын кӛрсетілген еді (5.1 және 5.3 – бӛлімдерін қараңыз). Бос жҥріс тәжірибесінде, магнит сымын мерзіммен қайта магниттеумен байланысты Р0 магнит шығындарының қуаты анықталады. Қайта магниттеу магнит шығындарының екі тҥрін болдырады: магнит ӛткізгішінің қалдық магниттелуін еңсеруге энергия шығындарынан туындаған гистерезске байланысты шығындар және магниттік ӛткізгіште қҧйынды токтардан шығындары. Магниттік шығындар айнымалы ток жиілігі артқан сайын кӛбейеді, әрі гистерезистен шығындардың қуаты жиіліктің бірінші дәрежесіне пропорционалды болады, ал қҧйынды токтардан пайда болған шығындар жиілік шаршысына пропорционалды болып табылады. Тҧрақты кернеу мен токтың тҧрақты жиілігімен магниттік шығындардың кҥші жҥктеменің тогына тәуелді емес. Магниттік шығындарды азайту ҥшін, магниттік ӛткізгішті жіңішке гистерез ілмекпен (жҧмсақ магнитті материал) және кіші қалдық магнитизациямен сипатталатын электртехникалық болаттың оқшауланған жіңішке тақташалардан жасайды.Қысқа тҧйықталу тәжірибесінде, номиналды токтың жҥктемесінде Рк.ном трансформатор орамаларындағы электр шығындарының қуаты анықталады (5.27-ӛрнекті қараңыз). Жҥктемеде жҧмыс істейтін трансформатордың электр қуат шығыны жҥктеменің ток шаршысына пропорционалды тҥрде ӛзгереді, демек, (5.36) ӛрнекпен анықталған β жҥктеме коэффициентінің шаршысына пропорционалды:Рк = β2Рк.ном. (5.38)Трансформатордың пайдалы әрекет коэффициенті. Желіден трансфоматормен тҧтынатын Р1 белсенді қуатының электр энергия қабылдағышына тасымалданатын Р2 белсенді қуатына қытанысы ретінде анықталады. Трансформатор мен генератордың ПӘК есептеу формулалары бірдей ((2.2)-ӛрнегін қараңыз), бірақ трансформатордың пайдалы қуаты P2 = S2cos <p2 = U2І2cos <p2 ретінде кӛрсетілген, мҧнда S2 = U2І2 – екінші реттік тізбектің жалпы қуаты болады. Трансформатордың бастапқы орамасына қолданылатын кернеудің тҧрақты мәнімен (U1 = U ^ J), екінші реттегі орамадағы кернеу шамалы ӛзгереді (U2 «U ^ J), сондықтан екінші реттегі тізбекке берілетін қуаты, І2 ток жҥктемесіне пропорционалды болады, яғни β жҥктеме коэффициентіне:∑р трансформатордың жалпы шығындары, бҧрын сипатталғанға сәйкес, тҧрақты магнитті және айнымалы электрлік шығындардан тҧрады: ∑p = P0 + β2рк.номОсылайша, трансформатордың ПӘК ӛрнегі келесідей жазылады:немесе  (5.39)Жоғарыда кӛрсетілген формулалардың біреуі (5.39) ПӘК-ті бірліктің ҥлестерімен, ал екіншісі пайызбен кӛрсетіледі.Трансфоматорлар шығындары ҥлкен емес. Сонымен кіші қуатты трансформаторларында (1 кВ-А дейін) номиналды ПӘК 85... 95 % қҧрайды, ал ҥлкен қуатты трансформаторларында 95.99,5 % қҧрайды.Жҥктеме болмаған жағдайда (І2 — 0; р - 0) ПӘК нӛлге тең. Жҥктеме ҧлғайған кезде ПӘК жоғарылайды және кейбір β — βмах мәндерде максимум арқылы ӛтеді. βмах мәні ŋ=f(β) функциясының экстремумын табу жолымен анықталу мҥмкін. Ол ҥшін айнымалы β-ге қатысты берілген функцияның туындысын табу керек және оны нӛлге жақындату қажет. Осындай операцияның нәтижесінде теңдеу шығады(5.40) Осылайша, трансформатордың ПӘК осындай жҥктемеде максималды болып табылады, сонымен Pk - βmax айнымалы электрлік шығындар қуаты P0 тҧрақты магниттік шығындар қуатына тең болады. (5.40) ӛрнегінен мәнді табамыз   (5.41)  Егер, трансформатор ҥнемі номиналды жҥктемеде жҧмыс істейтін болса, онда номиналды токта барынша ПӘК алу тиімді болады (бҧл жағдайда βмах – 1), ал егер толымсыз жҥктеме әдеткі болса (екінші реттегі тізбектің тогы номиналдыдан аз болса), онда Рмах < 1 болғаны орынды болады.БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Трансфоматордың бос жҥріс режиміндегі тәжірибесі қандай мақсатпен орындалады?Трансформатордың магниттік ағыны мен бос жҥріс тогы арасындағы фазалар ығысуы немен тҥсіндіріледі?Трансформатордың бастапқы және екінші реттегі орамалар теңдеулерін жазыңыз және тҥсіндіріңіз.Бос жҥріс режимінде трансформатордың ауыстыру сҧлбасын сызыңыз және тҥсіндіріңіз.Трансфоматордың бос жҥріс тәжірибесінде қандай қуат анықталады?Жҥктемеге жҧмыс істеу кезінде бастапқы орама мен екінші реттегі орама кернеудің теңдеулерін жазыңыз. Олардың бос жҥріс режиміне сәйкес теңдеулерінен айырмашылықтарын кӛрсетіңіз.Трансформатордың магнит ағынның орамасындағы токтар ӛзгерген кезде шамалаған тҧрақтылығын тҥсіндіріңіз.Трансфоматордың ПӘК теңдеуін жазыңыз және тҥсіндіріңіз.Бастапқы орамасына екінші реттегі ораманың шамалары қандай мақсатпен қолданылады? Токтың, кернеудің, ЭҚК және екінші реттегі ораманың кедергісі мен осы шамалардың бастапқы мәндерінің арасындағы қандай байланыс бар?Жҥктеме режимінде трансфоматорды ауыстырудың толық және жеңілденген сҧлбасын сызыңыз.Трансфоматордың қысқа тҧйықталу қалай ӛткізіледі? Қысқа тҧйықталудың номиналды кернеуі деген не?Қысқа тҧйықталу режимінде ауыстыру сҧлбасын жазыңыз және тҥсіндіріңіз?Қысқа тҧйықталу тәжірибесінен қандай кедергілер мен қуат анықталады?Белсенді, индуктивті және сыйымдылықты жҥктемелерде ток жҥктемесінен екінші реттегі орамада кернеудің ӛзгерістер тәуелділігінің ерекшеліктерін атаңыз.Трансфоматордың пайдалы әрекет коэффициенті тәжірибе деректерінен қалай анықталады?  

ҤШ ФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ПАРАЛЛЕЛЬ ЖҦМЫСЫ 6.1 ҤШ ФАЗАЛЫ ҚУАТТЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ КОНСТРУКЦИЯЛАРЫ Трансформаторлық топ және ҥш фазалы трансформатор. Ҥш фазалы ток тораптарында электр энергиясын трансформациялау ҥшін, бір фазалы ҥш трансформатордан қҧралатын трансформаторлық топтар, сондай-ақ ӛзіндік ҥш фазалы трансформаторлар қолданылады.Трансформаторлық топтар (топтық трансформаторлар) тек жоғары (60 МВ-А асатын) қуат болғанда ғана қолданылады. Топтық трансформатордың бір аппарат тҥрінде жасалған ҥш фазалы трансформатордан артықшылығы мынада: топқа кіретін әрбір бір фазалы трансформатордың габариттік ӛлшемдері мен салмағы топтың жалпы қуатына конструкцияланған ҥш фазалы бір трансформаторға қарағанда кішірек болады. Осының арқасында топтық трансформаторды тасымалдау - оңай. Бҧдан бӛлек, егер трансформаторлық топ пайдаланылатын болса, онда резервте бір фазалы бір трансформатор тҧрса жеткілікті. Алайда, трансформаторлық топтың қҧны бірдей қуатқа есептелген ҥш фазалы трансформатормен салыстырғанда әлдеқайда жоғары, жалпы габариттік ӛлшемдері ҥлкен және ПӘК-і аз болады.Бір аппарат тҥрінде жасалған ҥш фазалы трансформатордың конструкциясы 4.1, г - суретте сҧлба тҥрінде кӛрсетілген. Оның магнитті ӛткізгішіне ҥш ӛзекше салынған, солардың әрқайсысына бір фазаға тиесілі жоғары және тӛмен кернеудегі орамалар орнатылады. Жекелеген фазалардың магнитті ағындары тҧйықталуы мҥмкін қосымша ӛзекшенің қажеті жоқ, ӛйткені бҧл ӛзекшенің ағыны нӛлге тең болар еді. Шын мәнінде, орама фазаларының ағындары бірін екіншісіне қатысты алғанда, фаза бойынша 120° бҧрышқа ығыстырылған және жиынтық ағын нӛлге тең:Ф а + Ф В + Ф С = 0.Бҧл ретте орамалары ортаңғы ӛзекшеге орнатылған В фазасының (5.2-бӛлімді қараңыз) магниттелетін тогы басқа екі фазаның магниттелетін тогынан кем болады, себебі осы фазаның магнитті кҥштік желілерінің ҧзындығы шеткі екі фазаға қарағанда аздау. Шынында, А мен С фазаларының кҥштік желілері тиісті ӛзекшелердің бойымен және ҥстіңгі және астыңғы жармалардың жартысынан ӛтеді, ал В фазасының кҥштік желілері тек ӛзекшенің бойымен ӛтеді. Кҥштік желілердің аздау ҧзындығына ең аз магнитті кедергі сәйкес келеді, демек, аталған магнитті ағынды жасау ҥшін ең аз магниттейтін ток қажет. Бҧрын айтылып кеткендей (5.2-бӛлім), магниттейтін ток дерлік бос жҥрістің тогына тең келеді, сондықтан В фазасындағы бос жҥріс тогы басқа екі фазадағы бос жҥріс тогынан кем шығады. І0 ҥш фазалы трансформатордың бос жҥріс тогының мәні ретінде ҥш фазадағы токтың орташа арифметикалық мәні алынады:І0a + І0b + І0c1 о - oa 3 . (6.1)Маймен салқындатылатын трансформатор (майлы трансформатор). Бҧл - қуатты трансформатордың негізгі тҥрі. Оның орамалармен бекітілген магнитті ӛткізгіші екі функция атқаратын трансформатор (минералды мҧнай) майы қҧйылған бакқа орнатылған. Біріншіден, май ауаға қарағанда диэлектрлі беріктігі неғҧрлым жоғары оқшаулауыш орта болып табылады.-сурет. Қуатты майлы трансформаторларБҧл трансформатордың майын электрдің тесіп ӛтуінің ауаның тесіп ӛтуіне қарағанда электр ӛрісінің анағҧрлым жоғары кернеуде болған кезінде туындайтынын білдіреді. Осы жағдайды ескере келе, ток жҥргізу және жерге тҧйықтау бӛліктерінің арасындағы, сондай-ақ орамалар арасындағы оқшауланған арақашықтықты азайту мҥмкіндігі пайда болады. Екіншіден, трансформатор майының салқындату қабілеті ауамен салыстырғанда ӛте жақсы. Аталған қуатты беру ҥшін бҧл орауыш сым мен магнит ӛткізгіштің қималарын кішірейту есебінен материалдардың шығысын азайтуға мҥмкіндік береді (қажетті қималар қызу жағдайларымен анықталады).Майдың қоршаған ортамен жылу алмасуы бактың қабырғалары арқылы жҥреді. Қуаты 30 кВ-А дейінгі трансформаторлардың бактары тегіс болып жасалады. Қуат жоғарылаған кезде салқындату қарқындылығын арттыру ҥшін, бактың қабырғалары ойлы- қырлы (6.1-сурет) немесе қҧбырлы етіліп жасалады. Қуатты трансформаторлардың майы ҥдемелі тҥрде салқындатылады: бактағы май сорғымен сорылып, сумен немесе ауамен жылу алмастырғыш арқылы айдалып, бакқа қайтып оралады.Трансформатор іске қосылған кезде орама мен магнитті ӛткізгіш қызып, майды қыздырады, бҧл ретте май ҧлғаяды. Осы себептен майдың ҥстіңгі кӛлемі бос қалуы қажет. Алайда, егер осы кӛлемді бактың бҥкіл бетіне қалдыратын болсақ, онда майдың ауамен шектесу ауданы ҥлкен болады, бҧл майдың қарқынды тҥрде тотығуына және соның салдарынан оның қасиеттерінің нашарлауына әкеп соқтырады. Майдың бос бетін айтарлықтай кішірейту ҥшін бактың ҥстіне май кеңейткіш орнатылады. Май кеңейткіш трансформатордың багына қҧбырмен жалғанған болат цилиндр резервуар тҥрінде келеді (6.1-суреттегі астыңғы бӛлікті қараңыз). Май кеңейткіштің кӛлемі бактың кӛлемінен шамамен 10%-ды қҧрайды. Май кеңейткіштің ҥстінде трансформатордың багына май қҧйылатын май қҧю қылтасы болады. Майдың кӛлемі температураның ықтимал ӛзгеруі кезінде бакты толық толтыратындай және майдың деңгейі тек май кеңейткіште ӛзгеретіндей болуы тиіс. Кеңейткіштегі майдың деңгейін бақылау ҥшін әйнекпен жабылған жіңішке тік саңылау – май кӛрсеткіш қарастырылған.Трансформатордың жҧмыс ҥдерісінде қызуы тек май кӛлемінің ҧлғаюына ғана әкеп қоймайды. Қандай болмасын шамадан тыс қызу кезінде трансформатордың қандай да бір бӛлігінен оқшаулама мен май ыдырай бастайды. Ыдыраудың нәтижесінде газ тәрізді ӛнімдері пайда болады. Трансформатордың ішіндегі температураның шамадан тыс кӛтеріліп кетуінен қорғау (жылудан қорғау) бак пен май кеңейткішті жалғап тҧрған қҧбырға орнатылатын газ релесінің кӛмегімен жҥзеге асырылады. Газ релесінің негізгі бӛлшектері ҧстағыштарға бекітілген, тік жазықта орын ауысуға қабілетті екі қалтқы және басқару тізбектерінің тҥйіспелі жҥйесі болып табылады. Бірінші қалтқы кӛлденең ернемектің астындағы газ релесінің ҥстіне орнатылған. Трансформатор қалыпты жҧмыс істеп тҧрған кезде реле майға лық толып, қалтқы ҥстіңгі қалыпта болады. Қалтқының жанындағы ҧстағышқа ӛзіне жылжымалы тҥйіспенің пластинасын тартатын тҧрақты магнит бекітілген; бҧл ретте соңғысы ескерту сигналдарын басқару тізбегінің тҧйық кҥйде болуын қамтамасыз етеді (басқару тізбегі жылжымалы және жылжымайтын тҥйіспелер ажыраған кезде сигналдар қосылатындай етіліп орнатылған. Мҧндай сҧлбалық шешім реле жҧмысының сенімділігін арттырады). Бӛлінетін газ кӛлденең ернемектің астындағы реленің ҥстіңгі бӛлігіне жиналады да, майдың деңгейін тӛмендетеді. Осының салдарынан бірінші қалтқы магнитпен бірге тӛмен тҥсіріледі. Тҥйіспелер ажырап, ескерту сигналдары іске қосылады. Бҧл ретте трансформатор сӛніп қалмайды. Егер газ бӛліну ҥдерісі неғҧрлым қарқынды сипатта болса, майдың деңгейі тіптен тӛмендеп кетеді, яғни екінші, астыңғы қалтқының тӛмен тҥсуіне және трансформатордың авариялық сӛндірілуін қамтамасыз ететін басқару тізбегіндегі тҥйіспелердің ажырауына әкеп соқтырады.Мысалы, қысқа тҧйықталу барысында туындауы мҥмкін газдың тым қарқынды тҥзілуі кезінде трансформатордың герметик багындағы қысымның ӛсетіні соншалықты болғаннан, бак деформацияланып кетеді. Деформацияны болдырмау ҥшін қуаты 1 000 кВА және одан жоғары трансформаторларға тҥтіндік қҧбыры орнатылады. Қҧбырдың астына бактың қақпағына бекітіліп, соған байланысады. Ҥстінен әйнек пластинамен жабылады. Қарқынды газ тҥзілімі кезінде пластина бактың зақымдануынан бҧрын жаншылады.Майдың температурасы әртҥрлі тҧрпаттағы термометрлермен бақыланады. Қуаты 1000 кВ-А дейінгі трансформаторларда бактың қақпағына металл жиектемемен орнатылатын сынапты термометрлер пайдаланылады. Қуаты 1 000 кВ • А асатын және одан жоғары трансформаторларда бактың қапталына бекітілетін термометрикалық сигнализатор бар. Қуаты 7500 кВ-А басталатын және одан жоғары ҥш фазалы трансформаторларда және қуаты 3000 кВ-А және одан жоғары бір фазалы трансформаторларда ӛлшеу нәтижелерін басқару қалқанына беруге арналған қашықтан температура ӛлшегіш болуы тиіс.Майдың оқшаулау қасиеттерін тӛмендететін тотығатын заттардан ҥздіксіз тазалау ҥшін, трансформатор, оның багына қҧбыр арқылы жалғанған тік цилиндр тҥрінде келетін термосифонд ы сҥз гімен жабдықталады. Термосифонды сҥзгі сіңіргіш зат — сорбентпен (силикагельмен) толтырылған. Онда майдың жоғарыдан тӛмен бағыттағы термодиффузиялық циркуляциясы жҥреді (термодиффузия — бҧл температура айырмасының ортасында болумен негізделген диффузия).Адсорб ер де майдың циркуляциясы термосифонды сҥзгіге қарағанда, майды тӛменнен жоғары айдайтын май сорғысының кӛмегімен мәжбҥрлі тҥрде жҥзеге асырылады. Майды тазалау тиімділігі май тасқынының жылдамдығымен және сорбенттің қасиеттерімен анықталады.Трансформатор орамаларының ҧштары бактан сыртқа шығарылады. Бҧл ҥшін ішінде ток жҥргізетін мыс ӛзекшесі бар ӛткізгіш фарфор оқшаулауыштар пайдаланылады. Оқшаулауыштар бактың қақпағына бекітіледі, сондай-ақ жоғарғы және тӛмен кернеулі ендірмелер деп аталады. Бӛлменің ішіне орнатылатын трансформаторлардың ендірмелерінің сыртқы беті, әдетте, тегіс болып келеді; сыртқа орнатылатын трансформаторлардың ендірмелері — ойлы-қырлы болып келеді (6.1-суретті қараңыз, ҥстіңгі бӛлік).Трансформациялау коэффициентін реттеу. Трансформациялау коэффициентін реттеу қажеттілігі, біріншіден, трансформаторлар қосылатын электр тарату желілерінің әртҥрлі нҥктелеріндегі кернеудің әрқалай болуымен қамтамасыз етілген. Екіншіден, желінің кез келген орнындағы кернеу жҥктеменің ауытқуы барысында ӛзгереді. Бҧл ретте трансформатордың қосалқы орамасының қысқыштарындағы кернеу номиналды болуы немесе одан болмашы ғана ӛзгешеленуі тиіс. Трансформациялау коэффициентін реттеу ҥшін ЖК орамасының орамдар саны ӛзгертіледі, бҧл ҥшін бактың ішіне ауыстырып қосқыш орналастырылады. Ауыстырып қосқыштың тҧтқасы трансформатордың қақпағына немесе бактың қабырғасына шығарылады. Ауыстырып қосу ораманың реттеуіш тармақтарының арасында жҥзеге асырылады. Егер орама фазасынан ҥш жаққа тармақтау кӛзделген болса, онда орташа тармақталу трансформациялаудың номиналды коэффициентіне, ал басқа екеуі номиналды ко- эффициенттен ±5%-ға ерекшеленетін трансформациялау коэффициентіне сәйкес келеді. Трансформациялау коэффициентінің мәндері арасындағы қысқа аралықты қамтамасыз ететін тармақталу саны кӛбірек қаралуы да мҥмкін.Трансформатор тораптан ағытылған кезде ауыстырып қосу қыздырмай ауыстырып қосу (ҚАҚ) деп аталады.  -сурет. Трансформаторды жҥктемемен ауыстырып қосу сҧлбасы Трансформаторды ағытпай ауыстырып қосу жҥктемемен реттеу (ЖР) деп аталады. Соңғысы ешқандай уақыт мезетінде трансформатор тораптан ағытылып қалмайтындай етіліп орындалады (жҥктемемен жҧмыс істеу кезінде тораптан ағыту электр доғасының туындауына әкелер еді).Т трансформатордың жоғары кернеудегі орамасының бір фазасы ЖР сҧлбасымен 6.2-суретте кӛрсетілген. Орама фазасының ҧштары сәйкесінше А және Х деп белгіленген. Ораманың фазасы екі бӛлікке бӛлінген. Астыңғы бӛліктің орамдарынан трансформациялаудың әртҥрлі коэффициенттеріне сәйкес келетін тармақтар жасалған. Сҧлбаға мыналар қосылған: Q1 және Q2 ауыстырып қосқыштары, тҥйіспелері ажырайтын Q3 және Q4 тҥйістіргіштері, LR реакторы (реактор — бҧл индуктивтік кедергісі ҥлкен және кӛбіне токты шектеу ҥшін қолданылатын қҧрылғы). Трансформатор жҧмыс істеп тҧрғанда Q1 және Q2 ауыстырып қосқыштарының тҥйіспелері ораманың бір тармағында болады. Бҧл ретте ток орама фазасының екі бӛлігімен және ауыстырып қосқыштардың тҥйіспелері мен тҥйістіргіштер қамтылған екі параллель тармақтың бойымен ағады. Кӛршілес тармаққа ауыстырып қосу мынадай тәртіпте жҥзеге асырылады:Q3 тҥйістіргіштің тҥйіспелері ажырайды;бҧдан былай токсызданған тармақта болатын Q1 ауыстырып қосқышының жылжымалы тҥйіспесі кӛршілес (сҧлбада - тӛменде орналасқан) тармаққа ауысады;Q3 тҥйістіргіштің тҥйіспелері тҧйықталады. Осы қалыпта Q1 мен Q2 ауыстырып қосқыштарының арасындағы ораманың бӛліктері ауыстырып қосатын қҧрылғының тҧйық тізбегінде қалып қояды. Алайда, осы тізбектегі ток LR реакторының кедергісімен шектеліп, ҥлкен мәнге жетпейді;Q4 тҥйістіргіштің тҥйіспелері ажырайды;Q2 ауыстырып қосқышының жылжымалы тҥйіспесі Q1 ауыстырып қосқышының тҥйіспесі тҧрған тармаққа ауысады;Q4 тҥйістіргіштің тҥйіспелері тҧйықталады.Сипатталған кернеумен реттеу рәсімдемесі автоматты тҥрде немесе басқару қалқанынан қашықтан жҥзеге асырылады. 2.ҤШ ФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫ СЫНАУ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН АНЫҚТАУ Ҥш фазалы трансформатордың бос жҥріс және қысқа тҧйықталу тәжірибелерінің сҧлбалары 6.3-суретте кӛрсетілген (осы сҧлбаларды 5.1 және 5.5, а суретте кӛрсетілген сҧлбалармен салыстырыңыз).Ҥш фазалы тораптың кернеуі реттелетін автотрансформатор тҥрінде келетін ҥш фазалы кернеу реттегішке (ҤКР) беріледі (7.1-бӛлімді қараңыз).-сурет. Ҥш фазалы трансформаторды сынау сҧлбалары: а — бос жҥріс тәжірибесі; б — қысқа тҧйықталу тәжірибесі Вольтметрлер, сҧлбаларда кӛрсетілгендей, и1ф, и2ф фазалық кернеулерін ӛлшеу ҥшін трансформатор орамаларының фазаларына жалғанған. Мҧндай жағдайда бос жҥріс пен қысқа тҧйықталу тәжірибелерінің нәтижелері бойынша бір фазалы трансформатордың диаграммалары мен сҧлбаларына сәйкес келетін ҥш фазалы трансформатордың жекелеген фазаларына арналған векторлық диаграммалар мен орын алмастыру сҧлбалары қҧрылуы мҥмкін (5.3, 5.4, 5.5, б және в, 5.7-суреттерді қараңыз). Алайда, техникалық қҧжаттамада кернеу мен токтың номиналды мәндерін кӛрсету кезінде желілік кернеу мен желілік токтың қолданыстағы мәндері тҧспалданады.Шығындардың қуатын ӛлшеу ҥшін екі ваттметрдің сҧлбасы пайдаланылады, олардың кӛрсеткіштерінің жиынтығы, дәлелдей алатындай, ҥш фазалы тізбектің қуатын береді. Дәл сол сҧлба бойынша ҥш фазалы екі элементті ваттметрдің элементтері жалғанады.Бос жҥріс 10 тогы формулаға (6.1) сәйкес ҥш амперметрдің кӛрсеткіштері бойынша анықталады. Қысқа тҧйықталу тәжірибесіндегі ток та осыған ҧқсас анықталады.Трансформатордың трансформациялау коэффициенті бос жҥріс тәжірибесінен анықталады. Ҥш фазалы трансформатор ҥшін конструктивтік және пайдаланымдық трансформациялау коэффициенттері ерекшеленеді.ЖК орамасы фазасының тарамдар саны мен ТК орамасы фазасының қатынасы кокн трансформациялаудың конструктивтік коэффициенті деп аталады:    (6.2)Ӛрнек (6.2) бір фазалы трансформаторға арналған (4.6) ӛрнекпен ҥйлеседі.Желілік кернеулердің (желілік сымдардың арасындағы кернеулердің) қатынасы кэкс трансформациялаудың пайдаланымдық коэффициенті деп аталады:   (6.3)k^G мәні ЖК мен ТК орамаларын жалғау тәсіліне байланысты: егер ЖК мен ТК бірдей жалғанған, яғни екеуі де 6.3-суреттегідей жҧлдызшамен немесе екеуі де ҥшбҧрышпен жалғанған болса, онда k^G = = k^ (ҥшбҧрыш сҧлбасында ораманың бірінші фазасының ҧшы екінші фазаның ҧшына, екінші фазаның ҧшы ҥшінші фазаның ҧшына, ҥшінші фазаның ҧшы бірінші фазаның ҧшына жалғанған болса; ораманың фазаларын жалғау нҥктелеріне ҥш сымды ҥш фазалы желінің сымдары жалғанады) болады;егер ЖК орамасы жҧлдызшамен, ал ТК орамасы ҥшбҧрышпен жалғанған болса, онда болады және■егер ЖК орамасы ҥшбҧрышпен, ал ТК орамасы жҧлдызшамен жалғанған болса,онда болады.Ҥш фазалы трансформатордың бос жҥріс тәжірибесіндегі қуат коэффициенті тӛмендегі ҥлгімен тәжірибелік деректер бойынша табылады:мҧндағы P0 мен Р0" — бір фазалы ваттметрлердің кӛрсеткіштері; P0 — бір фазалы ваттметрлер кӛрсеткіштерінің қосындысы немесе екі элементті ваттметрдің кӛрсеткіші. Қысқа тҧйықталу тәжірибесіндегі қуат коэффициенті де осыған ҧқсас табылады. Ҥш фазалы трансформатордың номиналды қуаты номиналды (желілік) токтармен және кернеумен байланысқан:яғни, жҧлдызша сҧлбасы бойынша жалғағандай, ҥшбҧрыш сҧлбасы бойынша жалғауда да оңайға соғады. Бҧл электр техникасы курсынан белгілі желілік және фазалықкернеу мен токтар арасындағы қатынастардан туындайды: жҧлдызшамен жалғағанда; ҥшбҧрышпен жалғағанда  Бір фазалы трансформатор ҥшін 5.2-бӛлімде берілген кернеудің, токтар мен МҚК теңдеулері ҥш фазалы трансформатордың әрбір фазасына тура келеді. Ҥш фазалы трансформатордың жекелеген фазасының параметрлері (кедергілер, жҥк ӛзгергенде кернеудің ӛзгеруі) бір фазалы трансформатордың параметрлері секілді сол бір формулалармен табылады. 3.ҤШ ФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ОРАМАЛАРЫН ЖАЛҒАУ ТОПТАРЫ Орамаларды жалғау сҧлбасы. Трансформаторлардың орамаларын жҧлдызша мен ҥшбҧрыш сҧлбалары бойынша жалғау туралы 6.2-бӛлімде ескерілген. Жұлдызша сҧлбасы бойынша жалғау Y әрпімен, ал үшбұрыш сҧлбасы бойынша жалғау Д әрпімен белгіленеді. Арнайы жағдайларда, соның ішінде кҥрделі кӛпірлі тҥзету сҧлбаларында қолданылатын трансформаторларда орамаларды иректеп жалғау қолданылады (6.4-сурет).Ао Во С,-сурет. Ораманы иректеп жалғау сҧлбасы және оның шартты белгісіОраманың иректеліп жалғанған жекелеген фазасы магнитті ӛткізгіштің әртҥрлі ӛзекшелерінде тҧрған және қарама-қарсы жалғанған екі шарғыдан қҧралады. Мҧндай ораманың жекелеген фазасының ЭҚК векторы осы фазадағы екі шарғының ЭҚК векторларының айырмасы ретінде анықталады. Ораманың векторлық диаграммасын қарау кезінде шарғылардың ЭҚК-нің фаза бойынша ығысқанын анықтауға болады, бір фазасы екінші фазаға 120° бҧрышта жақынырақ. Бҧл жағдайда иректеліп жалғанған орама фазасының қолданыстағы ЭҚК мәні бір шарғының ЭҚК қарағанда л/3 есе кӛбірек болады (егер екі шарғыда тарамдардың саны бірдей болса). Салыстыру ҥшін: егер трансформатор орамаларының фазалары жҧлдызшамен немесе ҥшбҧрышпен жалғанған және егер ораманың бір фазасы екі бірдей шарғының қҧрамында болса, онда фазаның ЖҚК-і шарғының ЭҚК-не қарағанда 2 есе кӛп болады.Орамаларды жалғау топтары. Трансформаторлар параллель жҧмыс істеген кезде (6.4-бӛлімді қараңыз) тек жекелеген трансформаторлардың орамаларын жалғау сҧлбалары ғана емес, сонымен қатар жалғау топтары да маңызды. Орамаларды жалғау топтары ҧғымына мыналар кіреді:1)ораманы жҧлдызшамен немесе иректеп жалғанған кезде жалпы нҥктеден шығуын кӛрсете отырып, ЖК мен ТК орамаларды жалғау сҧлбалары;2)ЖК (EAB) орамасының желілік ЭҚК-і мен тӛмен кернеудегі (Eab) тиісті желілік ЭҚК арасындағы фазалардың ығысу бҧрышы. Векторлық диаграммада бҧл бҧрыш Ем векторынан £ab векторына сағат тілімен ӛлшенеді.Әртҥрлі жалғау топтарына сай келетін желілік ЭҚК фазаларының ығысу бҧрыштарының арасындағы минималды айырмашылық 30° қҧрайды. Дәл осы бҧрыш жалғау тобын анықтауда бҧрышты ӛлшеу бірлігі ретінде алынады (30° — бҧл сағат тілі бір сағатта айналатын бҧрыш). Осылайша, егер ЕАВ және ЕлЬ ЭҚК арасындағы фазалардың ығысу бҧрышы равен 30°, онда трансформатор 1-ші жалғау тобына жатады, егер осы бҧрыш 60° тең болса, 2-ші жалғау тобына жатады және т.б.Трансформаторлардың орамаларын жалғау топтары:ЖК мен ТК орамаларын жалғау сҧлбаларына;орамалардың қысқыштарының белгілері (таңбасына);орау бағытына байланысты.Орамаларды жҧлдызша–жҧлдызша сҧлбасы бойынша жалғау кезінде кез келген жҧп топ алынуы мҥмкін: 0, 2, 4, 6, 8, 10, ал жҧлдызша-ҥшбҧрыш немесе ҥшбҧрыш- жҧлдызша сҧлбасы бойынша жалғау кезінде кез келген тақ топ алынуы мҥмкін: 1, 3, 5, 7, 9, 11.Әртҥрлі топтарға сай келетін трансформаторлардың орамаларын жалғаудың кейбір сҧлбалары, сондай-ақ желілік ЭҚК векторларының арасындағы бҧрыштар кӛрініп тҧрған векторлық диаграммалар 6.5-суретте кӛрсетілген. Сҧлбаларда (6.5-суретті қараңыз) ЭҚК-нің шартты оң бағыттары кӛрсетілген. Әрбір сҧлбаға ЖК мен ТК орамаларының ЭҚК векторлық диаграммалары келтірілген. Мҧнда топографиялық кернеу диаграммаларындағыдай әртҥрлі векторлардың екі ҧштарының сәйкес келуі сҧлбаның тиісті нҥктелеріндегі потенциалдардың теңдігін білдіреді. Жекелей алғанда, 1-ші және 2-ші сҧлбаларда орамалардың астыңғы қысқыштары бір-біріне жалғанғандықтан және сол себепті потенциалы бірдей болғандықтан, ЭҚК векторлары басталатын диаграммаларда бірдей нҥктеде болады. Осы диаграммаларда және сҧлбаларда трансформатордың қысқыштарының белгілерін кӛрсетуге болады. ЭҚК векторының аяқталу ҧшы топографиялық диаграммадағы кернеу векторының аяқталу ҧшы секілді барлық жағдайларда вектор белгісіндегі бірінші әріпті кӛрсетеді (мысалы, ЕАВ векторының аяқталу ҧшы А нҥктесі болып табылады). Дәл осы жағдайда геометрияда белгілі қағидалар бойынша, векторлармен орындалған әрекеттер дҧрыс нәтижелерге әкеледі.Әрбір сҧлбаға қатысты ҥшінші диаграммада ЖК мен ТК орамаларының желілік ЭҚК векторларының басталатын ҧштары сыйыстырылған, бҧл олардың арасындағы жалғау тобының саны аяқталатын бҧрышты ӛлшеуге мҥмкіндік береді.1-ші сҧлбадағы ЖК мен ТК орамаларының қысқыштарын жалғау және таңбалау тәсілдері ҧқсас, сондықтан ЕАВ мен ЕаЬ ЭҚК арасындағы фазалардың ығысуы нӛлге тең, яғни 0 жалғау тобына сай келеді.2-ші сҧлбадағы ТК орамасында қысқыштардың таңбалары шатасқан. Еа ЭҚК нәтижесінде ЕВ ЭҚК фазасына ҥйлесетін болып шықты, ал Еь ЭҚК фазасы Ес ЭҚК фазасымен ҥйлеседі. Желілік ЭҚК Е^ь бҧл ретте фаза бойынша ЕАВ ЭҚК фазасынан 120° бҧрышқа қалып отырады, яғни 120°/30° = 4 жалғау тобына сай келеді.3-ші сҧлбада ТК орамасындағы а фазасының ҥстіңгі қысқышы фазаның астыңғы қысқышына жалғанған, сондықтан бҧл қысқыштардың потенциалдары бірдей. Бҧл ТК орамасының диаграммасынан кӛрініс табады: Еа векторының аяқталу ҧшы мен Ес векторының басталу ҧшы бір нҥктеде жатыр.№ схемы-сҧлба № Схема соединения обмоток-орамаларды қосу сҧлбасы Диаграммы векторов ЭДС-ЭҚК векторлар диаграммасы Группа-топ -сурет. Ҥш фазалы трансформаторлардың орамаларын жалғаудың кейбір сҧлбалары мен топтары Бҧл ретте ТК орамалардағы ЭҚК векторларының бағыттары 1-ші сҧлбадағыдай, ӛйткені ЭҚК арасындағы фазалардың айырмасы да дәл сондай. Желілік Eab ЭҚК векторында басқа топографиялық диаграммалардағыдай b нҥктесіндегі басы мен а нҥктесіндегі ҧшы болады. 3-сҧлбаға арналған диаграммада ЕаЬ векторы Еа векторымен ҥйлеседі. Еав және ЕаЬ векторларының арасындағы бҧрыш 30° тең, яғни 1-ші жалғау тобына сәйкес келеді.4-ші сҧлбада ТК орамасындағы а фазасының ҥстіңгі қысқышы b фазасының астыңғы қысқышына жалғанған, сол себепті диаграммада Еа векторының аяқталу ҧшы векторлардың бҧрын бағыттарын сақтай отырып, Еь векторының басталу ҧшымен сыйыстырылған. Eab векторы модуль бойынша тең болып келеді, бірақ Eb векторына бағыты бойынша қарама-қарсы. ЖК мен ТК орамаларындағы желілік ЭҚК векторларының арасындағы бҧрышты шығарудың қабылданған бағытын ескере отырып, осы бҧрыштың 330° тең екенін, ал жалғау тобының 11 екенін табамыз.Ҥш фазалы трансформаторлардың орамаларын келесі жалғау топтары стандартты болып табылады: Y/Y0 — 0; Y/Д — 11; Y0/A — 11; Д/Yq — 11, мҧндағы Y0 символы жалпы нҥктесі шығарылған жҧлдызшаның сҧлбасын (жҧлдызша нӛлмен) білдіреді. Кӛбіне ЖК орамасы жҧлдызшаға жалғанады, ӛйткені осы жағдайда берілген желілік фазалық ЭҚК ҥшбҧрышпен жалғауға қарағанда аздау болады. Сәйкесінше ораманың фазалар орамдарының саны да аз болады және осы кезде оқшаулау берік етіліп жасалады. ТК орамасы бәрінен бҧрын ҥшбҧрышқа жалғанады, ӛйткені бҧл сҧлба ораманың симметриясыздығына аса сезімтал емес. Жҧлдызша – ирек – 11 тобын да стандартты топқа жатқызады (бҧл ретте ТК орамасының жалпы нҥктесі сыртқа шығарылады).Бір фазалы трансформатор ҥшін орамаларды жалғаудың тек екі тобы ғана мҥмкін болады: І/І — 0 және І/І — 6. Бірінші жағдайда ЭҚК мен ЖК және ТК орамаларының арасындағы фазалардың ығысуы нӛлге тең, ал екінші жағдайда — 180° тең.Трансформаторлардың орамаларын жалғау тобын анықтау мына тәсілдермен жҥзеге асырылады:фазометр әдісі — фазалардың айырмасын тікелей фазометрмен ӛлшеу, ең дҧрысы 360° шкаламен ӛлшеу (салыстырмалы тҥрде азғантай қуат пен кернеуде қолданылады);графикалық әдіс — трансформатордың белгілі бір қысқыштарының арасындағы кернеудің ӛлшенген мәндері бойынша топографиялық диаграмма қҧру негізінде;есептік әдіс — кернеулердің ӛлшенген мәндері секілді.Фазометр әдісі мен графикалық әдісте ӛлшеу бӛлігі бірдей болғандықтан, оларды жалпы атаумен вольтметр әдісіне біріктіруге болады.Орамаларды жалғау тобын анықтаудың графикалық әдісі. Келесі кезеңдерден тҧрады:Осы қысқыштардың потенциалдарының теңдігін қамтамасыз ету мақсатында ЖК орамасының А қысқышы ТК ораманың а қысқышына жалғанады;ЖК орамасына мәні тӛмендетілген ҥш фазалы кернеу келтіріледі; вольтметрмен сан жағынан тиісті ЭҚК-ге жуық келетін UbB, UcB кернеулері ӛлшенеді; ӛлшенген мәндер бойынша ЭҚК векторларының диаграммасы қҧрылады; диаграммада жалғау тобын анықтайтын бҧрыш ӛлшенеді.ЭҚК диаграммасын қҧру тәсілін қарастырамыз (6.6-сурет). Масштабты таңдай отырып, трансформатордың жоғары кернеуіндегі ораманың желілік ЭҚК диаграммасы қҧрылады. Бҧл диаграмма EAB, ЕВС, ЕСА векторларынан тҥзілген АВС ҥшбҧрышы тҥрінде келеді. Ҥш бҧрыш ҥш фазалы ЭҚК жҥйесінің симметриясына қарай тең қабырғалы болып табылады: EAB = ЕВС = ЕСА.Тӛмен кернеудегі ораманың желілік ЭҚК диаграммасының а нҥктесін белгілейді (трансформатордың А мен а шықпалары жалғанғандықтан, диаграмманың тиісті нҥктелері ҥйлеседі.)EbB (таңдалған масштабта) радиусының шеңберін ортамен АВС ҥшбҧрышының С тӛбесіне жҥргізеді. Ізделіп отырған, EbB векторының аяқталатын ҧшы болып табылатын b нҥктесі қҧрылған шеңберде жатады. Дәл осында келесі тармақты орындау кезінде анықталады.ЕЬС радиусының шеңберін ортамен С тӛбесіне жҥргізеді. Қҧрылған екі шеңбер екі нҥктеде қиылысады. Осы шеңберлердің а нҥктесіне жақын қиылысу нҥктесі диаграманың b нҥктесі болып табылады (6.6, а сурет).ЕсВ радиусының шеңберін ортамен B тӛбесіне жҥргізеді.-сурет. Трансформатордың ЭҚК диаграммасын қҧру: а — b нҥктесінің орналасу орны; б — с нҥктесінің орналасу орны; в — қҧрылған диаграмма ЕсС радиусының шеңберін ортамен С тӛбесіне жҥргізеді. Топографиялық диаграммадан алынған нҥкте а нҥктесіне жақын тҧрған екі соңғы шеңбердің қиылысу нҥктесі болып табылады (6.6, б сурет).Тӛмен кернеудегі ораманың желілік кернеуінің ҥшбҧрышын ала отырып, а, b, c нҥктелері жалғанады (6.6, в сурет).Жалғау тобы анықталатын EAB мен Eab векторларының арасындағы бҧрыш ӛлшенеді.Орамалардың жалғану топтарын анықтаудың есепті әдісі. Графикалық әдістегідей, алдымен А мен а қысқыштарын бір-біріне жалғайды; содан кейін бҧрын берілген кернеу ӛлшенеді және олардан бӛлек ТК орамасының желілік кернеуі UHH = Uab, содан кейін трансформациялаудың пайдаланымдық коэффициенті формула (6.3) бойынша табылады. Әрі қарай, болжанып отырған жалғау тобына арналған белгілі формулаларды пайдалана отырып, бҧған дейін ӛлшенген кернеудің есепті мәндері анықталады. Есептелген мәндер ӛлшенген мәндермен ҥйлескен кезде қолданыстағы жалғау тобының болжанып отырған жалғау тобына сәйкес келетіні туралы тҧжырым жасалады.Ескерілген формулаларда Uab кернеуі мен трансформациялаудың пайдаланымдық коэффициенті қамтылады және векторлық диаграммалардың негізінде геометриялық кескіндерден алынуы мҥмкін. Мысалы, стандартты топ ҥшін У/Д — 11 мынаны алуға болады:  ,мҧндағы k — трансформациялаудың пайдаланымдық коэффициенті.У/Д тобы ҥшін — UbB 1 формула осылай алынады, ал UbC мен UcB формуласы арасында ӛзгеріп тҧрады. 6.4 ҤШ ФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ПАРАЛЛЕЛЬДІ ЖҦМЫСЫ Трансформаторларды параллель жҧмысқа қосу талаптары. Екі немесе бірнеше трансформаторлардың жҧмысын олардың бастапқы орамалары бастапқы торапқа (электр тарату желісіне), ал қосалқы орамалары жҥктеменің жалпы қосалқы торабына жалғанған кезде параллель деп атайды (6.7-сурет). Параллель жалғанған бірнеше трансфор- маторларды пайдалану кезінде тҧтынушыларды электрмен қамту проблемасы бір трансформаторды қолдану жағдайына қарағанда жақсырақ шешіледі, ӛйткені трансформаторлардың біреуі істен шыққан немесе трансформаторлардың біреуі профилактикалық жӛндеуде болған кезде қалғандары жҥктемені ӛзіне қабылдай алады.    линия электропередачи - Электр тарату желісі   к нагрузке - Жҥктемеге6.7-сурет. Параллель жҧмысқа қосылған трансформаторлар Бҧдан бӛлек, трансформаторлардың параллель жҧмысы жҥктеменің тәуліктік және маусымдық ауытқуы барысында мақсатқа сай келеді: жҥктеме азайған кезде шығындардың орнын толтыруға кететін энергияның шығысын кеміте отырып, трансформаторлардың бір бӛлігі сӛндіріледі.Трансформаторлар параллель қосылған кезде олардың қалыпты жҧмыс істеуі ҥшін келесі шарттарды орындау қажет.1 - ші ш ар т : трансформаторлардың номиналды бастапқы және қосалқы кернеулерінің теңдігі: {/ШомТ1 = иШомТ2; Ц^номП = и2номТ2.2-ші шарт: трансформаторлардың орамаларды бірдей жалғау топтарына тиесілігі. 3-ші шарт: қысқа тҧйықталудың номиналды кернеулерінің, сондай-ақ осыны қҧрайтын кернеудің теңдігі (5.3-бӛлімді қараңыз): икТ1 = икТ2; иаТ1 = иаТ2; ирТ1 = ирТ2. 1-шарттың бҧзылу салдары. 1-шарт параллель жҧмысқа қосылған трансформаторлардың трансформациялау коэффициенттерінің теңдігі талабына ептеледі. Бастапқы орамалардың ЭҚК-і бірдей, ӛйткені олардың әрқайсысы U1 бастапқы тораптың кернеуімен анықталады. Егер трансформациялау коэффициенттері (kT1 Ф kT2)әртҥрлі болса, онда қосалқы орамалардың ЭҚК-і әрқалай болады: E2T1 Ф E2T2. Параллель қосылған трансформаторлардың қосалқы орамалары (бастапқы орамалар секілді) кедергілері аз тҧйық тізбек тҥзеді, бҧл кедергілер трансформаторлардың қысқа тҧйықталу кедергілерін білдіреді. Егер мҧндай тізбекте теңгерілмеген ЭҚК жҥйесі жҧмыс істейтін болса, онда бҧл жҥйеде Іур теңгерілген ток ағады (салыстыру ҥшін тҧрақты ток генераторларының параллель жҧмысы туралы 2.6-бӛлімді қараңыз). Қысқа тҧйықталу кедергілерінің аздығына байланысты теңгерілген ток тіпті Трансформациялау коэффициенттерінің айырмасы азғантай болғанның ӛзінде номиналды токпен салыстыруға келеді. Мҧндай жағдайларда трансформаторлардың толық қуатын пайдалануға болмайды: толық жҥктеме кезінде олар асқын жҥктеледі және ҧзақ жҧмыс атқарғанда істен шығады. Практикада трансформациялау коэффициенттерінің 1 %аспайтын айырмашылығына рҧқсат етіледі. 2-шарттың бҧзылу салдары. Бастапқы орамалар ток кӛзінің жалпы торабына (электр тарату желісіне) қосылғандықтан, олардың желілік ЭҚК векторлары параллель қосылған трансформаторлардың жалғану тобына қарамастан, жҧп-жҧптан тең болады. қосалқы орамаларға қатысты алсақ, әртҥрлі жалғану топтарында ЭҚК-нің векторлық айырмасы (немесе кешенді ЭҚК айырмасы) нӛлге тең болмайды және орамаларда, мейлі параллель қосылған трансформаторлардың біреуінде Y/Y — 0 жалғану тобы, ал екіншісінде Y/Y — 4 тобы болса да, номиналды токтан едәуір асатын теңгерілген ток ағады. Осы кезде осындай трансформаторлардың қосалқы орамаларындағы желілік ЭҚК арасындағы фазалардың айырмасы 120° қҧрайды (6.5-суретті қараңыз) және теңгерілген токты анықтайтын желілік ЭҚК векторлары айырмасының модулі жекелеген трансформатордың желілік ЭҚК-нен 3 есе асып кетеді. Бҧл ретте теңгерілген токтың жоғары болатыны соншалық, трансформаторлар істен шығады.3-шарттың бҧзылу салдары. Қысқа тҧйықталудың номиналды кернеулері тең болмаған кезде параллель жҧмыс істейтін трансформаторлардың арасындағы жҥктеме тепе-тең бӛлінбейді. Осыны кӛрсетеміз.5.5-суретте кӛрсетілгендей, трансформаторды (нақтырақ, оның бір фазасын) алмастырудың жеңілдетілген сҧлбасына сәйкес қосалқы ораманың кернеуіU =-и2+ hZK болады, (6.6)мҧндағы ZR — трансформатордың қысқа тҧйықталуының кешенді кернеуі ( (5.9) және (5.25) формулаларды қараңыз).Параллель жҧмысқа қосылған екі трансформаторды алмастырудың жеңілдетілген сҧлбасына сәйкес (6.8-сурет) олардың бастапқы, сондай-ақ қосалқы кернеулері бірдей болады: U1T1 = U1T2 = U1; U2T1 = U2T2 = = U2. Бҧл жағдайда екі трансформатордың кедергілеріндегі кернеудің азаю теңдеулері де (6.6) бірдей болуы тиіс: І1T1ZKT1 = І1T2ZrT2, мҧндағы І1T1 мен І1T2 — Т1 мен Т2 трансформаторларының бастапқы орамаларының токтары; ZR — трансформатордың қысқа тҧйықталуының толық кедергісі (кешенді кедергі модулі). Осы жерден трансформаторлардың токтары мен олардың ҚТ кедергілері арасында байланыс жҥреді: -сурет. Параллель жҧмысқа қосылған екі трансформаторды алмастырудың жеңілдетілген сҧлбасы-и'.о-Т1Т1 _ 7кТ2 Т1Т2 7кТ1 (6.7) Әрі қарай есептемелер ҥшін қысқа тҧйықталудың біршама номиналды кернеуініңик ӛрнегі қажет ((5.33) формуланы қараңыз). Осы ӛрнектен мынаны аламыз:(6.8)(6.7) мен (6.8) ӛрнектерден   шығады. Параллель жалғанған екі трансформатордың бастапқы орамаларына бірдей кернеудің келтірілгенін ескеру керек (оның ҥстіне бҧл кернеудің осы трансформаторлар ҥшін номиналды болуы-болмауы маңызды емес). Бҧдан бӛлек, трансформаторлардың номиналды токтарын бірдей деп есептейміз, бҧл кӛп жағдайда орындалады. Аталғанды назарға ала отырып, қысқартулар жасап, мынаны аламыз:(6.9)Сонымен, параллель жҧмыс істейтін трансформаторлардың жҥктеу токтары олардың қысқа тҧйықталатын кернеуіне кері пропорционалды болады. Жҥктеу қуаты токтарға пропорционалды, ал бастапқы орамалардың кернеуі бірдей (SX1 _ U1ІX1; SX2 _ U1ІX2) болғандықтан, аталған тәуелділік жҥктеу қуаты ҥшін де орын алады.(6.9) ӛрнектен, егер ик тӛмен трансформатор номиналды токпен (номиналды қуатпен) жҥктелген болса, онда ик жоғары трансформатор толық жҥктелмейді. Егер ик жоғары трансформатор номиналды токпен жҥктелетін болса, онда осы параметрдің аз мәніндегі трансформатор асып жҥктелген болып шығады және ҧзақ уақыт жҧмыс атқара алмайды.Практикада, белгіленген қуатты толық пайдаланбау аз болуы ҥшін, қысқа тҧйықталатын кернеуі бір-бірінен ±10 % ерекшеленетін трансформаторлар параллель жҧмысқа қосылады.Трансформаторлардың белгіленген қуатын толық пайдаланбау, қысқа тҧйықталатын номиналды кернеу тең болмаған уақытта осы параметрдің белсенді қҧрамдас бӛліктерінің теңдігі, сәйкесінше реактивті қҧрамдас бӛліктерінің теңдігі сақталмайтын жағдайда да орын алады.БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Трансформаторлық топтар, жеке аппарат тҥрінде жасалған ҥш фазалы трансформатордың орнына қандай жағдайларда қолданылады?Ҥш фазалы трансформатордың магнитті ӛткізгішінде жекелеген фазалардың магнитті ағындары тҧйықталуы мҥмкін ӛзекше неліктен қажет етілмейді?Трансформатор майы қандай функцияларды атқарады? Майлы трансформатордағы май кеңейткіш, газ релесі, тҥтіндік қҧбыр және термосифонды сҥзгі қандай қызмет атқарады?Трансформатордың трансформациялау коэффициентін реттейтін қандай тәсілдер қолданылады? Жҥктемемен реттеудің басты шарты қандай?Ҥш фазалы трансформаторлардың орамаларын жалғаудың қандай тәсілдері бар? Трансформациялаудың конструктивтік және пайдаланымдық коэффициенті деп нені атаймыз?«Трансформатордың орамаларын жалғау тобы» ҧғымына не кіреді? Жалғау тобы неге байланысты?Трансформатордың орамаларын жалғау тобын анықтаудың қандай әдістерін білесіз? Графикалық әдісті сипаттаңыз.Трансформаторларды параллель жҧмысқа қосу шарттарын атаңыз. Осы шарттарды бҧзу салдары қандай?  

ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ АРНАЙЫ ТҤРЛЕРІ7.1. АВТОТРАНСФОРМАТОРЛАР Бір фазалы автотрансформатордың бір фазалы трансформатордан айырмашылығы–бір бӛлігі бір мезгілде бастапқы және екінші тізбекке тиесілі, оның тек қана бір орамасы бар (7.1, а сурет). Автотрансформаторларға да қатысты пайдалануға болатын, трансформаторларды сипаттайтын негізгі қатынастар - (4.5)... (4.7), (5.16) теңдіктері. Бҧл теңдіктерде w1 — автотрансформатордың А және Х нҥктелері арасындағы орамдар саны; w2 — а және Х нҥктелері арасындағы орамдар саны деп болжанады.Бірінші жақындатуды, бос жҥріс тогын ескерместен, соңғы айтылған теңдіктен келесіні аламыз: І1w1 + І2w2 және 0, яғни, фаза бойынша 11 және 12 токтары бір біріне қатысты шамамен 180° жылжытылған. Бҧл жағдайда, а тҥйіні ҥшін 7.1- суретінде, ал Кирхгофтың бірінші заңы бойынша теңдікті арифметикалық нҧсқада жазуға болады:h - h = І12, (7.1)а б вповышающий-жоғарылататын понижающий-тӛмендететін 7.1 сурет. Автотрансформаторлардың сҧлбасы:а — бір фазалы; б — ҥш фазалы; в — автотрансформатор сҧлбасы бойынша екі орамалы трансформаторды қосу; мҧндағы І12 — бастапқы және екінші тізбе ҥшін болатын, ораманың бӛлігі бойынша жҥретін ток.U2 кернеуі U1 кернеуінен тӛмен болғандықтан (тӛмендетуші трансформатор), (4.7) теңдігіне сәйкес, І2 тогы І1 тогынан ҥлкен болады. 7.1 суретте (мысал ретінде, 5.5, а суретінен ерекшелігі) токтардың шартты оң бағыттары емес, олардың кезең жартысы ішіндегі нағыз бағыттарының кӛрсетілгеніне назар аударайық.Екі орамалы трансформатормен салыстырғанда, автотрансформатор артықшылықтарының бірі болып мыстың аз шығындалуы табылады. Негізінде, екі орамалы трансформатордағы w1 айналым саны бар, бастапқы орама сымының қимасы Іj тогына, ал w2 айналым саны бар екінші айналым сымының қимасы І2 тогына мақсатталу керек, сонда, автотрансформаторда І2 ең ҥлкен ток есебінен, ораманың қандай да бір сымын таңдау қажеттілігі болмайды. Автотрансформатор орамасының айналым саны (wj - w2) Іj тогына, ал w2 айналым саны—Іj2 айырымдық тогына мақсатталу керек.Автотрансформаторға қажетті болаттың шығыны (магнит ӛткізгішінің қимасы) екі орамалы трансформаторға қарағанда, аз болады. Мҧның себебі – қуат трансфоматордың бастапқы тізбегінен екіншісіне орама бӛліктерін электрлік байланыстыру арқылы жартылай электрлік жолмен беріледі. Екінші тізбектің толық қуаты S2 = U2І2. Бҧл ӛрнекті (7.1) теңдігінен туындайтын І2= Іj + Іj2 теңдігін есепке ала отырып, қайта жазайық: S2 = U2І1 + U2І12 = S23 + ^эм,бҧл жердегі S23 — толық қуаттың электрлік бӛлігі, S23H — магнит ағыны анықтайтын, демек, қажетті қима мен магнит ӛткізгішінің массасын анықтайтын электрмагнит бӛлігі.Екі орамалы трансформатормен салыстырғандағы, автотрансформатордың басқа да артықшылықтары келесідей: энергияны аз шығындайды, сондықтан ПӘК аса жоғары; жҥктемені ӛзгерткен кездегі екінші тізбек кернеуінің аз ӛзгеруі.Автотрансформаторлар трансформациялаудың шағын коэффициенттері кезінде (k= 1... 2) пайдаланылады, себебі, бҧл жағдайда, оның артықшылықтары кӛп мӛлшерде байқалады.Автотрансформатордың кемшіліктері болып ЖК тізбегі кернеуінің ТК тізбегіне тҥсу мҥмкіндігі табылады, бҧл қысқа тҧйықталу тогының ҥлкен еселігін анықтайды.Екі орамалы трансформаторлар сияқты, автотрансформаторлар да желіге қандай қысқыштардың және қандай жҥктемеге қосылғанына байланысты, тӛмендетуші және кӛтеруші бола алады., б суретінде ҥш фазалы автотрансформатордың сҧлбасы кӛрсетілген, ал 7.1, в суретінде — автотрансформатор сҧлбасы бойынша екі орамалы трансформаторды қосу тәсілдері кӛрсетілген.Автотрансформаторлар жоғары вольтты желілерді жақын кернеулермен (мысалы, 154 және 220 кВ; 220 және 400 кВ) байланыстыру ҥшін; асинхронды және синхронды қозғалтқыштарды іске қосу ҥшін (9.4 бӛлімін қараңыз); кернеуді реттеуші ретінде (бҧл жағдайда, ТК тізбегіне тармақталу жылжымалы тҥйіспе арқылы іске асырылады) пайдаланылады. КӚП ОРАМАЛЫ ТРАНСФОРМАТОРЛАР  Магнит ӛткізгіштерінде жоғары және тӛмен кернеуден басқа, аралық кернеу орамаларын орналастыратын кӛп орамалы трансформаторларды кӛп кернеу қажеттілігі туындаған жағдайда пайдаланады. Бірнеше екі орамалы трансформаторды қолданғаннан гӛрі, кӛп орамалы трансформаторларды пайдалану электр қосалқы станциясын арзандатады.Кӛп орамалы трансформаторлардың ерекшеліктерін, жеңілдету ҥшін, ҥш орамалы трансформаторлардың мысалында (7.2-сурет) қарастыратын боламыз. Мҧндай трансформатордың магнит қозғаушы кҥшінің теңдігін келесі тҥрде жазамыз  (7.2)((5.16) теңдеуді салыстырыңыз.: І1w1 бастапқы орамасының МҚК магнит ӛткізгіште магнит ағынын туындатады және қалған орамалардың магнитсіздендіретін ӛрісінің орнын толтырады).Екі орамалы ҥшін арналғандай жҥргізілетін, ҥш орамалы трансформатордың бос жҥру тәжірибесінен трансформациялау коэффициентін анықтайды:  сурет. Екі екінші реттегі орамасы бар ҥш орамалы трансформатор k12 және k13 біле отырып, 2 және 3 орамалары арасындағы трансформациялау коэффициентін табуға болады:Ҥш орамалы трансформатор ҥшін қысқа тҧйықтаудың ҥш тәжірибесін орындайды:1 тәжірибеде кернеу 1 орамаға беріледі, 2 орама қысқартылады, ал 3 орама ажыратылған кҥйде қалады;2 тәжірибеде кернеу 1 орамаға беріледі, ал қысқартылатын және ажыратылатын орамалар орындарын ауыстырады;3 тәжірибеде кернеу 2 орамаға беріледі, 3 орама қысқартылады, ал 1 орама ажыратылған кҥйде қалады.Ҥш орамалы трансформатордың ерекшелігі болып екінші реттегі орамалардың ӛзара әсері табылады. Орамалардың бірінің жҥктемесін ӛзгерткен жағдайда, кернеу екеуінде де ӛзгереді. Негізінде, екінші реттегі ораманың қандай да бір тогын ӛзгерту бастапқы орамада сәйкес ӛзгерістерді туындатады (екі орамалы трансформаторда қалай болатынын 5.2 бӛлімін қараңыз.); сонымен қатар, бастапқы ораманың толық кедергісінде кернеудің тӛмендеуі ӛзгереді, ал бҧл ЭҚК және екі екінші реттегі орамадағы кернеудің ӛзгеруіне әкеліп соғады (барлық екіншілерде - кӛп орамалы).Егер, бастапқы ораманы концентрлік тҥрде орналасқан, екі басқа ораманың арасына жайғастырсақ, онда екі екінші реттегі ораманың ӛзара әсері орамалардың басқаша ҥйлесуіне қарағанда, аз болады (4.1, а) суретті қараңыз.).Ҥш фазалы ҥш орамалы трансформаторларды байланыстырудың стандартты топтары болып келесі екеуі табылады: Y0/Y0/A — 0 — 11 және Y0/A/A — 11 — 11. Бір фазалы ҥш орамалы трансформаторларда І/І/І — 0 — 0 тобын қолданады.Ҥш орамалы трансформаторларды, кӛбінесе, ҥлкен қуат ҥшін жасайды. Екі генератор электр берудің жалпы жолына жҧмыс істеген кезде, екі бастапқы және бір екінші реттегі орамасы бар ҥш орамалы трансформаторларды қолданады. 3.ӚЛШЕУІШТІК ТРАНСФОРМАТОРЛАР Кернеу ӛлшегіш трансформаторлар (КӚТ). Айнымалы токтың электр кҥшін ӛлшейтін қҧралдар: вольтметрлердің, жиілік ӛлшегіштердің, ваттметрлердің, электр қуатын есептегіштердің, фазометрлердің кернеуі бойынша шектерді кеңейтуге арналған ӛлшеуіштік тҥрленгіштер болып табылады. КӚТ жоғары кернеулі тізбектерде ӛлшеу кезінде пайдаланылады. (Мҧндай тізбектерде тікелей ӛлшеуге арналған қҧралдар аса ҥлкен болар еді және де ӛлшеу ҥдерісі ҥлкен қауіп тудыратын еді).Кернеу ӛлшегіш трансформаторының ЖК орамасы U1 бастапқы тізбегінің кернеуіне қосылады (ӛлшенетін кернеу), ал ТК орамасы ӛлшегіш қҧралдарының қысқыштарына немесе ӛлшегіш қҧралының кернеу тізбегінің тҥйіндеріне жалғанады. Осылайша, КӚТ қосу тәсілі қуатты трансформаторды қосу тәсіліне ҧқсас (5.5, а суретті қараңыз.), бірақ, жҥктеме ретінде вольтметр, жиілік ӛлшегіш немесе ваттметрдің, есептегіштің, фазометрдің тізбегі бола алады. Бірнеше қҧралды қосу қажеттілігі туындаған кезде, олардың әрқайсына U2 екінші кернеуі берілетіндей етіп, оларды ӛзара параллельді тҥрде байланыстырады. (4.6) ӛрнегімен анықталатын трансформациялау коэффициенті екінші орамаға қосылған, ӛлшегіш қҧралының ӛлшеу шегі қаншалықтыкеңейгенін кӛрсетеді, және бӛлгіш ретінде ӛрнектеледі, мысалы бҧл жерде:алымында бастапқы ораманың номиналды кернеуі орналасқан (бҧл максималды ӛлшенетін кернеу), вольтпен белгіленген, ал бӛлгішінде — әдетте 100 В тең болатын, екінші реттегі ораманың номиналды кернеуі орналасқан.Қуатты транформаторлармен салыстырғанда, КӚТ жҧмыс режимінің ерекшелігі болып қосылатын қҧрылғылардың ҥлкен кедергісі табылады (бос жҥріске жақын тәртіп). Техникалық қҧжаттамамен екінші тізбекке қосылған қҧрылғылармен тҧтылатын максималды қуат анықталады. Тҧтынылатын қуат артқан кезде (сонымен қатар, параллельді қосылатын қҧрылғылар санының ӛзгеруі кезінде) екінші реттегі ораманың тогы артады және осының әсерінен екінші кернеу тӛмендейді. Сонымен бірге, трансформациялау коэффициентінің нақты мәні де ӛзгереді және тҧтынылатын қуат рҧқсат етілген мәннен артық болғанда, ӛлшеу қателіктері рҧқсат етілген қателіктерден кӛп болады (рҧқсат етілген қателік ӛлшегіш трансформаторының дәлдік санатымен анықталады).КӚТ екінші орамасын қысқа етіп немесе шағын кедергіге тҧйықтауға болмайды, себебі, бҧл рҧқсат етілмеген, ҥлкен мәнді бастапқы және екінші орама токтарының пайда болуына әкеліп соғуы мҥмкін (5.3 бӛлімін қараңыз.).Кернеу ӛлшегіш трансформаторлары сҧлбаларда TV әріптерімен белгіленеді.Ток ӛлшегіш трансформаторлары (ТӚТ). Бҧл айнымалы токтың электр кҥшін ӛлшейтін қҧралдар: амперметрлердің, ваттметрлердің, электр қуатын есептегіштердің, фазометрлердің кернеуі бойынша шектерді кеңейтуге арналған ӛлшеуіштік тҥрленгіштер. ТӚТ ҥлкен мәнді токтарды ӛлшеу кезінде, сондай-ақ, жоғары кернеулі тізбектерде жҥретін, аса ҥлкен болмайтын токтарды ӛлшеу қажеттілігі туындаған кезде, пайдаланылады.ТӚТ 7.3 - суретінде кӛрсетілген сҧлба бойынша қосылады. Тіке сызықтың жуандатылған кесіндісі болып белгіленетін бастапқы орама І1 тогын ӛлшеу керек болатын сымның ажыраған жеріне қосылады. Бірнеше аспапты қосу қажеттілігі туындаған жағдайда, әрқайсысы арқылы І2 тогы жҥретіндей етіп олар ӛзара кезектесіп байланысады. ТӚТ трансформациялау коэффициенті келесідей анықталады:((4.7) қатынасын қараңыз).Осылайша, токтың тӛмендетуші трансформаторы бастапқы орамаға қарағанда, айналым саны кӛп болатын екінші орамаға ие. Сонымен қатар, бастапқы орамада тек бір ғана айналым болуы мҥмкін. ТӚТ трансформациялау коэффициенті бӛлгіш ретінде ӛрнектеледі, мысалы  бҧл жерде: алымында ампермен белгіленген, бастапқы ораманың номиналды тогы, ал бӛлгішінде — әдетте 5 А тең болатын, екінші реттегі ораманың тогы орналасқан. КӚТ пен қуатты трансформаторларды қосу тәсілінен ерекшеленетін ТӚТ бастапқы орамасын қосу тәсілі ТӚТ жҧмысының ерекшіліктерін анықтайды. Екінші реттегі ораманың қысқыштарына қысқа тҧйықталу режиміне жақын болатындай қылып, амперметрлер немесе тӛмен кедергіге ие ваттметрлердің, ӛлшегіштердің, фазометрлердің ток тізбектері қосылады. ТӚТ ҥшін бҧл тәртіп қауіпсіз болады. сурет. Ток ӛлшегіш трансформаторды қосу сҧлбасыҚысқа тҧйықталу кезінде, бастапқы тізбекте І1 ӛлшенетін ток жҥреді, ал екінші тізбекте — қуатты трансформатордың жҧмыс режиміндегідей, магнит ағыны магниттеудің шағын тогымен анықталатындай етіп, МҚК бастапқы токтың МҚК орнын алмастыратын І2 тогы жҥреді.Кернеу трансформаторынан айырмашылығы – ТӚТ екінші орамасын ажыратуға болмайды. Негізінде, екінші ораманы ажыратқан кезде, магнит ӛткізгіште І1 бастапқы ораманың ҥлкен тогымен анықталатын, ҥлкен мәнді магнит ағыны туындайды. (ТӚТ қосу сҧлбасынан байқағанымыздай, бҧл трансформсатордың кез келген режиміндегі бастапқы тогы, бос ток режимін қоса алғанда, сызық тогы болып табылады.) Пайда болған ток екінші реттегі ораманың рҧқсат етілмейтін, аса ҥлкен ЭҚК туындатады, бҧл оқшауланған жерде тесіктердің пайда болуына және қызмет кӛрсетуші қызметкерлердің ҧтылуына әкеліп соғады.ТӚТ техникалық қҧжаттамасымен екінші тізбекте қҧрылғылармен тҧтынылатын максималды қуат анықталады. Тҧтынылатын қуатты арттырған кезде (сонымен бірге, тізбектеліп қосылатын қҧрылғылардың санын кӛбейткен кезде), трансформациялаудың нақты коэффициенті номиналдыдан біраз ерекшеленеді (айналым сандары қатынасының токтар қатынасына теңдігі (7.3) ары қарай дәл болмайды).Токты ӛлшеуші трансформаторлар сҧлбаларда ТА әріптерімен белгіленген. 7.4. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ БАСҚА ТҤРЛЕРІ Дәнекерлеу трансформаторлары. Доғалы электр дәнекерлеуге арналған трансформаторлар — бҧл номиналды бастапқы кернеуі 220 немесе 380 В болатын және номиналды екінші кернеуі 60-70 В болатын бір фазалы екі орамалы трансформатор. Мҧндай екінші кернеу сенімді тҧтандыру және металл электроды мен дәнекерлейтін бӛлшектер арасындағы электр доғаның орнықты жануы ҥшін қажет.Дәнекерлеу трансформаторының екінші орамасының бір шеті дәнекерлегіш электродымен, ал екінші шеті дәнекерлейтін бӛлшекпен байланысады. Доғаны қоспастан бҧрын, қысқа тҧйықталу режимін жасай отырып, электродты бӛлшекпен байланыстырады. Доға ҥзілген жағдайда, трансформатор бос жҥру режимінде болады. Осылайша, дәнекерлеу трансформаторлары кідірмелі жҧмыс режимімен ӛзгешеленеді. Доға бір қалыпты жану ҥшін, сыртқы сипаттаманың (екінші реттегі ораманың екінші тізбектегі токқа тәуелді болуы) тік сипаттамаға жақын болғаны дҧрыс болады, бҧл электрод пен бӛлшек арасындағы қашықтықтың тҧрақты болмауы кезінде туындайтын кернеулердің біраз ӛзгерістерінде токтың аздап ӛзгеруіне сәйкес болады.Қысқа тҧйықталу режиміндегі токты шектеу ҥшін және сыртқы сипаттаманың тиісті формасымен қамтамасыз ету ҥшін, екінші реттегі орамамен, электродпен және бӛлшекпен тізбектеп, екінші тізбекке жоғары индуктивті кедергіге ие дроссельді қосады. Бҧл мақсатқа қол жеткізуде бастапқы және екінші реттегі орамалардың магнит ӛткізгіштің әр тҥрлі білігінде орналасуы кӛмегін тигізеді (бҧл сейілудің магнит ағынын арттырады).І2 тогын реттеу ҥшін дроссельдің магнит ӛткізгішін арасында ауа саңылауы бар екі бӛлшектен жасайды (орама бір бӛлігінде орналасады). Сермердің кӛмегімен бҧранданы айналдыра отырып, саңылау шамасын ӛзгертеді. Нӛлдік саңылауға дроссельдің максималды индуктивті кедергісі мен минималды жҧмыс тогы сәйкес болады. Пик-трансформаторлар. Синусоидалды кернеуді жартылай ӛткізгіш қҧрылғыларды басқару ҥшін найза пішінді кернеуге тҥрлендіру ҥшін пайдаланады (3.9 бӛлімін қараңыз.).Пик-трансформатордың жҧмыс қағидасы магнит ӛткізгіш материалының қанығу қҧбылысына негізделген. Магниттік шунты бар пик-трансформаторда (7.4 сурет) w1 айналым саны бар бастапқы орама ҥлкен қималы 1 ӛзекшесінде орналасқан, ол жердегі магниттің қанығуы аса кӛп болмайды, сондықтан, і1 бастапқы орамасы тогының лездік мәні артқан кезде, сызықтың заң бойынша дәл болмаса да Ф1 магнит ағыны да артады. w2 айналым саны бар екінші орама кіші қималы 2 ӛзекшеде орналасқан. Бастапқы орама тогының біршама лездік мән жағдайында осы ӛзекшеде магниттік қанығу пайда болады, токты әрі қарай арттырған кезде, бҧл ӛзекшенің Ф2 магнит ағыны тҧрақты болып қала береді. стержень – 1 ӛзекше Шунт-шунтстержень – 2 ӛзекше сурет. Магинттік шунты бар пик-трансформатор Сонымен, і1 тогын ӛзгертумен, екі ӛзекшенің магнит ағыны әртҥрлі ӛзгереді. Бірақ, магнит ӛткізгіш бір фазалы ӛзекті трансформатордағыдай, екі ӛзекшенің тҧйық, тармақталмаған жҥйесінен тҧрмағанда, мҧндай болмас еді, себебі, тармақталмаған магнит ӛткізгіштің магнит ағыны барлық қималарда бір мәнге ие болады. Пик- трансформаторларда ҥшінші ӛзекше бар — бастапқы орама жасайтын, магнит ағынының бӛлігі тармақталатын магниттік шунт, себебі, бірінші ӛзекшенің ағыны басқа екі ӛзекше ағындарының сомасына тең болады:Ф1 = Ф2 + Фш, (7.4)Бҧл жердегі Фш — ҥшінші ӛзекшенің - магниттік шунттың ағыны.Шунт магнит ӛткізгіштің басқа бӛлігінен ауа саңылауы арқылы бӛлектенген, және осының әсерінен, шунтта қанығу болмайды, сондықтан, бастапқы орама тогының артуымен Фш ағыны сызықтық заң бойынша артады.Егер, бастапқы орамаға берілетін кернеу синусоидалды болса (и1 лездік мәнінің уақытқа тәуелді болу кестесі 7.4 суретте кӛрсетілген), онда Ф1 магнит ағыны да синусоидалды болады. (Мҧндай пікір (5.1) және (5.2) жуық теңдіктерін есепке алумен, (4.3) ӛрнегінен туындайды). Магниттік шунт болған жағдайда, (7.4) теңдігі орындалады, және Ф1 мен Ф2 ағындары әрқалай ӛзгеру мҥмкіндіктеріне ие болады. 2 ӛзекшенің Ф2 ағыны, белгілі мәнге жете отырып, магниттік қанығудың себебінен, жарты кезеңнің ҥлкен бӛлігі ішінде тҧрақты болып қала береді, бҧл 7.4 - суретіндегі тиісті кестеде кӛрсетілген.Екінші реттегі ораманың ЭҚК электрмагниттік индукция заңына бағынады (4.1 ӛрнекті қараңыз), ол заңға сәйкес, магнит ағыны ӛзгеріссіз болса, ЭҚК ықпалдандырылмайды, және ол ӛзгерген жағдайда ғана пайда болады. Нәтижесінде, е2 екінші орамасының ЭҚК лездік мәнінің уақытқа тәуелді болу кестесі 7.4. суретте кӛрсетілгендей, кезең сайын қайталанып тҧратын шыңдар тҥрінде болады. Пик- трансформатордың шығыс кернеуі де осындай формаға ие ((5.2) теңдеуді қараңыз.).Жиілік кӛбейткіштері. Трансформаторлардың сипатталған тҥрлерінен басқа, кернеу жиілігін тҥрлендіретін, сонымен қатар, оны 2 – 3 есеге арттыратын трансформаторлар да болады. Мҧндай трансформаторлар жиілік кӛбейткіштері деп аталады. Олар орамалар мен магнит ӛткізгіштердің кҥрделі жҥйелерінен тҧрады. Кӛбейкіштердің қызметінде, пик-трансформаторлардың қызметіндегідей, магниттік қанығу қҧбылысы ҥлкен рӛл атқарады.Магинттік кҥшейткіштер. Бҧл сыртқы белгілері бойынша трансформатордың тҥрі ретінде қарастыруға болатын, электрмагниттік аспаптар. Магниттік кҥшейткіштер нашар электрлік сигналды (кернеуді немесі токты ӛзгертуге) аса қуатты сигналға тҥрлендіруге арналған. Мҧндай қҧрылғылар, сонымен қатар, тежеуіш машинасын қоздырушы токты автоматты тҥрде реттеу ҥшін мҧнаралы крандарда, сондай-ақ, синхронды машинаның кернеуін тҥзеткіш сҧлбасында қолданылады.Қарапайым магниттік кҥшейткіш — Ш-тәріздес магнит ӛткізгіші бар бір фазалы дроссель ҥш ӛзекшеге ие. Шеткі ӛзекшелерде орналастырылған айнымалы токтың шарғылары бір-бірімен келесі тҥрде байланыстырылған – орташа ӛзекшеде пайда болатын немесе айнымалы магнит ағындары бір-біріне қарама қарсы бағытталған, яғни, ӛзара жойылады. Айнымалы токтың шарғылары тҧтынушының тізбегіне қосылады және жҧмыс орамасын қҧрайды. Магнит ӛткізгіштің орташа ӛзекшесінде тҧрақты ток кӛзіне қосылған, басқару орамасы орналастырылған.Айнымалы ток шарғыларының индуктивті кедергісі басқару орамасындағы тҧрақты токтың мәніне тәуелді болады, бҧл магниттік қанығумен тҥсіндіріледі (магнит ӛткізгіш қаныққан кезде, шарғылардың индуктивті болуы байланысты болатын, оның ц магнит ӛтімділігі де азаяды). Егер, басқару орамасында ток болмаса, онда жҧмыс шарғыларының индуктивті кедергісі ҥлкен болады, және тҧтынушының тогы аз мәнге ие болады. Басқару орамасының тізбегінде ток пайда болғанда, жҧмыс шарғыларының реактивті кедергісі азаяды және тҧтынушының тізбегіндегі ток артады.Басқару орамасы тізбегіндегі тҧрақты токтың қуаттылығы тҧтынушының тізбегіне қосылған, жҧмыс орамасының айнымалы тогының қуаттылығынан біршама аз болады. Сондықтан, басқару орамасындағы қуатты аз шығындай отырып, жоғарғы қуатты тҧтынушының тізбегіндегі айнымалы токтың шамасын реттеуге болады.Магниттік кҥшейткіште бірнеше басқару орамасы болуы мҥмкін. Басқару орамасының әрқайсысындағы токтың бағыты, демек, әр орама магнит ағынының бағыты орамаларды қосу сҧлбасына байланысты болады. Басқару орамалары, олардың магнит ағындары қарама-қарсы бағытталып, бір-бірін әлсіздендіртіндей қосылады, ал магнит ағындары бірдей бағытқа ие болатындай етіп қосылады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Автотрансформатордың екі орамалы трансформатордан ерекшелігі неде? Автотрансформатордың екі орамалыға қарағанда қандай артықшылықтары бар? Қандай жағдайларда автотрансформаторларды пайдаланған дҧрыс болады?Ҥш орамалы трансформатордың бос жҥруі мен қысқа тҧйықталуының сынақтары қалай жҥргізіледі? Екі екі орамалы трансформатордың орнына ҥш орамалы трансформаторды пайдаланудың артықшылықтары қандай? Екі орамалы трансформаторлармен салыстырғанда, ҥш орамалы трансформаторлардың кемшіліктері неде?Кернеудің ӛлшеуіштік трансформаторы не ҥшін арналған? Қуатты трансформатормен салыстырғанда, ӛлшеуіштік трансформатордың ерекшеліктері қандай?Токтың ӛлшеуіштік трансформаторы не ҥшін арналған? Токтың ӛлшеуіштік трансформаторы жҧмыс режимінің ерекшеліктері қандай? Бҧл ерекшеліктер немен шартталған? Неге трансформатордың екінші орамасын ажыратуға болмайды?Дәнекерлеу трансформаторы жҧмыс режимінің ерекшеліктері қандай және бҧл ерекшеліктер оның конструкциясына қандай әсер береді?Пик-трансформатордың қызметі мен жҧмыс қағидасы қандай?Магниттік кҥшейткіштің қызметі мен жҧмыс қағидасы қандай?    АЙНЫМАЛЫТОК МАШИНАЛАРЫ  ІІІ БӚЛІМТарау Жалпы мәселелерТарау Айналмалы роторы бар ҥшфазалы асинхронды машиналарТарау Асинхронды машиналардың арнайы тҥрлеріТарау Синхронды генераторларТарау Синхронды генераторлардың параллель жҧмысыТарау Синхронды қозғалтқыштар мен компенсаторларТарау Айнымалы ток машиналарының басқа тҥрлері   ЖАЛПЫ МӘСЕЛЕЛЕР 8.1.АЙНАЛМАЛЫ МАГНИТ ӚРІСІ Электр машиналары арасында ҥш фазалы синхронды генераторлар (әлемдегі электр энергиясының негізгі кӛзі) және ҥш фазалы асинхронды генераторлар (конструкциясы бойынша неғҧрлым сенімді және қарапайым электр энергиясын механикалық энергияға тҥрлендіргіштер) айрықша орын алады.Барлық айнымалы ток машиналарын жылжымайтын бӛлік – статордың жалпы конструкциясын біріктіреді. Айнымалы токтың синхронды және асинхронды машиналарының ерекшеліктері ең алдымен айналатын бӛліктің – роторд ың конструкциясына қатысты. Синхронды машинаның роторы электр магнит болып келеді. Ротор айналған кезде оның магнитті ӛрісі ротор орамасының сымдарынан ӛтеді және оларда ЭҚК айнымалы шамасы болады.Мҧнда синхронды генератор мен тҧрақты ток генераторының негізгі бӛліктері, рӛлдерінің орнын алмастыратындығын байқауға болады: синхронды генератор конструкциясының неғҧрлым таралған тҧрпатында магнитті ӛрісті қоздыру орамасы роторда, ал зәкірдің орамасы — статорда орналасқан (зәкір деп генератордың ЭҚК орналасқан бӛлігі аталатындығын еске салайық, айнымалы ток генераторында айналатын бӛлік ретінде зәкір қызмет атқарады, ал статорда қоздыру орамасы орналасқан (1.1, 1.2- бӛлімдерін қараңыз)).Синхронды және асинхронды қозғалтқыштар жҧмысында статор орамасымен жҥріп ӛтетін токтармен туындайтын айналып тҧратын магнитті ӛріс маңызды рӛл атқарады.Синхронды машинада статордағы магнитті ӛрістің айналу жиілігі ротордың айналу жиілігіне тең болады, ал асинхронды машинада бҧл жиіліктер тең болмайды.Айналып тҧратын магнитті ӛріс пайда болатын жағдайларды қарастырайық.8.1, а суретінде ҥш фазалы токтар жҥйесінің уақытша диаграммасы кӛрсетілген.Әрбір токтың лездік мәні тӛмендегідей уақытқа байланысты: (8.1)іA тогының лездік мәні t= 0 уақыт кезеңінде нӛлге тең; осы мезеттен бастап іA тогы оң шамаға ие болады және t= T/4 уақыт кезеңіне дейін ҧлғаяды (токтың оң және теріс мәндеріне оның әртҥрлі бағыттары сәйкес келеді). (8.1) жағдайларынан кӛрініп тҧрғандай іB тогы фаза бойынша іA тогынан 2π/3 радқа, яғни 1/3 кезеңге артта қалады. Бҧл 8.1, а суретінде кӛрсетілгендей В фазасының тогы нӛлдік мәннен ӛтіп, А фазасының тогына қарағанда кезеңнің ҥштен бір бӛлігіне кеш оң болатындығын білдіреді. іС тогы сонымен қатар фаза бойынша іB тогынан T/3, ал іA тогынан 2Т/3, немесе 4π/3 радқа артта қалады.8.1, б суретінде ҥш шарғы жҥйесі кӛрсетілген. Әрбір шарғы басқасына қатысты алғанда 120° орталық бҧрышқа, яғни шеңбердің ҥштен бір бӛлігіне ығыстырылған. Шарғының жақтары, суреттің перпендикуляр жазықтары тиісінше А және Х; В және Y; С және Z болып белгіленген. Жазық бойымен ӛтетін шеткі жақтары 8.1, б суретінде кӛрсетілмеген. а8.1-сурет. Айналып тҧратын магнитті ӛрістің пайда болу жағдайларын тҥсіндіруге: а — ҥш фазалы токтар жҥйесі; б — уақыттың әртҥрлі кезеңдегі ҥш фазалышарғылар жҥйесіндегі магнитті ӛріс Ең алдымен жеке шарғымен, мысалы АХ шарғысымен ӛтетін синусоидалды токпен туындайтын магнитті ӛрісті қарастырайық. Егер уақыттың белгілі бір кезеңінде А сымымен ӛтетін ток бізден бағытталса (бҧл бағыт 8.1, б суретінде крест белгісімен, сол дақта кӛрсетілген), Х сымымен ӛтетін ток бізге қарай жҥреді (нҥктемен кӛрсетілген). Қол бҧрғының қағидасымен анықталатын шарғы ішіндегі магнитті ӛріс индукциясы векторының бағыты суретте уақыттың аталған кезеңі ҥшін кӛрсетілген. Жарты кезеңнен кейін шарғыдағы токтың бағыты қарсы бағытқа ӛзгереді, сонымен қатар магнитті индук- цияның бағыты қарсы бағытқа ӛзгереді. Тҧрақты ток жеке шарғымен ӛткен кезде токтың лездік мәнінің ӛзгеруіне сәйкес шама бойынша ӛзгеретін және әрбір жарты кезең сайын бағыт бойынша ӛзгеретін ӛтіп тҧрған магнитті ӛрісті аламыз.Енді ҥш фазалы кернеу желісіне қосылған ҥш шарғы жҥйесінің магнитті ӛрісінің сипатын айқындайық. Уақыттың қандай да бір ҥш кезеңін қарастырайық. 8.1, а - суретіне сәйкес t= T/4 кезеңінде іА тогының лездік мәні оң, ал іВ және іС токтарының лездік мәндері теріс болады. Егер шарғының А, В немесе С жағында ток бізден тысқары қарай жҥретін болса, токты оң етіп, ал осы жақта (шарғының X, Y немесе Z жағында керісінше) ол бізге қарай жҥретін болса, оны теріс етіп есептеміз. 8.1, б суретінде сол жақта t= T/4 уақыт кезеңіндегі токтар бағыты осы келісімге сәйкес кӛрсетілген.Ҥстіңгі ҥш сымда (Y, А және Z) токтың бізден тысқары, ал тӛменгі ҥш сымда (С, Х және В) бізге қарай жҥретіндігін кӛреміз. Қол бҧрғы қағидасын қолдана отырып, ҥстіңгі ҥш сымның жалпы магнитті ӛрісінің бір кҥштік желісін және тӛменгі ҥш сым ӛрісінің бір кҥштік желісін кескіндейік. Шарғылар жҥйесінің ішінде бҧл желілер оң жақтан сол жаққа қарай ӛтеді. Осы бағытқа шарғылар жҥйесі ӛрісінің В магнитті индукциясының векторы бағытталған.Осылайша, ҥш шарғы жҥйесі токтармен уақыттың қаралып отырған кезеңінде ӛзінің ішінде N солтҥстік полюсы оң жақта (оның ішінен шарғылар жҥйесінің ішіне қарай кҥштік желілер шығады), ал S оңтҥстік полюсы сол жақта орналасқан магниттің ӛрісі секілді ӛріс туғызады. (Шарғылар жҥйесі туғызатын сыртқы ӛрісті қарастырған кезде солтҥстік полюс уақыттың аталған кезеңінде сол жақта орналасады, бірақ бізді асинхронды немесе синхронды машинаның роторы орналасқан ішкі тҧстағы ӛріс қызықтырады.)t= T/2 уақыт кезеңінде іА тогы 8.1, а суретіне сәйкес нӛлге тең; іВ тогы оң, ал іС тогы теріс болады. Токтардың, кҥштік желілердің және шарғылардың жалпы ӛрісінің магнитті индукция векторының бағыты осы мезет ҥшін 8.1, б суретінде, ортасында кӛрсетілген. Ток ӛзгерген кезеңнің тӛрттен бір бӛлігі кезінде магнитті индукция векторының айналымның тӛрттен бір бӛлігіне бҧрылғандығын кӛреміз., б суретінде оң жақта кезеңнің келесі тӛрттен бір бӛлігі кезінде токтар мен ӛріс кескіні кӛрсетілген. В векторы уақыттың бҧл кезеңіне айналымның тағы тӛрттен бір бӛлігіне бҧрылады.Сонымен, біз үш шарғының төмендегі екі шарт орындалған кезде индукция векторы кеңістікте айналатын магнитті өріс туғызатындығын анықтадық:әрбір шарғы басқаларына қатысты алғанда шеңбердің ҥштен бір бӛлігіне ығысқан; шарғыларда жеке токтар арасындағы фазалардың айырмасы кезеңнің ҥштен бір бӛлігін қҧрайтын ҥш фазалы токтар жҥйесі ӛтеді.Шарғылар ӛрісінің айналу жиілігі бҧл ретте токтар жиілігіне тең болады, яғни ток ӛзгерген кезең ішінде магнитті индукция векторы толық бір айналып ӛтеді. Айналу жиілігін минуттағы орамдармен ӛлшеу дәстҥрге айналғандықтан,n1 = 60f, (8.2) мҧндағы n1 — ҥш шарғы жҥйесінің магнитті ӛрісінің айналу жиілігі, айн/мин; f— ток жиілігі, Гц.Электротехника курсында ҥш фазалы токтар жҥйесі ӛрісінің керемет қасиеті – В векторы модулінің уақыт ішінде ӛзгермеуі дәлелденеді. Уақыттың кез келген кезеңінде жиынтық ӛрістің модулі (8.3)мҧндағы B1m— бір шарғымен жасалып ӛтіп тҧрған ӛрістің магнитті индукциясының амплитудасы.Сонымен, ҥш фазалы токтар жҥйесінің магнитті индукция векторы модуль бойынша ӛзгермей кеңістікте айналады. .ҤШ ФАЗАЛЫ МАШИНАНЫҢ СТАТОРЫ Статордың конструкциясы. Синхронды немесе асинхронды машинаның жылжымайтын бӛлігі корпустан және саңылауларында ҥш фазалы орама тартылған ӛзектен тҧрады. Корпус шойыннан немесе алюминий қоспасынан жасалады. Қҧйынды токтарды бәсеңдету ҥшін ӛзек дестеленген етіп орындалады, яғни электр-техникалық болаттың тақталарынан жиналады. Әрбір тақта сақина болып келеді, оның ішкі жағында саңылаулар жасалады. Тақталарға оқшаулатушы лак жағылады. Статордың нақты конструктивті орындалу тҥрі машинаның нысаналы мақсаты мен габариттік ӛлшемдеріне байланысты.Статордың орамалары. Ҥш фазалы машиналар статорының орамалары олардың статор саңылауларында орналасуына қарай бір қабатты және екі қабатты; жасалу әдісіне қарай – қолмен басқарылатын және шаблон тҥрінде; полюс пен фазаға келетін саңылаулар саны бойынша – тҧтас және бӛлшек санды болады.Тҧрақты ток машиналары секілді саңылауларда орналасқан орамдардың бӛліктері белсенді жақтар деп аталады; белсенді жақтарды жалғайтын бӛліктер алдыңғы жалғаулар деп аталады.Бір қабатты орамалар (8.2, а суреті) қуаты аз машиналарда қолданылады. Мҧндай ораманың белсенді жақтары бір цилиндрлік бетте жатады (тураланған сҧлбада — бір жазықта). Орау кезінде алдыңғы жалғауларды қолмен әртҥрлі бағытта бҥгу қажет.Екі қабатты ораманы (8.2, б суреті) бҥгу қажет емес; оның барлық орамдары бірдей. Мҧндай ораманы шаблон тҥрінде орындауға болады.Орама шарғылардан тҧрады. Қарапайым ҥш фазалы орама сҧлба тҥрінде 8.1, б суретінде бейнеленген, оның ҥш шарғысы бар - әрбір фазаға біреуден. Қарапайым орамада шарғының бір белсенді жағының барлық сымдары бір саңылауда жатады. Мҧндай орама шоғырланған орама деп аталады. Бҧл жағдайда саңылаулар саны 6-ға тең: ол фазалар санын (т = 3) әрбір фазаның белсенді жақтар санына кӛбейту арқылы анықталады. Бір фазадағы белсенді жақтар саны ӛз кезеңінде машина полюстарының санына тең (2p= 2). Мҧндай жағдайда полюс пен фазаға бір саңылау келеді (q= 1).Полюс пен фазаға келетін q саңылаулардың тҧтас саны бар орамаларда у орама қадамы (ол 8.2-суретте кӛрсетілген) τ полюстік бӛлікке, яғни кӛршілес әр аттас полюстер арасындағы арақашықтыққа тең. Екі полюсі бар машинада (2p= 2) полюстік бӛлік 8.1, б суретінде кӛрсетілген қарапайым орама жағдайы секілді шеңбер ҧзындығының жартысын қҧрайды.-сурет. Орамалар сҧлбалары: а — бір қабатты; б — екі қабатты-сурет. Статордың шоғырланған орамалары және олардың магнитті ӛрістері:а —р = 1 кезінде; б —р = 2 кезінде (ораманың бір фазасы) 8.3, а суретінде магнитті ӛрісі екі полюспен сипатталатын қарапайым ҥш фазалы ораманың – шоғырланған ораманың толық сҧлбасы берілген. А фазасының шарғысы тҧтас сызықпен, ал басқа екі фазаның шарғылары – сызықтарының ҧзындығы әртҥрлі сызықтармен кескінделген. Шарғыларды кескіндейтін сызықтардың қалыңдығы ораманың қысқыштарына баратын сызықтармен салыстырғанда шарғылардың бірден астам айналымы бар екендігін білдіреді. Бір шарғының белсенді жақтары арасындағы орталық бҧрыш кӛрсетілген (180°). 8.3, а суретінде оң жақта ораманың белсенді жақтарын кеңістікте орналастыру және уақыттың белгілі бір кезеңіндегі магнитті ӛрістің жеңілдетілген суреті берілген (сондай-ақ 8.1, б суретін қараңыз)., б суретінде екі шарғыдан тҧратын және тӛрт полюс жасайтын статор орамасының бір фазасы кӛрсетілген (суретті кҥрделендірмеу ҥшін басқа фазалар кӛрсетілмеген). Суретте оң жақта мҧндай орамада екі полюстің қалайша пайда болатындығын кӛруге болады. Бір фазаның ӛрісі - ӛтіп тҧрған, ал барлық ҥш фазаның нәтижелеуші ӛрісі – айналатын ӛріс болып табылады; бҧл ретте ол полюстердің сол санымен сипатталады.Ток ӛзгерген сәтте полюстердің екі жҧп жағдайында магнитті ӛріс 360°-қа емес, 180°-қа бҧрылады. 8.3, б суретінде кӛрініп тҧрғандай, 180° — бҧл бір фазадағы бірінші шарғының басы мен екінші шарғының басы арасындағы орталық бҧрыш: магнитті ӛрістің суреті р = 1 жағдайымен салыстырғанда бҧрыш бойынша 2 есе «нығыздалған». Полюстардың жҧптар санын ҧлғайтқан сайын магнитті ӛрістің айналу жиілігі сонша рет азаяды, ӛйткені кез келген жағдайда ток өзгерген кезеңде магнитті индукция векторы екі полюстік бөлікке сәйкес келетін бұрышқа бұрылады. Айтылғанды р полюстар жҧптарының кез келген санына жиынтықтай отырып, ҥш фазалы машинаның статоры ӛрісінің айналу жиілігі мына формула бойынша анықталады деген тҧжырымға келеміз (8.4) Бӛлінген орамалар. Осы уақытқа дейін статорлардың шоғырланған орамалары қаралып келді. Алайда ҥш фазалы машиналарды жасау кезінде статорлардың орамалары бөлінген тҥрде жасалады, яғни шарғының белсенді жақтарындағы орамдар бір емес бірнеше саңылауларда орнатылады (бір шарғыны бірнеше шарғыға бӛледі). Бҧл ретте статордың шеңбер беті қолданылады, ал саңылаулардың кӛлемі шоғырланған орамадағыдай ҥлкен емес.Бӛлінген ораманың тағы бір маңызды артықшылығын ҥш фазалы синхронды генератор мысалында талдаған жӛн болар, оның статор орамасында ротор айналған кезде ЭҚК ҥш фазалы жҥйесі индукцияланады. Генераторларды қҧрастырған кезде оның спектрлік қҧрамында жоғары гармоника барынша аз дәрежеде болуы ҥшін, оның орамасының әрбір фазасында индукцияланатын ЭҚК-ні синусоидалық шамаға барынша жақындатуға кҥш салынады.Еск ертп ел ер :Фурье теоремасына сәйкес, кез келген мерзімді функцияны (сонымен қатар мерзімді ӛзгеретін ЭҚК, кернеу немесе ток) жиіліктері еселі синусоидалы шамалардың (гармоника) жиынтығы тҥрінде ҧсынуға болады: fT1= f жиіліктегі негізгі гармоника және fT2 = 2f, fT3 = 3f жиіліктердегі жоғары гармоникалар және т.б.Егер уақыттың мерзімді функциясы уақыт осіне қатысты алғанда симметриялы болатын болса (яғни егер әрбір жарты кезең ішінде функция кестесінің нысаны алдыңғы жарты кезең ішінде болғандай болып, бірақ функция белгісі қарама-қарсы болса), осы функцияның орналасуында fT3, fT5, fT7 және т.б. тақ санды жоғары гармоникалар ғана бар. Мҧндай жағдайлар жиі іске асырылады.-сурет. Статор орамасын бӛлу бӛлігі:а — сҧлба; б — ЭҚК диаграммасы; в —диаграмма ҥзіндісі 3. Мерзімді функцияны жіктеуде қосылғыштың бірі ретінде тұрақты құрамдас бөлік болуы мҥмкін, бірақ қаралып отырған жағдайларға мҧның қатысы жоқ.Генераторлар мен қозғалтқыштардың токтары мен кернеулерінің спектральді қҧрамында жоғары гармоникалардың бар болуы энергия шығысының ҧлғаюына және машиналардың қосымша қызуына әкеп соғады. Электр тарату желілеріндегі жоғары гармоникалар артық кернеудің туындауына ықпал тигізеді және жақын орналасқан байланыс желілеріне әсер етеді. Электр энергиясын қабылдағыштарды қуат беру ҥшін әдетте синусоидалық кернеу қажет.Шоғырланған орамамен индуцияланатын ЭҚК синусоидалық болып табылмайды; жоғары гармоникалық қҧрамдас бӛліктер оның спектральді қҧрамында бірқатар амплитудалар ретінде берілген. Бөлінген орамада жоғары гармоникалар ЭҚК-ні біраз азайту есебінен едәуір басылады.Жҥйелі тҥрде жалғанған ҥш А1Х1, А2Х2, А3Х3 шарғыға бӛлінген статор орамасының бір фазасының бӛлігі 8.4, а - суретінде кӛрсетілген. Полюстардың екі жҧбының жағдайы қаралып отыр. Кӛрсетілген ҥш шарғы шоғырланған ораманың бір А’Х’ шарғысына сәйкес келеді (8.3, б - суретін қараңыз). Мҧндай орама полюске және q= 3 фазасына келетін саңылаулар санымен сипатталады.Егер синхронды генераторда статордың магнитті ӛрісінде полюстердің екі жҧбы бар болса, ротор 8.3, б - суретінде кӛрсетілгендей полюстердің екі жҧбы бар электр магнит болуы керек. Генератордың роторы жетекті қозғалтқыштан сағат тілімен айналады дерлік. Сонда А2Х2 шарғысында индуцияланатын Е2 ЭҚК фаза бойынша А1Х1 шарғысында индуцияланатын Е1 ЭҚК-дан артта қалады, ал А3Х3 шарғысында индуцияланатын Е3 ЭҚК фаза бойынша Е2 ЭҚК-дан артта қалады (әзірге сӛз негізгі гармоникалар туралы болып отыр). Егер шарғылардың бастары арасындағы орталық бҧрыш α (°) шамасына тең болатын болса, тиісті ЭҚК арасындағы фазалар айырмасы αэл электр градустарын (эл. град.) қҧрайды.Ескертпе. Электр градусымен ӛлшенетін электр бҧрышы градуспен ӛлшенетін геометриялық бҧрышпен тӛмендегі формуламен байланысты болады: (8.5)Солтҥстік және оңтҥстік полюстер арасындағы орталық бҧрыш полюстердің бір жҧбы кезінде секілді 180° емес 90 болатын р = 2 жағдайын қарастырып жатырмыз. 90° геометриялық бҧрышқа бҧл жағдайда 180 эл. град. электр бҧрышы сәйкес келеді. Полюстер жҧптарының саны кез келген болған жағдайда, ең жақын қарама-қарсы полюстер арасындағы электр бҧрышы 180 эл. град. қҧрайды, бҧл ретте р = 1 кезінде электр бҧрышы геометриялық шамаға тең., б - суретінде шарғыларда индуцияланатын электр қозғалтқыш кҥштің векторлық диаграммасы кӛрсетілген. Электр градусымен ӛлшенетін ЭҚК арасындағы фазалардың қозғалуы ескерілген (векторлық диаграммада бір геометриялық градусқа бір электр градусына тең болатын фазалық бҧрыш сәйкес келген кездегі масштаб қабылданады). Шарғылар жҥйелі тҥрде жалғанғандықтан олардың жалпы Е ЭҚК кҥшін жеке шарғылардың ЭҚК векторлық жиынтығы немесе осы ЭҚК кешендерінің жиынтығы ретінде табуға болады. Шарғылардың ЭҚК арасындағы фазалардың нӛл емес айырмасы нәтижесінде векторлық жиынтық модулі ЭҚК векторлары модульдерінің жиынтығынан аз болады.Ораманы бөлу коэффициенті kр шоғырланған ораманы бӛлінген орамаға ауыстырған кездегі жиынтық ЭҚК-ны азайту ӛлшемін кӛрсетеді: (8.6)Қарастырылған жағдайда жиынтық ҥш қосылатынмен шектеледі және q саны ҥш мәнін қабылдайды. (мҧнда ЭҚК-ның 1-, 2- және 3-ші гармоникасы емес Е1, Е2, Е3 белгілерімен ҥш шарғының ЭҚК негізгі гармоникалары белгіленген.)Шарғының Е1 ЭҚК шамасына тең болатын АВ табаны бар ОАВ теңбҥйірлі ҥшбҧрышты қарастырайық (8.4, в суреті). Ҥшбҧрыштың ОА және ОВ бҥйір жақтары шарғылардың ЭҚК векторлары ҧштарының геометриялық орны болып табылатын шеңбердің R радиусына тең.ОАВ ҥшбҧрышының О тӛбесінен АВ табанына дейін ОС перпендикулярын жҥргізейік. ОАС тікбҧрышты ҥшбҧрышында АС катеті αэл /2 бҧрышына қатысты алғанда қарсы жатқан бҧрыш болып табылады. Синустың анықтамасы бойыншаӛйткені АС кесіндісінің ҧзындығы Е1 ЭҚК модулінің жартысына тең. Осыдан бір шарғының ЭҚК кҥшін ӛрнектеймізҤш жарғының жиынтық ЭҚК ӛрнегі табанында Е векторы болатын, ал бҥйір жақтары R мәніне тең болатын тең бҥйірлі ҥшбҧрышты қарастырудан алынады. 8.4, б- суретінен осы ҥшбҧрыштың тӛбесі кезінде бҧрыштың qαэл қҧрайтындығын кӛруге болады. Алдыңғы ӛрнекті толық қайталайтын қорытынды келесі тҧжырымға әкеледі:Жиынтық ЭҦК мен бір шарғының ЭҚК ӛрнектерін бӛлу коэффициентінің ӛрнегіне қойып кӛрелік (8.6). Мынаны аламыз    (8.7)ЭҚК жоғары гармоникалық құрамдас бөліктері үшін кӛршілес саңылаулар арасындағы электр бҧрышы ν гармоникасының ретімен анықталады. Мысалы, ҥшінші гармоника ҥшін (ν= 3; fr3 = 3f) ол 3αэл қҧрайды; ν нӛмірлі гармоника ҥшін бҧл бҧрыш ναэл мәніне тең. ЭҚК негізгі гармоникасы ӛзгерген кезең кезінде, яғни ротор екі полюстік бӛлікке бҧрылған кезде ν нӛмірлі ЭҚК гармоникасы ν ӛзгерістер кезеңына ҧшырайды, бҧл электр бҧрышының 360ν эл. Градусқа ӛзгеруіне сәйкес келеді.Бҧл жағдайда ν нӛмірлі ЭҚК гармоникалық қҧрамдас бӛлігі ҥшін ораманы бӛлу коэффициенті (8.8)Жоғары гармоникалар ҥшін бӛлу коэффициентінің негізгі гармоникаға қарағанда едәуір аз болатындығын кӛрсетуге болады. Мҧнда қаралып отырған m=3 (фазалар саны), q=3 (полюс пен фазаға келетін саңылаулар саны), 2р=4 (полюстер саны) параметрлерімен сипатталатын ораманың мысалында, статор саңылауларының саны Zп=2mqp=36. Саңылауларды статордың шеңбері бойымен біркелкі бӛлген кезде ең жақын саңылаулар арасындағы орталық бҧрыш α=360/36 =10°. Оған αэл=рα=20 эл. град. электр градусы сәйкес келеді. Сонда (8.7) ӛрнегіне сәйкес есептелген негізгі гармоника ҥшін kр бӛлу коэффициенті 0,96 мәніне тең болады. (8.8) формуласы бойынша 3-, 5- және 7-ші гармоникалар ҥшін kр3=0,67; kр5=0,22; kр7=0,18 мәндері шығады.Синусоидалық емес Е ЭҚК-нің қолданылатын мәні гармоникалық қҧрамдас бӛліктерге (тҧрақты қҧрамдас бӛлік пен жҧп гармоникалар болмаған жағдайда) сәйкес келетін Ег1, Ег3, Ег5 ЭҚК-нің қолданылатын мәндері арқылы тӛмендегідей ӛрнектеледі: (8.9)(8.9) ӛрнегіне ҧқсас ӛрнек электротехника курсында синусоидалық емес ток тізбектерін талдау кезінде шығады. Бӛлінген орамалар жағдайында Ег1, Ег3, Ег5 шамаларының әрқайсысы тиісті бӛлу коэффициентіне пропорционалды. Бӛлу коэффициенті – бҧл сандар, аз бірліктер болғандықтан осы сандардың шаршылары тиісінше коэффициенттерден аз болады, бҧл бӛлінген ораманы шоғырланған ораманың орнына пайдалану кезінде жоғары гармоникалардың едәуір әлсіреу фактісін тҥсіндіреді.Қадамы қысқартылған орамалар. Осыған дейін у орама қадамы (8.2-суретін қараңыз) τ полюстік бӛлікке тең болған кездегі толық қадаммен жҥретін орамалар қарастырылған болатын. Егер орама қадамын полюстік бӛліктен аз (немесе кӛп) жасайтын болса, ЭҚК қисығында жоғары гармоникалық қҧрамдас бӛліктерінің қосымша басылуын қамтамасыз етуге болады. Орау материалын ҥнемдеу мақсатында қадамды ҧзарту емес қысқарту әдісі қолданылады.-суретте жоғарыда уақыттың белгілі бір кезеңінде статор орамасында пайда болған магнитті индукцияның негізгі және 5-ші гармоникаларын кеңістікте бөлу кӛрсетілген. Кӛлденең ось бойымен статор шеңбері бойындағы бір саңылаудан есептелетін х координатасы жатқызылған. Негізгі гармониканың ең жоғарғы статор ӛрісіндегі магнитті индукция векторы, қазіргі сәтте бағытталған статордың ішкі бетіндегі нҥктеге сәйкес келеді.8.5-суретте тӛменде тҧтас сызықпен у= τ теңдігі орындалатын статор орамасының айналымы, ал штрих сызықпен – қысқартылған айналым кескінделген: 8.5-суреттің жоғарғы және тӛменгі бӛліктерін салыстыра отырып, қысқартылған айналымның белсенді жақтары магнитті өрістің 5-ші гармоникасына қатысты алғанда бірдей жағдайда, яғни бірдей полярлықтың полюстары астында орналасқан. Сондықтан 5-ші гармоникамен индуцияланатын лездік е5 ЭҚК қос жақта бір бағытқа бағытталған, ал айналымды орнату кезінде осы ЭҚК кҥштері қарама-қарсы, ал олардың алгебралық жиынтығы нӛлге тең болып табылады. 8.5-сурет. Магнитті индукцияның негізгі және 5-ші гармоникаларын кеңістікте бӛлу; орама қадамын полюстік бӛліктің 1/5 шамасына қысқарту Осылайша, статор орамасының орамдарын ЭҚК қисығындағы полюстік бӛліктің бесінші бӛлігіне қысқарту кезінде 5-ші гармоника болмайды.Ораманы полюстік бӛліктің жетінші бӛлігіне қысқарту кезінде жетінші гармоника нӛлге тең болады. Машинаның ЭҚК кҥшінің 5- және 7-ші гармоникасын бір уақытта бәсеңдету ҥшін жиі қолданылады. Реттілігі жоғары гармоникалардың амплитудалары едәуір тӛмен болады.3-ші гармоникаға келетін болсақ, ол әдетте басылады, ӛйткені электротехника курсында ҥш фазалы тізбектердегі жоғары гармоникаларды талдау кезінде кӛрсетілгендей, желілік ЭҚК-да 3-ші нӛмірлі және 3-ке бӛлінетін гармоника жоқ (ораманың барлық ҥш фазасының мҧндай гармоникалары фаза бойынша бір-біріне сәйкес келеді, ал желілік ЭҚК фазалық ЭҚК айырмаларына тең және сондықтан нӛлге тең).Орама қадамын қысқарту ЭҚК-ның біршама азаюына әкеп соғады. Егер 8.5- суреттегі қысқартылған айналымның белсенді сол жағы магнитті индукцияның негізгі гармоникасын бӛлуде максимумға сәйкес келетін магнитті полюстің ортасының астында орналасады, ал оң жағы полюс ортасынан ығыстырылған және осы жақта индуцияланатын ЭҚК біршама аз: е´1<у1. ЭҚК-ны ораманың қадамын қысқарту есебінен азайту қысқарту коэффициентімен сипатталады (8.10)мҧндағы EAX' — қадамы қысқартылған шарғының ЭҚК кҥші; EAX— қадамы толық шарғының ЭҚК кҥші.Қадамы қысқартылған орама q тҧтас емес параметрімен —полюс пен фазаға келетін саңылаулар санымен сипатталатынын айта кетейік.Орама коэффициенті. Статорда индуцияланатын ЭҚК-ны бӛлінген ораманы қолдану және орама қадамын қысқарту есебінен азайту kоб орама коэффициентімен есептеледі: (8.11)Магнитті кедергісі ораманың магнитті кедергісінен едәуір тӛмен болатын тістері болғандықтан магнитті ағынның тербелістерімен туындайтын жоғары гармоникалық ЭҚК-ны азайту ҥшін ротордың немесе статордың саңылаулары қисайтып жасалады (білікке параллель емес). Аталған фактор орама коэффициентін қосымша азайтады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Айнымалы ток машиналарындағы статор мен ротордың функциясы қандай?Орамасында ҥш фазалы токтар жҥйесі ӛткен кезде айнымалы токтың ҥш фазалы машинасының айналып тҧратын магнитті ӛрісінің пайда болуын тҥсіндіріңіз.Айнымалы ток машинасы статорының конструкциясын сипаттап беріңіз.Статордың бір қабатты, екі қабатты, шоғырланған, бӛлінген орамаларының ерекшеліктері қандай? Бӛлінген ораманың шоғырланған орамаға қарағанда артықшылықтары қандай?Ораманы бӛлу коэффициенті нені кӛрсетеді?Айнымалы токтың ҥш фазалы машинасындағы статордың магнитті ӛрісінің айналу жиілігі қандай параметрлерге байланысты?Қадамы қысқартылған статор орамасы қандай мақсатта пайдаланылады? Қысқарту коэффициенті және орама коэффициенті деп нені атаймыз?    АЙНАЛМАЛЫ РОТОРЫ БАР ҤШ ФАЗАЛЫ АСИНХРОНДЫ МАШИНАЛАР АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ЖҦМЫС ҚАҒИДАСЫ ЖӘНЕ ҚҦРЫЛЫМЫ Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс қағидасы. 8.1-бӛлімде қарастырылған шарғылар жҥйесінің ішіне осьте айнала алатын, сымның тікбҧрышты қысқа тҧйықталған айналымын орналастырайық (9.1 сурет). Қозғалмайтын шарғылар мен осьте қозғалатын айналымнан тҧратын конструкция асинхронды қозғалтқыштың ҥлгісі болып табылады. Бҧл ҥлгідегі шарғылар жҥйесі статордың ҥш фазалы орамасы болып, ал қысқа тҧйықталған айналым – ротордың айналымы болып табылады. Бҧл ҥлгідегі ротор тек қана орамадан тҧрады. Ҥш фазалы жҥйенің шарғылары бойынша ток жҥрген кезде, келесі қҧбылыстар пайда болады.Статордың айналмалы магнит ӛрісі пайда болады (8.1 – бӛлімді қараңыз). Статор магнит ӛрісінің бір жҧп полюсы ғана болған жағдайда, п1 ӛрісінің айналмалы жиілігі (8.2) формуласымен анықталады. 8.1-бӛлімде табылған ӛрістің айналмалы бағыты 9.1-суретте кӛрсетілген.Айналмалы ӛрістің кҥш сызықтары қысқа тҧйықталған айналымның оң және сол жақтарын кесіп ӛтеді, және бҧл жақтарда ЭҚК ықпалдандырылады (кӛрсетілген жақтар белсенді болып табылады). Бағытты ЭҚК оң қол ережесі бойынша анықтаймыз (1.1 – бӛлімді қараңыз). 9.1 - сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс қағидасын тҥсіндіретін сҧлба Бҧл ереже магнит ӛрісінде қозғалатын ӛткізгішке қатысты қолданылатынын байқаймыз. Қарастырылып жатқан жағдайда, ӛріс қозғалыста, ал ротордың ӛткізгіштері статорға қарғанда қозғалыссыз жағдайда болады. Қозғалыстың салыстырмалы болатынын назарға ала отырып, оң қолдың ҥлкен саусағын ӛрістің айналмалы бағытында емес, керісінше, қарама қарсы бағытында, яғни, статор ӛрісіне қатысты айналым жағының қозғалу бағытында орналастырамыз. Сонымен бірге, магнит ӛрісінің сызықтары оң қолдың алақанына кіріп тҧруы керек. Сонда ҥлкен саусаққа перпендикулярлы орналасқан тӛрт саусақ ЭҚК бағытын кӛрсетеді: айналымның оң жағында ЭҚК бізге бағытталған, ал сол жағында кері бағытталған (бҧл бағыттар 9.1 суретінде кӛрсетілген). ЭҚК мәні (1.1) формуласымен анықталады.Қысқа тҧйықталған айналымда ЭҚК әрекет етуімен ЭҚК бағытында ток жҥреді. Айналымның жақтарында ағатын токқа статордың магнит ӛрісі тарабынанРЭМның электрмагниттік иінкҥші әрекет етеді (Ампер кҥші), оның мәні (1.2) формуласымен анықталады. Электрмагнитті иінкҥшінің бағытын сол қол ережесі бойынша табады және де бҧл бағыт статор ӛрісінің айналмалы бағытымен ҥйлеседі. Қысқа тҧйықталған айналымға әрекет ететін айналдыру кезі кҥштер жҧбының кезі болып табылады: ол белсенді жақтар арасындағы қашықтыққа, оның бір белсенді жағына әрекет ететін электрмагнит иінкҥшінің кӛбейтіндісіне тең.п2 асинхронды қозғалтқыш роторының айналмалы жиілігі әрқашан п1 статорының магнит ӛрісінің айналмалы жиілігінен кіші болатыны маңызды дерек болып табылады. Шынымен, п2 және п1 жиіліктері тең болған кезде, статордың магнит ӛрісі ротор орамаларының ӛткізгіштерін кесіп ӛтпейді, яғни, айналмалы кезінің пайда болу себебі жойылады. п2 және п1 мәндерінің теңсіздігі осы тҧрпатты қозғалтқыштың атауымен негізделген: «асинхронды» сӛзіндегі грек тілінен алынған «а» қосымшасы теріс болып табылады.Қозғалтқыш жҧмыс істеген кезде, статордың магнит ӛрісі ротор орамаларының ӛткізгіштерін келесі жиілікпен кесіп ӛтедіns = n1 - n2. (9.1)ns шамасының статор ӛрісінің айналмалы жиілігіне қатынасы сырғу деп аталады; ол s болып белгіленеді және салыстырмалы бірліктермен немесе пайыздармен кӛрсетіледі: немесе (9.2)Қысқа тҧйықталған ротор. Егер, қарастырылған асинхронды қозғалтқыштың ҥлгісінде қысқа тҧйықталған орамдар санын ӛзгертсек және оларды шеңбер бойынша біркелкі таратсақ, «беличья клетка» деп аталатын ротордың орамасын аламыз. Сонымен қатар, бҧндай ораманың тҧйықтаушы (шетжақтық) ӛткізгіштері ораманың барлық белсенді ӛткізгіштері – біліктері ҥшін ортақ болатын қысқа тҧйықталған сақиналар тҥрінде жасалады (9.2, а сурет). Біліктер мен сақиналар мыс немесе алюминийдан жасалады. Кӛп жағдайларда, ротордың орамаларын ерітілген алюминийді ротордың жабық ӛзектеріне қҧю арқылы жасайды. сурет. Асинхронды қозғалтқыштың қысқа тҧйықталған роторы: а — «беличья клетка» орамасы; б — ротор ӛзегінің беті; в — жиналған роторсурет. Асинхронды қозғалтқыштың фазалы роторы Ротордың ӛзегін, трансформатордың магнит ӛткізгіші сияқты электртехникалық болаттың жеке тақталарынан, яғни, қҧйынды токты әлсірету ҥшін дестеленген етіп жасайды. Ӛзектің табағы 9.2, б - суретте, ал қҧрастырылған ротор — 9.2, в - суретте кӛрсетілген. Ротордағы қҧйынды токтардың кӛп емес екендігін байқайық: олар ӛзектің қайта магниттелу жиілігімен анықталады, ал соңғысы, статордың магнит ӛрісіне, яғни, ns шама мәніне (см. выражение (9.1)) қатысты ротордың айналмалы жиілігіне байланысты анықталады. 6 % номиналды сырғуы ((9.2) формуласын қараңыз) және желінің кернеу жиілігі 50 Гц болған кезде алатынымыз: ns = 3 Гц. Ӛзек тақталары арасындағы қажетті оқшаулауды олардың беттеріндегі оксидті таспа қамтамасыз етеді.Ротордың ӛзегі алдыңғы және артқы мойынтіректі қалқандарда орналасқан, тербеліс мойынтіректерінде айналатын білікке қондырылған.Қысқа тҧйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштар ӛздерінің қарапайымдылығы мен сенімділігінің арқасында кеңінен қолданысқа енді.Фазалық ротор. Қуаты жоғары қозғалтқыштарда және де арнайы жағдайларда фазалық ротор қолданылады. Фазалық роторы бар қозғалтқыштардың қысқа тҧйықталған ротордың қозғалтқыштарымен салыстырғанда, аса жоғары іске қосу және реттейтін қасиеттері бар (әрі қарай 9.7 және 9.8 – бӛлімдерін қараңыз). Фазалық ротордың орамасы статор орамасына ҧқсас, яғни, ҥш бӛліктен – фазалардан тҧрады (8.2 - бӛлімді қараңыз). Ротордың орамасын жҧлдыз тәрізді етіп байланыстырады: фазалардың шеттерін ӛзара біріктіреді, ал бас жақтарын білікке қатты бекітілген және біліктен де, сондай-ақ, ӛзара оқшауланған тҥйіспелі сақиналарға қосады. Тҥйіспелі сақиналар ротордың орама тізбегінің белсенді кедергісін арттыратын (қарсылықты арттыру мағынасын, кейінірек, қозғалтқышты қосу және оның айналмалы жиілігін реттеу сҧрақтарын талқылаған кезде ашамыз), ҥш фазалы қосушы реостаты ӛздеріне қосу мҥмкіндіктерін береді. Фазалық ротор 9.3 - суретте кӛрсетілген. Алдыңғы бӛлігінде тҥйіспелі сақиналарды кӛруге болады; алдыңғы және артқы шетжағы бойынша желдеткіш кҥрекшелер орналасқан.Статор орамасын байланыстыру әдістері. Айнымалы ток пен статор орамаларының ҥш фазалы машинасының статоры туралы мағлҧматтар 8.2 - бӛлімде кӛрсетілген. Асинхронды машинаның статор фазаларын ӛзара және ҥш фазалы тормен байланыстыру әдістерін қарастырайық.Орамалар фазаларының бас жақтары мен шеттерін машинаның корпусында орналасқан ӛткізу қорабының қысқышына (рис. 9.4, а) жалғайды. Орама фазаларының бас жақтары жалғанатын қораптың қысқыштары С1, С2, С3 («С» орыс әріпі статор деген мағынаны береді) болып; ал фазалардың шеттері жалғанатын қысқыштар — С4, С5, С6 болып таңбаланады.Орама фазаларының шеттерін ӛткізу қорабының қысқыштарымен жалғайтын сымдар 9.4 - суретінде а нҥкте сызықтарымен кӛрсетілген. Ҥш фазалы желінің сыртқы сымдары ӛткізу қораптарының С1, С2, С3 қысқыштарына қосылады. Қорап қысқыштарының белгіленуі суретте, орамалар фазаларының бас жағы мен шеттерінде қайта кӛрсетілген.Әдетте, асинхронды қозғалтқыштар желіге л/3 есеге ерекшеленетін, әртҥрлі екі кернеуге қосу ҥшін жасалған. Машинаның корпусына бекітілген, зауыттық тақтайшада номиналды кернеу бӛлшектеп жазылады, мысалы, 220/380 В немесе 380/660 В. Желінің желілік кернеуі 660 В болсын, ал қозғалтқыштың тақтайшасында номиналды кернеу 380/660 В кӛрсетілген. Бҧл жағдайда, статордың орамасы жҧлдыз ретінде жалғану керек; сонда статор орамасының әр фазасына 380 В кернеуі тіркеледі. Желінің желілік кернеуі 380 В болса, онда бҧл қозғалтқыштың статор орамасы ҥшбҧрыш ретінде жалғану керек; мҧндай байланысу кезінде, желінің желілік кернеуі жҥктеме фазасындағы кернеуге тең болады, яғни, бҧл жағдайда да, орама фазасындағы кернеу 380 В тең болады.Статор орамасын жҧлдыз немесе ҥшбҧрыш ретінде байланыстыру ҥшін ӛткізу қорабында жалғастырғыштарды орналастырады. 9.4, б - суретінде кӛрсетілген жалғастырғышты орнату әдісі ораманы жҧлдыз ретінде жалғауға мҥмкіндік береді, ал 9.4 суретке сәйкес, ҥш жалғастырғышты орнатқан жағдайда, ҥшбҧрышты байланыстыру орын алады. С4, С5 және С6 қорап қысқыштарын ҥшбҧрыш ретінде жалғау кезінде, жалғастырушылардың қиылысуын болдырмайтын тәртіпте орналастырады. 9.4 - суреті бойынша бақыласақ, жалғастырғыштарды орнату кезінде сҧлбаның барлық а байланыстары 9.4- суретіне сәйкес, статордың орамасы ҥш бҧрыш ретінде (9.4, г - сурет) байланысқанына кӛз жеткіземіз.от сети-желіден - сурет. Статор орамасы фазаларының жалғануы: а — орама фазаларының бас жақтары мен шеттерін ӛткізу қораптарының қысқыштарына жалғау сҧлбасы; б — ораманы жҧлдыз ретінде жалғау кезіндегі жалғаушының орналасуы; в, г — ораманы ҥшбҧрыш ретінде жалғау кезіндегі жалғаушылардың орналасуы мен қағидалық сҧлбасы АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ТЕҢДЕУЛЕРІ Кернеулер теңдеулері. Асинхронды қозғалтқышта, трансформатордағыдай, екі орама бар. Кернеудің ҥш фазалы жҥйесі берілетін, статордың орамасы трансформатордың бастапқы орамасына, ал ротордың орамасы екінші орамаға сәйкес. Аталған екі қҧрылғының ҧқсастығы олардағы ҥдерістерді сипаттайтын теңдеулердің ҧқсастығын шарттайды. Сондықтан, берілген тақырыпты зерттеместен бҧрын, 5.1 және 5.2 тарауларындағы материалды қайталаған дҧрыс болады, себебі, олардың ішінде теңдеулерден басқа, бҧл жерде қосымша тҥсіндірулерсіз қолданылатын кӛптеген мағлҧматтар бар. Әрі қарай келтірілген теңдеулерде «1» индексі статордың орамасына, ал «2» индексі — ротордың орамасына қатысты.Статор орамасының бір фазасы ҥшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша (5.3) теңдеуіне ҧқсас теңдеуді жазайық:U + E1 + Ea1 = І1R1,(9.3)Бҧл жердегі U — орама фазасына берілетін кернеу (кешенді мағына); Е1 — негізгі магнит ӛрісімен шартталған индукцияның ЭҚК; ЕД — сейілу ағынымен шартталған индукцияның ЭҚК; 11 — статор орамасының тогы; R1 — оның фазасының белсенді қарсылығы.Сейілу ағынымен шартталған Х1 индуктивті кедергісі мағынасын енгізе отырып, және де ЭҚК En1 (5.5) формуласы бойынша белгілей отырып, (9.3) теңдеуін қайта жазайық:U = -E1 + І1R1 + jІ1X1. (9.4)Мҧндай тҥрдегі теңдеу қуат берушы кернеудің негізгі ағынмен шартталған ЭҚК орнын толтыратындығын, сондай-ақ, белсенді және индуктивті кедергілерде кернеудің тӛмендеуін кӛрсетеді. (9.4) және (5.15) теңдеулері ҧқсас.Егер, ротор қозғалмайтын (тоқтап тҧрған) жағдайда механикалық тҥрде бекітіліп тҧрса, онда қозғалтқыштың екінші реттегі орамасы қысқа тҧйықталған трансформаторға кӛп деңгейде ҧқсас болады (қысқа тҧйықталған ротордың орамасы ӛте қысқа болып тҧйықталған. Фазалық роторға келетін болсақ, оның қосушы және реттеуші реостатының кедергісін, егер ол шығарылмаған болса, орама кедергісінің бӛлігі ретінде санауға болады, сондықтан, фазалық ротор да, ӛз кезегінде, трансформатордың ӛте қысқа болып тҧйықталған екінші реттегі орамасына ҧқсас болады). Бҧл жағдайда, қысқа тҧйықталу кезіндегі U2 жҥктеме кернеуі нӛлге тең болады. Сондай-ақ, ротордың орамасында айналатын статор ӛрісімен ықпалдандырылған ЭҚК тек қана сейілу ағынымен шартталған, белсенді R2 және индуктивті Х2 орамаларының кедергілерінде тӛмендеген кернеудің орнын толтырады.:E2 = І2R2 + іhX2. (9.5)Бҧл теңдеудің жеке жағдайын кӛрсетеді.Ротор айналған кезде, (9.5) теңдеуіне кіретін шамалары, тоқтап тҧрған ротор кезіндегі сандық мәндерге ие болмайды. Ротор орамасының ӛткізгішінде магнит ӛрісімен ықпалдандырылған ЭҚК кҥш сызықтарымен ӛткізгіштің қиылысу жылдамдығына пропорционалды болады ((1.1) теңдеуін қараңыз), сондықтан, ЭҚК роторға қатысты статор ӛрісінің айналмалы жиілігіне пропорционалды болады, мҧны (2.7) формуласы кӛрсетеді. Тоқтап тҧрған ротор ҥшін бҧл жиілік п1 тең, ал айналып тҧрған ротор ҥшін — ns тең болады ((9.1) қараңыз). Ротор орамасы фазасының ЭҚК ҥшін келесі пропорция дҧрыс келеді:Е2 = _n_ E2s n'Бҧл жердегі E2s — айналып тҧратын роторда ықпалдандырылатын ЭҚК. (9.2) ӛрнегіне сәйкес, ns = sn1.Кӛрсетілген пропорциядан келесіні аламыз E2s = SE2 (9.6)(s мәні бірден тӛмен, демек, E2s мәні Е2 мәнінен тӛмен).f2 ротор тогының жиілігі сондай-ақ, статор ӛрісіне қатысты ротордың айналмалы жиілігіне пропорционалды болады, сондықтанf = sf1, (9.7)бҧл жердегі f1 — ротор тогының жиілігіне (егер ол тоқтап тҧрмаса) тең статор тогының жиілігі (f2 = f1 при n2 = 0 и s = 1).Сейілу ағынымен (сейілудің индуктивті кедергісі) шартталған, тоқтап тҧрған ротордың индуктивті кедергісі электротехника курсынан белгілі ӛрнекке сәйкес, ток жиілігіне байланысты болады: Х2 = ra1L2 = 2nf1L2, бҧл жердегі ю1 — статор тогының бҧрыштық жиілігі; L2 — ротордың сейілу индукциялығы. Айналып тҧрған ротор сейілуінің индуктивті кедергісі X2s = 2nf2L2 = 2nsf1L2. Осылайша,*2s = Х2. (9.8)Енді (9.5) теңдеуіне ҧқсас, айналып тҧрған роторда ықпалдандырылатын ЭҚК теңдеуін жазайық :E-2s = hfі2 + jl2sX2s (9.9)(аз болған жеңіл әсерді елемей, R2 белсенді кедергісін ток жиілігінен тәуелсіз деп санаймыз).Ротор тогы. Айналып тҧрған роторды тоқтап тҧрған эквивалентпен алмастыру. Айналып тҧрған ротордың орамасы бойынша жҥретін токты (9.9) теңдеуінде кӛрсетейік:    Мҧндағы, І2s — кешенді токтың модулі; — ротордың кешенді кедергі (толық кедергі) модулі.(9.6) және (9.8) ӛрнектерін есепке алып, келесіні жазамыз(9.10) теңдеуінің алымы мен бӛлгішін s сырғуына бӛле отырып, келесіні аламыз Қозғалтқыштың білігіндегі механикалық жҥктемені арттыру кезінде, s жылжуы артады (тежелу сәті қаншалықты ҥлкен болса, асинхронды қозғалтқыш роторының айналмалы жиілігі соншалықты тӛмен болады). Сол кезеңде, ротор орамасының ЭҚК мен сейілудің индуктивті кедергісі артады, бҧл (9.10) теңдеуінде кӛрсетілген. (9.11) теңдеуі деректердің басқа тҥсіндірмелерін береді. Бҧл жағдайды келесі тҥрде кӛрсетеді – ЭҚК мен индуктивті кедергі сырғуы ӛзгерген жағдайда ӛзгермейді, ал белсенді кедергі ӛзгереді. (9.11) теңдеуін жаза отырып, біз айналып тҧрған роторды экививалентті тоқтап тҧрғанмен алмастырдық деп есептеуге болады. Бҧл теңдеуден байқағанымыздай, сырғанаудың артуы белсенді кедергінің тӛмендеуіне баламалы болады. Бҧл трансформатор кҥштемесінің артуы, яғни, оның орамаларында токтың артуы қуат қабылдағышы кедергісінің тӛмендеуі кезінде орын алады.Білікте пайдалы механикалық кҥштеме болмаған жағдайда (қозғалтқыштың бос жҥрісі кезінде), сырғанау нӛлге жақын болады (ротордың айналмалы жиілігі статор ӛрісінің айналмалы жиілігіне жақын), ал тиімді белсенді кедергі (R2/s) ҥлкен сандық мәнге ие болады («тиімді кедергі» термині ротор тогының осы шамаға байланысты болатындығын кӛрсетеді, алайда, ротор орамасының нақты белсенді кедергісі тҧрақты шама болады). Қозғалтқыштың бҧл режиміне трансформатордың бос жҥріс режимі ҧқсас болады – оның екінші реттегі орамасының қысқыштары арасындағы кедергі шексіздікке бағытталады.Айналмалы роторды баламалы тоқтап тҧрғанға алмастыру кезінде, (9.9) теңдеуі келесі теңдеуге ауысадыЕ2 = І_2S — + Я2Х2. (9.12)sтоктардың ҥш фазалық жҥйесі f1 жиілігімен жҥретін статор орамасы статорға қатысты, п1 жиілігімен айналатын магнит ӛрісін жасайтындығы анықталған болатын. Осылайша, жиілігі f2 = sf1 ротор токтары роторға қатысты, ns жиілігімен айналатын ӛрісті жасайды ((9.1) ӛрнегін қараңыз). Бҧл ӛрістің статорға қатысты, ns және n2 жиіліктері сомасына тең жиілікпен айналатыны анық болды. (9.1) ӛрнегі бҧл соманың n1 жиілігіне тең екендігін байқаймыз. Осылайша, статор мен ротордың магнит ӛрістері статорға қатысты бір жиілікпен айналатындығы анықталды, демек, олар бір біріне қатысты тыныштықта орналасқан. РОТОР ОРАМАСЫ ПАРАМЕТРЛЕРІН СТАТОР ОРАМАСЫНА КЕЛТІРУ Ротор орамасы фазасының ЭҚК келтіру. Асинхронды қозғалтқышты сипаттайтын параметрлерді трансформатор параметрлерімен салыстыруды жалғастырамыз.Трансформацияның трансформациялау коэффициенті (4.6) ӛрнектерімен анықталады. Асинхронды қозғалтқыштың ЭДС ke трансформациялау коэффициентін Е1 статор орамасы фазасының ЭҚК Е2 тоқтап тҧрған ротор орамасы фазасының ЭҚК қатынасы ретіндегі мағынаны енгізейік. Алайда, бҧл қатынас, айналым сандарының қатынасына тең болмайды, себебі, таратылған ораманы пайдалану мен орама аралығын қысқарту ЭҚК азайтады. Оның азайту шамасы болып, (8.11): kоб = kрку (kр тарату коэффициентінің және ку қысқарту коэффициентінің мағынасы 8.2 тарауда берілген) ӛрнегімен анықталатын, орама коэффициенті табылады. Онда, статор орамасы фазасының ЭҚК мен тоқтап тҧрған ротор ҥшін келесі ӛрнектер сәйкес келеді: Бҧл жердегі Ф — п1 жиілігімен айналатын, модуль бойынша тҧрақты статордың магнит ағыны. Берілген ӛрнектер (4.5) трансформатор орамаларының ЭҚК ӛрнектерінің негізінде жазылған.Еск ерт у. Синусоидалдық кернеу желісінен қуат беретін трансформатор орамаларында, Ф0ш амплитудасымен синусоидалды магнит ағынымен ЭҚК пайда болады. Асинхронды қозғалтқыш орамаларында модуль бойынша ӛзгермейтін, айналмалы ағынмен ЭҚК пайда болады. Қандай да бір оське айналып тҧрған вектордың проекциясы синус заңы бойынша ӛзгеретіні анық, бҧған қоса проекцияның амплитудасы вектор модуліне тең болады. Осылайша, трансфоматордың жеке айналымы арқылы және асинхронды қозғалтқыштың статор немесе ротор орамасының жеке айналымы арқылы магнит ағынының ӛзгеру жолу бірдей болады. Бҧл (9.13) ӛрнектерінің орынды екендігін байқатады.Алдында баяндалған асинхронды қозғалтқыштың ЭҚК трансформациялау коэффициенті келесідей ӛрнектеледі: (9.14)Асинхронды қозғалтқыштағы ҥдерістерді талдау ыңғайлылығы және оның алмастыру сҧлбасы мен векторлы диаграммасын оңай қҧру ҥшін трансформаторлар ҥшін жасалатындай (5.2 - бӛлімін қараңыз), айналым сандары мен статор орамасы фазаларының санына қатысты ротор орамаларының параметрлерін келтіреді. Тҧтынатын қуаттың, шығындар қуатының және МҚК мәндерін сақтап қалу, келтірудің міндетті шарты болып табылады.E2 роторы фазасының ЭҚК келтірілген мәні (9.14) ӛрнегін пайдаланумен анықталады:   (9.15)((5.19) ӛрнегімен салыстырыңыз).Ток пен ротор кедергісін келтіру. 5.2 бӛлімде жасалғандай, келесі қорытындыны алуға болады - ток ӛзгерсе де ӛзгермейтін (қозғалтқыш білігіндегі жҥктеме ӛзгерген жағдайда, ток та ӛзгереді) магнит ағыны І1 статор орамасының тогын жасайды. Расымен де, негізгі магнит ағынымен пайда болған, Е1г статор орамасы фазасының ЭҚК орамасымен салыстырғанда, статор орамасының белсенді кедергісіндегі І1R1 кернеуінің тӛмендеуі және сейілудің индуктивті кедергісіндегі Г[Х1 кернеуінің тӛмендеуі аса жоғары болмайды, бҧл жағдайда, (9.4) теңдеуінен шамамен келесі теңдікті алуға болады U1 « - Е1, бҧл жерде U1 — желінің фазалық кернеу кешені ((5.1) теңдігін қараңыз). Осылайша, ӛзгермейтін жеткізу кернеуі кезінде, Е1 ЭҚК жасайтын, магнит ағыны да ӛзгеріссіз қалады.Асинхронды қозғалтқыштың бос жҥрі сі кезінде , яғни, нӛлге жақын s жылжу мәні кезінде (ротор шамамен статор ӛрісінің айналмалы жылдамдығымен жылжыған кезде), І0 статордың бос жҥріс тогы 10т1коб1ш1 магнит қозғаушы кҥшін жасайды, бҧл жердегі статор фазасының саны т1 = 3. Бос жҥріс режиміндегі ротор тогы аз, мҧны (9.10) және (9.11) теңдеулерінен байқауға болады.Магнит ағынын жасау кезінде, қозғалтқ ыш жҥкт емесі режи мінд е (s Ф 0 кезінде) статордың да, ротордың да тогы қатысады. Жалпы МҚК машинаның екі бӛлігі орамасының кешенді МҚК сомасынан анықталады  Жҥктеме режиміндегі магнит ағыны бос жҥріс кезіндегідей болғандықтан, келесіні жазуға боладыКӛрсетілген теңдеу трансформатордың МҚК теңдеуіне ҧқсас (5.16), асинхронды қозғалтқыштың МҚК теңдеуі болып табылады.т2 ротор орамасының фазалар сандарының мағынасын тҥсіндірейік. Фазалық ротор орамасы статор орамасына ҧқсас, және де екі ораманың саны да ҥшке тең. Қысқа тҧйықталған роторға келетін болсақ, онда оның орамасы фазаларының саны ретінде әрқайсысы екі ӛзектен тҧратын, оның айналым санын қабылдауға болады. Басқа сӛзбен айтқанда, мҧндай ротор фазаларының саны «Беличья клетка» ӛзектері жҧптарының санына тең. Онда, бір фазаның w2 айналым саны бірге тең екендігі айқын болады (фазалар саны ретінде кейбір кезде ӛзек сандарын алады, сонда фаза орамдарының саны 0,5 тең болады, себебі, т2ш2 кӛбейтіндісі де сондай болу керек).(9.16) теңдігін т1коб1ш1 бӛле отырып, алатынымыз: Соңғы теңдіктің мағынасы келесідей: статор тогы ротор тогының магнитсіздендіру әрекетін алмастырады және ӛзгермейтін магнит ағынын тудырады.Келесі белгіні енгізейік (9.17)kt шамасы токты трансформациялау коэффициенті болып табылады. Осыны есепке ала отырып, алдыңғы теңдеуді қайта жазайық:І 2s келтірілген ротор тогы мағынасын енгізейік:(9.18)((5.17) ӛрнегімен салыстырыңыз).Енді статор тогын келесі тҥрде жазуға болады:  (9.19)бҧл (5.24) теңдеуін қайталайды.(9.17) және (9.14) ӛрнектерін салыстыра отырып, ЭҚК трансформациялау мен ток коэффициенттері арасындағы байланысқа қол жеткіземіз:  (9.20)R2 ротор орамасының келтірілген белсенді кедергісін анықтау кезінде, бастапқы және келтірілген орамалардағы электр шығындарының қуаттылықтары бірдей болу керектігін ҧмытпаймыз. Сондықтан,бҧл жерде (9.18) ӛрнегі қолданылды. Бҧл жерден табатынымыз(9.20) трансформациялау коэффициенттері арасындағы байланысты есепке ала отырып, келесі ӛрнектерді аламыз:, немесе  (9.21) (трансформатор ҥшін (5.21) ӛрнегімен салыстырыңыз).Х'2 ротор орамасы сейілуінің индуктивті кедергісін анықтау кезінде, ЭҚК мен бастапқы және келтірілген қозғалтқыштың тогы арасындағы фазалардың жылжу бҧрышын негізге аламыз. Бҧл шарт келтірілген индуктивті және белсенді кедергі мәндері бастапқы мәндер қатынасына тең болған жағдайда ғана орындалады. Сондықтан, келтірілген индуктивті кедергі, келтірілген белсенді кедергісі сияқты, бастапқы белсендіге (9.22) байланысты болады:, немесе .Енді, (9.12) ротор фазасы кернеуінің теңдігін келтірілген шамалар арқылы қайта жазамыз: (9.23)Векторлық диаграмма және асинхронды қозғалтқыштың алмастыру сҧлбасы. Қозғалтқыштың бір фазасының векторлық диаграммасы (9.19) токтар теңдіктері және (9.4), (9.23) кернеу теңдіктері негізінде қҧралады.Кӛрсетілген екі теңдіктердің бастапқы екеуінің тҥрі трансформатордағы ҥдерістерді сипаттайтын, тиісті теңдіктерге ҧқсас болады. Алайда, асинхронды қозғалтқыштың бос жҥріс тогы номиналды токтың 20...35% қҧрайды, ал бҧл кезеңде трансформатордағы бҧл мән 5.10% қҧрайды.Мҧндай қҧбылыстың себебі болып келесі табылады – қозғалтқыштың магнитті жҥйесінде, магнит ағынының жҥру жолының магниттік кедергісін біраз арттыратын ауа саңылауы бар және де берілген ағынға қол жеткізу ҥшін (ол келтірілген кернеумен анықталады) трансформатордағыдай емес, магниттеудің ҥлкен тогы қажет.9.5. Сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жҥктеме режимін графикалық кӛрсету: а – векторлық диаграмма; б – қозғалтқышты алмастыру сҧлбасы (9.23) теңдеуі (5.23) теңдеуінен U2 кернеуінің болмауымен ерекшеленеді (қозғалтқыш білігіндегі жҥктеменің ӛзгеруі кезінде, R2 / s кернеуінің ӛзгеріске ҧшырауына қарамастан, ол (9.23) теңдеуінде жҥктеме кедергісінің емес, қысқа тҧйықталудың белсенді кедергісін кӛрсетеді). Асинхронды қозғалтқыштың векторлық диаграммасын (9.5, а сурет) трансформатордың векторлық диаграммасымен салыстырған дҧрыс болады (5.4 суретін қараңыз).Назарымызды екі жағдайға аударайық. Біріншіден, трансформатордың диаграммасымен кӛбірек салыстыру ҥшін асинхронды қозғалтқыштың ток диаграммасы (9.19) теңдігінің тікелей салдары болып табылатын, І j+1'2 s = 10 тҥріндегі токтар теңдеуіне сәйкес қҧрастырылған. (Мҧндай жазбада магниттеу тогына жақын бос жҥріс тогы статор мен ротордың МҚК біріккен әрекетінің нәтижесі ретінде кӛрініс табады.)Екіншіден, трансформатордың диаграммасында U2 векторы E2, (-f2R'2) және (- j12X'2) ҥш векторының сомасы ретінде қҧралған, бҧл (5.23) тҥріндегі екінші реттегі ораманың кернеулер теңдеуіне сәйкес болады. Сонымен бірге, (-12R2) векторының бағыты Т2 векторы бағытына қарама қайшы келеді. (9.23) теңдеуіне сәйкес, асинхронды қозғалтқыш диаграммасында Е2 векторы sR2/s және jLsK векторларының сомасы ретінде кӛрініс табады.Ток пен кернеу арасындағы фазалардың жылжу бҧрышын ф әріппен белгілейді, ал ток пен ЭҚК арасындағы фазалардың жылжу бҧрыштарын кӛбінесе ф әріппен белгілейді. Осыған сәйкес, 9.5 суретінде ф1 және ф2 белгілері пайдаланылған.Асинхронды қозғалтқыштың векторлық диаграммасына 9.5, б - суретінде кӛрсетілген, алмастыру сҧлбасы жауап береді, ол жердегі статор мен ротордың электрмагниттік байланысы электрлікке ауыстырылған (5.5, б суретімен салыстырыңыз). Алмастыру сҧлбасы бойынша келесі тҧжырымдаманы жасаймыз.Алмастыру сҧлбасын қҧрастыру кезінде, статор тогы бос жҥріс тогына және ротор тогына бӛлініп кӛрсетілген, (9.19) тҥріндегі токтар теңдігі пайдаланылды.І0 бос жҥріс тогы, ӛз кезегінде, магниттік шығындармен пайда болған, (5.8) теңдеуіне сәйкес, 10а белсенді қҧраушы және магниттеу ағынын анықтайтын, 10р реактивті қҧраушы ретінде кӛрсетілген. І0 тогымен алмастыру сҧлбасының тармағына және осы тармақтың R0 және X0 элементтеріне қатысты пікірлер векторлық диаграмма мен бос жҥріс режиміндегі трансформатордың алмастыру сҧлбасын қарастыру кезінде (5.1 бӛлімін қараңыз) айтылады.Асинхронды қозғалтқыш пен трансформатордың алмастыру сҧлбасының ҧқсастығын R2'/s белсенді кедергісін екі кедергі сомасында кӛрсету толықтырады:Бҧл жердегі R — айналып тҧрған ротордың қысқа тҧйықталу кедергісін R2 тоқтап тҧрған ротордың қысқа тҧйықталу кедергісіне (9.2-бӛлімін қараңыз) қатысты арттыруын кӛрсететін қосымша кедергі.Қозғалтқышты алмастыру сҧлбасында R кедергісі трансформатордың алмастыру сҧлбасындағы жҥктеме кедерегісі алып тҧрған орынды алады. Соңғы теңдіктен R қосымша кедергісінің R2 кедергісімен байланысын аламыз:(9.24) теңдеуі сырғудың азаю нәтижесінде қосымша кедергінің тӛмендеуін кӛрсетеді. Сырғудың артуы механикалық жҥктеме оськенде пайда болады; сонымен бірге, бір мезгілде, ротордың тогы артады. Механикалық жҥктемені арттыра отырып, біз (s = 1) ротордың толық тоқтауына қол жеткіземіз. Кҥткеніміздей, қосымша кедергі нӛлге тең болады, себебі, айналым болмаған жағдайда, алмастыру сҧлбасының оң жақ тармағының белсенді кедергісі минималды болуы қажет және R2 тең болуы керек. ПӘК ПЕН АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ ЭНЕРГИЯСЫН ЖОҒАЛТУ Қозғалтқышпен желіден тҧтынылатын P1 қуаты m1 статор орамасы фазаларының санымен, орама фазасына берілетін U1 кернеуімен, орама фазасындағы І1 тогымен және ток пен ф1 кернеуі арасындағы фазалардың жылжу бҧрышымен анықталады: (9.25) P2 қозғалтқыштың пайдалы қуаты — бҧл тҧтылатын қуаттан ∑Р: Р2 = Р1 – ∑Р шығындарының жиынтық қуаттарының шамасына аз, біліктегі механикалық қуаттылық. Тҧтылатын қуаттан пайдалы қуатты қҧрайтын ҥлесті салыстырмалы бірліктермен немесе жалпы формула бойынша пайыздарда есептелетін, п қозғалтқыштың пайдалы әрекет ету коэффициентімен анықтайдынемесе  (9.26)Тҧрақты ток қозғалтқышы ҥшін (3.5) теңдіктерінің тізбекшесінде келтірілетіндерге ҧқсас, ПӘК ӛрнектеудің басқа да нҧсқалары бар.Қуаты 1 ден 20 кВт дейін болатын қозғалтқыштарда, номиналды жҥктеме кезіндегі ПӘК 75.. .90 % қҧрайды; аса қуатты машиналарда ол 95 % дейін жетеді.Шығындардың толық қуатына келесі енеді:Статор орамаларындағы электр шығындарының қуатыСтатор ӛзегіндегі магнит шығындарының қуаты (гистерезис пен қҧйынды токтарға жҧмсалатын болат шығындары) Рс1;Ротор орамаларындағы электр шығындарының қуатыМойынтіректегі ҥйкеліс және ауа кедергісімен пайда болған Рмех.п механикалық шығындарының қуаты; сондай-ақ, фазалық роторы бар қозғалтқышта механикалық шығындар щеткалардың ротордың тҥйіспелі сақинасына ҥйкелуімен пайда болады;Жеке жағдайларда, тістердегі магнит индукциясының соғуымен және МҚК жоғарғы гармоникасының болуымен пайда болатын, Рдоб қосымша шығындар қуаты. Қосымша шығындарды есепке алу қиын; әдетте, оларды Р1 тҧтылатын қуатының 0,5 % тең етіп алады.Келтірілген тізімде ротордағы магниттік шығындардың қуаты жоқ. Себебі, ротордың ӛзегі қозғалтқыштың жҧмыс режимінде f2 = sf1 тӛмен жиілігімен қайта магниттеледі ((9.7) формуласын қараңыз), сондықтан, гистерезис пен қҧйынды токтан пайда болған шығындар аса кӛп болмайды.Роб1 және Роб2 электр шығындары, сондай-ақ, Рдоб қосымша шығындары қозғалтқыштың жҥктемесіне, яғни, ротор мен статор орамаларындағы токтарға байланысты болады, сондықтан, олар айнымалы шығын болып табылады. Рс1 магниттік және Рмех.п механикалық шығындар кӛп жағдайларда жҥктемеге байланысты болмайды, келесі жағдайдан басқа – жҥктеме ӛзгерген жағдайда, айналмалы жиілігі біраз ӛзгереді, бҧл қозғалтқыштың магнит жҥйесінің қайта магниттелу жиілігінің біраз ӛзгеретінін кӛрсетеді.Рэм электрмагниттік қуаты — бҧл ауа саңылауы арқылы статордың айналмалы магнит ӛрісімен роторға берілетін қуаттылық. Осы анықтамаға сәйкес, Рэм қуаты тҧтылатын қуаттылықтан статор орамасы мен оның ӛзегіндегі шығындар шамасынан тӛмен:Рэм = Р - (Роб1 + Рс1). (9.27)Айналмалы ротор тарататын P2* қуаты электрмагнит қуатынан ротордағы электр шығындары шамасына тӛмен (P2* = Рэм - Роб2) және біліктегі тиімді қуаттылықтан механикалық шығындар шамасына кӛп: P2* = Р2 + Рмех. п. 5..АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ МЕХАНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ Электрмагнитті иінкҥш. Қозғалтқышпен таралатын электрмагнит иінкҥші роторға статордың айналмалы ӛрісімен (9.4 бӛлімін қараңыз) және Q1 ӛрісі айналмалы бҧрыштық жылдамдығымен берілетін, Рэм электрмагнит қуатымен анықталады:   (9.28)Еск ерт у:F кҥші әрекет ететін, дененің ілгерілемелі қозғалысы кезінде, бҧл кҥштің қуаты Р = Fv анықталады, бҧл жердегі v — қозғалыстың шапшаң жылдамдығы. М иінкҥші әрекет ететін, айналмалы дене қуатының формуласы ілгерімелі қозғалысты сипаттайтын шамалардың Р = MQ айналуын кӛрсететін, тиісті шамаларға алмасуы болып табылады. Бҧл жерде (9.28) формуласы белгілі болды. Алайда, формуланың қозғалтқыш білігіндегі кезді емес, роторға ауа саңылауы арқылы берілетін кезді анықтайтынын ҧмытпайық.Q1 бҧрыштық жылдамдығы мен п1 жиілігі арасындағы байланыс (3.13) формуласымен беріледі.Қозғалтқышпен желі арқылы тҧтылатын P1 қуаты (9.25) ӛрнегімен анықталады. Роторға берілетін, Рэм электрмагнитті қуаты ҥшін осыған ҧқсас ӛрнекті жазуға болады: Рэм = = m2E2І2scosy2. Бҧл жерде айналымдағы роторды эквивалентті тоқтап тҧрғанмен алмастыру есепке алынған (9.2.2 бӛлімін қараңыз.), яғни, ротор орамасындағы ЭҚК сырғуға байланысты болмайды, ал * І 22s ротордағы ток (9.11) формуласымен белгіленеді. Статор орамасына шамалардың келтірілгенін пайдалана отырып (9.3 бӛлімін қараңыз.), келесіні жазамыз: Рэм = mE'212s cosу2. Электрмагнит қуатының дҧрыстығын 9.5 а суретінде кӛрсетілген, векторлық диаграмманың жоғары және тӛменгі бӛліктерін салыстырумен, (9.25) ӛрнегімен және электрмагниттік қуаттылық ӛрнегімен тҥсіндіруге болады. Сонымен бірге, ротор тізбегі фазасындағы E2 ЭҚК әрекеті E2 тең, кернеуі бар кӛздің болуына эквивалентті екенін естен шығармауымыз керек.E1 ЭҚК арналған ӛрнектен (9.13) және E2 ротордың келтірілген ЭҚК мен Е1 статордың ЭҚК ((9.15) форм.қар.) теңдеуінен келесіні аламыз: Е'2 = = 4,44ж1/1Ф^об1. Сонда, электрмагнит қуаты ҥшін келесіні алуға боладыРэм = 12 s cos у2.Q1 статор ӛрісі айналуымен бҧрыштық жылдамдығы Е1 ЭҚК және келтірілген Е2 ЭҚК ((3.13) және (8.4) ӛрнекті қараңыз.) бар, f1 жиілігіне пропорционалды болып келеді. Егер, электрмагнит қуатын Q1 бҧрыштық жылдамдығына бӛлсек, онда, (9.28) формуласына сәйкес, М электрмагнит иінкҥшінің ӛрнегін аламыз, ол жердегі Ф, І2 s және cosy2 шамалары айнымалы болып табылады, ал қалған шамалар (соның ішінде, ӛрістің айналмалы жиілігі) машинаның конструктивті шамаларымен анықталады, және де бҧл шамаларды С коэффициентінде жинауға болады. Сонымен,M = СФ12 s cos у2. (9.29)Жазылған (9.29) ӛрнегі электрмагнит қуаты ауа саңылауы арқылы машинаның айналмалы бӛлігіне (тҧрақты ток қозғалтқышындағы айналмалы бӛлік болып зәкір табылады) берілетін, тҧрақты ток қозғалтқышының электрмагнит иінкҥшінің ӛрнегіне ҧқсас (3.10).Механикалық сипаттаманы талдау. Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы — бҧл М электрмагнит иінкҥшінің п2 роторының айналмалы жиілігіне тәуелді болуы (3.3 бӛлімін қараңыз.). Ӛрістің айналмалы жиілігінің орнына, дәлел ретінде, кӛп жағдайларда, (9.2) ӛрнегінің жиілігіне байланысты, s сырғуын таңдайды, оны тҥрлендіру оңайns = 1—2. (9.30)nі Алдымен екі маңызды деректі белгілеп ӛтейік.Алдында статордың Ф магнит ағыны асинхронды қозғалтқыштың жҥктемесіне байланысты болмайтындығын және оның U1 жеткізу кернеуіне пропорционалды (9.3 бӛлімін қараңыз.) болатынын айтқан болатынбыз. Екінші жағынан, І2s ротор тогы жеткізу кернеуіне пропорционалды болады, оны (9.23) ӛрнегінен Е2 = Ех теңдеуін және Е1 » U1 болжалды теңдігін есепке ала отырып, байқауға болады. Мҧндай жағдайда, (9.29) ӛрнегіне сәйкес, М электрмагнит иінкҥші U1 кернеуінің шаршысына пропорционалды болады.Егер, жеткізу кернеуі ӛзгермесе, онда, (9.29) ӛрнегінен байқағандай, электрмагнит иінкҥші ротор тогының белсенді қҧраушысы болатын І2s cosу2 кӛбейтіндісіне пропорционалды болады. Электрмагнит иінкҥшінің сырғуға тәуелді болуын талдау ҥшін сырғудан hs және cosy 2 шамаларының тәуелді болуын қарастырамыз. (9.10) және (9.11) ӛрнектерін қайта жазамыз:Байқағанымыздай, нӛлге тең сырғу кезінде (ротор статор ӛрісімен, синхронды тҥрде айналған кезде), ротор тогы нӛлге тең болады; онда электрмагнит иінкҥші (9-29) формуласына сәйкес, нӛлге тең болады. Сырғу артқан кезде, ротор тогы да артады.Ротор тогы мен роторда ықпалдандырылатын ЭҚК арасындағы фазалардың жылжу бҧрышының косинусын 9.5 а - суретінің негізінде анықтаймыз:    (9.31)Осылайша, нӛлге тең сырғу кезінде, cosy2 бірге тең болады. Сырғу артқан кезде, cosy2 тӛмендейді. Бірден кӛп сырғу кезінде, cosy2 тӛмендеуін жалғастырады. Сырғудың шексіздікке бағытталған жағдайын математикалық тҧрғыдан қарастыруға болады; сонымен қатар, cosy2 нӛлге бағытталады (шексіздік соңғы ӛрнектің екінші бӛлгішінде кӛрсетілген). cosy2 (9.29) формуласына сәйкес тӛмендеуі, сондай-ақ, электрмагнит иінкҥшіне тӛмендеу тарапынан әсер етеді және де шектегі М иінкҥші cosy2 бірге нӛлге бағытталады.п2 ротордың айналмалы жиілігі ((9.2) немесе (9.30) форм.қар.) теріс мәнге ие болған жағдайда, сырғу бірден жоғары мәнге ие болатынын тҥсіндіре кетейік. Бҧл статор орамасы ҥш фазалы желіге қосылған қандай да бір екі сымның орнын ауыстыра отырып, қозғалтқыштың жҧмыс ҥдерісіндегі статор орамасы фазаларының жҥру режимін ӛзгертсек қана орын алады. Статор ӛрісінің айналмалы бағыты қарама-қарсы тҧсқа ӛзгереді, және роторға тежелу сәті әрекет етеді. Осылайша, кері қосылумен тежелу әдісі іске асады (9.9 – бӛлімін қараңыз). Әрине, егер, ротор тыныштықта болған кезде (s = 1), статор орамасы фазаларының жҥру режимін ӛзгерстек, қозғалтқыш ӛрістің айналмалы бағытында қарқындай бастайды және сырғу бірден кем болады.Осымен, алдында баяндалғанға сәйкес, электрмагниттік (айналдыру) иінкҥш шексіздікке бағытталатын сырғу кезіндегідей, нӛлге тең сырғу мәнін қабылдайды. Бҧл сырғу нӛлден артқан кезде, М кезеңі алдымен ӛседі, содан кейін Mmax максималды мәніне жетіп, соңынан қайтадан азаятындығын білдіреді. Басқа сӛзбен айтқанда, кезеңі ең жоғары болатын, сырғу мәндерінің нӛлден бастап sKp сыни мәтіндері аралығында, кезеңнің ӛзгеру сипаты І2s ротор тогының артуымен анықталады (сонымен қатар, cosy2 бірге жақын болады және баяу ӛзгереді). Керісінше, якр сыни мәнінен асатын жоғары сырғулар кезінде, кезеңнің ӛзгеруі cosy2 тӛмендеуімен анықталады: сонымен бірге, f2 ротор тогының жиілігі айтарлықтай жоғары болады, ротор тогы ҥлкен реактивті қҧрушыға ие (айналдыру кезінің токтың актив қҧраушысымен анықталатындығын еске саламыз). Бейнеленген сырғудың ӛзгеруі кезіндегі электрмагниттік иінкҥштің ӛзгеру сипатысуретінде кӛрсетілген, ол жерде ротор тізбегінің белсенді кедергісінің екі әртҥрлі мәндері кезіндегі, асинхронды қозғалтқыштың екі механикалық сипаттамасы кӛрсетілген (кезеңнің белсенді кедергіден тәуелді болуы әрі қарай талқыланады). Ротордың айналмалы статор ӛрісінің айналмалы жиілігінен асқан кезде, теріс сырғу аумағы асинхронды қозғалтқыштың генераторлық режиміне сәйкес болады және 9.9 бӛлімде қарастырылады.Электрмагниттік иінкҥш, тоқтап тҧрған ротор кезінде, яғни, нӛлге тең болатын сырғу кезінде, іске қосу Мпуск кезі болып табылады.Мном номиналды кезіне сәйкес болатын нҥктелер, механикалық сипаттамалардың ӛрлеу аумақтарында белгіленген — қозғалтқыштың тҧрақты жҧмысының ауданында (тҧрақты ток машинасын мысалға келтіре отырып жасалған қозғалтқыш жҧмысының тҧрақты бҧлу мәселесі 3.3 бӛлімде тҥсіндірілген;Генератор-генератор Двигатель-қозғалтқышТорможение противо-включением-кері-қосумен тежеу 9.6 сурет. Ротор тізбегінің әртҥрлі кедергісі кезіндегі, асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары. Асинхронды қозғалтқышқа қатысты ол жерде келтірілген пікірлерді пайдалана отырып, кезеңнің сырғуға тәуелді болуының ӛрлеу аумағына кезеңнің ротордың айналмалы жиілігіне тәуелді болу тӛмендеу ауданынының сәйкес болатындығын ескеру керек).Іске қосу иінкҥшінің Мпуск/Мном номиналдыға қатысы, әдетте, 0,8 .„1,5 қҧрайды және іске қосу иінкҥштің еселігі деп аталады.Максималды иінкҥштің Мтах/Мном номиналдыға қатысы, әдетте, 1,6 „2,5 ширегінде орналасады (арнайы қызмет қозғалтқыштарында 2,5.„3,0) және қозғалтқыштың асқын жҥктемелік қабілеті деп аталады.Электрмагнит иінкҥшінің ротор тізбегінің белсенді кедергісіне тәуелді болуы. Мтах максималды иінкҥшінің ӛрнегін иінкҥштің сырғуға тәуелді болу қызметін, яғни, І2s және cosy2 айнымалы шамаларын сырғу арқылы белгілеу керек болатын, (9.29) қызметін зерттеу арқылы алуға болады. Функцияны зерттеу кезінде келесі белгілі болды:M(s) қызметінің Мтах максималды мәні ротор тізбегінің белсенді кедергісіне байланысты болмайды;Ротор тізбегінің белсенді кедергісін арттырған кезде, электрмагниттік иінкҥш сырғудың ең жоғары мәні кезінде, ӛзінің ең жоғары мәніне ие болады.Бҧл екі дерек те 9.6 - суретінде кӛрсетілген. Ол жерде байқағанымыздай, ротор тізбегінің белсенді кедергісін арттырған кезде, іске қосу кезі артады және белсенді кедергіні тиісті тҥрде таңдаған кезде, іске қосу кезі ең жоғары мәнге тең болады. Белсенді кедергіні басқару сҧрақтары 9.8 - бӛлімде талқыланады. 6..АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ЖҦМЫС СИПАТТАМАЛАРЫ Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамалары — бҧл біліктегі Р2 пайдалы қуатына әр тҥрлі шамалардың тәуелді болуы: л2 ротордың айналмалы жиілігінің; s сырғудың; М электрмагниттік иінкҥштің немесе М2 пайдалы иінкҥшінің; І1 статор орамасы тогының; Р1 тҧтынылатын қуаттылықтың; cos91 қуаттылық коэффициентінің; п пайдалы коэффициентінің. Сипаттамаларды тәжірибе тҥрінде қозғалтқыштың табиғи жағдайда жҧмыс істеу кезінде алады: реттелмейтін қозғалтқыш, U1 жеткізу кернеуі және f1 кернеуінің жиілігі ӛзгермейтін шамаларға ие.Жҧмыс сипаттамалары 9.7 - суретінде кӛрсетілген. Кӛп сҧлбалардың бір бірімен қиылысуын болдырмас ҥшін, сипаттамалар жеке координатты жазықтықтарда кӛрсетілген екі топқа бӛлінген (9.7, а, б суретті қараңыз.).- сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамалары п2 ротордың айналмалы жиілігі біліктегі жҥктеме артқан кезде азаяды (яғни, Р2 қуаты артқан кезде). Жҥктеменің нӛлден номиналдыға дейінгі аралығындағы азаюы, кӛбінесе, 5 % шегінде болады (3.4, б суретінде кӛрсетілген, паралельді қоздырудың тҧрақты тогы қозғалтқышындағыдай қатаң сипаттама).Қозғалтқыш білігіндегі жҥктеме артқан кезде, s сырғу, айналмалы жиілігінің тӛмендеуі салдарынан артады. Сырғудың айналмалы жиілігіне тәуелді болуы (9.2) формуласымен беріледі. (8.4) есепке ала отырып, айналмалы жиілігі, сырғу, жеткізу кернеуінің жиілігі және машина полюстері жҧптарының сандары арасындағы байланысты кӛрсететін, тағы да бір пайдалы ӛрнекке қол жеткізуге болады:(9.32)М2 білігіндегі тежелу (пайдалы) сәті (9.28) формуласына ҧқсас ӛрнектеледі:(9.33)Бҧл жердегі Q2 — ротор айналуымен бҧрыштық жылдамдығы, рад/с; 4р — ротордың айналмалы жиілігі, об/с (п2 (айн/мин) есепке алынған _ 604р).Р2 жҥктемесінің артуымен п2 айналмалы жиілігін шамалап тӛмендету есебінен М2 тежелу (пайдалы) тежелу сәтінің артуы біліктегі пайдалы қуаттылықтың артуына қарағанда, тезірек болады, және тежелу сәтінің қисығы тік сызықтан жоғары қарай шамалы ауытқиды (тҧрақты ток қозғалтқышының пайдалы сәтінің қисығымен салыстырыңыз, 3.4, б суретті қараңыз.).Қозғалтқыштың механикалық шығындарынан арылуға бағытталатын, М2 пайдалы иінкҥші мен М0 бос жҥріс иінкҥшінің сомасы стационарлық жҧмысы кезінде (ҥдеу болмаған жағдайда) қозғалтқышпен ҥдетілетін, М айналдыру (электрмагниттік) кезіне тең:Қозғалтқышпен желіден тҧтынылатын І1 тогы біліктегі жҥктеме артқан кезде, қозғалтқышпен желіден тҧтынылатын І1 тогы біркелкі ӛзгермейді. Шамалы жҥктеме кезінде ток баяу артады, ал аса кӛп жҥктеме артылғанда – статор мен ротордың орамаларындағы белсенді шығындардың орнын толтыра отырып, шҧғыл артады.Қозғалтқыш білігіндегі жҥктеме ӛзгерген кездегі cosі^ қуаттылық коэффициентінің ӛзгеруі келесі тҥрде іске асады. Бос жҥру кезінде (s « 0 кезінде) cosі1 аз болады, себебі, машинадағы шығындарды ӛтеуге жіберілетін статор тогының актив қҧраушысы магнит ағынын жасайтын, бҧл токтың реактивті қҧраушысымен салыстырғанда аз болады. Біліктегі жҥктеме артқан кезде, статор тогының актив қҧраушысының ӛсуінің есебінен, қуаттылық коэффициенті ең жоғары мәнге дейін жете отырып 0,8... 0,9), артады. Аса ҥлкен жҥктемелер кезінде, сырғу мен ротор тогының жиілігі әжептәуір ӛседі. Осы себептен, ротор орамасының реактивті кедергісі артады және cosі1 біршама азаяды.P1 тҧтынылатын қуат (9.25) ӛрнегімен анықталады. Тҧрақты жеткізу кернеуі кезінде, ол тек І1cosі1 статор тогының актив қҧраушысына ғана тәуелді болады. Жеке- жеке алынған І1 және cosі1 шамалары Р2 пайда қуаты ӛзгерген кезінде, біркелкі ӛзгермейді. Бҧл шамалардың кӛбейтіндісі, Р1 тҧтынылатын қуат сияқты, пайда қуатына шамамен сызықтық тәуелді болады. Р1 қисығының жоғары қарай біршама ауытқуы жҥктеменің артуына байланысты, статор мен ротор орамаларының мысындағы шығындардың артуымен тҥсіндіріледі.ПӘК, кез келген электр машинасы немесе трансформатордағыдай, пайда қуатына тәуелді болады. Бос жҥріс кезінде (пайдалы жҥктеме болмаған кезде) ПӘК бірге тең болады. Тҧрақты шығындар ауыспалы шығындарға тең болатын жҥктеме кезінде, ПӘК аса ҥлкен мәнге ие болады (5.4-бӛлімін қараңыз). АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫ ІСКЕ ҚОСУ Қысқа тҧйықталған қозғалтқышты тікелей желіге қоса отырып, іске қосу. Іске қосудың осы әдісі кеңінен қолданылады. Іске қосу кезінде ротор қоғалыссыз болады, және де статор магнит ӛрісінің кҥш желісі ротор орамаларының ӛткізгіштерін аса жоғары жиілікпен қиып ӛтеді. Осы себептен, ротор орамасында ҥлкен мәнге ие ЭҚК жҥргізіледі, және де оның бойымен, сондай-ақ, статор орамасының бойымен номиналдыдан 5-7 есеге артық болатын ток жҥреді. Ҥлкен іске қосу тогы желідегі кернеуді азайтады, бҧл басқа да энергия қабылдаушыларының жҧмысына ӛз әсерін тигізеді. Іске қосу тогы желідегі кернеудің 10.. .15 % артық тӛмендеуін тудырмайтын кезде, іске қосудың бҧл тәсілін қолдануға болады. Заманауи энергия жҥйелері кӛп жағдайларда, асинхронды қозғалтқыштарды іске қосуға мҥмкін болатын қуаттылықтарға ие. Қазіргі кезде, қысқа тҧйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштарды келесіні есепке ала отырып, орамалардың қызу шарттары бойынша және орамаларға әрекет ететін электрдинамикалық кҥштерді іске қосу кезінде пайда болатын шама бойынша тікелей іске қосуға болатындай етіп жобалайды. Қуаты мыңдаған киловатт болатын қозғалтқыштарды осындай тәсілмен жиі іске қосады.Қозғалтқыш ҥдеген кезде, сырғу бірден бастап нӛлге жақын мәнге дейін тӛмендейді. Сонымен бірге, (9.11) теңдеуіне сәйкес ротор тогы мен (9.19) теңдеуіне сәйкес статор тогы тӛмендейді.Ҥлкен іске қосу тогынан басқа, тікелей қосу арқылы іске қосудың ӛзге де кемшілігі бар — шағын іске қосу кезі. Расымен, жылжымайтын ротор жағдайында, оның орамасында ЭҚК ықпалдандырылады, оның жиілігі желі тогының жиілігіне тең; демек, іске қосу кезіндегі ротор орамасының индуктивті кедергісі жоғары. Сондықтан, айналдыру кезін анықтайтын, ротор тогының актив қҧраушысы шағын болады ((9.29) теңдігін қараңыз). Осылайша, қарапайым жасалған қозғалтқышты тікелей желіге қосу арқылы іске қосу, білікте жҥктеме болмаған жағдайда, немесе аз жҥктеме кезінде іске асырылады.Қысқа тҧйықталған қозғалтқыштың статор орамасын жҧлдыздан ҥшбҧрышқа ауыстыру. Кернеу тӛмен болған кезде, іске қосудың бір тәсілі ретінде қолданылады. Статордың орамасына төмендетілген кернеу берілетін іске қосудың барлық тәсілдері, іске қосу тогын біраз тӛмендетуге мҥмкіндік береді, бірақ, сонымен қатар, іске қосу кезі де тӛмендейді.Жҧлдыздан ҥшбҧрышқа ауыстыру, статор орамасын ҥшбҧрышқа қосу керек болғанда, яғни, статор орамасының әр фазасы желінің жазықтық кернеуіне есептелген қозғалтқыш жҧмысы кезінде ғана қолдануға болады. Осы жағдайда, іске қосу кезінде, статор орамасын жҧлдыз ретінде байланыстырады, ал ҥдегеннен кейін — ҥшбҧрыш ретінде; бҧған қоса ол жалғастырғыштармен емес, 9.4, б, в - суретінде кӛрсетілген ток аударғышпен жҥзеге асырылады. Статор орамасы жҧлдыз болып жалғанған кезде, фазалық кернеулер мен ток ҥшбҧрыш болып жалғанған кезге қарағанда, V3 есе тӛмен болады. Сонда іске қосу тогы (жазықтық) орамаларды жҧлдыз ретінде байланыстыру кезінде ҥшбҧрыш ретінде байланыстырғанға қарағанда, 3 есе аз болады.Келесі пікірді тҥсіндірейік. Статор орамасын жҧлдыз ретінде байланыстырған кезде, орама фазасындағы кернеу желінің желілік кернеуінен у/3 есе аз болады. Орама фазасындағы ток осы кернеуге пропорционалды болады, ал желілік сымдардағы ток (желілік ток) фазалық токқа (оның мәні 10 А болсын) тең. Ораманы ҥшбҧрыш ретінде байланыстырған кезде, орама фазасындағы кернеу желілік кернеуге тең болады, және орама фазасындағы ток осы кернеуге пропорционалды (біздің мысалымызда бҧл ток 17,3 А тең). Мҧндай байланыс кезінде, желілік ток фазалықтан (30 А) у[3 есе кӛп.Іске қосу кезі фазалық кернеудің шаршысына пропорционалды (9.5 бӛлімін қараңыз.) және де сонымен қатар, жҧлдыз ретінде байланыстырған кезде, ҥшбҧрыш ретінде байланыстырғанға қарағанда, 3 есе кем болады.Қысқа тҧйықталған қозғалтқышты реакторлар арқылы желіге қосу.Бҧл тӛмендетілген кернеу кезінде іске қосудың басқа тәсілі. Реакторлар — ҥлкен индуктивті кедергіге ие және қысқа тҧйықталған токтарды электр желілерінде шектеу ҥшін, сондай-ақ, тиристорлық тҥрленгіштердің сҧлбаларында индуктивті балластық кедергі ретінде пайдаланылатын қҧрылғылар. Реакторларды пайдалана отырып, автоматты тҥрде іске қосу сҧлбасы 9.8 суретінде кӛрсетілген.От трехфазной сети- Ҥш фазалы желіден Асинхронды қозғалтқышты реакторлардың кӛмегімен іске қосу сҧлбасы Сҧлбада тікбҧрыш ретінде КМ тҥйістіргіштерінің шарғылары мен КТ уақыт релесінің шарғылары кӛрсетілген. Шарғылардың бойымен ток жҥрген кезде іске қосылатын тҥйіспелердің шарғыларындай әріптік-сандық белгілері бар. SB1 және SB2 — тҧйықтайтын және ажырататын батырмалар. КТ уақыт релесінің тҥйіспелері іске қосылған кезде (мҧны осындай тҥйіспелердің белгіленуіндегі доғал кӛрсетеді), бәсеңдетілген тҥйіспелер болып табылады. LR таңбасымен реакторлар белгіленген. М әріппен қысқа тҧйықталған асинхронды қозғалтқыш белгіленген, оның статорында С1, С2, С3 тҥйіндері бар. Тӛменде оң жағында электр сҧлбаларында асинхронды қозғалтқышты бейнелеудің басқа тәсілі кӛрсетілген.Қарастырылған сҧлба келесі тҥрде әрекет етеді. SB1 батырмасын басқан кезде, желіден пайда болатын ток КТ уақыты релесінің шарғысы бойымен, сондай-ақ, КМ1 тҥйістіргіш шарғысының бойымен жҥреді. КМ1 тҥйістіргіш шарғысының зәкірі (қозғалатын бӛлік) қозғалатын тҥйіспелер бекітілген осьті айналдыра отырып, шарғының ӛзегіне қарай тартылады. SB1 батырмасын тҧйықтайтын КМ1 тҥйістіргіші блок- тҥйіспесінің, сондай-ақ, реакторлардың тізбелерін тҧйықтайтын, КМ1 тҥйістіргіш кҥштік тҥйіспелерінің тҧйықталуы іске асады. Нәтижесінде, желі кернеуімен салыстырғанда, реакторлардың тізбектерінде болудың әсерінен, қозғалтқыш статорына тӛмендетілген кернеу беріледі. Қозғалтқыш ҥдей тҥседі. КТ уақыт релесінің тағайындамасымен белгіленген, шамалы уақыт ӛткеннен кейін КТ тҥйіспелерінің тҧйықталуы іске асады, және КМ2 тҥйістіргіш шарғысының бойымен ток жҥре бастайды. Сонымен бірге, реакторларды тҧйықтайтын, КМ тҥйістіргішінің кҥштік тҥйіспелері тҧйықталады және де қозғалтқыш желінің толық кернеуінде болады. SB2 ажыратқыш батырмасын басқан кезде, ток тҥйістіргіш шарғыларының бойымен жҥруді тоқтатады және тҥйіспелер ажырайды.Қысқа тҧйықталған қозғалтқышты автотрансформатор арқылы желіге қосу. 9.9 суретінде кӛрсетілген сҧлба бойынша жҥзеге асыруға болады. SB1 батырмасын басқан кезде, ток КТ уақыт релесі шарғысының бойымен және КМ1 тҥйістіргіш шарғысының бойымен жҥреді. КМ1 тҥйістіргішінің кҥштік тҥйіспелері қозғалтқышты Т трансформатор арқылы қосады. Белігілі уақыт ӛткеннен кейін, КТ релесінің ажыртқыш тҥйіспелері ажырап, ал тҧйықтайтындары тҧйықталады. Сонымен қатар, КМ1 тҥйістіргішінің шарғысы токсыздандырылады, және де автотрансформатор сӛнеді. КМ2 тҥйістіргішінің шарғысы бойымен, бір мезгілде ток жҥре бастайды және де КМ2 тҥйістіргішінің кҥштік тҥйіспелері қозғалтқышты желінің толық кернеуіне қосады.КМ2 тҥйістіргішінің шарғысы бойынша ток жҥрмеген кезде, КМ1 тҥйістіргішінің шарғысымен байланыстырылған, КМ2 тҥйістіргішінің ажыратқыш тҥйіспелері тҧйық жағдайда болады.От трехфазной сети - Ҥш фазалы желіден сурет. Асинхронды қозғалтқышты автотрансформатордың кӛмегімен іске қосу сҧлбасы Бастапқы ҥдеуден кейін, автотрансформатордың орамасын жҧлдыз ретінде байланыстыратын тҥйіспелер ажыратылған жағдайда (бҧл жағдайда, автотрансформатордың тізбегіндегі жоғарғы және тӛменгі тҥйіспелер әр тҥрлі тҥйістіргіштерге тиесілі болады), екі сатылы автотрансформаторлық іске қосу пайдаланылады. Тӛменгі тҥйіспелер ажыратылған кезде, автотрансформатор реакторға айналады; статор орамасының жеткізу кернеуі артады, бірақ, номиналдыдан тӛменгі қалыпта болады. Іске қосудың екінші сатысында қозғалтқыш желінің толық кернеуіне қосылады.Жетілдірілген іске қосу қасиеті бар қысқа тҧйықталған қозғалтқыштар. Қысқа тҧйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштардың іске қосылу кезін арттыру ҥшін ротордың қосарланған орамасын (қосарланған «беличья клетка»), сондай-ақ, терең саңылаулары бар роторды пайдаланады.Қысқа тҧйықталған ротордың қосарланған орамасы 2 ішкі және сыртқы 1 орамадан тҧрады (9.10, а - сурет). Қозғалтқышты желіге қосқан кезде, ротор қозғалыссыз болады және де ротор тогының жиілігі желі тогының жиілігіне тең болады: f2 = f1. Орамалардағы ток ӛздерінің толық кедергілеріне кері пропорционалды тҥрде тарайды. Ішкі орама ротор денесіне терең батырылған және сыртқы орамаға қарағанда, сейілу саңылауы магнит ағынының кӛп кҥш желісімен тіркескен. Сонда, токтың аса жоғары жиілігі кезінде, ішкі ораманың индуктивті кедергісі ҧлғаяды, соның есебінен, оның толық кедергісі сыртқы ораманың толық кедергісін біраз арттырады. Сондықтан, іске қосу кезінде, ток кӛп жағдайларда, сыртқы орамада жҥреді. Сыртқы орама ӛзектерінің қимасы ішкі ӛзектердің қимасына қарағанда, біршама кішірек болып жасалғандықтан, біріншілердің белсенді кедергісі екіншілердің белсенді кедергісінен біраз артық болады. Бҧдан басқа, жоғары ораманың ӛзектерін, кӛбінесе, жезден немесе қоладан жасайды — мыс пен алюминийге қарағанда, жоғары меншікті кедергіге ие материалдардан жасайды.Сонымен, бір жағынан, ішкі ӛзектердің толық кедергісінің жоғары болуынан, іске қосу кезінде, ток кӛп жағдайларда сыртқы ӛзектердің бойымен жҥреді. Екінші жағынан, сыртқы ӛзектер ҥлкен белсенді кедергіге ие, және осы себептен қозғалтқыштың максималды кезі ҥлкен сырғу аумақтарына қарай жылжиды; сонымен бірге, қарапайым жасалған қозғалтқыштарға қарағанда, іске қосу кезі біраз артады (ротор тізбегінің жоғары кедергісі кезіндегі қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы штрих сызықтарымен белгіленген 9.6 суретін қараңыз). Сыртқы ораманы іске қосушы деп атайды.Жҧмыс режимінде сырғу аз болады, және де ротордағы ток жиілігі нӛлге жақын болады (f2 = sf1 ~ 0, (9.7) формуласын қараңыз). Сондықтан, ротордың екі орамасының да индуктивті кедергілері азаяды және де ток арасындағы ток ӛздерінің белсенді кедергілеріне кері пропорционалды тҥрде тарайды.Осылайша, іске қосылғаннан кейін ток, кӛбінесе, ротордың ішкі орамасының бойымен жҥреді, ол жҧмыс орамасы деп аталады.сурет. Жақсартылған қасиеттері бар қысқа тҧйықталған роторлардың ӛзектері: а — қосарланған ораманың ӛзектері: 1 — сыртқы (іске қосу) ораманың ӛзектері; 2—ішкі (жҧмыс) ораманың ӛзектері; б — терең саңылаулары бар ротордың ӛзегі; в — бӛтелке ҥлгісіндегі ӛзексурет. Іске қосу реостаты бар қозғалтқыш К2КЗ К1От трехфазной сети - Ҥш фазалы желіден Пусковой реостат – іске қосу реостаты Терең саңылаулары бар ротордың әрекет етуі ҧқсас тҥсіндіріледі (9.10, б сурет). Іске қосу кезінде, ток ӛзектің сыртқы бӛлігіне қарай ығыстырылады, себебі, тӛменгі жағы ҥлкен индуктивті кедергіге ие, ал жҧмыс кезінде, ӛзектің барлық қимасы біркелкі қолданылады.Бӛтелке ҥлгісіндегі ӛзектердің қолданылуы (9.10, в -сурет) терең саңылауы бар роторға қарағанда, саңылаулардың биіктігін азайтуға мҥмкіндік береді және осының есебінен, ротордың диаметрін кішірейтуге де мҥмкіндік береді.Фазалық роторы бар асинхронды қозғалтқыштарды іске қосу. Фазалық ротор тізбегінің ротор орамасына қатысты белсенді кедергісін арттыру ҥшін сақина - щеткалар тҥйіспелері арқылы іске қосу реостатын қосады (9.11 сурет). Іске қосу кезінде, К1, К2, КЗ тҥйістіргіштерінің тҥйіспелері ажыратылған қалыпта болады, бҧл ротор тізбегінің жоғарғы кедергісімен және іске қосу кезімен қамтамасыз етеді (9.6 суретті қараңыз.). Қозғалтқыштың ҥдеу шамасына қарай, КЗ, К2 және К1 тҥйістіргіштерінің тҥйіспелері кезекпен кезек тҧйықталады (автоматтық басқару тізбегі 9.11 - суретінде кӛрсетілмеген). К1 тҥйістіргішінің тҥйіспелері тҧйықталғаннан кейін, іске қосу реостатының барлық сатылары тҧйықталып тҧрады және де ротордың орамасы қысқаша тҧйықталып тҧрады; қозғалтқыш айналмалы номиналды жиілігіне дейін ҥдейді және осы жерден іске қосу ҥдерісі аяқталады. Фазалық роторы бар қозғалтқыштар іске қосудың ең жақсы қасиеттеріне ие, себебі, іске қосу реостатын қосу мҥмкіндігі екі тапсырманы шешеді: іске қосу тогын азайту және іске қосу кезеңін арттыру. Іске қосу реостаттары тек қана іске қосу кезіндегі қысқа мерзімді жҧмысқа ғана есептелінген. 8.АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ РОТОРЫНЫҢ АЙНАЛМАЛЫ ЖИІЛІГІН РЕТТЕУ Асинхронды қозғалтқыштың п1 роторының жиілігі (9.32) формуласына сәйкес, р орамасының полюстары жҧптарының санына, р статорына, s роторының сырғуына және қозғалтқышты қуат беретін f ҥш фазалық кернеудің жиілігіне тәуелді болады. Айтылған параметрлердің біреуіне әрекет ете отырып, айналмалы жиілігін реттеуге болады. сурет. Статор орамасының бір фазасын полюстердің әртҥрлі сандарына қосу сҧлбалары:а — тӛрт полюс (р = 2); б — екі полюс (р = 1) Полюстар жҧптарының сандарын ӛзгертумен, айналмалы жиіліктерін реттеу. Статорда полюстердің әртҥрлі санымен магнит ӛрісін жасайтын бірнеше орамаларды жасаумен, немесе полюстердің әртҥрлі сандарына ауыстыруға болатын бір ораманы жасаумен іске асырады. Сондай-ақ, әрқайсысын полюстердің әртҥрлі санына қосуға мҥмкіндік беретін, екі орама жасалуы мҥмкін.Статор орамасының бір фазасының мысалы 9.12 а, б - суретінде кӛрсетілген, ол полюстердің бір және екі жҧбына қосыла алады. (Ораманың ҥш фазасының болуы полюстердің санын арттырмайды, ол ӛрістің айналуын қамтамасыз етеді.) Штрих сызықтарымен статордың сыртқы шетжағымен жҥретін алдыңғы байланыстар кӛрсетілген. Нҧсқарлары бар жҧқа тҧйықталған сызықтармен магнит ӛрісінің кҥш сызықтары бейнеленген. Кҥш сызықтарының бағыттары статор орамаларының белсенді сымдарындағы токтардың бағыттарына сәйкес, бҧрғы ережесі бойынша анықталған.Ҥш жылдамдықты қозғалтқыштың орамаларын байланыстыру мысалы 9.13- суретінде кӛрсетілген. Статорда екі ҥш фазалық орама орналастырылған. Әр ораманың фазалары ӛзара ҥшбҧрыш ретінде байланысқан. Әр фаза екі шарғыға бӛлінген. Тек қана бір желі қолданылған 9.13 а -суретіндегі сҧлба бойынша байланыс полюстердің тӛрт жҧбын қамтамасыз етеді. б Сеть-желі сурет. Тӛрт жылдамдықты қозғалтқыш орамаларын байланыстыру сҧлбасы: а— 8 полюстер (р = 4); б — 12 полюстер (р = 6); в — 4 полюстер (р = 2); г — 6 полюстер (р = 3) (8.4) формуласына сәйкес, қуат беру кернеуінің жиілігі 50 Гц болған кезде, бҧл жағдайда, статор ӛрісінің айналмалы жиілігі 750 айн/мин қҧрайды. Қозғалтқыштың техникалық паспортына сәйкес, ротордың айналмалы номиналды жиілігі 705 айн/мин қҧрайды. 9.13, б - суретіне сәйкес жасалған байланыс полюстердің алты жҧбын береді. Сонымен бірге, п1 = 500 айн./мин; л2ном = 460 айн./мин. 9.13, в және г суретінде екі және ҥш полюстері жҧптарының сандары қамтамасыз етілетін байланыстар кӛрсетілген, тиісінше; ротор ӛрісінің айналмалы жылдамдықтары 1 500 және 1 000 айн./мин; ротордыңайналмалы номиналды жылдамдықтары 1 410 және 910 айн./мин.Айналмалы жиілігін реттеудің сипатталған тәсілі ҥнемді болып табылады, бірақ, оның кемшілігі – реттеу сатылы болады. Бҧдан басқа, бҧл тәсілді тек қысқа тҧйықталған қозғалтқыштарға қатысты ғана пайдалануға болады. Статор полюстері сандарын ӛзгерткен кезде, фазалық роторы бар қозғалтқыштарда ротор орамасын да полюстердің сол сандарына қосу қажет болатын еді, бҧл конструктивті жағынан ӛте қиын болады және кӛп жылдамдықты қозғалтқыштардың қҧны мен габариттерін арттыратын еді.Сырғуды ӛзгертумен, айналмалы жиілігін реттеу тәсілдері. Ротор тізбегінің белсенді кедергісін, статордың жеткізу кернеуін, қуат беретін ҥш фазалық кернеудің симметриясын ӛзгерту арқылы жҥзеге асырылады.Ротор тізбегінің белсенді кедергісін ӛзгерту фазалық роторы бар қозғалтқыштарда пайдаланылады. Осы мақсатта, ротордың орамасына щетка тҥйіспелері арқылы реттеуші реостат қосылады, ол іске қосу реостатына қарағанда (9.11 суретті қараңыз.), ҧзақ жҧмыс режиміне есептелген. Ротор тізбегінің белсенді ӛзгерту кезіндегі, қозғалтқыштың механикалық сипаттамаларының ӛзгеруі бейнеленген 9.6 суреттен байқағанымыздай, осы айналмалы кезінде (мысалы, номиналды) белсенді кедергі қаншалықты ҥлкен болса, сырғу соншалықты кӛп болады (айналмалы жиілігі де сол мӛлшерде аз болады). Осылайша, реттеуші реостаттың кедергісін ӛзерткен кезде, қозғалтқыштың айналмалы жылдамдығы ӛзгереді. Айналмалы жиілігін реттеудің осы тәсілі ҥлкен қолданысқа ие, бірақ, ол ҥнемді емес, себебі, реттеуші реостатта энергия біраз шығынға ҧшырайды.Еск ерт у. Екі сипаттамада айналмалы кезінің бір мәніне сәйкес, нҥктелердің орналасуын салыстыра отырып, біз, қозғалтқыштың айналмалы жиілігінің ӛзгертуімен статикалық жҥктемелік кезең ӛзгермейді деп болжаймыз ((3.15) теңдігін қараңыз). Мҧндай болжау талдауды жеңілдету ҥшін жасалды, бірақ, кӛп жағдайларда, статикалық кезең шынымен ӛзгермейді (3.3 бӛлімін қараңыз.)Жеткізу кернеуін ӛзгертумен, айналмалы жиілігін реттеу — аса ҥнемді тәсіл, бірақ, жиілікті шағын шектерде ғана ӛзгертуге мҥмкіндік береді (10... 15 %). 9.14 суретінде статор орамасының әртҥрлі жеткізу кернеулері кезінде алынған, асинхронды қозғалтқыштың екі механикалық сипаттамасы бейнеленген. Суреттен байқағанымыздай, бір айналдыру кезіне әртҥрлі жеткізу кернеулері кезіндегі әртҥрлі сырғуларға сәйкес болады. Реттеудің бҧл тәсілі кернеудің номиналдық мәнге қатысты тӛмендетілуі кезінде ғана іске асырылады, себебі, номиналдық мәнді асыруға болмайды.Жеткізу кернеуін іске қосу сҧлбасына (9.9 –суретті қараңыз) ҧқсас, статор тізбегінің желісіне қосылған, реттеуші автотрансформатор арқылы ӛзгертуге болады, бірақ, автотрансформаторды сӛндірудің автоматикасын қолданусыз.Кернеуді реттеу ҥшін ҥш фазалық қаныққан дросселі пайдаланады, оның жҧмыс орамалары статордың тізбегіне қосылған, жҧмыс орамаларымен электрлік тҥрде байланысты емес басқару орамалары тҧрақты кернеудің реттелетін кӛзінен қуат беріледі. Басқару орамалары токтарының артуымен, дроссель ӛзектерінің магниттік қанығуы артады және де оның индуктивті кедергісі азаяды, соның есебінен, қозғалтқыштың жеткізу кернеуі ӛседі.Аз габариттерге және аз массаға ие, кернеуді реттеудің аса жетілген қҧрылғысы тиристорлық реттегіштердің негізінде жасалады.Жеткізу кернеуі симметриясын бҧзумен, айналмалы жиілігін реттеу, сондай-ақ, сырғудың ӛзгеруіне әкеліп соғатын реттеу тәсілдеріне жатады.- сурет. Жеткізу кернеуінің әртҥрлі мәндері кезіндегі механикалық сипаттамаларыСтатор орамасының фазалары бойымен симметриялы тҥрде жҥретін, токтардың симметриялық ҥш фазалы жҥйесі айналмалы магнит ӛрісін тудырады, оның индукциясының векторы модуль бойынша ӛзгермейді (8.1 бӛлімін қараңыз.). Мҧндай магнит ӛрісі шеңберлі деп аталады. Егер, токтар жҥйесі симметриялы болмаса, яғни, статор орамасын симметриялық емес ҥш фазалы кернеу қуат беретін болса, онда В векторы айналмалы кезінде модуль бойынша ӛзгереді және ӛріс эллипстік өріске айналады.Эллипстік ӛрістің екі әркелкі шеңберлі қҧрастырушымен ҧсынылуы математикалық тҥрде дәлелденген: тура ӛріске тура бағыттағы Впр векторының айналуы сәйкес келеді, ал кері ӛріске кері бағыттағы, модуль бойынша кіші болатын, Вобр векторының айналуы сәйкес келеді. Қорытқы электрмагниттік иінкҥш (М = Мпр - Мобр) ҥш фазалы кернеудің бҧзылмаған симметриясы кезінде машинада әрекет ететін электрмагниттік иінкҥштен аз болады. Сонда, бір статикалық кезеңді ӛткеруге қажетті электрмагниттік иінкҥшке әртҥрлі сырғулар кезіндегі шеңберлі және эллипстік ӛріс жағдайында, әртҥрлі кернеу кезіндегідей қол жеткізіледі (9.14 суретті қараңыз.).Ҥш фазалы жеткізу кернеуінің симметриясының бҧзылуын және осы бҧзылудың дәрежесін реттеуді бір фазалы реттеуші автотрансформатордың статоры фазаларының біреуін тізбеге қосу арқылы қамтамасыз етуге болады. Айналмалы жиілігін реттеу аумағы ӛте тар болады, ал қозғалтқыштың ПӘК кернеудің симметтриясыздығын арттырған кезде, тӛмендейді. Реттеудің бҧл тәсіл, кӛбінесе, шағын қуатты қозғалтқыштарда пайдаланылады.Айналмалы жиілігін импульстік реттеу орташа жеткізу кернеуін ӛзгерту тәсілдерінің бірі болып табылады. Тҧрақты ток қозғалтқыштары ҥшін бҧл тәсіл 3.6 - бӛлімде кӛрсетілген. Орташа кернеу статор орамасын желіге жиі қосу және сӛндіру есебінен, немесе байланыссыз қҧрылғы арқылы, мысалы, тиристорлық кілт арқылы ӛзгереді. Қозғалтқыш қуат кӛзін жиі ҥзіп тҧру жағдайларында, ҥдеу және бәсеңдетілген тәртіпте жҧмыс істейді. Айналмалы орташа жиілігі қосылған және сӛнген жағдайлар уақыты аралығының қатынасына тәуелді болатын, орташа жеткізу кернеуімен анықталады.Қуат берушы кернеу жиілігін ӛзгертумен, айналмалы жиілігін реттеу. Статор ӛрісінің айналмалы жиілігін ӛзгертуден негізделген ((8.4) – ӛрнекті қараңыз) және реттелетін жиілігі бар қуат кӛздерін пайдалану кезінде жҥзеге асырылады. Мҧндайлар электрмашиналық немесе жиілікті жартылай ӛткізетін тҥрлендіргіштер болып қызмет ете алады. Қуат берушы кернеудің жиілігін ӛзгерткен кезде, қозғалтқыштың максималды кезеңі де ӛзгереді, онымен қоса, Ммах/Мном асқын жҥктемелік қабілет те ӛзгереді. Қозғалтқыштың жҧмысы тҧрақты болу ҥшін, яғни, кездейсоқ артық кҥштер қозғалтқыштың тоқтауына себеп болмас ҥшін асқын жҥктемелік қабілетті реттеу ҥдерісінде сақтап қалу қажет. Сондықтан, жеткізу кернеуінің жиілігін ӛзгертумен қоса, бір уақытта, кернеудің мәнін де ӛзгерту қажет. Жиілік пен кернеуді бір уақытта ӛзгерту сипаты электр жетегінің қасиеттеріне тәуелді болады, яғни, айналмалы жиілігін ӛзгерту кезінде жҥктемелік статикалық иінкҥштің қаншалықты ӛзгергеніне тәуелді болады. Сонымен қатар, статикалық иінкҥш ӛзгермеген жағдайда, кернеу жиілікте пропорционалды тҥрде ӛзгеру қажет. 9.ГЕНЕРАТОРЛЫҚ ТӘРТІП ЖӘНЕ АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫ ТЕЖЕУ ТӘСІЛДЕРІ Генераторлық режимдегі асинхронды машина. Рекуперациялық тежеу. Электр машиналарының қайтымдылық қасиетіне сәйкес, әр машина қозғалтқышты тәртіпте, сонымен бірге, генераторлық тәртіпте де жҧмыс істей алады (3.1 бӛлімін қараңыз.).Асинхронды машинаның статор орамасы ҥш фазалы желіге қосулы болсын, ал оның білігі бастапқы қозғалтқыштың білігімен біріктірілсін (бу турбинасының, синхронды қозғалтқыштың және т.б.). Егер, бастапқы қозғалтқыш білікті асинхронды машина магнит ӛрісінің n1 айналмалы жиілігінен артық болатын, n2 жиілігіне дейін айналдырса, онда оның сырғуы кері болады ((9.2) және (9.30) ӛрнекті қараңыз.). Сонымен бірге, М электрмагниттік иінкҥшті анықтайтын, І2s cosу2 ротор тогының актив қҧраушысы да кері болады ((9.29) ӛрнекті қараңыз.). Негізінде, ротор тогының белгісі (9.10) теңдеуіне сәйкес, сырғу белгісіне байланысты болады, ал cosy2 шамасы әрқашан оң болады ((9.31) ӛрнекті қараңыз.).Сонымен, n2 > n1 шарты жағдайында, М электрмагниттік иінкҥш теріс санмен белгіленеді (тежеу). Бҧл машинаның механикалық қуатты ӛндірмейтіндігін (қозғалтқыш болып табылмайды), керісінше, оны тҧтынатындығын білдіреді, яғни, механикалық қуатты ҥш фазалы желіге беретін электр қуатына айналдыратын генератор ретінде жҧмыс істейді. Асинхронды генератордың ерекшелігі болып оны ҥш фазалы желіге қосу қажеттілігі табылады, соның әсерінен генератор қозады, яғни, айналмалы магнит ӛрісін туындатады.Генератор режиміндегі асинхронды машинаның механикалық сипаттамасы 9.6- суреттің сол жағында кӛрсетілген. Бҧл тәртіпте ротордың сырғуы ӛзгеруі мҥмкін, теорияда, (0, -да) шегінде.Желіден магнит ӛрісін тудыру ҥшін реактив қуаты тҧтынылады. Бҧл қуат аса ҥлкен: ол асинхронды генератордың толық қуатының 20 дан 50 % дейін қҧрайды. Осы себептен, асинхронды генераторларды электр қуатының кӛздері ретінде пайдаланылмайды. Бҧл, 11 - бӛлімде қарастырылатын синхронды генераторларға тиісті.Асинхронды машинаның генераторлық жҧмыс режимі рекуперативті тежеу ҥшін пайдаланылады, мысалы, жҥк кӛтерме кранымен тҥсірілгенде. Жҥктің ауырлық кҥшінің әрекет етуінің әсерінен, жетек асинхронды қозғалтқыштың роторы ҥдейді және де оның айналмалы жиілігі ӛрістің айналмалы жиілігінен жоғары болады. Сонымен бірге пайда болатын тежелу сәті жҥкті тҥсіру жылдамдығын шектейді, жҥктің кинетикалық қуаты электр қуатына тҥрленіп, желіге қайта оралады.Тҧрақты ток қозғалтқышын мысалға келтіріп, рекуперативті тежеу 3.8 - бӛлімде қарастырылған. Тҧрақты ток қозғалтқышының басқа да электрлік тежелу тҥрлері (3.8 бӛлімін қараңыз), сондай-ақ, асинхронды қозғалтқыштарға да қатысты қолданылады.Асинхронды қозғалтқыштың динамикалық тежелуі. Егер, тҧрақты ток қозғалтқышындағы динамикалық тежелу зәкірді кӛзден реостатқа ауыстыру арқылы іске асырылса, онда асинхронды қозғалтқышта, осыған ҧқсас әсерге статор орамасын айнымалы кернеу желісінен ағыту арқылы және оны тҧрақты кернеу кӛзіне қосу арқылы қол жеткізіледі, бҧл мақсатта токты қайта қосқыш пайдаланылады. Статор тҥйіндерінің бірін, сонымен қатар, кӛздің оң қысқышына қосады, басқа екеуін ӛзара біріктіреді және кӛздің теріс қысқышына қосылады. Статор орамасында қозғалмайтын магнит ӛрісі мен шама бойынша тҧрақты болатын тҧрақты ток жҥретін болады. Инерция бойынша айналуын жалғастыратын ротор орамасында, сонымен бірге, ротор тогын туындататын ЭҚК жҥргізіледі. Бҧл токтың магнит ӛрісі статордың қозғалмайтын ӛрісімен ӛзара әрекетте болған кезінде, тежелу сәті пайда болады. Негізінде, егер, статор ӛрісінің айналымы кезінде ротордың айналуын туындататын себептер (9.1 бӛлімін қараңыз) пайда болса, онда тыныштықтағы ӛріс кезінде, осы себептер айналым ҥстіндегі роторды тоқтатуға талпынады. Қозғалмайтын қозғалтқышты іске қосу кезіндегідей, айналымдағы роторды динамикалық тежеу кезінде де, статор ӛрісі роторға қатысты айналымда болады.Ротор орамасында ықпалдандырылатын ЭҚК айналмалы жиілігінің тӛмендеу шамасына қарай қысқарады, сондықтан, тежелу сәті де қысқарады.Тежелу сәтін реттеу ҥшін фазалық роторы бар қозғалтқышта ротор тізбегіндегі кедергілердің кедергісін ӛзгертеді, ал қысқа тҧйықталған қозғалтқышта тҧрақты ток тізбегіне қосылған кедергінің кедергісін ӛзгертеді.Асинхронды қозғалтқыштар ҥшін, сондай-ақ, динамикалық тежеудің бір тҥрі болып табылатын және машинаның ӛздігінен қозуына негізделген конденсаторлық тежеуді қолданады. Ӛздігінен қозуды туындату ҥшін ротор ӛзегінің қалған магнит ағыны пайдаланылады. Егер, айналып тҧрған қозғалтқышты желіден ағытсақ, онда статор орамасының ЭҚК нӛлге тең болмайды, себебі, ротордың қалған ағыны фаза бойынша п/2 артта қалған, статордың әр фазасында қалған ЭҚК индукциялайды. Егер, желіден ағытумен қатар, статор орамасын конденсаторлар батареясына қосса, онда қалған ЭҚК әрекет ету әсерінен ЭҚК фаза бойынша п/2 алда болатын ток жҥреді, мҧндай сыйымдылықты жҥктеме кезінде болады. Нәтижесінде, осы токпен туындайтын магнит ағыны фаза бойынша қалған магнит ағынына сәйкес болады, мҧның нәтижесінде жалпы магнит ағыны артады. Ағынның артуы статордың ЭҚК артуына әкеледі және ауқымдық кедергідегі кернеуінің тӛмендеуімен ЭҚК теңгерілмейінше ҥдеріс ары қарай жалғаса береді (2.4 - бӛлімде баяндалған, тҧрақты ток генераторының ӛздігінен қозуымен салыстырыңыз).Ӛздігінен қозумен пайда болған статор ӛрісі ротор орамасында токтың болуынан туындаған оның ӛрісімен ӛзара әрекетте болған кезде тежелу сәті пайда болады. Тежелу шамасына қарай, екі ӛріс те бәсеңдейді және олармен қоса тежелу сәті де тӛмендейді.Кері қосумен тежеу. Статор ӛрісінің айналмалы бағытын ӛзгертумен жҥзеге асырылады. Бҧл ҥшін статор орамасын ҥш фазалық желімен байланыстыратын ҥш сымның екеуінің орындарын ауыстырып-қосқыш арқылы ауыстырады. Асинхронды қозғалтқышты ҥдететін себептер енді оның тежелуін туындатады: ротор айналып тҧрған статор ӛрісінің соңымен жҥруге бағытталады.Кері қосумен тежеу ҥдерісі кезінде, ротордың және статор ӛрісінің айналмалы бағыттары қарама-қарсы болады және де сырғу бірден артық болады ((9.2) ӛрнегі мен 9.6 суретін қараңыз). Сонымен қатар, ротор тогы іске қосу тогынан артық болады (іске қосу кезінде s = 1 болатынын ескере отырып, (9.11) теңдігін қараңыз). Сондықтан, кері қосумен тежеу кезінде, ротордың тізбегіне белсенді кедергіні енгізу қажет. Осылайша, осы, тежеудің аса тиімді тәсілі фазалық роторы бар қозғалтқыштарда ғана пайдаланыла алады.Айналмалы жиілігін нӛлге дейін азайтқаннан кейін, қозғалтқышты желіден ағыту керек, әйтпесе, ол кері қарай ҥдей бастайды (реверс). БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Ҥш фазалы асинхронды қозғалтқыштың негізінде жатқан қҧбылыстарды сипаттаңыз.Асинхронды машина роторының сырғуы деп нені айтамыз?Асинхронды машинаның қысқа тҧйықталған және фазалық роторларының қҧрылымдарын сипаттаңыз. Фазалық ротордың тҥйіспелі сақинасының қызметі қандай? Неге асинхронды қозғалтқыштың техникалық қҧжаттамасында номиналды кернеудің екі мәні кӛрсетіледі? Статор орамасы фазаларын байланыстыру тәсілін таңдау неге байланысты болады?Асинхронды қозғалтқыштың роторы мен статор орамасы кернеуінің теңдігін жазыңыз. Осы теңдіктер мен трансформатор орамалары кернеулерінің теңдіктерін салыстырмалы тҥрде талдаңыз.Ротор тогының жиілігі неге тәуелді болады және ротор тогының мәніне ол қалай әсер етеді?Айналмалы роторды эквивалентті қозғалмайтынға алмастыру деген сӛздер қандай мағынаны береді? Осындай алмастыруды есепке ала отырып, ротор тогының теңдігін жазыңыз.ЭҚК трансформациясы коэффициенттері мен асинхронды қозғалтқыш тогының трансформатордың трансформациялау коэффициентінің ерекшелігі неде?Ротор орамасы шамаларын айналым сандары мен статор орамасы фазалары сандарына келтіру қандай мақсатта іске асырылады? Келтірудің шарттары қандай?Асинхронды қозғалтқыш пен трансформатордың векторлық диаграммаларының ҧқсастықтары неде? Бҧл диаграммалардың бір-бірінен ерекшелігі неде?Асинхронды қозғалтқышты алмастыру сҧлбасын сызыңыз және оны трансформаторды алмастыру сҧлбасымен салыстырыңыз.Асинхронды қозғалтқышта қандай шығындардың қуаты бар? Қозғалтқыштың электрмагниттік қуаты нені сипаттайды?Қозғалтқыш режиміндегі; генератор режиміндегі; кері қосумен тежеу режиміндегі асинхронды машинаның жҧмысына сырғудың қандай мәндері сәйкес болады?Асинхронды қозғалтқыштың электрмагниттік иінкҥшінің ротор тізбегінің белсенді кедергісіне тәуелді болуының ерекшеліктері қандай?Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамаларының тҥрлерін сипаттаңыз және тҥсіндіріңіз.Асинхронды қозғалтқышты іске қосудың қандай тәсілдері бар? Қысқа тҧйықталған роторы бар қозғалтқыштар мен фазалық роторы бар қозғалтқыштар ҥшін қандай тәсілдер қолданылады? Іске қосудың әр тәсілінің арттықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз.Жақсартылған іске қосу қасиеттері бар қысқа тҧйықталған конструкциялардың ерекшеліктері неде? Қарапайым «беличья клетка» қҧрылғымен салыстырғанда, осындай роторлардың іске қосу қасиеттерін жақсарту дегеніміз не?Асинхронды қозғалтқыштардың айналмалы жиілігін реттеу тәсілдерін атаңыз. Қысқа тҧйықталған роторы бар қозғалтқыштар мен фазалық роторы бар қозғалтқыштар ҥшін қандай тәсілдер қолданылады?Асинхронды қозғалтқыштардың электрлік тежеу тәсілдерін сипаттаңыз. Әр тәсілдің артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз. АСИНХРОНДЫ МАШИНАЛАРДЫҢ АРНАЙЫ ТҤРЛЕРІ10.1 ИНДУКЦИЯЛЫҚ РЕТТЕГІШ ЖӘНЕ ФАЗА РЕТТЕГІШ Индукциялық реттегіш. Ол сонымен қатар потенциал-реттегіш және бҧрмалы автотрансформатор деп аталады — бҧл кернеуді кең шектерде реттеу ҥшін арналған роторы тежелген асинхронды машина. Реттегіштің роторына фазалық орама орнатылады. Кернеу роторды бҧру арқылы реттеледі. Роторды бҧрған кезде электр қозғалтқыш кҥштер арасында статор мен ротор орамаларының фазаларындағы айналып тҧратын магнитті ӛріспен туындайтын фазалардың ауытқуы ӛзгереді. Роторды бҧрып, тежелген кҥйде ҧстап тҧру ҥшін өздігінен тежелетін бұрамдықты беріліс қызмет атқарады (мҧндай берілісте бҧрандалы бетінің бҥгу бҧрышының тангенс ҥйкелу коэффициентінен кем болады).Ҥш фазалы индукциялық реттегіштің сҧлбасы 10.1, а - суретінде кӛрсетілген. Статор орамалары фазаларының басы (А, В, С) U1 желілік кернеуі бар ҥш фазалы желіге жалғанған. Осы желіге щеткалар мен сақиналардың жылжымалы тҥйіспелері арқылы ротор орамасы фазаларының басы жалғанған (а, b, с). (Жылжымалы тҥйіспелер сҧлбада кӛлденең сызықшалармен белгіленген.) Ротор орамасының ҧштары (х, у, z) бір-біріне тҧйықталған. Осылайша, ротордың орамасы жҧлдызша тҥрінде жалғанған және ротор орамасының фазалардағы кернеу ротордың кеңістікте орналасқан орнына қарамастан әрқашан желінің фазалық кернеуіне тең. Статор орамасы фазаларының ҧштары (X, Y, Z) желіге энергия қабылдағыштың желісіне жалғанған, оның кернеуі U2 индукциялық реттегіштің роторын айналдыру арқылы реттеледі. Индукциялық реттегіштің орамаларын жалғау бойынша сипатталған сҧлба автотрансформаторлық сұлба деп аталады.Реттегіштің әрекетін реттегіштің бір фазасы ҥшін салынған векторлық диаграмма (10.1, б суреті) тҥсіндіреді. Реттегіш ҥш фазалы желіге қосылған кезде жылжымайтын ротордың орамасымен айналып тҧратын ӛрісті туғызатын ҥш фазалы токтар жҥйесі ӛтеді. Бҧл ӛріс ротор орамасы фазаларында E1ф ЭҚК-ны және статор орамасы фазаларында E1ф ЭҚК-ны индуциялайды. Реттегіш бос жҥріс режимінде жҧмыс істеп (статордың Х, Y, Z қысқыштарына жҥктеме қосылмаған), статор орамасында ток жоқ дерлік. Егер ротор орамасының кедергісіндегі кернеудің тҥсуін елемейтін болсақ, мынаны жазып алуға болады: U1ф = -Е1ф немесе желілік кернеу мен желілік ЭҚК ҥшін U1 = -E1 ((5.1) ӛрнегін қараңыз), яғни E1 векторы ротор кеңістікте кез келген жерде орналасқан жағдайда U1 векторына кӛлемі бойынша тең және бағыты бойынша қарама-қарсы болады.Еск ертп е. Барлық пайымдар фазалық кернеулер мен ЭҚК ҥшін жҥргізіледі, бірақ одан әрі шамалардың белгіленімдерінде «ф» индексі қолданылмайтын болады, ӛйткені желілік шамалар ҥшін осындай арақатынас дҧрыс болады, ал U2 желілік кернеуі шықпа шамасы болып табылады.Векторлық диаграмманы салу қолайлы болу ҥшін ротор фазасының ЭҚК-сы статор фазасының ЭҚК-нан артық деп есептейік: Е1 > Е2. Егер ротор мен статордың магнитті ӛрістерінің осьтері сәйкес келетіндей етіп ротор орналасатын болса, ротор мен статордың орамаларындағы айналып тҧратын магнитті ӛріспен индуциялайтын ЭҚК кҥштері фаза бойынша сәйкес келеді, яғни бҧл жағдайда векторлық диаграммада Е2 векторы бағыты бойынша E1 векторына сәйкес келеді.Егер роторды магнитті өрістің айналу бағыты бойынша β бҧрышына бҧратын болсақ, айналып тҧратын ӛрістің кҥштік желілері ротор шарғысының орамдарына қарағанда статор шарғысының орамдарын бҧрын кесіп ӛтеді. Бҧл жағдайда статордың ЭҚК кҥші фаза бойынша ротордың ЭҚК кҥшінен озып тҥседі, яғни кӛлемі бойынша ӛзгермейтін статор ЭҚК кҥшінің Е2 векторы Е1 векторына қатысты алғанда β бҧрышына басып тҥсу жағына бҧрылады (бҧл жағдай 10.1, б суретінде кӛрсетілген).  Сеть-желі Ротор-ротор -сурет. Ҥш фазалы индукциялық реттегіш: а — сҧлба; б — векторлық диаграмма Роторды β бҧрышына өріске қарсы бҧрған жағдайда, статордың ЭҚК кҥші фаза бойынша ротордың ЭҚК кҥшінен артта қалады және диаграммада Е2 векторы Е1 векторына қатысты алғанда β бҧрышына артта қалу жағына бҧрылады.Ротордың бҧрылу бҧрышын ӛзгерте отырып, біз статор мен ротордың ЭҚК векторлары арасындағы бҧрышты ӛзгертеміз және статордың ЭҚК кҥшінің Е2 векторы ӛзінің орналасқан орнын осы вектордың ҧшы Е1 векторының басы және U1 векторының ҧшы болып табылатын О нҥктесі ортасында болатын Е2 радиусының шеңберін салып ӛтетіндей етіп ӛзгертеді.Электр энергиясын қабылдағыштағы желінің U2 кернеуі U1 және Е2 векторларының жиынтығы ретінде анықталады: (10.1)Салыстыру ҥшін трансформаторда бос жҥріс кезінде U2 = Е2 екендігін еске тҥсірейік ((5.2) ӛрнегін қараңыз). 10.1, б суретінде U2 векторы тепе-теңдікке сәйкес салынған (10.1).U2 кернеуінің сандық мәнін U2, U1 және Е2 жақтары бар ҥшбҧрыш ҥшін жазылған косинустар теоремасы арқылы есептеуге болады. (10.2)Егер машинада р полюстар жҧптарының саны бірліктен кӛп болса, β бҧрышының электр градусымен ӛлшенетіндігін айта кетейік, бҧл ретте (10.3)бҧл 8.2-бӛлімінде берілген пайымдаулардан шығады.Сонымен қатар, егер полюстар жҧптарының саны екіге тең болса, бірінен кейін бірі келетін бір аттас полюстар арасындағы бҧрыш 180°-ға немесе 360 эл. градусқа тең болады.Ротордың бҧрылу бҧрышын 0-ден 180 эл. градусқа дейін ӛзгерткен жағдайда, U2mіn= U1- Е2 бастап U2max= U1+ Е2 дейінгі шектерде реттегіштің шықпа қысқыштарында кез келген кернеуді алуға болады. Егер реттегіштің трансформация коэффициенті k= 1 болса, яғни Е2 = Е1 = U1 болса,U2mіn= 0 және U2max= 2 U1 болады.Фаза реттегіш (бҧрмалы трансформатор). Кӛздердің қысқыштарындағы кернеулер мен жҥктеме арасындағы фазалардың ауытқуын 0-ден 360°-қа дейін ӛзгерту ҥшін арналған. Фаза реттегіш индукциялық реттегіштен қосу сҧлбасымен ғана ерекшеленеді: оның статор орамасы ҥш фазалы желіге, ал ротор орамасы жҥктеменің ҥш фазасына жалғанады. Осылайша, индукциялық реттегішке қарағанда автотрансформаторлық емес трансформаторлық қосу сҧлбасы қолданылады. Бҧл жағдайда роторды бҧрамдықты беріліс арқылы бҧрған кезде кірме және шықпа кернеу арасындағы фаза ӛзгереді, бірақ шығыс кернеудің мәні ӛзгермейді.Фаза реттегіштер автоматика қҧрылғыларында фазалық басқару ҥшін қолданылады. 2.БІР ФАЗАЛЫ ЖӘНЕ КОНДЕНСАТОРЛЫҚ АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР Бір фазалы асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс істеу қағидасы. Егер қысқа тҧйықталған асинхронды қозғалтқыштың статорын бір фазалы орамамен жабдықтап, оны бір фазалы синусоидалық кернеу кӛзіне қосатын болсақ, ол синусоидалық заң бойынша ӛзгеретін айналмайтын ӛтіп тҧрған магнитті ағынды туғызады. Мҧндай ағын әрбір жарты кезең сайын ӛз бағытын 180°-қа ӛзгертеді.Ҥдерістерді талдау ҥшін бір фазалы қозғалтқышта қарсы бағытта айналатын бірдей шамадағы екі ағынды қабаттастыру нәтижесі ретінде ӛтіп тҧрған магнитті ағынды ҧсыну қолайлы. Мҧндай ҧсыну келесі ҧғынысқа негізделген: егер В модулі бар екі вектор қарсы бағытта бірдей жиілікте айналатын болса, олардың жиынтығы болып табылатын вектор синусоидалық заң бойынша ӛзгереді; оның модулі 0-ден 2 В-ға дейін мәнге жетеді және қҧрамдас векторлар айналатын әрбір жарты кезең сайын ол ӛз бағытын қарсы бағытқа ӛзгертетін болады.Осылайша, бір фазалы орамада туындаған Ф магнитті ағынды шамасы бойынша бірдей айналатын екі ағынға бӛлуге болады: Фпр тіке ағын және Фобр кері бағыттағы ағын, бҧған қоса қосымша жағдайларды жҥктемей-ақ бҧл ағындар тең қҧқылы және тіке бағыт ӛздігінен таңдалады.Қозғалтқыштың роторына қарама-қарсы бағытта айналатын екі магнитті ағын жағынан әрекет ететін айналдыратын иінкҥштер бір-бірін теңгереді, сондықтан қосу иінкҥші нӛлге тең болады.Бір фазалы желіге қосылған қозғалтқыштың роторына оны статордың тіке және кері бағыттағы ағындарының айналу жиілігінен аз болатын n2 жиілікпен айналуға мәжбҥрлей отырып, қандай да бір механизм жағынан сыртқы айналдыратын иінкҥшке жақындатайық. Берілген айналу бағытын тіке бағыт ретінде қарастырамыз. Статордың Фпр тіке ағыны бҧл ретте роторға қатысты алғанда мынадай айналу жиілігіне ие боладыn2 жиілігін n1 жиілігі арқылы және s сырғуды (9.2): n2 = n1(1 - s) тепе-теңдігіне сәйкес ӛрнектейік. СондаФобр кері бағыттағы ағын роторға қатысты алғанда мынадай жиілікпен айналадыs сырғу бірліктен аз, ал айырма (2 - s) бірліктен кӛп. Бҧл жағдайда роторда тіке ағынмен туындаған Е2пр ЭҚК және І2пр тогы желі кернеуінің жиілігіне қарағанда аз жиілікке ие: (10.4) Кері бағыттағы ағынмен туындаған Е2обр ЭҚК және І2обр тогы керісінше желі кернеуінің жиілігіне қарағанда кӛп жиілікке ие: (10.5)Тіке және кері бағыттағы ағындардың ротор орамаларындағы токтармен ӛзара әрекетке тҥсуінің нәтижесінде қарама-қарсы бағытталған айналдыратын иінкҥштер туындайды:((9.29) теңдігін қараңыз).Бҧрын баяндалғандай тіке және кері бағыттағы ағындар бір-біріне тең болады. Тіке және кері бағыттағы айналдыратын иінкҥштердің мәндері ротордың белсенді қҧрамдас токтарына, яғни І´2прcosψ2пр және І´2обрcosψ2обр ӛрнектерінің мәндеріне байланысты болады.Аз сырғу кезінде кері бағыттағы токтың жиілігі қуат беру кернеуінің қос жиілігіне жақын болады ((10.5) ӛрнегіне сәйкес f2обр мәнінің 2f1 мәнінен айырмашылығы аз). Мҧндай жиілік кезінде ораманың белсенді кедергіден едәуір асатын индуктивті кедергісі бар, сондықтан ψ2пр фазалық бҧрышы π/2 мәніне жақын және кері бағыттағы токтың І´2прcosψ2пр белсенді қҧрамдас бӛлігі болмашы болады.(10.4) ӛрнегімен анықталатын тіке токтың жиілігі аз; ψ2пр бҧрышы нӛлге жақын, және cosψ2пр бірліктен аз ерекшеленеді. Осылайша, тіке токтың белсенді қҧрамдас бӛлігі кері бағыттағы токтың белсенді қҧрамдас бӛлігінен біршама артық. Осы себеппен Мпр тіке айналдыратын иінкҥші Мобр кері бағыттағы иінкҥштен артық болады. Сонда нәтижелік иінкҥш М=Мпр - Мобр оң болады, яғни тіке иінкҥш жағына бағытталған.Біз мынадай қорытындыға келдік: егер бір фазалы орамасы бар асинхронды қозғалтқыштың білігіне қандай да бір бағытта айналу хабарланатын болса, нӛлге тең болмайтын, сол бағытта айналатын электрмагнитті иінкҥш пайда болады және сыртқы әсер қажетті болудан қалады.Ӛтіп тҧрған магнитті ӛрісті екі айналатын ағынға бӛлу қағидасына сәйкес бір фазалы орамасы бар асинхронды қозғалтқыш бір білігі бар және қарама-қарсы бағытталған электрмагнитті иінкҥштерді туғызатын екі бірдей ҥш фазалы қозғалтқышқа тең тҥседі. Осы иінкҥштер тең болған кезде қосу иінкҥші нӛлге тең болады. Егер, бӛгде әсер есебінен білікті синхронды жиіліктен аз болатын жиілікпен қандай да бір бағытқа айналдыратын болса, қаралып отырған бір қозғалтқыштың айналдыратын иінкҥші сыртқы әсердің бағытына сәйкес келеді. Осы қозғалтқыштың сырғуы sпр = s 0-ден 1-ге дейінгі интервалда болады. Екінші қозғалтқыш бҧл ретте сыртқы әсерге қарсы бағытталған айналдыратын иінкҥшке ие болады және оның сырғуы 1-ден 2-ге дейінгі интервалда болады (sобр= =2-s). Әртҥрлі сырғуға сәйкес келетін айналдыратын иінкҥштерді қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы бойынша анықтауға болады (9.6-суреттегі R21 ротор тізбегінің кедергісі ҥшін салынған қисықты қараңыз). Сипаттамадан бірліктен аз болатын сырғулар кезінде айналдыратын иінкҥш бірліктен асатын сырғу кезімен салыстырғанда артық болатындығын кӛруге болады (соңғы жағдай қосуға қарсы тежеу режиміне сәйкес келеді). Сонда білігі ортақ екі қозғалтқыштың жиынтық айналдыратын иінкҥші сыртқы әсердің жағына бағытталады. Егер білікте механикалық жҥктеме болмаса, екі қозғалтқыштың жҥйесі ӛздігінен сол бағытта айналуды бастау ҥшін кез келген бағытқа азғана итеру ғана жеткілікті.Осылайша, ӛтіп тҧрған магнитті ӛрісті екі айналатын ӛріске бӛлу негізінде бҧрын жасалған тҧжырым екі ҥш фазалы қозғалтқыштың моделінде расталды.Бір фазалы асинхронды қозғалтқышты қосу. Конденсаторлық қозғалтқыш. Бір фазалы асинхронды қозғалтқышты электр тәсілімен (сыртқы механикалық әсердің кӛмегінсіз) айналдыру ҥшін қосу уақытына айналатын магнитті ӛрісті туғызу қажет. Ол ҥшін:■статорға бір-біріне қатысты алғанда 90 эл. град. бҧрышқа кеңістікте жылжытылған екі ораманы орнату; ■осы орамалардың токтары арасындағы фазаның нӛлдік емес ауытқуды қамтамасыз ету қажет. Бҧл жиірек Сп қосу конденсаторының бір орамасын тізбекке қосу арқылы жасалады (10.2, а суреті).Неғҧрлым кӛп қосу иінкҥші (2Мном дейін) қосу уақытына айналмалы магнитті ӛрісті туғызу кезінде қамтамасыз етіледі (9.8-бӛлімді қараңыз), ол ҥшін қос ораманың МҚК-сы тең болуы, ал орамалардың токтары фаза бойынша π/2 шамасына ауытқуы керек. Конденсаторды қосатын қосу орамасының тізбегі желіге қосу кезеңіне ғана жалғанады. Қосу орамасы токтың қысқа мерзімде ӛтуіне есептелген. Қосу жҥзеге асырылған соң қосу орамасының тізбегі реле немесе ортадан тепкіш сӛндіргіш кӛмегімен сӛндіріледі және желіге қолданыстағы орама ғана жалғанып қалады. Бҧл ретте айналыптҧратын бір фазалы қозғалтқыштың роторына М=Мпр-Мобр оң иінкҥші әсер етеді.Бір фазалы желіден үш фазалы асинхронды қозғалтқыш жҧмыс істей алады. Оны қосу бойынша мҥмкін сҧлбалардың бірі 10.2, б суретінде кӛрсетілген. Ҥш фазалы қозғалтқыш бір фазалы желіден жҧмыс істеген кезде ҥш фазалы желіден жҧмыс істеу кезімен салыстырғанда оның қосу және қолданыстағы қасиеттері нашарлау болады.Конденсаторлық қозғалтқыштың бір фазалы қозғалтқыштан ерекшелігі – іске қосқан соң қҧрамында конденсатор (конденсаторлар батареясы) бар оның орамасының тізбегі сӛнбейді, қозғалтқыштың жҧмыс істеу ҥдерісінде магнитті ӛрістің айналуын қамтамасыз етеді. Бҧл қозғалтқыштың қолданыстағы қасиеттерін жақсартады. Конденсаторлық қозғалтқыштың екі орамасы токтың ҧзақ ӛтуіне есептелген. Конденсатор бҧл жағдайда қосу емес қолданыстағы болып табылады.Пуск-іске қосу Работа-жҧмысРабочая обмотка – қолданыстағы орама Пусковая обмотка-іске қосу орамасы -сурет. Бір фазалы желіге қосу сҧлбалары:а — бір фазалы асинхронды қозғалтқыш; б — ҥш фазалы асинхронды қозғалтқыш (сҧлбаның бірі) Егер конденсаторлық қозғалтқыштың қосылуы білікке аз жҥктеме тҥскен кезде орын алатын болса, қосу иінкҥшін қолданыстағы конденсаторға параллель тҥрде арттыру ҥшін қосу конденсаторын қосу қажет. Қозғалтқыш екпін алған соң қосу конденсаторын сӛндіру қажет, ӛйткені аз сырғу кезінде индуктивті және ыдыстық кедергісі бар статор орамасының тізбегінде кернеулердің резонанс жағдайы туындауы мҥмкін, ол кезде орама мен конденсатордағы кернеу желідегі кернеуден 2-3 есе артып кетуі мҥмкін. 3.АТҚАРУШЫ АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ Атқарушы асинхронды қозғалтқыш басқару және реттеу жҥйелерінде электр сигналын механикалық қозғалысқа тҥрлендіру ҥшін арналған (тҧрақты токтың атқарушы қозғалтқыштары 3.9-бӛлімде қарастырылған). Атқарушы асинхронды қозғалтқыштар механикалық сипаттамаларының тура сызықтығымен, ҥлкен қосу иінкҥшімен, айналу жиілігін кең шектерде бірқалыпты реттеу мҥмкіндігімен, ҥйкелетін тҥйіспелердің жоқ болуымен ерекшеленеді. Бҧл қозғалтқыштар ватт ҥлесінен жҥздеген ваттқа дейінгі қуатқа және 50 Гц-тен 500 Гц-ке дейінгі кернеу жиілігінен жасалады (соңғы жағдайда 30 000 айн/мин-қа дейін айналу жиілігі қамтамасыз етіледі).Атқарушы асинхронды қозғалтқыштың статорына кеңістікте 90 эл. градусқа ауытқыған екі бір фазалы орама орнатылады. Екі ораманың токтары арасында фазалық ауытқуды қамтамасыз ету ҥшін әдетте бір орамадан жҥйелі тҥрде конденсатор қосылады. Атқарушы қозғалтқыштың аталған ерекшеліктері конденсаторлық қозғалтқыштың негізгі ерекшеліктерін қайталайды (10.2-бӛлімін қараңыз). Алайда соңғысына қарағанда атқарушы қозғалтқыштың статорының екі орамасы сол бір фазалы желіден емес әртҥрлі екі кӛзден қуат кӛзін алады. Ораманың бірі — қоздыр у орамасы — ҥнемі бір фазалы желіге қосулы болады. Осы ораманың тізбегіне жиі жағдайда конденсатор қосылады. Екінші орамаға — басқар у о рамасын а — басқарушы кернеу беріледі. Ол басқару жҥйесінің кҥшейткіші арқылы жҥзеге асырылады. Кҥшейткіш арқылы сонымен қатар қажетті фазалық ауытқуды туғызуға болады және бҧл жағдайда қоздыру тізбегінде конденсатор болмайды.Бҧрын атқарушы асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасының турашылдығы – электрмагнитті иінкҥштің сырғуға тәуелділігі атап ӛтілген болатын (9.5- бӛлімін қараңыз).-сурет. Атқарушы асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары:1 — статордың магнитті ӛрісін тіке бағытта айналдыру кезінде; 2 — басқарушы кернеу болмаған жағдайда; 3 — статордың ӛрісін кері бағытта айналдыру кезінде Тік механикалық сипаттамаларға қол жеткізу ҥшін ротордың орамасы жоғары белсенді кернеуге ие болуға тиіс. 9.6-суретте кӛрсетілген екі сипаттаманы салыстыра отырып, R22 ротор орамасының ҧлғайтылған белсенді кедергісіне сәйкес келетін сипаттаманың R21 аз кедергіге сәйкес келетін сипаттамаға қарағанда сырғу мәндерінің ҥлкен интервалында біркелкі артуын кӛруге болады. Кедергіні одан әрі арта отырып, сипаттаманың ҧлғаюына және s = 2 дейін сырғу мәндері ҥшін желілік тәуелділікке жақындауына қол жеткізуге болады, мҧны 10.3-суретте 1-сипаттама кӛрсетеді.Статордың екі орамасында кернеу болған жағдайда, машинаның магнитті ӛрісі айналатын ӛріс болып табылады (10.2-бӛлімін қараңыз). Басқарушы орамаға кернеудің келуі тоқтаған кезде, машинада 10.2-бӛлімінде берілген пайымдауларға сәйкес қарама- қарсы бағытта айналатын екі ӛрісті қабаттастыру нәтижесі ретінде берілетін қоздыру орамасының ӛтіп тҧрған ӛрісі ғана әрекет етеді. 10.3-суреттегі 1-сипаттама тік айналатын магнитті ӛріске, 3-сипаттама кері бағытта айналатын ӛріске, ал 2-сипаттама екі ӛрісті қабаттастыру нәтижесіне, яғни ӛтіп тҧрған ӛріске сәйкес келеді (2-сипаттаманың әрбір нҥктесінің ординатасы 1-ші және 3-сипаттамалардың тиісті нҥктелерінің ординаттарының алгебралық жиынтығы болып табылады).Егер басқарушы кернеу болған кезде қозғалтқыштың жҧмыс режимін 1- сипаттаманың А нҥктесі анықтайтын болса, басқарушы кернеу сӛнген кездегі уақыт мезетінде жҧмыс режимі 2-сипаттаманың В нҥктесімен анықталады, ӛйткені бҧл нҥкте сол сырғуға (сол айналу жиілігіне) сәйкес келеді. А нҥктесіне оң электрмагнитті иінкҥш, ал В нҥктесіне теріс электрмагнитті иінкҥш сәйкес келеді. Бҧл басқарушы кернеуді сөндірген кезде қозғалтқыштың тежелетіндігін білдіреді. Осылайша, ротор орамасының кедергісі жоғары болатын қозғалтқыш өздік берістің болмауымен сипатталады, яғни ол басқарушы кернеуді беруді тоқтатқан кезде тоқтайды.Ротордың жоғары кедергісін қамтамасыз ету ҥшін ол тҧрақты токтың атқарушы қозғалтқышының іші қуыс роторына ҧқсас жҧқа қабырғалы алюминий стакан тҥрінде орындалады. Осылайша, тағы бір қозғалтқыштың аз инерциялығын қамтамасыз ету мәселесі шешіледі. Мҧндай қозғалтқыш белгіленген айналу жиілігіне тез жетеді. Оған елеулі қосу иінкҥші ықпал тигізеді. 1-сипаттамаға сәйкес әлі айнала қоймаған қозғалтқыштың айналдыратын иінкҥші (сырғу бірлікке тең болған кезде) қозғалтқыш тік бағытта айналатын кезге қарағанда неғҧрлым жоғары мәнге ие болады (бірліктен кем болатын сырғу кезінде).Іші қуыс роторы бар атқарушы қозғалтқыштың екі статоры бар: сыртқы және ішкі. Сыртқы статорға орамалар орнатылған, ал іші қуыс ротордың ішінде болатын ішкі орама магнитті кедергіні азайту ҥшін қызмет етеді. 4.АСИНХРОНДЫ МАШИНАЛАРДЫҢ СИНХРОНДЫ БАЙЛАНЫСЫ Машиналардың синхронды байланысы механикалық тҥрде бір-біріне байланысы жоқ екі немесе одан кӛп біліктердің бір уақытта айналуын («электрлік білік» жҥйесі) не болмаса біліктердің берілген бҧрышқа бір уақытта бҧрылуын («бҧрыш беру» жҥйесі) қамтамасыз етеді. Мҧндай жҥйелер қашықтықтан басқару, бақылау және реттеу ҥшін қолданылады.«Электрлік білік» жҥйесі. Бҧл жҥйе 10.4-суретте кӛрсетілген. Фазалық роторы бар бірдей М1 және М2 асинхронды қозғалтқыштары бір-бірінен едәуір қашықтықта орналасқан және жалпы білікпен байланыса алмайтын қолданыстағы механизмдерді қозғалысқа келтіреді. Бҧл ретте механизмдердің айналу жиіліктерінің тепе-теңдігін қамтамасыз ету қажет.  Сеть Сеть-желіРабочий механизм-қолданыстағы механизм 10.4-сурет. «Электрлік білік» жҥйесі«Электрлік білікке» қол жеткізу ҥшін бір қозғалтқыштың ротор орамасының әрбір шығуы екінші қозғалтқыштың ротор орамасының тиісті шығуына электрлі жалғанады. Егер роторлар синхронды тҥрде айналатын болса, М1 қозғалтқышының ротор орамасының әрбір фазасының тогы М2 қозғалтқышының ротор орамасының тиісті фазасының тогына тең тҥседі және фаза бойынша бҧл токтар сәйкес келеді. Ротор орамаларының шықпаларын біріктіретін сымдарда токтар бір-біріне бағытталған, сондай- ақ жалғағыш сымдардың әрқайсысында және ротор орамасының әрбір фазасында ӛтетін жиынтық ток нӛлге тең.Егер бір қозғалтқышта екіншісіне қарағанда білікке неғҧрлым кӛп жҥктеме тҥсетін болса, оның айналу жиілігі азаяды және әрбір жалғағыш сымдағы және орамалар фазаларындағы жиынтық ток нӛлдік мәнді қабылдайды. (Токтарды біріктіру нәтижесінің біріктірілетін токтардың мәндері мен олардың арасындағы фазалардың айырмасына байланысты екендігін ескерген жӛн.) Екі қозғалтқыштың әрқайсысында токтар ӛткен кезде туындайтын ротордың магнитті ӛрісі статордың айналып тҧратын магнитті ӛрісімен ӛзара әрекетке тҥседі. Осы ӛзара әрекеттің нәтижесінде асинхронды қозғалтқыштарда токтардың пайда болу себептерін жою ҥшін бағытталған электрмагнитті иінкҥштер туындайды. (9.1-бӛлімде қарастырылған асинхронды қозғалтқыштардың жҧмыс істеу қағидасын тҥсіндіретін қҧбылыстардың ротор тогын азайтуға бағытталған электрмагнитті иінкҥштердің туындауына әкеп соғатындығын еске сала кетейік.) Қозғалтқыштарды«электрлік білік» жҥйесіне біріктіру кезінде қосымша механикалық жҥктеме алған қозғалтқыштың айналуын ҥдететін иінкҥш пен екінші қозғалтқыштың айналуын баяулататын иінкҥш пайда болады. Осы иінкҥштердің әрекеті екі қозғалтқыштың айналу ҥйлесімділігінің қалпына келтірілуіне әкеп соғады.«Бҧрыш беру» жҥйесі екі машинадан тҧрады, бірі - бҧрылыс бҧрышының датчигі, ал екіншісі – қабылдағыш болып табылады. Бҧл машиналар сельсиндер деп аталады (ағылшын сӛзі self-synchronіzіng— ӛздігінен синхрондалатын). Бірнеше сельсин- қабылдағыштарға бір сельсин-датчигі жҧмыс істеуі мҥмкін. Конструкциясы бойынша сельсин статорында тҧрақты токтың бір фазалы желісіне қосылған және қоздыру орамасы (ҚО) (10.5-сурет) болып табылатын бір фазалы орнатылған фазалық роторы бар асинхронды қозғалтқышқа ҧқсайды. Синхрондаудың ҥш фазалы орамасы (СО) роторда орналасқан. Ротордың орамасы сыртқы шықпаларға сақиналар мен щеткалардың жылжымалы тҥйіспелері арқылы жалғанған. Датчик пен қабылдағыштың ротор орамаларының тиісті шықпалары бір-біріне электрлік жалғанған. (Сонымен қатар орамаларды кері қайтымды орналастыру қолданылады, ол кезде бір фазалы қоздыру орамасы роторға, ал синхрондау орамасы статорға орнатылады.) -сурет. «Бҧрыш беру» жҥйесі оо-ОВна статоре – статорда на роторе - ротордаСельсин датчик – сельсин датчигі Сельсин приемник – сельсин қабылдағыш Сельсиндердің қоздыру орамаларында бір фазалы ток ӛткен кезде ӛтіп тҧрған магнитті ӛрістер пайда болады. Олар синхрондау орамаларының әрбір фазасында ЭҚК индуциялайды. Осы ЭҚК фаза бойынша сәйкес келеді (ӛйткені бір уақытта индуциялайды), бірақ синхрондау орамасының әрбір фазасының қоздыру орамасына қатысты алғанда орналасуына байланысты болатын мәндер бойынша ерекшеленеді. Мысалы, егер сельсин-датчиктің А фазасында Ет дамплитудамен ЭҚК индуциялайтын болса, В және С фазаларындағы ЭҚК амплитудалары бҧл ретте тиісінше  және мәндеріне тең болады (мҧндағы Em— қоздыру орамасы ӛрісінің осі синхрондау орамасының бір фазасы ӛрісінің осіне сәйкес келгенде орын алатын мак- сималды ЭҚК амплитудасы).Егер датчик пен қабылдағыштың роторлары қоздыру орамаларына қатысты бірдей орналасқан болса (ад = ап), датчик пен қабылдағыштың синхрондау орамаларының бірдей фазаларында тең болатын ЭҚК индуциялайды. Датчиктің әрбір фазасы қабылдағыштың тиісті фазасына жалғанғандықтан, ЭҚК бір-бірін жҧптарымен теңгеретін болады және байланыс желілерінде ток болмайды. Роторлардың мҧндай орналасуы келісілген орналасу деп аталады.Егер датчиктің роторын ад және ап бҧрыштарының тепе-теңдігін бҧза отырып бҧратын болсақ, ЭҚК-ның бҧрынғы тепе-теңдігі болмайды. Синхрондау орамалары мен байланыс желілерінде теңдеуші токтар пайда болады. Екі сельсиннің синхрондау орамаларының магнитті ӛрістерінің қоздыру орамаларының магнитті ӛрістерімен ӛзара әрекет ету нәтижесінде сельсиндердің роторын олар қайта келісілген орында болатындай етіп бҧруға тырысатын, айналып тҧратын, синхрондайтын иінкҥштер пайда болады. Егер сельсин-датчиктің роторын белгілі бір қалыпта ҧстап тҧрып, ал сельсин-қабылдағыштың роторына айналуға мҥмкін беретін болса, ол бҧрыштардың тепе-теңдігін қалпына келтіре отырып бҧрылады.Алайда датчикте берілген ад бҧрылу бҧрышын қабылдағыштың роторы ҥйлесімсіздік бҧрышы деп аталатын кейбір қателікпен шығарады: 9 = ад - ап. Мойынтіректер мен жылжымалы тҥйіспелерде ҥйкелу кҥштеріне, ал жеке жағдайларда сельсин-қабылдағышқа тҥсетін пайдалы жҥктемеге де негізделген қарсы әрекет ететін иінкҥштерден ӛту қажеттілігі ҥйлесімсіздік себебі болып табылады.Ҥйлесімсіздік бҧрышын тҥйіспесіз сельсиндерді қолдана отырып азайтуға болады, оларда бҧрын сипатталған тҥйіспелі сельсиндерге қарағанда жылжымалы тҥйіспелер болмайды. Тҥйіспесіз сельсиндерде қоздыру және синхрондау орамалары статорға орнатылады, ал ротор электртехникалық болат табағынан жиналған магнитті емес материалдан (алюминийден) аралықпен екі полюске бӛлінген цилиндр болып табылады. Магнитті емес аралық ротордың осі перпендикуляр емес, қиғаш орналасқан. Мҧндай роторды айналдырған кезде ораманың қозғалмауына қарамастан кеңістікте қоздыру орамасымен туындаған магнитті ӛрістің бағыты ӛзгереді. Тҥйіспелі сельсиндермен салыстырғанда бҧрышты шығарудың неғҧрлым жоғары дәлділігінен бӛлек тҥйіспесіз сельсиндер жоғары сенімділікпен сипатталады.  АСИНХРОНДЫ ЖИІЛІК ТҤРЛЕНДІРГІШ. ЖЕЛІЛІК АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ Асинхронды жиілік тҥрлендіргіш (АЖТ). Фазалы роторы бар асинхронды қозғалтқыш болып табылады. Оның статорының орамасы fj жиіліктегі ауыспалы кернеудегі ҥш фазалы желіге қосылады. Ротордың орамасында бҧл ретте ротордың айналу жиілігіне байланысты болатын f2 жиілікпен ЭҚК пайда болады: f2 = sfj, мҧнда s сырғу nj статордың магнитті ӛрісінің айналу жиілігімен және л2 ротордың айналу жиілігімен анықталады: s= - -((9.7) және (9.2) формулаларын қараңыз).Кӛрсетілген формулаларды біріктіре отырып, асинхронды жиілік тҥрлендіргішінің ЭҚК жиілігінің теңдігін жазып алайық:f ft. (10.6) nАЖТ-ның асинхронды қозғалтқыштан ерекшелігі: асинхронды қозғалтқышта ротордың орамасы қысқа немесе реттеуші немесе қосушы реостатқа тҧйықталады, ал АЖТ-да ротор орамасының шықпалары осы тҥрлендіргіштің шықпалы қысқыштарына жалғанады;АЖТ роторы жетекті қозғалтқыштан айналады; осылайша, сырғу мәні, демек ЭҚК тҥрлендіргішінде индуциялайтын жиілік те n2 жетекті қозғалтқышының айналу жиілігімен беріледі.Жетекті қозғалтқыш ретінде тҧрақты ток қозғалтқышын (шықпа кернеудің жиілігін бірқалыпты реттеу қажет болған кезде), сонымен қатар асинхронды немесе синхронды қозғалтқышты (белгілі бір жиілікті алу қажеттілігі туындаған кезде) пайдалануға болады.Жетекті қозғалтқыш АЖТ статорының магнитті ӛрісінің айналу жағына, сондай-ақ қарама-қарсы жаққа айналуы мҥмкін. Бірінші жағдайда n2 жетекті қозғалтқышының айналу жиілігі оң болады (n2 <n1 кезінде) және АЖТ f2 шығыс кернеуінің жиілігі (10.6) теңдігіне сәйкес АЖТ-ға қуат беретін желінің f1 кернеуінің жиілігінен кем болады. Екінші жағдайда жетекті қозғалтқышының айналу жиілігі оң болады, теріс болады және бҧл ретте тҥрлендіргіштің шығуында кернеудің жиілігі қуат беруші кернеудің жиілігінен артық болады. Қарастырылған жағдайлардың біріншісінде АЖТ қозғалтқыш режимде, ал екіншісінде қосуға қарсы тежеу режимінде жҧмыс істейді ((9.9) - бӛлімін қараңыз).Жиі жағдайда АЖТ 100 немесе 200 Гц жоғарылатылған жиілік алу ҥшін пайдаланылады (мҧндай жиіліктер электр қҧралын қуат беру ҥшін бірқатар жағдайларда қажет). Асинхронды жиілік тҥрлендіргіш арқылы қалай 200 Гц жиілік алынатындығын кӛрсетейік.Жетекті қозғалтқыштың айналу жиілігі 3 000 айн/мин тең болсын және ол АЖТ-ны тҥрлендіргіштің магнитті ӛрісі айналатын бағытқа қарама-қарсы бағытта айналдырады дерлік, сондықтан n2 = -3 000 айн/мин қабылдау қажет. Жиілік тҥрлендіргіштің статоры орамасының полюстар жҧптарының саны р = 3 болсын дерлік. Сонда, АЖТ желіден f1 =50 Гц кернеу жиілігімен қуат алған кезде оның статорының ӛрісі айналатын жиілік келесіні қҧрайды:n1 = 60 f1/p= 1 000 айн/мин((8.4) формуласын қараңыз).n2 мәнін ескере отырып, n1 және n2 мәндерін (10.6) теңдігіне қоя отырып тӛмендегіні аламыз:f2 = 4f1 = 200 Гц.Желілік асинхронды қозғалтқыш. Электр энергиясын ҥдемелі қозғалыс энергиясына тҥрлендіреді. Бҧл ретте айналмалы қозғалысты ҥдемелі қозғалысқа айналдыру қажеттілігі жоқ, бҧл қозғалысқа келтірілетін механизмнің конструкциясын жеңілдетеді және оның ПӘК коэффициентін арттырады. Желілік қозғалтқыштарды конвейерлерде, эскалаторларда, кӛтергіш механизмдерде, металл ӛңдеуші және тоқыма станоктарда, сонымен қатар кӛлікте сҥйрегіш қозғалтқыш ретінде пайдалануға болады, бҧл ретте 500 км/сағ-қа дейінгі қозғалу жылдамдығына қол жеткізуге болады.Желілік асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс істеу қағидасын егер кәдімгі асинхронды қозғалтқыштың статоры мен роторын диаметр бойымен кесілген және ашылған кҥйде елестетін болсақ, жеңіл тҥсінуге болады. Егер статорды кесіп, ашатын және оның орамасымен ҥш фазалы токтар жҥйесін ӛткізетін болсақ, туындаған магнитті ӛріс айналмалы емес, жылжушы болады. Мҧндай «ашылған» статор индуктор деп аталады; ол қайталама элемент деп аталатын «ашылған» ротордың қысқа тҧйықталған орамасында ЭҚК индуциялайды (10.6-сурет). Қайталама элементтің ӛзегінде индуцияланған ЭҚК әсерімен туындайтын магнитті токтар ӛрісі индуктордың жылжыту ӛрісімен әрекетке тҥседі, соның нәтижесінде желілік қозғалтқыштың жылжымалы бӛлігін жылжымайтын бӛлікке қатысты алғанда қозғалтуға тырысатын электрмагнитті кҥштер пайда болады. Осылайша, желілік қозғалтқыштың жҧмыс істеу қағидасының негізінде бҧрын бірнеше рет аталған қҧбылыс жатыр: магнитті ӛрістік кҥштік желілерінен ӛткен кезде тогы бар сымдарға әсер ететін кҥштердің туындауы. Кәдімгі асинхронды қозғалтқыш статоры шеңберінің ҧзындығы секілді 1и желілік қозғалтқышы индукторының ҧзындығын 2р полюстар мен 1и = 2рт сияқты т полюстік бӛлік қатарынан ӛрнектеуге боладыВторичный элемент(«развернутый» ротор)-қайталама элемент («ашылған» ротор) Индуктор («развернутый» статор)-индуктор («ашылған» статор) -сурет. Желілік асинхронды қозғалтқыштың сҧлбалық бейнесі Индукторға қуат беретін синусоидалық кернеудің Т1 кезеңіне тең болатын уақыт ішінде жылжымалы ӛріс жақын тҧрған бір аттас полюстар арасындағы қашықтықта тең болатын екі 2т полюстік бӛліктің қашықтығына қозғалады (8.2-бӛлімнің соңын қараңыз). Сонда жылжымалы ӛрістің жылдамдығы болды (10.7), ӛйткені кезең мен жиілік — ӛзара қарама-қарсышамалар.Статордың айналып тҧрған ӛрісіндегі ротордың айналуы секілді индуктордың жылжымалы ӛрісіндегі қайталама элементтің ҥдемелі қозғалысы (9.2) ӛрнегіне ҧқсас ӛрнекпен анықталатын біршама сырғумен жҥреді:мҧндағы v2 — қайталама элементтің қозғалу жылдамдығы. Желілік қозғалтқыштың номиналды сырғуы 2...6%-ды қҧрайды.Желілік қозғалтқыштың әртҥрлі конструкцияларында қайталама элемент, сонымен қатар индуктор жылжымалы бӛлік болып табылады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Индукциялық реттегіш пен фаза реттегіштің функциялары мен жҧмыс істеу қағидалары қандай? Осы қҧралдардың қандай ерекшеліктері бар?Қандай жағдайда бір фазалы асинхронды қозғалтқыш айнала бастайды? Егер статордың магнитті ӛрісі айналмалы емес ӛтіп тҧрған болатын болса, ротордың айналу мҥмкіндігін тҥсіндіріңіз.Бір фазалы асинхронды қозғалтқыш қалайша іске қосылады? Қандай қозғалтқыш конденсаторлық деп аталады?Атқарушы асинхронды қозғалтқыштың екі орамасының әрқайсысы қандай функциялар орындайды?Атқарушы қозғалтқыштың механикалық сипаттамаларының ерекшеліктері қандай; осы ерекшеліктерге ненің есебінен қол жеткізіледі және олар қозғалтқыштың қасиеттеріне қалайша әсер етеді? «Электрлік білік» терминінің мағынасын тҥсіндіріңіз. «Электрлік білік» жҥйесінің жҧмыс істеу қағидасы қандай?Сельсиндердің нысаналы мақсаты мен жҧмыс істеу қағидасын сипаттап беріңіз. СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАР11.1 СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАР КОНСТРУКЦИЯСЫНЫҢ ЖАЛПЫ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ ЖӘНЕ ЖҦМЫС ІСТЕУ ҚАҒИДАСЫ Синхронды генераторлардың жалпы ерекшеліктері. Айнымалы токтың кӛздері болып табылатын синхронды генераторлар әлемде айнымалы токтың маңызды артықшылықтары тҥрінде электр энергиясының басым бӛлігін қҧрайды. Біріншіден, айнымалы ток аз шығындармен де жеңіл тасымалданады – ҥлкен арақашықтыққа электр энергиясын беруге қажетті жоғары қысымға, сондай-ақ электр энергия қабылдағыштарын қуат беруға қажетті тӛмен қысымға тҥзіледі. Екіншіден, айнымалы токтың генераторлары тҧрақты токтың генераторларына қарағанда ӛте қарапайым қондырғы, жҧмыста сенімді және пайдалануға қарапайым болып келеді. Аталған артықшылықтар, әсіресе ҥш фазалы синхронды генераторларды қолданған кезде байқалады. Тҧрақты ток қажет етілген жағдайда (оның ішінде, электрохимиялық ӛндіріс, кӛлік және байланыс) оны ең алдымен, айнымалы токты тҥзету кӛмегімен алады.Қазіргі уақытта электр энергиясының тҧрақты ток тҥріндегі таралуы кӛп орын алғанын айта кетуге болады. Тҧрақты токтың жеткізілуі кезінде, айнымалы ток берілгенде орын алатын кабельдердің оқшауланудың ескірудің кейбір механизмдері болмайды; қуатты ағын реверсінің мҥмкіндігі және ҥлкен қуаттардың ауысуы болады; тҧрақты токтың электр тарату жҥйесінің (ЭТЖ / ЛЭП) аз шығындарымен де тҧрақты жҧмыс істейді; электростанция жҧмыстарының синхрондануына қажеттілік туындайды. Алайда, бҧл жағдайда, желінің бір ҧшында болатын кейін тҧрақты кернеуге ауысатын тҧрақты емес, айнымалы кернеу ӛндіріледі және тасымалданады, ал соңында қайтадан басқа айнымалы кернеу тҥзіледі.Ҥш фазалы синхронды генераторлардың атқаратын қҧрылымдары әр тҥрлі. Қҧрылымның нақты тҥрі кӛп жағдайда бастапқы қозғалтқыштың қасиетіне тәуелді, ол генератор толқындарының айналуына алып келеді (оның ішінде, оның айналуының жиіліктеріне). Соған қарамастан, бҧл машиналардың негізгі бӛліктерінің жалпы констукциясы мен тағайындалуы бірдей. Кез келген синхронды генератордың негізгі бӛліктеріне ЭҚК (мҧндай белгілеудің орамасы зәкірлі деп аталады) алуға арналған орамасы бар жылжымайтын статор және тҧрақты кернеудің қандай да бір кӛзі арқылы қуат алатын қоздырғыш орамасы бар ротор болып табылады. Мҧндай кӛздің қажеттілігі осындай машиналар тҥрлерінің кемшілігі болып саналады, бірақ қызу тізбегі тҧтынатын қуат генератормен ӛндірілетін қуаттан бар болғаны 0,3 ...3,0% қуатты қҧрайды (синхронды генераторлардың қоздыру тәсілдері, яғни қоздыру орамасын қуат беру әдісі 11,7 - бӛлімде қарастырылған).Синхронды және асинхронды машиналардың статорлары ҧқсас қҧрылымды және олардың орамаларының қондырғылары да ҧқсас ( 8.2 - бӛлімін қараңыз). Статор диаметрі1 м-ден асқанда ол дестеленген ӛзекшенің әр сақиналы қабаты жеке тілімшелер – сегменттерден тҧрады. Кӛрсетілген тҥрлердің басты айырмашылығы роторға қатысты. Синхронды генераторда және синхронды қозғалтқышта ротор электромагнит болып табылады, оған қоса оның полюстерінің саны екіге тең болады, кейде бірнеше ондықтарға тең болуы мҥмкін. (тіпті 108-ге дейін).11.1 а - суретте сызбанҧсқа тҥрінде ҥш фазалы синхронды машина бейнеленген, оның роторы екі полюстен тҧрады (полюстер жҧбының саны р = 1). Ротор орамасы (қоздыру орамасы) дӛңгелектердің жылжымалы байланыстары және щетка кӛмегімен тҧрақты ток арқылы жҥзеге асырылады11.1 сурет. Ҥшфазалы синхронды машинаның сызбанҧсқалық бейнесі: а — екі полюсімен; б — төрт полюспен. Статордың қарапайым ҥш фазалы орамасы – бірқабатты шоғырландырылған, кеңістікте біреуі екіншісіне 120° бҧрышқа жылжытылған ҥш AX, BY, CZ шарғысы бар (11.1 суретте сызба жазықтығына перпендикуляр орналасқан шарғының белсенді жақтары ғана кӛрсетілген (8.3, а суретімен салыстыру)).11.1 б - суретте бейнеленген машина тӛрт полюсі бар ротордан тҧрады (р = 2). Бҧл жағдайда статордың бірқабатты шоғырландырылған орамасы алты шарғыдан тҧрады – фазаға екі тізбектей қосылған шарғыдан: A'X'және A"X"(8.3, б суретімен салыстырыңыз); B'Y және B''Y'; CZжәне C'Z'. Әр тҥрлі фазаларға жататын жақын шарғылар арасындағы орталық бҧрыш 60° = 120 эл. град. қҧрайды ((10.3) ӛрнегін қараңыз), ол АХ және B'Y шарғылары арасындағы бҧрышы секілді болып келеді.Синхронды генератордың жҧмыс істеу қағидасы. Қоздыру орамасында тҧрақты ток ӛтіп ротор айналасында магниттік ӛріс қҧрылады, оның конфигурациясы полюстер санына тәуелді болады. Бастапқы қозғалтқыштың n жиілігімен ротор айналғанда бҧл ӛріс ротормен бірге айналады. Ротор ӛрісінің кҥш сызықтары статордың орам ӛткізгіштерімен қиылысады, онда ауыспалы ЭҚК жасалады. Статор орамасының әр фазасында ЭҚК лездік мәнінің ӛзгеруінің толық кезеңі екі полюсті бӛліктерге, яғни аттас полюстердің орталықтары арасындағы арақашықтыққа сәйкес келетін бҧрышқа ротордың айналым уақыты кезінде ӛтеді. (бҧл бҧрыш 360°/р = 360 эл. град. тең).Егер р = 1 болса, ротордың бір айналымы кезінде ЭҚК ӛзгерісінің бір кезеңі жҥрсе, сонда 1 эл. град. = 1° болады. Мҧнымен қоса, герцпен ӛрнектелген статор орамасының әр фазасының ЭҚК жиілігі f= n/60 болады, мҧнда n ротордың айналым жиілігі минутына жасалатын айналыммен ӛрнектелген.Егер р> 1 болса, онда ротордың бір айналымы кезінде ЭҚК ӛзгерісінің р кезеңі жҥреді, сол кезде  (11.1)((8.4) ӛрнегімен салыстырыңыз).Фазалардың кеңістіктік жылжуының салдарынан олардың ЭҚК статор орамдары уақыт бойынша бірі екіншісіне ЭҚК 1/3 Т мерзіміне салыстырмалы тҥрде жылжыған, бҧл фаза бойынша 2п/3 рад жылжыған. ЭҚК синусоидалдық сипат болжамдарында, олардың лездік мәндері мына ӛрнектермен сипатталады: Мҧнда бҧрыштық жиілік ɷ = 2πf.Синусоидалдыға жақын келетін ЭҚК іс жҥзінде, қысқартылған қадаммен таратылған ораманың жағдайында ғана алынады ( 8.2 бӛлімін қараңыз).Егер генератор шықпасына ҥш фазалы симметриялы жҥктеме қосылған болса, онда осы жҥктеменің жеке бӛліктерінде (фазаларында) (8.1) ӛрнектерімен анықталатын токтармен ӛтетін болады (бірақ, жалпы жағдайда ток ӛрнектеріндегі синус аргументтері кӛп жағдайда жҥктеме сипатымен анықталатын у0 –ға қосылатын ЭҚК ӛрнектеріндегі синус аргументтерінен ерекшеленеді). Токтардың лездік мәндерінің уақыты бойынша статор орамасына тәуелділігі (немесе ҥш фазалы жҥктеменің фазалары) 8.1, а суретінде кӛрсетілген.8.1 - бӛлімінде статор орамалары бойынша ӛтетін токтардың ҥш фазалы жҥйесі айналмалы магниттік ӛріс туғызатыны анықталды, оның айналым жиілігі (8.4) ӛрнегіне сәйкес ток жиілігімен және полюстер жҧбының санымен анықталады. Мынадай тҧжырымға келеміз, синхронды генератор статорының магниттік өрісінің айналым жиілігі оның роторының айналым жиілігіне тең, яғни, статор мен ротор өрістері біріне бірі салыстырмалы қозғалыссыз болады. Бҧл айналымның жалпы жиілігі n синхронды жиілік деп аталады.Егер синхронды генератордың статорында 11.1 суретінде AX шарғысымен, немесесуретінде тізбектелген AX' және A'X" біріккен шарғыларымен кӛрсетілгендей бір фазалы орамасы бар болса, онда генератор бір фазалы синхронды деп аталады. Мҧнда ротор полюсінің бҧрыңғы саны қалады. ЭҚК жиілік ӛрнегі f(11.1) және ЭҚК лездік мәнінің ӛрнегі еА (11.2) дҧрыс болып қалады.Синхронды генератор мен тҧрақты ток генератор жҧмысының негізінде сол қҧбылыстар бар (1.1 бӛлімін қараңыз). Аталған екі машинаның негізгі айырмашылығы мынада, яғни тҧрақты ток генераторының констукциясында жҥктемеде ток бағытының тҧрақтылығын қамтамасыз ететін қондырғы – коллектор қарастырылған, ал синхронды генераторда коллектор жоқ.Басқа қҧрылымдық айырмашылық болып, машинаның айналмалы және қолғалмайтын бӛліктерінің басқа тағайындалуы жатады: тҧрақты ток машинасында қоздыру орамасы статор полюстерінде орналасқан, ал зәкір орамасы – роторда. Керісінше, барлық қуатты синхронды генераторларда зәкір орамасы статорда орналасқан, бҧл жоғары қуаты мен кернеуі бар жҥктеме тізбегінің сырғымалы байланыстарын қолдану қажеттілігін жояды. Зәкір тізбегіндегі сырғымалы байланыстардың болуы доға тәрізділікпен байланысты ҥлкен қиындықтарға алып келеді. Синхронды машинаның қоздыру тізбегіндегі сақиналар мен щеткалар мҧндай қиындықтарға алып келмейді, себебі бҧл тізбектің қуаты мен кернеуі біршама тӛмен. 11.2. СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАР ТҤРЛЕРІ Турбогенератор. Турбогенератордың бастапқы қозғалтқышына турбина қалағына бағытталған жоғары қысымның бу немесе газ әсерімен айналатын жылу (ЖЭС) немесе атом электр станцияларының (АЭС) булы немесе газды турбинасы саналады. Турбогенератор білігі кӛлденең орналасқан және турбинаға тікелей біріккен. Қимадағы турбогенератор 11.2 суретте кӛрсетілген.Қуаттылығына байланысты турбогенераторлар келесі негізгі топтарға жіктеледі: қуаты 25 — 63 МВт; 100 — 200 МВт; 300 — 500 МВт; 800 МВт; 1000 МВт-тан аса.Сонымен, Костромск ГРЭС-інде «Электросила» (Санкт-Петербург) зауытында әзірленген қуаты 1200 МВт болатын ТВВ-1200-2 турбогенераторы пайдаланылады (статор кернеуі 24 кВ, қоздыру кернеуі 517 В).Айналым жиілігі бойынша турбогенеторларды тӛрт полюсті (1500 айн/мин. айналым жиілігімен) және екі полюсті (3000 айн/мин айналым жиілігімен). Қазіргі уақытта, сонымен бірге, жиілігі 100 Гц ЭҚК ӛндіретін 6000 айн/мин айналым жиілігі бар турбогенераторлар ӛндіріліп жатыр (бҧл жағдайда генератор мен желі арасында жиілікті 50 Гц-ке дейін тӛмендететін жиілік тҥрлендіргіші орнатылады).11.2.- суреті Турбогенератор:1 — қоздырғыш (синхронды генератордың қоздыру орамасын қуат беретін тҧрақты ток генераторы); 2 — корпус; 3 — статор ӛзегі; 4 — сутекті салқындату бӛліктері; 5 — ротор .сурет. Айқын кӛрсетілмеген полюстері бар ротордың кӛлденең қимасы.Турбогенераторлардың роторларын айқын емес полюсті етіп жасайды, яғни айқын кӛрсетілмеген полюстерімен (11.3 сурет). Мҧндай ротор біршама ҥлкен дәрежеде айқын полюсті роторға қарағанда жоғарғы жиілік кезінде механикалық тӛзімділік талаптарына жауап береді (11.1-суретін қараңыз). Қуатты турбогенераторлардың роторларын жоғары сапалы хромникельді немесе хромникельмолибденді болаттан әзірлейді. 3000 айн/мин айналым жиілігі кезінде қажетті механикалық тӛзімділікті қамтамасыз ету ҥшін ротор диаметрі 1,25 м-ден аспау керек, ал механикалық қаттылықты қамтамасыз ету ҥшін ротордың белсенді ҧзындығы 6 м-ден кӛп болмау керек. Тікбҧрышты саңылаулар ротор бетінде фрезерлеумен орындалады. Саңылауларда орнатылған қоздыру орамаларының шарғылары магнитті емес металдан (алюминийден) жасалған сыналармен бекітіледі. Магнитті емес сыналар ойықтар аймағында пайда болған сейілтудің магниттік ағындары әлсірейді. Сейілту ағындары ротор тістерінің магнитті қанықтығын тудырады, бҧл пайдалы магнитті ағынның азаюына алып келеді.Ротор біліктері мойынтіректі қалқандарда орнатылған мойынтіректерде жиналады. Қазіргі уақытта жоғары жиілікті айналымы бар генераторларға (6 000 айн/мин) дірілдің ӛте тӛмен деңгейін қамтамасыз ететін және жақпаны талап етпейтін магнитті мойынтіректер қолданылады (ҥйкелетін бӛліктері болмайды).Тік білігі бар гидрогенератор. Синхронды гидрогенератордың бастапқы қозғалтқышы қҧлама су ағынының әсерімен айналатын гидроэлектрстанциялар (ГЭС) немесе гидроаккумуляторлы электрстанциялардың (ГАЭС) гидравликалық турбинасы саналады. Гидрогенератор білігі тік орналасқан және тікелей гидравликалық турбинамен біріккен. Қимадағы гидрогенератор 11.4 суретте кӛрсетілген. Гидрогенераторлар жай жҥретін машиналар болып табылады. Гидравликалық турбинаның айналым жиілігі және, яғни гидрогенератордың роторы су қысымы мен турбина қуатына байланысты. сурет. Аспалы тҧрпатты гидрогенератор: 1 — статор корпусы; 2 — статор ӛзегі; 3 — ротор полюсі; 4 — ротор тогыны; 5 — жоғарғы тіреу айқастырмасы. Сонымен, мысалы СВ-712/227-24 гидрогенераторды айналдыратын турбина (сыртқы диаметрі 712 см және статордың белсенді болат ҧзындығы 227 см болатын синхронды тік генератор), 250 айн/мин жасайды, ал генератордың айналым жиілігі бар болғаны 62,5 айн/мин (шамамен секундына бар айналым) қҧрайды. Барлық отандық гидрогенераторлар 50 гц жиілікпен электроэнергиясын ӛндіреді. (11.1) формуласына сәйкес бҧл бірінші генератордың полюс жҧптарының санын білдіреді.Мысал ретінде келтіріледі, ол мынаған тең  (яғни оның полюстерінің саны 24 тең, оған генератор тҧрпатты әріптік-сандық белгісіндегі соңғы саны), яғни екінші генератордың полюстер жҧбының саны 48 тең (96 полюстер). Гидрогенератор полюстерінің минималды саны 8, максималды саны — 108. Гидрогенераторлар полюстері айқын кӛрсетілген; 4 сақиналық тогынына бекітіледі (11.4 суретін қараңыз), ол бір уақытта айқын магнитті жҥйе, ол арқылы полюстердің магнитті ағындары тҧйықталады.Гидрогенераторлар статорларының ӛлшемдері ҥлкен болуына байланысты, оларды жалғау арқылы орындайды – ол кӛбінесе алты бірдей бӛліктерден тҧрады.Білігі тік орналасқан гидрогенератордың айналмалы бӛлігінің салмағы, сонымен қатар су қысымы турбинаның қолданыстағы дӛңгелегіне өкшелік арқылы қабылданады. Ӛкшелік сырғымалы мойынтіректен қҧралады, ол айналмалы бӛлік – табаннан тҧрады, ол роторға бекітілген диск тҥрінде орындалған және табан астында орналасқан жылжымайтын бӛлігі бар. Ӛкшеліктің жылжымалы және жылжымайтын бӛліктері арасында жақпа қабаты бар. Қуатты генератор ӛкшелік жҥктемесі бірнеше мың тоннаны қҧрайды.Ротордың білігіне қатысты ӛкшеліктің орналасуы бойынша тік генераторлар аспалы және шатыр тҧрпатты болады. А с п а л ы т ҧ р п а т т ы г е н е р а т о р д а ӛкшелік ротор білігінен жоғары тіреулі айқастырмада орналасқан 5 (11.4 суретті қараңыз). Мҧнымен қоса, айналмалы ротордың шамалы механикалық тҧрақтылығына жетеді, бірақ ӛкшеліктің тіреуі ҥшін ҥлкен айқастырма керек. Негізінде, аспалы тҧрпатты гидрогенераторлар салыстырмалы ҥлкен айналмалы жылдамдығы болады, сондай-ақ ротор мен статордың шектелген диаметрі бар.Ш а т ы р т ҧ р п а т т ы г е н е р а т о р д а ӛкшелік ротор ӛзегінен тӛмен, тӛменгі айқастырмада орналасқан. Бҧл қҧрылым ротор мен статор диаметрі ҥлкен жай жҥретін генераторлар ҥшін ӛте ыңғайлы.Ӛкшеліктерден басқа гидрогенераторлар білігіне тек қана радиалды кҥштерді қабылдайтын бір немесе екі бағыттаушы мойынтіректерді орнатады.Ең қуатты гидрогенераторлар Енисей ӛзенінде орналасқан Сян-Шушенск ГЭС-де жҧмыс жасайды. Олардың әрқайсысының қуаты 715 МВ-А қҧрайды, айналым жиілігі 143 айн/мин(2р = 42 полюс), сыртқы диаметрі 15 м, ротор диаметрі 12 м, статордың магнит желісінің ҧзындығы 2,75 м.Ең қуатты гидрогенератор Еуропада Украинада «Электротяж-маш» харьков зауытында (қуаты 421 МВт) қҧрастырылған. МашинаДнестр ГЭС-не арналған және ол электр желілеріндегі кернеудің тӛмендеуімен байланысты қиындықтарды шешуге негізделген. Алдыңғы мысалмен салыстырғанда кӛрінгендей, харьков машинасының қуаты гидрогенераторлар ҥшін аса маңызды болып табылмайды, бірақ оның ерекшелігі екі режимде жҧмыс істеп, тағайындалуына негізделген: генераторлы және қозғалтқышты. (Гидрогенератор қозғалтқышты режимге энергия жҥйесінің жҥктемесі аз кезінде ӛтеді; желіден қуатты тҧтына отырып, мҧндай агрегаттар қҧбыр желісі бойымен суды электростанцияның тӛменгі бассейнінен жоғарғысына айдайды.)Капсулалы гидрогенератор. Су ӛткізбейтін капсула 1 ішінде тікелей су ағынымен жҥреді (11.5 сурет). Білік 3 кӛлденең орналасқан. Ӛкшелік 2 осьтік жҥктемені су ағынының энегриясын механикалық айналдыратын турбинаның 7 қолданыстағы дӛңгелегінен қабылдайды. Су қолданыстағы дӛңгелегіне гидравликалық турбинаның бағыттаушы қҧрылғысы – 6 турбинаның қолданыстағы қҧралы арқылы келіп тҥседі, ол су ағынының ширатуын ӛзгертетін және кҥректердің бҧру есебінен су шығынын реттейтін қҧрал. Капсулалы генератордың роторы 4 айқын полюсті орындалады.Капсулалы генераторлар тӛмен қысымды гидростанцияларда қолданылады және машиналы залдан бас тартуына мҥмкіндік береді және жинақылық пен станцияның арзандығына жетуге мҥмкіндік береді. Капсулалы генераторлар бірнеше он мыңдаған мегаваттарға дейінгі қуатта дайындалады.Поток воды-су ағыны сурет. Капсулалы гидрогенератор: 1 — капсула; 2 — ӛкшелік; 3 — білік; 4 — ротор; 5 — статор; 6 — турбинаның бағыттаушы қҧрылғысы; 7 — турбинаның қолданыстағы дӛңгелегі.сурет. Дизель генераторы:1 — байланыс сақиналары; 2 — щетка ҧстағыштар; 3 — полюсті шарғы; 4 — полюсті ҧштық; 5 — статор ӛзегі; 6 — желдеткіш; 7 — білік Дизель-генератор (11.6 сурет). Бҧл генератордың қуаты аз (1 ...2 МВт-қа дейін), іштен жану қозғалтқышымен біріккен. Біліктің орналасуы кӛлденең. Қоздырғыш (яғни, синхронды генератор қоздыруының орауышын қуат беретін тҧрақты ток генераторы) дизель-генераторының фланеціне бекітілуі және ортақ білігі болуы мҥмкін. Бҧл тҧрпатты генераторлар 600-1500 айн/мин айналым жиілігіне есептеледі, осылай, айқын кӛрініп орындалатын полюстің бестен екі жҧбына дейін болады. Аз ғана қуатқа ие бола отырып, дизель-генераторында ӛлшемдері ҥлкен емес роторларға ие, сондықтан да болар болмас 1500 айн/мин айналым жиілігінде айқын полюсті ротор тӛзімділіктің талаптарын қанағаттандырады. Дизель-генераторлар жылжымалы және кіші стационарлы электростанцияларда қолданылады.Кемені электрмен жабдықтауға арналған ДГМ-200/1500 суасты дизель- генераторының қуаты 200 кВт және қима ӛлшем 1,2 м. тепловоздарда орнатылатын 1А- 9ДГ дизель-генераторының қуаты 2,2 МВт және оның қима ӛлшемі шамамен 2 м. 11.3.СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОР ЗӘКІРІНІҢ ӘСЕРІ Синхронды генератор зәкірінің әсері туралы ҧғым. Генераторды бос жҥргізген кезде, яғни ток зәкірлі орауда болмаған жағдайда, (статор орауында) статор мен ротор ӛзектерінде, сонымен қатар әуе саңылауында қоздыру орамасының магнит қозғаушы кҥшімен Рв пайда болған тек негізгі магнитті ағын Фв ғана болады (магнитті қозғаушы кҥші туралы ҧғым 1.6 бӛлімінде айтылады).Генератор жҥктемені қуат бергенде, зәкір орауы бойынша ток ӛтеді, онымен зәкірдің МҚК Fa байланысты. Бҧл МҚК фаза бойынша МҚК-ға сәйкес келетін зәкірдің магнитті ағынын Фа қҧрады.Е с к е р т у. Бҧрын электр машинасының зәкіріне жататын шамалар белгілерінде орыс тілінің «я» индексі пайдаланылған. МҚК, магнитті ағын және синхронды машинаның зәкір кедергілері белгілерінде дәстҥрлі тҥрде латын индексі «а» (armature— зәкір) қолданылатын болады.Негізгі магнитті ағын Фв зәкір ағынымен бірге Фа қорытқы магнитті ағын Фтҥзеді.Зәкір МҚК-ың қорытқы магнитті ағынға әсері зәкір әсері деп аталады. (тҧрақты токмашиналарына қарай зәкір әсері 1.6 бӛлімінде талқыланған) тҧрақты ток машинасы және синхронды машинада зәкір әсері зәкір тогының мәндеріне, генератор параметрлеріне, статор мен ротор ӛзектерінің қанығу дәрежесіне тәуелді болады. Айнымалы ток машинасының ерекшелігіне зәкір әсерінің жҥктеме сипатына тәуелділігі жатады (белсенді, индуктивті, сыйымдылықты немесе аралас).Зәкір әсерін зерттеу кезінде синхронды машинада екі реакцияның теориясын қолданған ыңғайлы, онда статор (зәкір) орамасымен қҧрылған ағын бойлық және көлденең ағындардан тҧратынын кӛрсетеді: бойлық ағын полюстер осі бойымен бағытталған, яғни негізгі ағын бағытында немесе осы бағытқа қарсы бағытта, ал кӛлденең ағын бойлықпен салыстырғанда 90 эл.град-қа бҧрылған.Белсенді-индуктивті жҥктеме кезіндегі зәкір әсері. Генератордың белсенді- индуктивті жҥктемесінде осы МҚК тудыратын магнит қозғаушы кҥштер мен токтардың векторлық диаграммасы 11.7 суретінде кӛрсетілген.сурет. Белсенді-индуктивті жҥктеме кезіндегі синхронды генератордың токтары мен МҚК векторлық диаграммасы ЭҚК генераторының векторы бос жҥріс режимінде Е0 қоздыру орамасының МҚК£в векторына салыстырмалы тҥрде қалыс жағына 90°-қа бҧрылған (индукция ЭҚК-і фаза бойынша оның қҧрылған ағынынан 90°-қа қалыс қалған; (4.3) ӛрнектерін қараңыз).Кӛрсетілген жҥктеме сипатында жҥктеме тогы І (зәкір тогы) фаза бойынша кернеуден генератор шығысында U кейбір ф бҧрышына қалыс қалған (U векторы және ф бҧрышы диаграммада кӛрсетілмеген). U генератор кернеуі мен Е0 ЭҚК арасындағы фазалар айырмасы кӛп емес және І тогы ЭҚК Е0-дан қалады. Ф бҧрышының сәйкес қозғалыс бҧрышы диаграммада келтірілген.І зәкір тогын фаза бойынша сәйкес келетін Fa зәкірінің магнитті қозғалыс кҥші анықтайды. МҚК векторы Ев қоздыру орамасына бағытталған оське І ток векторы проекциялай отырып, реактивті қҧрамдас зәкір тогын – бойлық токты аламыз:Іd=Іsіny. (11.3)Бҧл ток МҚК сипаттайтын зәкірдің бойлық реакциясын коздырады:Fad=Fasіny. (И.4)Көрініп тұрғандай, Fad веткоры Ев векторына қарама-қарсы бағытталған. Осылай, зәкірдің бойлық реакциясы белсенді-индуктивті жүктемеде машинаға магнитсіздендіру әсерін береді (магнит ағынын төмендетеді).Көлденең тогы (зәкірдің белсенді қҧрамдас тогы)Іq=Іcosy (11.5)Магнитті қозғалыс кҥшін сипаттайтын зәкірдің кӛлденең реакциясын қоздырадыFaq=FaCOSy. (11.6)Машинаның қорытқы МҚК-сі Fu және Fa векторларының қосындысымен алынады. Қорытқы МҚК бағытында қорытқы магнит ағыны да бағытталады. сурет. Белсенді жҥктеме кезіндегі синхронды генератордың МҚК векторлары:а — векторлы диаграммада; б — кеңістікте Айқынполюсті машинада кӛлденең және бойлық ағындар әр тҥрлі магнитті кедергілер арқылы ӛтеді; бойлық ағын аз кедергіге ҧшырайды. Шынымен де, машинаның бойлық осі жанында әуе саңылауы (полюстің ҧшы мен статордың ішкі беті) кӛлденең ось бағытына қарағанда айтарлықтай аз. Бҧл жағдай сәйкесінше kd және kq зәкір реакциясының коэффициенттерімен ескеріледі. Сонда бойлық және кӛлденең осьтері бойынша зәкір реакциясының МҚК есептеу шамалары (сәйкес F^dжәне F^q) мынаған тең:Fad= kdFad= kdFasіny; Faq= kqFaq = kqFacosy. (11.7)Айқын емес машинада магнитті кедергі екі ось бойынша бірдей. Бҧл жағдайда зәкір реакциясына коэффициенттерді енгізудің қажеті жоқ.Белсенді жҥктеме кезіндегі зәкір реакциясы. Жҥктеменің белсенді сипатында зәкір тогы І фаза бойынша генератор шығысында кедергімен U сәйкес келеді. Е0 генераторының U және ЭҚК кернеуі арасында нӛлдік фазалар айырмасы бар екеніне қарамастан ыңғайлы болуы ҥшін фаза бойынша ЭҚК Е0 кезіндегі емес, у = 0 болғандағы жағдайды қарастырамыз. Бҧл жағдайда зәкір тогы көлденең болып саналады: І = Іq(11.8 суреті, а). Кӛлденең деп зәкірдің магниттік ағыны да саналады. Faq тең болатын Fa зәкір МҚК фаза бойынша ЭҚС Е0 сәйкес келеді және F:e қоздыру орамасының МҚК-нан 90° бҧрышқа қалып қалады. Қарастырылып отырған векторлық диаграммаға екі полюсті машинаның 11.8, б суреті сәйкес келеді, мҧнда шамалар арасындағы фазалар қозғалысының бҧрыштары кеңістіктегі векторлар арасындағы геометриялық бҧрыштарға тең. Қоздыру орамасының МҚК векторы ротордың магнитті ӛрісінің орта сызығында орналасқан. Ротор ішінде бҧл вектор ротордың магнитті ӛрісінің кҥш сызықтары секілді оңтҥстіктен солтҥстік полюске бағытталған. Ротор сағат тілі бойымен бастапқы қозғалтқышпен айналады. Fв қоздыру орамасының Faq зәкір МҚК-ы фаза бойынша 90° бҧрышқа қалып қойса, онда Faq векторы кеңістіктегі кез келген бағыт алдымен Ев векторын, содан барып айналым кезеңінің бір тоқсанынан кейін Faq векторына келетіндей етіліп Ев, векторына 90° бҧрышпен кеңістікте орналасуы керек (11.8, б суретін қараңыз). (бір вектордың кеңістіктегі қозғалу бағыты басқасына қарағанда ротор айналымының бағытына тәуелді, ал векторлық диаграммадағы қозғалу бағыты шартты ережемен анықталады: қалыс қалған вектор озып кеткенге қарағанда сағат тілі бойынша қозғалған болып бейнеленеді)11.8,б суретінде кӛрсетілген Faq векторының бағыты сол суретте кӛрсетілген статордың белсенді ӛткізгіштеріндегі ток бағыттарымен қол бҧрғы ережесімен байланысты. Қарастырылып отырған уақыт кезінде максималды ток АХ шарғысы бойымен ӛтеді.Сонымен, генератордың белсенді жҥктеме жағдайында ротор полюстері ӛз айналымында статор орамасының белсенді ӛткізгіштер жағына бағытталған, онда дәл сол уақытта токтың лездік мәні максималды болады., б суретінде статордың жеке белсенді ӛткізгіштерімен қҧрылған магнитті ӛрістерінің кҥш сызықтары, сонымен қатар, бір бағыттағы токтарға жататын сомалы ӛріс те кӛрсетілген. Ротордың магнитті ӛрісіне арақатынасы бойынша суреттің жоғарғы бӛлігіндегі зәкірдің магнитті ӛрісіндегі кҥш сызықтардың бағыттарын қарастырамыз. Полюстің оң жақ шетінде зәкірдің ӛрістің кҥш сызықтары тӛмен қарай бағытталған, яғни ротор ӛрісіне қарама-қарсы (негізгі магниті ӛрісіне). Полюстің сол жақ шетінде зәкір ӛрісінің сызықтары жоғарыға бағытталған, яғни негізгі ӛрістің бағыты бойынша. Осылай, зәкірдің кӛлденең ӛрісі генератор қорытқы ӛрісінің полюстің бір шетімен кҥшеюіне және полюстің басқа шетімен қорытқы ӛрістің әлсіреуіне алып келеді (1.6 бӛлімінің талқылауларымен). Ер қорытқы МҚК векторы 11.8, а суретінде кӛрсетілген. Кӛлденең реакция қорытқы МҚК-ң (және қорытқы ағынының) шамасы мен фазасын ӛзгертеді. Ал бҧл статордың ЭҚК мәніне әсер етеді, оған қоса зәкірдің кӛлденең реакциясының ЭҚК-ға әсерінің нәтижесі машинаның магнитті тізбегінің қанығу дәрежесіне тәуелді.Қанықпаған магнитті тізбекте ағын мен ЭҚК қорытқы МҚК-ға пропорционалды тҥрде ӛзгереді. ЭҚК шамасын шамасы векторлық теңдеуді анықтайдыЕ = Е0 + Eaq, (11.8)және ЭҚК бос жҥріске қарағанда кӛбірек болып шығады. (зәкірдің кӛлденең ағынымен индукцияланған ЭҚК Eaq фаза бойынша МҚК Faq дан 90° бҧрышқа қалыс қалады, соған ҧқсас ЭҚК Е0 секілді фаза бойынша МҚК FBден де қалыс қалады).Егер, магнитті тізбек қанығуға жақын болса, полюстің екпінді шетінің астындағы магнитті ӛрістің әлсіреуі жҥгіртпе шетке қарағанда кҥштірек (1.6 бӛлімсімен салыстыру керек). Ақырында, қорытқы магнитті ағын қоздыру орамасымен қҧрылған негізгі ағынмен салыстырғанда әлсіз болып табылады. Магнитті жүйенің қанығуының артуымен оның магнитті кедергісі артады және соның салдарынан қоздыру орамасымен индукцияланған ЭДС Е0 бос жҥріс кезінде ЭҚК-дан аз болып шығады. (11.8) теңдеуімен анықталатын қорытқы ЭҚК Е келетін болсақ, магнитті тізбектің қанығу дәрежесіне байланысты бос жҥріс кезінде қоздыру орамасымен индукцияланған ЭҚК кӛп болуы да, аз болуы да мҥмкін.Зәкірдің кӛлденең ағынымен индукцияланған ЭҚК Е^ Іq кӛлденең тогының ӛсуімен артады. Осы шамалар арасындағы пропорционалдылық коэффициенті кедергінің мӛлшерлігі бар. Сонда ЭҚК мен ток арасындағы фазалар қозғалысын ескере отырып мынаны жазуға болады&q= -jlqxaq (11.9) (мысалы (5.5) ӛрнегімен салыстыр).xaq шамасы зәкірдің кӛлденең ағынымен шартталған индуктивті кедергіні береді.Индуктивті жҥктеме кезіндегі зәкір реакциясы. Генератордың индуктивті жҥктемесі кезінде фазалар қозғалысы қоздыру ағынымен индукцияланған І және ЭДС Е0 зәкір токтарының арасындағы бҧрыш 90° қҧрайды; зәкір ағыны және ток бойлық болып табылады: І = Іd (11.9, а сурет). Fad зәкірінің МҚК-ы фаза бойынша ЭДС Е0 ден 90° бҧрышқа қалыс қалады және F^ қоздыру орамасының МҚК фазасы бойынша қарама- қарсы. 11.9, б сурет векторлық диаграммаға сәйкес қҧрылған. 11.8, б суретімен сәйкестендіру оңай болу ҥшін АХ статор шарғысындағы токтың лездік мәні максималды болған кезі бейнеленген, мҧнымен қоса, А белсенді сымында ток бізден ӛтеді. Мҧндай жағдайда, 11.9,б суретіндегі зәкірдің МҚК векторының кеңістіктік бағыты дәл 11.8,б суретіндегідей; алайда, индуктивті жҥктеме жағдайында бҧл вектор Faq емес Fad деп белгіленген (зәкір реакциясы бойлық, кӛлденең емес). Векторлық диаграммадағы секілді , б суретінде 11.9, б Fв қоздыру орамасының МҚК векторы Fad зәкірінің МҚК векторына қарама-қарсы орналасқан. Бҧл қарастырылып отырған уақыт мезетіндегі кеңістіктегі ротордың орналасуын анықтайды. Осылай, индуктивті жҥктеме кезінде А фазасындағы ток максималды мәнге АХ шарғысындағы белсенді ӛткізгіштерге оның полюстері бағытталған кездегі кҥйге келгеннен кейін ротордың айналу кезеңі арқылы жетеді.   о   B d Ead a EadAсурет. Индуктивті жҥктеме кезіндегі синхронды генератордың МҚК векторлары:а — векторлық диаграммада; б — кеңістікте АХ шарғысында индукцияланған ЭҚК Е0 келетін болсақ, ол негізгі магнитті ағын болып саналады, онда оның лездік мәні полюстер осы шарғының ӛткізгіштеріне бағытталған кезде ҥлкен болады (ЭҚК Е0 МҚК Fadдан 90°-қа озық болады).Сонымен, индуктивті жҥктемеде полюстердің магнитті осі зәкір орамасы ӛрісінің магнитті осімен 180° бҧрышты қҧрайды (жалпы жағдайда 180 эл. град.). Бҧл индуктивті жҥктеме кезінде зәкірдің бойлық магнитсіздену ӛрісі қозады, ол кезде генератордың қорытқы ЭҚК-і қоздыру орамасының ЭҚК-нан аз болады.Бойлық қорытқы МҚК Fd-ға арифметикалық теңдеуге сай келедіFd = Fв - Fad. (11.10)Зәкірдің бойлық ағынымен индукцияланған ЭҚК Еad ҥшін мына ӛрнекті жазамыз (11.9): Ead= (И.11)Мҧнда, xad— зәкірдің бойлық ағынымен шартталынған индуктивті кедергі.Сыйымдылықты жҥктеме кезіндегі зәкірдің реакциясы. Генератордың сыйымдылықты жҥктеме кезінде І және ЭДС Е0 зәкір тогының арасында фазалардың қозғалысы 90° қҧрайды, бірақ индуктивті жҥктеме жағдайымен салыстырғанда ток озып кетеді (11.10 сурет). сурет. Сыйымдылықты жҥктеме кезіндегі синхронды генератордың векторлық диаграммасы. Fad зәкірінің МҚК Рв қоздыру орамасының МҚК-мен фаза бойынша сәйкес келеді, сондықтан да зәкір реакциясы бойлық магниттену болып табылады. Бҧл жағдайда қорытқы МҚК ҥшін мына теңдеуге тең болады:Fd= Рв + Fad (11.12) Бҧл кезде қорытқы ЭҚК қоздыру орамасымен шартталған ЭҚК-дан асып кетеді. Генератормен қуат алатын тізбектің ҥлкен электрлік сыйымдылығында кернеудің ҧлғаюы мҥмкін.Кеңістіктегі векторлар бейнесін осы бӛлімде келтірілген талқылаулар негізінде алуға болады. Сыйымдылықты жҥктеме жағдайында Ев қоздыру орамасының МҚК векторының сыйымдылықты жҥктемесі жағдайында бағыты бойынша Fad зәкірінің МҚК векторымен сәйкес келеді. Статордың белсенді ӛткізгіштеріндегі токтар бағыты дәл сол кезде 119,б суретіне сәйкес келеді, ротор кӛлденең кҥйге енеді, ал индуктивті жҥктеме кезінде қарама-қарсы кҥйге келеді. АХ шарғысындағы ток максималды мәнге кезеңнің ширегінде жетеді, бҧл кезде ротор полюстері осы шарғының белсенді ӛткізгіштеріне қаралады. 11.4 СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫҢ ВЕКТОРЛЫҚ ДИАГРАММАЛАРЫ Толық (негізгі) векторлық диаграмма. Синхронды генератордың векторлық диаграммасы бірқатар мәселелерді шешуге мҥмкіндік береді. Кӛбіне, қажетті қоздыру тогын табуда 1в (немесе Е0 қоздыру орамасының сәйкес ЭҚК) берілген кернеуде U генераторы шығымында, ф бҧрышымен анықталатын І жҥктеме тогын табуда мәселе шешіледі. Кейде, берілген ЭҚК Е0 мәндерімен І тогы мен олардың арасындағы қозғалыс бҧрышын ф табу ҥшін U кернеуін табу талап етіледі. Векторлық диаграмма кӛмегімен генератор сипаттамасын тҧрғызуға (сипаттамалары туралы мағлҧматтар одан әріде (11.5) бӛлімсі) берілген), параллельді жҧмысқа генераторларды қосу шарттарын анықтауға болады.Айқын полюсті генератордың векторлық диаграммасын жасаған кезде кӛлденең және бойлық зәкір реакцияларын жеке-жеке қарастырады. Толық векторлық диаграмма (11.11,а сурет) Кирхгофтың екінші заңымен сәйкес жазылған кернеулер теңдеуін береді:£0 + Ead+ Eaq+ Еа = U+ Іr.Келтірілген теңдеуге кіретін алғашқы ҥш шаманың мағынасы 11.3 бӛлімінде тҥсіндірілген; Еа — Фа зәкірінің сейілу ағынымен индуцияланған ЭҚК (сейілу ағыны мен ЭҚК сейілуы 5.1 бӛлімінде қаралады); г — зәкір орамасының белсенді кедергісі.Жазылған теңдеуден генератор шығымындағы кернеудің векторын бейнелеймізU= £ + £ad+ £aq+ Еа- Е.(5.5) ӛрнегіне ҧқсас ЭҚК сейілуін жазамыз:Еа = -JlXa, мҧнда ха — сейілудің индуктивті кедергісі.Бҧл ӛрнек фаза бойынша ЭҚК сейілуінің статор тогынан 90°-қа салыстырмалы қалуын кӛрсетеді (жҥктеме тогы).11.11 сурет. Айқын полюсті генератордың векторлық диаграммасы: а — толық (негізгі); б — қысқартылған [түрлендіруші]269(11.9) және (11.11) ӛрнектерімен сәйкес ҧқсастықта Eaqжәне Ead шамаларын жазуға болады)Кернеу векторы ҥшін соңында мынаны аламызU= Е0 + Ead+ Eaq-jLxa- Іr. (11.13)Бҧл теңдеу қайталама трансформатор орамасының кернеуіне арналып жазылған (5.14) теңдеуіне сәйкес (генераторды екіншілк трансформатор орамасымен салыстырған дҧрыс, себебі онда индуцияланған ЭҚК берілген кӛздің ЭҚК рӛлін атқарады, ал желідегі кернеуге қатысты Е1 ЭҚК индукциясының алғашқы трансформатор тізбегі ЭҚК қарсы келеді). Сонымен қатар, (11.13) және (5.14) теңдеулері электр энергиясының кез келген кӛзіне жалпы мағына береді: кӛздің шығысындағы кернеу ӛздігінен ішкі кӛз кедергісінен кернеудің қҧлау шамасының ЭҚК-нан ерекшеленеді.Векторлық диаграмма (11.11, а суретін қараңыз) белсенді-индуктивті жҥктеме жағдайында бейнеленген (11.7 суреті дәл сол диаграмманы қысқартылған тҥрде береді). І тогының векторы тіреуіш векторы ретінде таңдалынған (ол арқылы барлық бҧрыштар ӛлшенеді), және 11.7 суретімен салыстырғанда қарастырылып отырған диаграммада бҧл вектор кӛлденең берілген.Жҥктемеде индуктивті кедергінің болуына байланысты зәкірдің бойлық реакциясы магнитсіздендіруші болып саналады (11.3 бӛлімін қараңыз), зәкірдің бойлық реакция ағынымен индуцияланған ЭҚК Ead векторы қоздыру орамасымен индуциялайтын ЭҚК Ео векторына қарсы бағытталған (11.9, а суретіндегідей). Зәкірдің кӛлденең реакция ағынымен индуцияланған ЭҚК Eaq векторы 11.8, а суретіндегідей E0 векторына салыстырмалы тҥрде 90° бҧрышқа қалу жағына қарай беттелген. (-j) қосылатыны келесі (11.13) теңдеу компоненті алдында І векторына салыстырмалы тҥрде 90° бҧрышқа айналып қалғанын кӛрсетеді. Соңында, Іr туындысы алдындағы минус белгісі І векторына қарсы бағытталған векторлық диаграмма.Айқын емес полюсті генератор жағдайында 11.1, а суретіндегі d, bжәне b' нҥктелеріне acd тікбҧрышты ҥшбҧрышы сәйкес келеді, оның катеттерінің EaqжәнеEad ҧзындықтары (ЭҚК ҥшін таңдалынған ауқымда), І гипотенузасының Іqжәне Іd катеттерінің ҥшбҧрышына ҧқсас (токтар ҥшін таңдалынған ауқымда). Бҧл тҧжырым xaqжәне xad кедергілерінің теңдігі жағдайында (11.9) және (11.11) ӛрнектерінен шығады.Синхронды индуктивті кедергілер. Айқын полюсті генератордың векторлық диаграммасын қарастыруды жалғастыра отырып (11.11, а суретін қараңыз), Іи ток векторы мен ЭҚК Е0 арасындағы бҧрыш bac және aeg бҧрыштарына тең екенін байқауға болады (бҧл І векторының ba және ae кесінділеріне перпендикулярлығынан және Е0 векторының ac және eg кесінділеріне перпендикулярлығынан шығады). ef= eg+ gf кесінділерін қарастырамыз. Жақтары ЭҚК ауқымында және кернеуінде ӛлшенетін age тікбҧрышты ҥшбҧрышынан мынаны аламыз: eg=lxncosy. ас кесіндісіне тең gf кесіндісі Ещ векторының модулін береді. Бҧл жағдайдаef= ІxaC°Sy+ Eaq= Іqxa + Іqxaq = Іqxq = Eq. (И.14)бҧл жерде (11.5) және (11.9) теңдеулері ескеріліп, мына белгілер енгізілгенxq= xaq+xo (11.15)және Eq= Іqxq. Қҧрамына кӛлденең осі бойынша зәкір реакциясының индуктивті кедергісі мен сейілудің индуктивті кедергісін кіретін xq шамасы көлденең осі бойынша синхронды индуктивті кедергі деп аталады.Осыған ҧқсас fd= fc+ cd кесінділерін қарастырайық. Fc кесіндісі ga кесіндісіне тең. Age ҥшбҧрышынан біз мынаны аламыз: ga= lxcsіny. Cd кесіндісі Е^ векторының модулін береді. Сонымен,fd= lxasіny+ Ead= Іdxa+ Іdxad = Іdxd = ЕФ (11.16)Бҧл жерде (11.3) және (11.11) теңдеулері ескеріліп, мына белгілер енгізілгенxd= xad+ xa (11.17)және Ed= Іdxd. Қҧрамына бойлық осі бойынша зәкір реакциясының индуктивті кедергісі мен сейілудің индуктивті кедергісін кіретін xq шамасы бойлық осі бойынша синхронды индуктивті кедергі деп аталады.Қысқартылған (тҥрленген) векторлық диаграмма. Тҥрленген векторлық диаграмманы тҧрғызу ҥшін тәжірибелік жолмен оңай анықталатын r, xq, xd шамасының мәндерін білу керек (одан әрі 11.6 бӛлімінен қараңыз). 11.11, б суретінде кӛрсетілген тҥрленген диаграмма сәйкес векторлардың бағыттарын және (11.14) және (11.16) теңдеулерін ескере отырып, негізгі диаграммадан алынады. Оның ішінде, диаграммада ЭҚК фазасы бойынша Ed тогының Іd тогынан 90°-қа қалуы бейнеленеді, оған векторлық (кешенді) теңдеуі сәйкес келеді Ed= -jldxd.(11.13) теңдеуінің орнына тҥрленген диаграмма ҥшін мына теңдеуді аламызU= Е0 + Ел + Eq- Іr, или U= Е0 - jІdxd- jlqxq- Іr. (11.18)Bfe тікбҧрышты ҥшбҧрышы Іdжәне Іq катеттері бар ҥшбҧрышқа және Ігипотенузасына ҧқсас және be ҥшбҧрышының bfe гипотенузасы Іxq-ға тең.11.12 сурет. Айқын емес полюсті генератордың векторлық диаграммасы Қарастырылып отырыған ҥшбҧрыштың b шыңы айқын полюсті генератордыңвекторлық диаграммасына жатпайды, алайда жасалған ескерту одан әрі қолданылатын болады.Айқын емес полюсті генератордың векторлық диаграммасы. Айқын емес полюсті машинадағы зәкірдің кӛлденең және бойлық реакция ағындарымен жҥретін индуктивті кедергілер бір-біріне тең: xaq= xad. Сондықтан да, синхрондық индуктивті кедергілер де осьтер бойынша тең болады ((11.15) және (11.17) ӛрнектерін қараңыз): xq= xd. Мҧндай жағдайда және, бҧрын айтылғандай 11.11 суретіндегі d, b және b' нҥктелері сәйкес. Бҧл 11.12 суретінде кӛрсетілген айқын емес полюсті генератордың векторлық диаграммасында кесінделеді. Диаграмма -Іr векторын есептемегенде қысқартылған: қуатты генератордың белсенді кедергісіндегі кернеудің тӛмендеуі аз (штрихты сызықпен орындалған қосымша тҧрғызылым 12.3 бӛлімінде қолданылады).Осьтер бойынша синхронды индуктивті генераторлардың кедергілері (xG= xq= = xd) айқын емес полюсті генератордың синхронды индуктивті кедергісі ҥшін бірдей xG белгіні қолдануға мҥмкіндік береді, сонымен қатар, (xа= xаq=xd) зәкірдің реакция ағынымен жҥретін индуктивті кедергі ҥшін бірдей белгі xa..xG және xa шамалары бір-бірімен (11.15) және (11.17) теңдеуіне ҧқсас ӛрнектермен байланысты:xc= xa+xa. (11.19)Айқын емес полюсті генератордың векторлық диаграммасы (11.12 суретін қараңыз) мына теңдеуге жауап береді(11.20)мҧнда 1хс — синхронды индуктивті кедергідегі кернеудің тӛмендеуі bfe тік бҧрышты ҥшбҧрышының катеттері Ed= ІxGsіny және Eq=ІxGcosy шамаларға сәйкес келеді. 11.5 СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРДЫҢ СИПАТТАМАСЫ Ӛзінің қолданыстағы қасиеттерін жан-жақты сипаттайтын машиналар сипаттамаларын машиналарды сынау кезінде алынады. Ҥш фазалы генератордың сипаттамасын алу ҥшін оның шығындарымен әр тҥрлі сипаттағы (белсенді, индуктивті, сыйымдылықты) реттелетін жҥктемені біріктіреді, ал қоздыру орамасын тҧрақты кернеу кӛзіне қосады және қоздыру тогының реттелу мҥмкіндігін қамтамасыз етеді. Генератор тірегін қандай да бір бастапқы қозғалтқыш арқылы номиналды жиілікпен лном айналымға енгізеді және айналым жиілігін ӛзгеріссіз ҧстап тҧрады. Сызықтық кернеуді генератор шығымдарында, жҥктеме тогында (сызықтық ток), сонымен қатар, қоздыру тогын ӛлшейді.Сыртқы сипаттамалары. Бҧл кернеу тәуелділіктері U айналым жиілігінің және қоздыру тогының тҧрақты мәндерінде І жҥктеме тогы арқылы генератор қысымында жҥреді. Сыртқы сипаттамаларын белсенді жҥктеме кезінде алады, яғни бірге тең болатын жҥктеменің қуатты коэффициентінде (cosіp= 1), индуктивті және сыйымдылықты жҥктемелерде алынады (шекті жағдайларда х cosp= 0).Сыртқы сипаттамаларды алу кезінде бастапқы болып номиналды режим немесе бос жҥріс режимі саналады. 11.13, а суретінде сыртқы сипаттамалар келтірілген, олардың алынуы кезінде алдымен генератордың номиналды жҧмыс режимі орнатылды: қоздырудың номиналды тогы кезінде 1в.ном генератор шығысында номиналды кернеу ином, ал сызықтық желілер бойынша номиналды ток 1ном ӛтетіндей етіліп жҥктеме кедергісі таңдалынды. Генераторды босату кезінде (жҥктеме кедергісінің артуы кезінде) сыртқы шығымында кернеу ӛзгермейді. Кернеудің ӛзгеру себептері (11.13) теңдеуімен сипатталады. Басты себебі болып зәкір реакциясының әсерімен машинаның қорытқы ағынының ӛзгеруі жатады. Басқа себептер: индуктивті сейілу кедергісінде кернеудің азаюы және зәкір орамасының белсенді кедергісінде кернеудің азаюы (қорытқы магнит ағынының ӛзгеруі және белсенді кедергідегі кернеудің азаюы жҥктемені және тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток генераторының сыртқы сипаттамаларын талқылауда қарастырылды (2.3 бӛлімін қараңыз)). Емкостная/ Индуктивная нагрузка – индуктивті жҥктеме Активная нагрузка - белсенді жҥктеме: cosq>= 1, Емкостная нагрузка – сыйымдылықты жҥктеме 11.13 сурет. Синхронды генератор сипаттамалары: а — жҥктемені тӛмендету тәсілімен алынған сыртқы; б — реттеуші Жҥктеме тогы аз болған сайын, соғҧрлым зәкірдің белсенді кедергісіндегі кернеудің азаюы аз болады. Зәкірдің белсенді кедергісінің болуы генератор жҥктемесінің босауына байланысты тҧрақты ток генераторында да кернеудің артуына алып келеді.Зәкір реакциясына келетін болсақ, оның әрекеті жҥктеме сипатына тәуелді. Индуктивті жүктеме кезінде зәкір реациясы бойлық магнитсізденуші болып табылады (11.3 бӛлімін қараңыз). Босау кезінде зәкір реакциясы азайып, генератор шығысындағы кернеу артады. Осылай, индуктивті жҥктеме кезінде зәкір реакциясы мен зәкірдің белсенді кедергісі бір бағытта кернеудің ӛзгеруіне қарай әрекет етеді. Белсенді жҥктеме кезінде ток кӛбіне кернеудің артуымен бірге жҥреді, себебі бҧл кезде кӛлденең осі бойынша зәкір реакциясы әлсірейді (белсенді жҥктеме кезіндегі қорытқы ЭҚК ӛзгерісінің мҥмкін болатын ӛзгерістері 11.3 бӛлімінде қаралған).Сейілу ағынының индуктивті кедергісінде кернеудің азаюының әсері ресми тҥрде зәкір реакциясының әсерімен қатар жҥреді, бҧл жерде xqжәне xd синхронды индуктивті кедергілердің енгізілген шамаларын басшылыққа алады((11.15) және (11.17) ӛрнектерін қараңыз). Бҧған қоса, зәкір реакциясының сәйкес бойлық және кӛлденең ағындарымен индуцияланған ЭҚК EaqжәнеEad орнына (11.14) және (11.16) ӛрнектерімен анықталатын ЭҚК Eqжәне Ed, қарастырылады, және (11.13) кернеу теңдеулерінің орнына (11.18) қарастырылады.Сыртқы сипаттамалары бойынша кернеудің пайыздық ӛзгерісі анықталады: (11.21)Мҧндағы Е0 — осы режимде кернеуге тең болатын бос жҥріс режиміндегі генератор ЭҚК.Сыртқы сипаттамалар генератордың негізгі пайдаланушылық сипаттамалары болып табылады.Реттеуші сипаттамалар. Генератор шығымдары мен айналым жиілігіндегі кернеудің тҧрақты мәндері кезіндегі 1в генераторы қоздыру тогының І жҥктеме тогына тәуелділігі ҧсынылады. Сыртқы, реттеуші сипаттамалар секілді әр тҥрлі жҥктеме тҥрлері ҥшін алады (жҥктеме қуатының әр тҥрлі коэффициенттері ҥшін). Бҧл сипаттамалар U кернеуінің генератор шығымында ӛзгеріссіз қалуы ҥшін қоздыру тогын қаншалықты ӛзгертуге болатынын кӛрсетеді (оның шініде, ином номиналды теңдеуіне тең болады). Оларды реттеуші қҧрылғыны таңдау мен жобалау ҥшін қолданады.Әр тҥрлі жҥктеме тҥрлеріне арналған реттеуші сипаттамалар 11.13, б суретінде келтірілген. Индуктивті жҥктеме кезінде жҥктеме тогы артқан кезде болатын реттелмейтін генератор шығымдарындағы кернеудің азаюы аса маңызды. Сондықтан да, кернеуді ӛзгеріссіз ҧстап тҧру ҥшін қоздыру тогының кӛп ӛзгерісі керек болады, себебі қоздыру тогын негізгі магнитті ағын анықтайды, яғни индуциялайтын ЭҚК анықтайды. ((9.13) ӛрнегін қараңыз). Индуктивті және белсенді жҥктемелерде жҥктеме тогының ӛсуімен қоздыру тогын да арттыру керек, ал сыйымдылықты жҥктемеде — зәкірдің магниттеуші әсерін ӛтеу ҥшін азайту керек.,б суретіндегі 1в0 символы ретінде қоздыру тогы белгіленген, онда бос жүріс режиміндегі кернеу номиналдыға тең болады(Е0 = Uном).Реттеуші сипаттамалары бойынша жҥктеме тогы нӛлден номиналды мәнге дейін ӛзгергендегі кернеудің ӛзгеріссіз мәніне сәйкес келетін қоздыру тогының пайыздық ӛзгерісі анықталады:(11.22)Бос жҥріс режимінің сипаттамасы (БЖС). Генератордың тҧйықталған сыртқы тізбегінде (І = 0) және ротордың тҧрақты айналым жиілігінде орамадағы индуцияланған ЭҚК Е0 статорының 1в қоздыру тогына тәуелділігін кӛрсетеді. Бҧл сипаттама машинаның магнитті тізбегінің қанығуын бағалауға мҥмкіндік береді; оның кӛмегімен векторлық диаграммалар және басқа да машина сипаттамалары тҧрғызылуы мҥмкін. Бос жҥрістің сипаттамалық тҥрі 11.14 суретте екі басқа да сипаттамалармен бірге кӛрсетілген, олар алда қарастырылатын болады.ХХХ осьтері бойынша, Е0 және 1в шамаларының орнына кӛбіне Е0= Е0/ином и 10= 1в/1в.ном. салыстырмалы шамаларда қҧрылған әр тҥрлі генераторлардың бос жҥріс сипаттамасы бір-бірінен болар болмас ерекшеленеді. Орташа және ҥлкен қуатты генераторлар бойынша тәжірибелік мәліметтерді жалпылау негізінде алынған орташа ХХХ қалыпты ХХХ деп аталады. Қайта қҧрылған генератордың сипаттамасы номиналдыға жақын болуы керек. Тәжірибе жҥзінде алынған және номиналды сипаттамалардың айырмашылығы генератордың дҧрыс емес есептелгенін меңзейді. Оның ішінде, экспериментті және номиналды сипаттамалардың тҥзу сызықты бӛліктерінің сәйкес келмеуі әуе саңылауының дҧрыс емес таңдалғаны туралы айтады.Синхронды генератор мен тҧрақты ток генераторының бос жҥрісінің сипаттамалары ҧқсас.сурет. Синхронды генератордың (бос жҥрісті, жҥктемелі және ҥшфазалы қысқа тҧйықталу) және реактивті ҥшбҧрыштың (сипаттамалық) сипаттамасы. Синхронды генератордың номиналды сипаттамасы 2.3 суретінде 3 есептемелік сипаттамасына ҧқсас координаталар басы арқылы ӛтеді. Қоздыру тогын азайту кезінде тәжірибелік жолмен алынған сипаттама 2.3 суретіндегі 2 сипаттамасына ҧқсас. Ол қалдық ЭҚК-ға сәйкес келетін Еост нҥктесіндегі осін қиып ӛтеді, ол шамамен номиналды кернеуден ином 2...3 % тең. ЭҚК Еост машинаның магнитті ӛрісінің қалдығымен қҧрылады.Жҥктемелі сипаттамалар. Тҧрақты жҥктеме тогы (оның ішінде, номиналды ток) және тҧрақты айналым жиілігі кезіндегі генератор қысқышындағы кернеудің U қоздыру тогына 1в тәуелділігін кӛрсетеді. Әр тҥрлі жҥктемелер бойынша қҧрылған жҥктемелік сипаттамалар ҥлкен не аз дәрежеде бос жҥріс сипаттамасымен сәйкес келмейді, себебі бҧл қоздыру тогы кезіндегі ЭҚК генератор мәні оның шығымында кернеу мәндерімен сәйкес келмейді. Генератор қасиеттерінің талдауы ҥшін индуктивті жҥктеме (cosіp= 0, ф = + 90°). кезінде қҧрылған жҥктемелі индуктивті сипаттаманың маңызы зор (НИХ, 11.14 суретін қараңыз). А1 нҥктесінің сипаттамасы генератор шығымындағы жҥктеменің номиналды тогына 1ном және номиналды кернеуіне ином сәйкес келеді. Осы параметрлер орындалатын қоздыру тогы қозыдырудың номиналды тогы 1в.ном болып табылады. А1 сол жақ нҥктесінде орналасқан әр нҥктені екі тҥрмен алады:1)Қоздыру тогын тӛмендетеді; осы кезде ЭҚК генераторы мен жҥктеме тогы азаяды;2)Жҥктеме кедергісі қоздыру тогының жаңа мәнінде жҥктеме тогы бастапқы мәнге 1ном ие болатындай етіп азайтады.Сонымен, алдыңғыдан сол жақта орналасқан жҥктеме сипаттамаларының әр нҥктесін жҥктеменің азғантай кедергісі кезінде алады.Тәжірибелік жолмен алынатын НИХ бӛлігі 11.14 суретте тҧтас сызықпен кӛрсетілген.Координатты жазықтықтағы кӛлденең осінде орналасқан А сипаттамалық шеткі нҥктесі генератор шығымындағы кернеудің нӛлдік мәніне және жҥктеме кедергісінің нӛлдік мәніне сәйкес келеді, яғни қысқа тҧйықталу режиміне. Осылай, 1вк тогы— бҧл қоздыру тогы, онда генератордың қысқа тҧйықталу тогы номиналды токқа 1ном тең болады. Кӛлденең осі бар жҥктеме сипаттамасының А қиылысу нҥктесін қысқа тҧйықталу сипаттамасынан табады.Номиналды жҥктеме тогы ҥшін қҧрылған жҥктеме сипаттамалары басқа жҥктеме сипаттамаларында дәл солай А нҥктесі арқылы ӛтеді. Негізінде, қысқа тҧйықталу режимі белсенді, индуктивті және сыйымдылықты барлық жҥктеме кедергілерінің нӛлге теңдігін кӛрсетеді.Басқа жҥктеме сипаттамасының нҥктелері белсенді жҥктеме кезінде НИХ-қа қарағанда жоғары орналасады, себебі зәкірдің кӛлденең әсері бойлық магнитсіздендірушіге қарағанда аз дәрежеде машинаны магнитсіздендіреді (11.3 суретін қараңыз). Сыйымдылықты жҥктеме кезіндегі жҥктеме сипаттамасы одан да жоғары ӛтеді, оған қоса, қоздыру тогының кейбір мәнінде ол бос жҥрістің сипаттамасымен қиылысады, және одан әрі жоғарыда орналасады, бҧл генератор шығымында кернеудің ЭҚК-дан жоғары болатын зәкірдің бойлық магнитсіздендіру реакциясымен тҥсіндіріледі.Ҥш фазалы қысқа тҧйықталу сипаттамасы (ҚТС, 11.14 суреті). Бҧл генератордың зәкір тогының С1, С2, С3 зәкір орамасының қысқа тҧйықталған шығымындағы және ӛзгеріссіз айналым жиілігіндегі қоздыру тогына тәуелділігін кӛрсетеді. Мҧнда зәкір тогы қысқа тҧйықталу тогы болып табылады 1к.Зәкір орамасының белсенді кедергісі индуктивтімен салыстырғанда аз болуы есебінен қысқа тҧйықталу тогы ЭҚК-дан 90° қалыс қалады және зәкірдің бойлық магнитсіздендіру реакциясын қҧрады. Зәкірдің ҥлкен магнитсіздендіру реакциясы салдарынан машинаның магнитті тізбегі қанықпаған болып табылады және ҚТС түзу сызықты кӛрсетеді. Бҧрын айтылғандай, 1вк белгісі ретінде қоздыру тогы белгіленген. Онда қысқа тҧйықталу тогы !к номиналды токқа тең !ном.Ҥшфазалыға қоса, екі фазалы және бір фазалы қысқа тҧйықталуды ажыратады. Екі фазалы тҧйықталу кезінде генератордың екі шығымы (С1 және С2, С2 және С3 немесе С3 және С1) бір-бірімен электр арқылы қосылған. Бір фазалы қысқа тҧйықталуда статор орамасының бір фазасы тҧйықталған болады. Сол зәкірдің бір қоздыру тогында ҥшфазалы ТС кезінде зәкір тогы аз болады, ал бір фазалыда – кӛп болады. Бҧл зәкірдің магнитсіздендіруші әсері тура реттілік токтарымен қҧрылады, ал ҥшфазалы ТС кезінде зәкір орамасында тек осы токтар ӛтеді. Бір фазалы ТС режимінде кері реттілік тогы ҥлкен мәнге ие, ал зәкірдің магнитсіздендіру әсері аз болып қалады (токтардың симметриялы емес ҥшфазалы жҥйесінің ыдырауы – тура ток, кері және нӛлдік реттілік – теориялық электротехникада зерттеледі). 11.6. СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОР ПАРАМЕТРЛЕРІНІҢ АНЫҚТАМАСЫ Жалпы ескертулер. Айтарлықтай дәрежеде оның қолданыстағы қасиеттерін анықтайтын генератордың маңызды параметрлеріне синхронды индуктивті кедергі, индуктивті сейілу кедергісі, сонымен қатар, қысқа тҧйықталу арақатынасы жатады. Осы параметрлерді табу ҥшін бос жҥрістің сипаттамасымен, номиналды ток ҥшін жасалған жҥктемелі индуктивті сипаттамасымен және ҥшфазалы қысқа тҧйықталу сипаттамасымен қолданады (11.14 суретін қараңыз). Ең алдымен индуктивті жҥктеме және қысқа тҧйықталу кезіндегі генератордың векторлық диаграммаларын қарастырамыз.Индуктивті жҥктеме кезіндегі синхронды генератордың векторлық диаграмма (11.15, а суреті) толық векторлық диаграмманың жеке жағдайы болып табылады (11.11, а суретін қараңыз). Индуктивті жҥктеме кезіндегі зәкір реакциясы бойлық магнитсіздендіруші болып табылады және зәкір реакциясы полюс ағындарымен индуцияланған ЭҚК Е0 қарсы бағытталған ЭҚК Ead индуцияланады. (11.11) ӛрнегіне сәйкес Ead= -jІdxad. Бҧл жағдайда зәкір тогының барлығы бойлық ток болып табылады: І[d= І. (Еп = -jІxa) сейілу ағынымен индуцияланған ЭҚК векторы І тогының векторына перпендикуляр және Ead векторымен бағытталған.Генератор шығуындағы кернеу (11.13) теңдеуімен анықталады. Бҧл теңдеуде белсенді кедергідегі кернеудің Іr тӛмендеуін пайдаланып, Іrжәне индуктивті жҥктеме кезінде болмайтын зәкірдің кӛлденең ағынымен индуцияланған ЭҚК Eaq жоямыз. Мынаны аламыз (11.23)сурет. Синхронды генератордың векторлық диаграммалары: а — индуктивті жүктеме кезінде; б — қысқа тұйықталу кезінде Мҧнда Ead ЭҚК орнына оның ӛрнегі зәкірдің бойлық реакциясымен сипатталатын ток пен индуктивті кедергі арқылы жазылған.(11.23) теңдеуіне (11.15, а суретін қараңыз) векторлық диаграммасы жауап береді, онда Ed= -jІxd, векторы кӛрсетілген, мҧнда xd— бойлық осі бойынша синхронды индуктивті кедергі берілген ((11.17) ӛрнегін қараңыз).Генератордың қысқа тҧйықталуы кезінде оның шығымындағы кернеу нӛлге тең, ал ток іс жҥзінде таза индуктивті болып саналады. Сол ҥшін (11.23) теңдеуін қолдана отырып ЭҚК теңдеуін жазамыз:£0 - jltXad-Яа= Ео - jІA= 0. (11.24)Қысқа тҧйықталу кезіндегі векторлық диаграмма 11.15, б суретінде кӛрсетілген. Бойлық осі бойынша синхронды индуктивті кедергінің қанықпаған мәнінің анықтамасы. £q - jІRxd= 0 (11.24) теңдеуінен генератордың қысқа тҧйықталуы кезінде векторлар модульдерінің теңдігін байқауға болады: Е0 = І¥xd(11.15, б теңдеуін қараңыз). Синхронды индуктивті кедергінің мәні тҧрақты болып саналмайды xd; ол генератордың магнитті тізбегінің қанығу дәрежесіне байланысты. Қысқа тҧйықталу режимінде магнитті тізбек қанықпаған; бҧл жағдайда бойлық осі бойынша синхронды индуктивті кедергінің х£н қанықпаған мәні туралы айтылады х£н.Осылай,(11.25)мҧнда Е0 — ХХХ бастапқы тҥзу сызықты аймағына сәйкес келетін !в аз қоздыру тогы кезінде қоздыру орамасының ағынымен индуцияланған генератор ЭҚК-і (бҧл сипаттама аймағы машинаның қанықпаған магнитті тізбегіне сәйкес келеді).Іс жҥзінде хНн анықтау ҥшін Я аз мәнін қолданады, ал мысалы, £0 қоздыру тогының мәні, онда кернеу бос жҥріс режимінде номиналдыға тең (Е0 = Нном). Алайда,мҧнда (11.25) формуласы алымында Е0 = U^ мәнін емес, Е мәнін қою керек, ол ордината секілді екі тҥзудің қиылысу нҥстесімен анықталады: бастапқы ХХХ аймағының жалғасы болып табылатын тҥзу ON және кӛлденең ось нҥктесінен !в0 абсциссасымен шығатын тік ВN (11.14 суретін қараңыз). !в0 қоздыру тогына сәйкес келетін ҥшфазалы қысқа тҧйықталу тогы !к0 деп белгіленеді және ВL кесіндісімен анықталады. Шаманың әр қайсысы — қоздыру тогы ЭҚК және қысқа тҧйықталу тогы — ӛзінің жеке ауқымында сипаттамалары бойынша анықталады.Сонымен, синхронды индуктивті кедергінің қанықпаған мәні тҥзетілген HXX және HKZ арқылы анықталады:(11.26)Бойлық осі бойынша синхронды индуктивті кедергінің қаныққан мәнінің анықтамасы. Қоздыру тогы артқан кезде генератордың магнитті тізбегінің қанықтығы артады, ал синхронды индуктивті кедергінің мәні xd кемиді. Индуктивті жҥктеме кезінде (11.23) теңдеуіне сәйкес U=Ео - jlxd,себебі xd= xad+xc болады. Осы теңдеуге кіретін барлық векторлар бір тҥзудің бойында жатқандықтан (11.15, а суретін қараңыз), мынадай арифметикалық теңдікті аламыз U= Е0 - lxd,ол жерден аламызXd= . (11.27)Машинаның магнитті жҥйесінің қанығуын ескере отырып табылған xd мәні синхронды индуктивті кедергінің қаныққан мәні деп аталады.Индуктивті жҥктеме кезінде генератор кернеуі номиналды иномға тең болатын Дном қоздыру тогы ҥшін синхронды индуктивті кедергінің қаныққан мәні мынаған теңXd= Е° -Uhom = (11.28)1ном 1номмҧнда А1С1 — ЭҚК ауқымында және кернеуінде ӛлшенетін ХХХ және НИХ арасындағы ҧзындық (11.14 суретін қараңыз); 1ном — жҥктеме сипаттамасы алынған статордың номиналды тогы.Қысқа тҧйықталудың арақатынасын анықтау. Қысқа тҧйықталу арақатынасы (ҚТА) — генератордың бірқатар қасиеттерін талқылауға мҥмкіндік беретін есептеу шамасы, мысалы, желімен бірге оның жҧмысының тҧрақтылығы туралы. КТА анықтамасы бойынша келесідей ӛрнектеледі: (11.29) мҧнда 1к0 — 1в0 қоздыру тогы кезіндегі ҥшфазалы қысқа тҧйықталу тогы (бҧрын айтылғандай, 1в0 — қоздыру тогы, мҧнда кернеу бос жҥріс кезінде номиналдыға тең болады: Е0 = ином).Қысқа тҧйықталу сипаттамасы тҥзу сызықты беретіндіктен (тура пропорционалдық графигі), ҚТА қоздыру тогының сәйкес мәндерінің арақатынасы ретінде есептелінуі мҥмкін, себебі мҧндай тікбҧрышты ҥшбҧрыштардың сәйкес катеттері OBL және OAK пропорционал болады (11.14 суретін қараңыз):  (11.30)Бҧл жерде 1вк — 1к қысқа тҧйықталу тогы 1ном номиналды токқа тең қоздыру тогы болады.ҚТА аз синхронды машиналар жҥктеменің тербелісі кезінде кернеудің ҥлкен ӛзгерісімен сипатталады және параллельді жҧмыс кезінде тҧрақтылығы аз болады.Синхронды айқын емес полюсті машиналардың ҚТА-сы (мысалы, турбоге- нераторлар) 0,5...0,7 қҧрайды (яғни, оларда 1к0 1ном қарағанда аз болады және сәйкесінше 1в0 1вк қарағанда аз болады). Қуатты синхронды айқын емес полюсті машиналардың ҚТА- сы әдетте ОКЗ 1,0.1,4 аралығында болады. Орташа және аз қуатты айқын емес машиналардың бҧл параметріндегі мәні 2,0 және одан жоғарыны қҧрайды.Индуктивті сейілу кедергісін анықтау. Индуктивті кедергі хп келесідей орындалады:■НИХ-ғы номиналды кернеуге сәйкес келетін А1 нҥктесінен сол жақта (11.14 суретін қараңыз), сәйкес ауқымдағы 1в к қоздыру тогына тең болатын А101 кесіндісін артқа қалдырады: А101 = 1вк = АО;■01 нҥктесі арқылы S1 нҥктесінде ХХХ-пен қиылысқанға дейін бастапқы тҥзу сызықты ХХХ аймағына параллель болатын тҥзуді жҥргізеді;■S1 нҥктесінен S1T1 перпендикуляр болатын А101 тҥзуін жҥргізеді. S1T1 перпендикуляр ҧзындығы (кернеу ауқымында) индуктивті сейілу кедергісінде кернеудің азаюын келесідей кӛрсетуге болады: S1T1= 4омхп. Сонда, хп мәнін анықтау кезінде орындалатын қҧрылымдардың тҥрі келесі бӛлімде тҥсіндіріледі.Сипаттамалық ҥшбҧрыш. хп мәнін анықтау кезінде қҧрылған S1T1A1 ҥшбҧрышы синхронды генератордың сипаттамалық үшбұрышы деп аталады (11.14 суретінде ол штрихталған). Бҧл ҥшбҧрыштың T1A1 катеті зәкір тогымен қҧрылған МҚК-не пропорционал болады, яғни, зәкір реакциясын сипаттайды: егер зәкір реакциясы болмаса, онда қысқыштарда Нном кернеу генераторын алу ҥшін қоздыру тогын алу керек болады 4.ном = ОС орнына ІBном = OC –TjAj 4.ном = ОС (тҧрақты ток генераторының сипаттамалық ҥшбҧрыш арақатынасында 2.3 бӛліміндегі келтірілген талқылауларды қараңыз). Зәкір реакциясы (11.31)зәкірдің бойлық реакция ағынымен анықталатын xad индуктивті кедергісінде кернеудің азаюын анықтайтын CtS[ тік кесіндісімен беріледі: 1номхad= QAj- S{Aj= ClS[(тағы векторлық диаграммадағы сәйкес кесінділерді қараңыз, 11.15, а суреті)Бҧрын айтылғандай, сейілу ағынының әсері сипаттамалық ҥшбҧрыштың S1T1 катетімен анықталады. Кӛлденеңді осьте осы фактор МҚК-не пропорционал сейілу ағынымен байланысты 01T1 кесіндісімен ескеріледі.Жҥктеме сипаттамасы зәкірдің айнымалы тогы кезінде алынған, одан мынадай тҧжырым жасауға болады, әр тҥрлі НИХ нҥктелері ҥшін қҧрылған сипаттамалық ҥшбҧрыштар біріне бірі тең. Бҧл осы қоздыру тогы ҥшін қҧрылған сипаттамалық ҥшбҧрышты оның S1 шыңы бос жҥрістің сипаттамасы бойынша сырғанайтындай етіліп ӛзіне параллель болатындай етіп орналастыру керек, ал А1 шыңы жҥктемелі индуктивті сипаттаманы бейнелейді (осы тәсілмен қҧрылған НИХ алынғаннан біршама эксперименталды тҥрде ӛзгеше болады). STA сипаттамалық ҥшбҧрышы, оның кӛлденең катеті 1в осінде жатыр, оның бос жҥрісінде тҥзу сызықты сипаттамалық аймағында S шыңы бар.Бҧрын айтылғанды қорытындылаймыз. Қоздырудың әр тҥрлі нҥктелерінде сипаттамалық ҥшбҧрыш ХХХ және НИХ координатты жазықтығында әр тҥрлі кҥйлерге енеді. Оған қоса, сейілу ағынының әсерін анықтайтын ОТ және ST кесінділерінің ҧзындықтары ӛзгеріссіз қалады. Ӛзгеріссіз болып зәкір реакциясын сипаттайтын (зәкірдің МҚК-не пропорционал) ТА кесіндісінің ҧзындығы да жатады. Алайда, қоздыру тогын арттыру кезіндегі магнитті қанығудың артуымен байланысты сипаттамалардың қисық- сызықтылығынан зәкір реакциясымен сипатталатын (1в.ном қоздыру тогы кезінде осы кесіндінің ҧзындығы QSj') индуктивті кедергідегі Іxad кернеудің тӛмендеуін анықтайтын тік кесінді ҧзындығы ӛзгеріссіз қалады. Қоздыру тогы кӛп болған сайын, Іxad, мәні аз болады, бҧл қоздыру тогының артуы кезіндегі синхронды индуктивті кедергінің xd тӛмендеуі туралы баяндалғанмен тура келеді (кедергі xd –сі xc тҧрақты мәнінде xad кедергісінің ӛзгеру есебінен ӛзгереді. 11.7.СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫ ҚОЗДЫРУ Қоздыру жҥйелері туралы жалпы кӛзқарас. Синхронды генераторлардың ротор орамдары (қоздыру орамдары) қуат беру кӛзін ӛзіне қоздырғыштар деп аталатын тҧрақты кернеу кӛздерінен алады. Қоздырғыш қуаты генератор ӛндіретін қуаттың 0,3...3%-ын қҧрайды. Қуатты генераторлардың қоздыру тізбегінің кернеуі 650 В-тан аспайды. Қоздыру тогын реттей отырып, синхронды генератор ЭҚК-ін ӛзгертеді. Кӛмекші және реттеуші қондырғылардың қоздырғыш жиынтығы қоздыру жҥйесі деп аталады.Қоздыру жҥйелері екі топқа бӛлінеді: т ә у е л с і з қ о з д ы р у ж ҥ й е л е р і, онда тҧрақты кернеу кӛздері не тура қондырғылары бар ауыспалы кернеу кӛздері қолданылады және ӛ з д і г і н е н қ о з у ж ҥ й е л е р і, олар ток кӛзін негізгі синхронды генератордан бәсеңдетуші трансформаторлар мен тҥзулеткіш қондырғылары арқылы алады. Маңызды кҥйді аз қуатты т ҧ р а қ т ы м а г н и т т е р і бар генераторлар алады, онда ротордың орамасы жоқ, тҧрақты магнит болып саналады. Мҧндай машиналарды шартты тҥрде ӛздігінен қоздыру генераторларына жатқызады, себебі, олар бӛтен энергия кӛзін қажет етпейді.Электр станцияларында орнатылған синхронды генераторлар параллельді жҧмысқа қосылған. Параллельді жҧмыстың ерекшеліктері 12 - бӛлімде қарастырылады. Мҧнда айта кетуге болатын жайт, генераторлардың қоздыруын реттеу олардың параллельді жҧмысының тҧрақтылығын арттыруға мҥмкіндік береді. Оның ішінде, қысқа тҧйықталуларда орын алатын желідегі кернеудің терең тӛмендеуі кезінде параллельді жҧмыстың тҧрақтылығын сақтау ҥшін қоздыруды үдету, яғни жоғарғы мәнге дейін қоздыру кернеуінің тез артуы. Қоздыру жҥйелерінің маңызды параметрлеріне үдету дүркінділігі жатады, яғни жоғарғы кернеудің [/впот номиналдыға Ujj.h^ қатынасы және қоздыру кернеуінің ӛсу жылдамдығымен анықталатын жылдам әсер ету. Турбогенераторлардың ҥдету дҥркінділігі 2-ден кем болмау керек, ал гидрогенераторлардың дҥркінділігі – 1,8-ден кем болмау керек. Турбогенераторлар мен гидрогенераторлардың қоздыру кернеуінің ӛсу жылдамдығы секундына 1,3^.^ кем болмау керек. Алыс электр берілістеріне жҧмыс істейтін қуатты гидрогенераторлардың ҥдету дҥркінділігі 3.4 және қоздырудың ӛсу жылдамдығы секундына 10 U^^ дейін болуы керек.Синхронды генераторлардың тәуелсіз электромашиналы қоздыруы (11.16, а суреті). Бірқатар кемшіліктері бар, бірақ, қазіргі уақытқа дейін қуаттылығы 100 МВт-қа дейінгі генераторлар ҥшін қолданылып келеді. Қоздырғыш ретінде бҧл қоздыру жҥйесінде тҧрақты ток генераторы қолданылады, оның тірегі синхронды генератордың тірегімен қосылған (бҧл жағдайда генераторлар бір тіректе болады). Сызбанҧсқада G әрпімен синхронды генератор белгіленген. К выпрямителям-тҥзеткіштергеОт выпрямителей-тҥзеткіштерден - сурет. Тәуелсіз қоздырудың қысқартылған жҥйелері: а — тҧрақты ток генераторының электромашиналығы; б — компаундтаумен бірге; в — кӛмекші индукторлы генераторды қолдана отырып жоғары жиілікті; г — тиристорлы Сызбанҧсқадан кӛрінгендей, синхронды генератордың қоздыру орамасы LG болып қоздырғыш жҥктемесі саналады GE(бҧл белгідегі Е әрпі excіtatіon дегенді білдіреді— генератордың қоздыру). GE қоздырғышында параллельді қоздырғыш бар; оның қоздыру орамасы LGE деп білгіленген. 11.16, а суретінде электр машина қоздырғышының қарапайым сызбанҧсқасы берілген, онда генератор қоздыруының кернеуін реттеу қоздырғыштың қоздыру тізбегінде Лрег реттегіш реостатымен жҥзеге асырылады. Қоздыруды ҥдету Лрег кедергісін ҧштастыру арқылы жҥзеге асырылады, яғни оның шығымдарын нӛлдік кедергімен тҧйықтау арқылы (сызбанҧсқада ҧштастыру тізбегі кӛрсетілмеген).Генератор кернеуін автоматты ҧстап тҧру ҥшін тҧрақты деңгейде қоздыру жҥйесі автоматты қоздыру реттегішімен толықтырылады, ол генератор шығымындағы кернеуге қоздыруға әсер етеді (қоздырудың автоматты реттегіштері энергия жҥйелерінің автоматика жҥйелерінде қарастырылады).Қоздыруды компаундтау (11.16, б сурет). Синхронды генератордың тҧрақтылығын арттыру ҥшін және ЭҚК автоматты реттелуін қамтамасыз ету ҥшін қоздыруды компаундтау керек. (тҧрақты ток генераторлары ҥшін компаундтау және аралас қоздыру 2.5 бӛлімінде қарастырылған). Синхронды генератор қоздырғышын компаундтау кезінде магнитті ағын автоматты тҥрде генератор зәкірінің тогымен автоматты тҥрде реттеліп отырады. Компаундтау тізбегіне ТА ток трансформаторлары және VD ҥшфазалы диодты тҥзеткіші кіреді. Ток ӛзгергенде синхронды генератор зәкірінде LGE қоздыру орамасында GE электр машинасының қоздырғышының тогы ӛзгереді, соның салдарынан қоздырғыштың кернеуі және G синхронды генератор орамасындағы ток ӛзгереді.Қоздыруды компаундтау генератор тогының ӛзгерісіне әсер ететінін байқауға болады, бірақ, кернеу мен қуат коэффициентінің ӛзгерісіне cos<p әсер етпейді. Сондықтан да, генератор шиналарындағы кернеуді ҧстап тҧрады, егер ол ӛзгерсе ток бҧл кезде ӛзгеріссіз қалады. Қуат коэффициенті ӛзгерген кезде кернеу қалыпты деңгейден тікелей ауытқуы мҥмкін. Осы себептен компаундтау тізбегі, ӛз кезегінде, магнитті ҥдеткіш негізінде орындалған автоматты корректорлы қуат берумен толықтырылады.Электр машиналарының қоздырғыштары бар қоздыру жҥйелерінің бір кемшілігіне желідегі кернеудің терең тӛмендеуі жағдайында қоздыру тогының жоғары емес ӛсу жылдамдығы жатады.Басқа кемшілікке жоғары айналым жиілігі бар турбогенераторлар жатады. Ол щетка мен коллектор жҧмыстарының ауыр шарттары мен діріл салдарынан электр машиналы қоздырғыштардың сенімділігінің аздығымен сипатталады. Қуатты генераторларда (150 МВт-тан жоғары) қоздыру қуаты біршама маңызды саналып, сенімді қоздырғышты орындау қиындай тҥседі - 3000 айн/мин айналым жиілігімен тҧрақты ток генераторы. Қоздырғыш жҧмысының сенімділігінің арту мәселелерін шешудін біріне механикалық редуктордың кӛмегімен оның айналым жиілігінің тӛмендеуі жатады, алайда қосымша механикалық берілу қоздыру жҧмысының кемшілігі болып табылады.Кӛмекші индукторлы генераторды қолдана отырып тәуелсіз қоздыру жҥйесі (11.16, в сурет). Қоздырудың ең жетілген жҥйесі кӛмекші машина ретінде жоғары жиілікті инд укт орл ы синх ронды ген ераторды қолдануға негізделген.Еск ерт у. Индукторлы генератор — айнымалы токтың электр машинасы, оның роторында орама болмайды, яғни сырғыма байланыстары болмайды. Зәкірдің ҥшфазалы орамасы мен қоздыру орамасы статорда орналасады. Ферромагнитті ротор тісті болып келеді. Мҧндай ротордың айналуы кезінде ауыспалы ЭҚК алуға қажетті қоздыру орамасының магнитті ағынының ӛзгеруі жҥреді. Сырғыма байланыстардың болмауы жоғары жиілікті машинаны орындауға мҥмкіндік береді.G негізгі синхронды генератордың қоздырғышының рӛлін атқаратын GE индукторлы генератор тірегі соңғының тірегімен қосылған. Индукторлы генератор 3000 айн/мин айналым жиілігінде 500 Гц жиілікпен кернеу ӛндіреді. Кӛмекші генератордың кернеуінің жоғары жиілігі қоздырғыш жҥйесінің жылдам әрекет етуін арттырады.GE генераторы статорына ҥш қоздыру орамасын салады. Олардың біреуі (LGE1) біртіндеп диодты тҥзеткішпен VD және негізгі синхронды генератордың LG қоздыру орамасымен біріккен. Қысқа тҧйықталу кезінде энергия жҥйесінде қоздыру орамасының біртіндеп бірігуі ротордағы токтың бірден секіруі кӛмекші және негізгі генераторлардың қоздыру тогының бірден артуына алып келеді.Индукторлы генератордың екі басқа орамдарын (LGE2 және LGE3) тҥзеткіштер арқылы GEA қосалқы қоздырғышынан алады. Қосалқы қоздырғыш — G негізгі генераторы GE қоздырғышы болып табылатын генератор (GEA белгісіндегі А белгісі addіtіonal— қосымша). Қарастырылып отырған GEA қоздыру жҥйесі— бҧл тҧрақты магнитті кӛрсететін ротор генераторы және онда индукторлы генератордағыдай сырғыма байланыстар болмайды. Бҧл қосалқы қоздырғыштың кернеу жиілігі 400 Гц тең.LGE2 орамасының ток қоздырғышы қоздырудың автоматты қоздырғышымен реттеледі (АВР), ал LGE3 орамасының ток қоздырғышы байланыссыз қоздыруды ҥдету (БҚҤ) қондырғысымен реттеледі. АРВ қондырғысымен басқарылатын кернеу G негізгі генераторының шығымындағы кернеуге пропорционал болады (генератор мен АРВ арасында сызбанҧсқада кӛрсетілмеген кернеу трансформаторы қосылған). АРВ ӛзінің қалыпты режимінде генератор кернеуін ҧстап тҧрады.УБФ қондырғысымен басқарылатын ток генератор зәкірінің тогына пропорционал (ток УБФ-ке ТА ток трансформаторы арқылы тҥседі). УБФ генератордың бастапқы қоздыруын қамтамасыз етеді, ал қоздыру ҥдеткішін кернеу тӛмендеген кезде 5 % болады.Жоғары жиілікті жҥйені кӛмекші индукторлы генератормен қолданған кезде екіге тең қоздыру ҥдеткішінің дҥркінділігіне жетеді және қоздыру кернеуінің ӛсу жылдамдығы секундына 2ив.ном тең болады.Тәуелсіз тиристорлы қоздырғыш жҥйесі (11.16, г сурет). Ең жылдам әсер еткіш және екіден аса қоздыру ҥдеткішінің дҥркінділігін алуға мҥмкіндік береді. Бір тіректе G негізгі синхронды генераторымен бірге GE кӛмекші синхронды генераторы орналасқан. Келтірілген сызбанҧсқадан кӛрінгендей, кӛмекші генератор статорының ҥшфазалы орамасында орам бөліктерінің кернеуін қолдануға мҥмкіндік беретін аралық шықпалары бар. GЕ генераторының статор тізбегінде тиристорлардың екі тобы бар: VS1 қолданыстағы тобы және VS2 ҥдеткіш. Айнымалы ток жағында (яғни, кӛмекші генератор статорының орамасы жағында) тиристорлардың қолданыстағы тобы толық емес кернеуге қосылған, ал ҥдеткіш топ — толыққа қосылған. Тҧрақты ток жағында тиристорлардың екі тобы параллельді қосылған және негізгі генератор қоздырғышының орамасына қосылған.Генератордың қалыпты режимінде қолданыстағы топтың басқарушы электродтарына S1 тиристорларды ашатын потенциал беріледі, LG орамасы бойынша қоздыру тогы ӛтеді (сызбанҧсқада тиристорлармен басқару тізбегі кӛрсетілмеген). Мҧнда тиристорлардың ҥдеткіш тобы іс жҥзінде жабық.Қоздыру ҥдеткішінің режимінде кӛмекші генератордың толық кернеуінен қуат алатын VS2 тобының тиристорлары толық ашылады және ҥдету тогын береді. Мҧнда тиристорлардың қолданыстағы тобы ҥдеткіш топтың ең жоғары кернеуімен жабылады.GE кӛмекші генераторы ӛздігінен қоздыру генераторы болып табылады. LGE қоздыру орамасы осы генератордың статор орамасының бӛлігінен ТЕ тӛмендеткіш трансформаторы және VS3 тиристорлы тобы арқылы қуат алады .Щеткасыз қоздыру жҥйесі. 3 кА аса қоздыру токтарында қоздыру генераторының айналмалы генераторына тҥсетін щеткалар мен сақиналар арасында сырғыма байланыстар сенімсіз болады. Бҧл кемшілік щеткасыз қоздыруды қолдану арқылы жҥзеге асырылады. Қоздыру орамасын негізгі генератормен қуат беретін кӛмекші синхронды генераторда айнымалы ток (зәкірлі орам) орамасы статорда емес, роторда орналасқан. Кӛмекші ге- нератор негізгімен бір тіректе орналасқан. Кӛмекші генератордың зәкірлі ротор айналымынан жартылай ӛткізгішті тҥзеткіш арқылы қоздыру орамасы болып табылатын негізгі генератордың орамасына келіп тҥседі. Тҥзеткіш генераторлар роторларымен айналады, сондықтан да бҧл тізбектің сырғыма байланыстары болмайды. Кӛмекші генератордың қоздыру тогы қосалқы қоздырғыштан статорда орналасқан қоздыру орамасына келіп тҥседі. Негізгі генератордың қоздыру тогын реттеу кӛмекші генератордың қоздыру тогын ӛзгерту арқылы жҥргізіледі.Жартылай ӛткізгішті ӛздігінен қоздыру жҥйесі (11.17 - сурет). Қоздыру жҥйелерінің сенімділігі аз, себебі олардың жҧмысы желі режиміне тәуелді. Ӛздігінен қоздыру қалдық магнитті ағын есебінен жҥзеге асырылады (тҧрақты токтың ӛздігінен қоздыру генераторы 2.4 бӛлімінде сипатталған). Синхронды генератордың жартылай ӛткізгіштікті жҥйесінде басқарылмайтын шҧралар (диодтар) VD ток кӛзін ТА ток трансформатрларынан алады, олардың қайталама тогы G синхронды генератор тогына генератор шығымында пропорционал (тиристорлармен басқару АРВ автоматты қоздыру реттегішімен жҥзеге асырылады). Осылай, қоздыру орамасы бойынша жҥретін токқа генератордың тогы да, кернеуі де әсер етеді.  сурет. Жартылай ӛткізгішті ӛздігінен қоздырудың қысқартылған сызбанҧсқасыVD диодты тобы генераторды қоздыруды жҥктеме жҧмысы кезінде қамтамасыз етіледі, сонымен қатар қысқа тҧйықталу кезіндегі қоздыру ҥдеткішін де қамтамасыз етеді. VS тиристорлы тобын бос жҥрісіндегі генератор қоздырғышы қҧрады және қалыпты режимдегі қоздыруды реттеуде қолданылады.Тәуелді электр машинасының жҥйесі. Электр станцияларында қоздырудың резервті кӛзі ретінде қолданылады. Қоздырғыш агрегаты қҧрамына кіреді:■асинхронды қозғалтқыш, ток кӛзін тӛмендеткіш трансформатор арқылы синхронды генератордан алады;■қоздырғыш — асинхронды қозғалтқышпен бір тіректе орналасқан және синхронды генератормен механикалық байланыспаған параллельді қоздырудың тҧрақты ток генераторы;■ток кӛзіннен қуат алатын синхронды генератордың қоздыру орамасы.Электр машинасының болғанына қарамастан қоздырудың мҧндай жҥйесі тәуелсіз саналады, себебі асинхронды қозғалтқыштың қуаттануы негізгі генератор арқылы жҥзеге асырылады. 11.8. СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫ САЛҚЫНДАТУ Синхронды генератор жҧмысы кезінде олардың орамаларының қызуы пайда болады, сонымен қатар статор мен ротордың қызуы жҥреді. Орамдардың рҧқсат етілген температуралары оқшауланған материалдар мен қоршаған орта температурасына байланысты 100°С және одан жоғары болуы мҥмкін. Шектен асқан температуралар қызуы кезінде оқшаулау негіздерінің жылдам нашарлайды (ескіреді). Қызуды тоқтату ҥшін синхронды генераторларға жасанды салқындату қолданылады.Орамдардан жылуды бӛлу тәсілі бойынша жанама және тікелей салқындату деп екіге бӛліп қарайды. Жанама салқындау кезінде салқындалатын ауа мен сутегі алдын ала қарастырылған желдеткіш арналар және магниттелмеген саңылау арқылы айдалады, ол ҥшін ротор кіре берісінде желдеткіштер орнатылады. Мҧнда оқшаулау арқылы жҥреді. Тікелей салқындату кезінде салқындатушы газ немесе сҧйықтық ӛткізгіштермен тікелей жанасады. Қолданылатын салқындатушы зат бойынша салқындау жҥйесі әуе, сутекті, сҧйықтықты және әуе-сҧйықтық болып бӛлінеді.Ә у е с а л қ ы н д а у ы н ы ң а ғ ы н д ы ж ҥ й е с і қуаты аз генераторларда қолданылады: 2 МВ-А дейінгі генераторларда; 4 МВ-А дейінгі гидрогенераторларда. Машина генератор арқылы айдалады; мҧнда орамдар оқшаулағышы жылдам ластанады, ал бҧл генератор қызметінің мерзімін қысқартады. Әуе салқындауының тҧйықталған жҥйесі тікелей 12 МВ-А дейінгі қуатта қолданылады. Бҧл жҥйеде ауаның сол бір кӛлемі тҧйықталған шеңбер бойынша айналады. Ауа қҧбырлары бойынша ауа айдалатын ауа салқындатқышта салқындалады. Салқындатылған ауа машинаға роторда орнатылған желдеткіштермен айдалады.Турбогенератордың белсенді бӛлігінің айтарлықтай ҧзындығында салқындау тиімділігі желдеткіштің көпқұймалы радиалды жүйесін қолдану арқылы артады. Салқындау жҥйесі бӛліктің қатарларына тік жазықтықтармен бӛлінеді. Әр бӛліктің әуе саңылауы арқылы немесе арнайы осьтік арна арқылы беріледі, одан кейін ол радиалды желдеткішті арналар арқылы ӛтіп, шығарушы камераларына кетеді. Шығып кеткен ауа шығындарын ӛтеу ҥшін, қосымша ауа суық ауа камерасында орнатылған майлы фильтрлер арқылы салқындау жҥйесіне келіп тҥседі.Жанама сутектік салқындату әуеліктен тиімдірек, себебі сутек ауаға қарағанда жылу беру коэффициенті 1,5 есеге кӛп болады және жылу ӛткізгіш коэффициенті 7 есеге дейін кӛп болады (жылу берілу коэффициентін жылу ӛткізгіштік, конвекция және сәулелену жолымен жылу алмасу интенсивтілігін анықтайды, ал жылу ӛткізгіштік коэффициенті молекулалардың жылулық қозғалысымен сипатталатын кондуктивті жылу алмасумен ескеріледі). Онымен қоса, сутектің айтарлықтай аз тығыздығы ауамен салыстырғанда желдеткіштік шығындарды 10 есеге дейін азайтуға мҥмкіндік береді, бҧл генератор КПД-сын шамамен 1 %-ға арттыруға алып келеді. Сутек ортасында оқшаулану тотығуының болмауы оқшаулану мерзімін арттыратыны да маңызды. Ақырында, сутек жанбайтындықтан ӛрт сӛндіру қҧралдарына қажеттілік туындамайды. Алайда, сутектің ауамен қоспасы болса жарылыс қауіпті болады, сондықтан да сутектік салқындатуы бар машиналарда генератор корпусының газ ӛткізбейтіндігі қамтамасыз етіледі. Корпусты сутекпен толтырғанда улы қоспаның тҥзілуінен аулақ болу ҥшін, ауа алдымен кӛмірқышқыл газымен ығыстырылады.Жанама сутектік және жанама әуелік салқындау кезіндегі желдету сызбанҧсқалары ҧқсас келеді. Айырмашылығы мынада, яғни салқындатушы сутектің кӛлемі генератор корпусымен шектеледі, сондықтан да салқындатқыштар тікелей корпуста тҧрады. Сутектік салқындау тиімділігі артық газ қысым артқан кезде кӛбейеді. Оған қоса, артық қысым генератор корпусында ауаның енуіне кедергі келтіреді. Алайда, қысым қатты артқанда тығыздалу қамтамасыз етіледі. Әдетте, артық қысымды 0,4.. .0,6 МПа дейін жҥргізеді (қалыпты атмосфералық қысым 0,1 Мпа қҧрайды).Жанама сутекті салқындауы бар генераторлар ауа салқындаған кезде де жҧмыс істеуі мҥмкін, бірақ ол кезде олардың қуаты азаяды.Тікелей сутектік салқындату жанамалыққа қарағанда ӛте тиімді, орамдардың ӛткізгіштері қуысты және сутек ӛткізгіштердің ішіне беріледі. Тікелей сутектік салқындатуы бар генераторлар әуелік салқындатуда жҧмыс істей алмайды, себебі бҧл жағдайда орам қызып кетеді.Генераторлардың тікелей сҧйықтық салқындатуы кезінде салқындатқыш сҧйықтық ретінде дистилденген су немесе кабельді май қолданылады. Бҧл заттар сутекке қарағанда жылу ӛткізгіштің қабілеті жоғары, оған қоса дистилденген суда майға қарағанда жылу ӛткізгіштік қабілеті жоғары. Кӛп жағдайда қуатты генераторлар сулы салқындатумен жҥргізіледі. Алайда, майлы салқындатуды қолдану орамның кернеуін 110 кВ-қа дейін арттыруға мҥмкіндік береді (майдың электр тӛзімділігі суға қарағанда жоғары) және сонда генератор желіге аралық транформациясыз қосылуына болады. Салқындатқыш сҧйықтық тікбҧрышты қиылысқан қуысты мыстан жасалған ӛткізгіштер бойынша айналады.160 до 800 МВ-А қуатты турбогенераторларда статор орамасын сумен салқындату ротор орамасын тікелей салқындату және белсенді болатты сутекпен салқындатуды ҥйлестіре отырып қолданылады. Статор орамасын сумен салқындату қуаты тік гидрогенераторларда да қолданылады; мҧндай генераторлардың роторы мен белсенді болатында әуе салқындатқышы бар. Капсулалы гидрогенераторларда статор мен ротор орамасына сулы салқындату қолданылады.Алдында айтылған салқындату жҥйелерінің барлығында салқындатушы зат сұйық гелий болып саналатын перспективті жҥйе ерекшеленеді. Криогенді генераторлар, немесе криогенераторлар деп аталатын сҧйық гелиі бар генераторларды енгізу жаңа энергетиканың туылуы болып саналады. Негізінде, сҧйық температура кезінде генератор орамасы ӛткізгіштігі артады. Бҧл генератордың қуатын 2 есеге кӛтеруге септігін тигізеді. Пайдалы әрекет коэффициенті ӛседі, ал ӛндірілетін электр энергиясының қҧны тӛмендейді. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Электр энергиясын неліктен тікелей айнымалы ток энергиясы тҥрінде ӛндіреді?Синхронды генератордағы статор мен ротордың қызметтері қандай?Ҥшфазалы синхронды генератордың жҧмыс істеу қағидасын тҥсіндіріңіз. Генератор полюстерінің саны ӛндірілетін кернеу жиілігі мен ротордың айналым жиілігімен қалай байланысты?Синхронды генератор тҥрлерінің жіктелуін келтіріңіз. Генератор констукциясы генератор ҥшін қозғалтқыш болып саналатын турбина ерекшеліктерімен қалай байланысқан?Синхронды генератордың нәтижелі магнитті ағыны неге тәуелді? Синхронды генератор зәкірінің реакциясы тҧрақты ток генераторының зәкір реакциясымен салыстырғандағы ерекшеліктері қандай?Бойлық және кӛлденең зәкір реакциясы дегеніміз не? Зәкір реакциясына тиесілі айқын полюсті және айқын емес полюсті генераторлар қасиеттерінің айырмашылығы неде?Белсенді, индуктивті және сыйымдылықты жҥктемелерде синхронды генератор зәкірінің реакция ерекшелігі қандай? Қандай жағдайда және не себепті генератор шығымдарындағы кернеу жҥктеме кезінде генератор ЭҚК-нан аспауы керек?Синхронды генератор кернеуінің теңдеуін жазып беріңіз. Теңдеуге кіретін шамалардың мағынасын тҥсіндіріңіз.Синхронды генератордың векторлық диаграммасын сызыңыз. Констукциясын тҥсіндіріңіз, векторлар арасындағы бҧрыштарды тҥсіндіріңіз. Айқын полюсті және айқын емес полюсті генераторлардың векторлық диаграммалары қалай ерекшеленеді?«Бойлық (кӛлденең) ось бойынша синхронды индуктивті кедергі» термині нені білдіреді? Синхронды индуктивті кедергіде кернеудің тӛмендеуі кіретін синхронды генератордың тҥрленген векторлық диаграммасын сызыңыз.Белсенді, индуктивті және сыйымдылықты энергия қабылдағыштарын генератормен қуат беру кезінде қҧрылған сыртқы синхронды генераторлардың, сонымен қатар реттегіш және жҥктеме сипаттамаларының айырмашылығын тҥсіндіріңіз.Қысқа тҧйықталу сипаттамасы деп нені айтады? Бҧл сипаттаманың ерекшеліктері неде? Ҥшфазалы, екі фазалы және бірфазалы қысқа тҧйықталу режимдерінің айырмашылығы неде?Қандай жағдайда генератор сипаттамалары бойынша синхронды индуктивті кедергі анықталады (қаныққан және қанықпаған мәндер)?Қысқа тҧйықталу арақатынасы қалай анықталады? Бҧл параметр нені сипаттайды?Индуктивті сейілу кедергісі графикалық тҥрде қалай анықталады? Синхронды генератор ҥшбҧрышы қалай тҧрғызылады? Бҧл ҥшбҧрыштың жақтары нені кӛрсетеді? «синхронды генератордың тәуелсіз қоздыру жҥйесі», «ӛздігінен қоздыру жҥйесі», «қоздыруды ҥдету» терминдерін тҥсіндіріңіз. Қоздыру ҥдеткіші қандай параметрлермен сипатталады?Синхронды генератордың электр машиналық мәні неде? Қоздырудың осы тәсілінің кемшіліктері неде?Қандай мақсатта және қандай жағдайда қоздыруды компаундтау жҥзеге асырылады?Кӛмекші индукторлы генераторды, тиристорлы қоздыру жҥйелерін, щеткасыз қоздыру жҥйелерін қолдана отырып қоздыру жҥйелерінің мәні неде.Синхронды генераторлардың жартылай ӛткізгіштікті ӛздігінен қоздыру, сонымен қатар тәуелді электр машиналық қоздыруы қалай жҥзеге асырылады?Синхронды генераторларды салқындатудың қандай тәсілдері сендерге белгілі? Салқындатудың әр тҥрлі тәсілдерінің артықшылықтары мен кемшіліктерін кӛрсетіңіз. СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫҢ ПАРАЛЛЕЛЬДІ ЖҦМЫСЫ 12.1 СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫ ПАРАЛЛЕЛЬДІ ЖҦМЫСЫНА ҚОСУ Қуатты желісі бар параллельді жҧмысына генераторды қосу шарты. Параллельді жҧмысқа арналған бірнеше синхронды генераторларды электр станцияларында орнатады. Ауыспалы жҥктелім кестесінде, әрқайсысы номиналды немесе осыған жақын жҥктелім жҧмыс есебімен жекеленген машиналарды параллельді қосу немесе ӛшіруі тиімді болады. Генераторлардың параллельдік жҧмысы тҧтынушылардың сенімділігін және ҥздіксіз электр жабдықтауын арттырады, сондай-ақ аз резервті қауаттылығын қамтамасыздандыруға мҥмкіндік туындатады. Генератордың қуатты желінің параллельдік жҧмысына қосылу шартын қарастырғанда, басқа сӛзбен айтқанда жҧмыс жасап тҧрған бірнеше генераторлармен бірлескен жҧмысына; осы ретте жалпы жҧмыс жасап тҧрған генераторлардың қуаттылығы қосылған генератордың қуатынан едәуір басым болады. Бҧл жағдайда генератордың қосылуы іс жҥзінде жалпы шиналардағы кернеуді ӛзгертпейді. Қосылатын генераторда едәуір электрмеханикалық ӛтпелі ҥдерістерді болдырмау ҥшін, келесі шарттарды ҧстану қажет. Бірін ші шарт . Е0 генераторының ЭҚК әрекеттік мәні Uс желі кернеуінің әрекеттік мәніне тең болуы қажет.Екінші шарт . ЭҚК генератор фазасымен қосылу сәтінде желі кернеуінің фазасымен сәйкес келуі тиіс.Ҥшінші шарт . f генераторының ЭҚК жиілігі желінің /с кернеуіне сәйкес болуықажет.Тӛртінші шарт. ЭҚК генератор фазасының реттілігі және желінің кернеуі сәйкесболуы қажет.Аталған шарттарды генератордың тҧрақты токтың параллельді жҧмысына қосылу шартымен салыстыру пайдалы (тараудың 2.6 бӛлігін қараңыз). Келтірілген бірінші және екінші шарттарға тҧрақты ток генераторы (генератор шарттарына тиісті бірінші және екінші шарттары сәйкес келеді.Синхронды генератор ҥшін тҧжырымдалған екінші шарт тҥсініктемені талап етеді. Фазалардың ҥйлесуі - генераторды желінің параллель жҧмысына қосу алдында А генераторы шықпасы мен А шинасы арасындағы кернеуі нӛлге тең болу қажеттігін (генераторлардың тҧрақты ток жағдайында осы шарттағы «+» қысқыштарына барлық генераторларды бір жалпы шинаға, ал «-» қысқыштарының басқасына қосылу сәйкестігін) кӛрсетеді. Желі және генератордың кернеуі фазаларының ҥйлесуі туралы айтылғанда, бір жағынан параллельді қосылған барлық генераторлармен ӛткізгіштердің тҧйықталған тҥйісін және басқа жағынан олардың жалпы жҥктелімін қарастырады. Егерде бір жағынан қҧралған қосылатын генератор ӛткізгіштерінің тҧйықталған тҥйісі және басқа жағынан – қалған барлық параллельді жҧмыс атқарып тҧрған генераторларды қарастырса онда генератордың және желінің қарама-қарсы фазалары туралы айтылуы керек. Алдында келтірілген ҥшінші және тӛртінші шарттар айнымалы токтың ҥш фазалы машинасына қатысты және тҧрақты ток генераторларының параллельді жҧмысына қосылу шарттарында болмайды.Синхрондау дегеніміз желімен параллельді жҧмысына қосылуға алдын болатын рәсімін қамсыздандыруын (осы немесе басқа дәрежеде) орындайтын жоғарыда аталған жағдайлар. Ағымдағы уақытта осы рәсімді жҥзеге асыру ҥшін автоматтандырылған кішігірім синхрондау ҥдерісорлар қолданылады. Дәл синхрондау және ӛздігінен синхрондау болып ӛзгешеленеді.Дәл синхрондау. Синхрондау ҥдеріс маңыздылығын анықтау ҥшін оның автоматтандырылған қҧрылғыларсыз қолмен атқарылатынын қарастырамыз. Дәл синхрондауды орындау барысында алдында аталған барлық тӛрт шарттың орындалуына қол жеткізіледі.PV1 және PV2 (12.1 сурет) вольтметрлердің кӛмегімен PV1 және PV2 (12.1 сурет) немесе қайта қосатын бір вольтметрдің бос жҥріс режимінде жҧмыс атқаратын қосылатын G генераторының шықпасындағы кернеуді және желінің кернеуін ӛлшейді. Қосылатын генератордың қоздыру тогын кҥйге келтіруде бірінші шарттың орындалуына генератордың желімен параллель жҧмысының қосылуына қол жеткізеді (сҧлбада қоздыру орамы және реттеуіш қҧрылғы кӛрсетілмеген).PF1 және PF2 жиілік ӛлшегіші немесе бір жиілік ӛлшегіші кӛмегімен желінің кернеу жиілігін және қосылатын (ЭҚК) генератордың жиілік кернеуін ӛлшейді. - сурет Дәл синхрондауды орындау қҧралдары. Қосылатын генераторы жетек қозғалтқыштың айналу кезеңін кҥйге келтіруде жиілік теңдігінің жуықтылығына қол жеткізеді (ҥшінші шарт ). Бірақ, екінші шарттың орындалуына қол жеткізу ҥшін, желі кернеуінің фазасына қатысты (ЭҚК) қосылатын генератордың кернеу фазасы баяулап ӛзгеру ҥшін жиіліктер біршама ӛзгеру қажет.Екінші шарттың орындалуына электромеханикалық немесе PS электронды синхроноскоп қолданылады және қайталама ретінде HL1, HL2, HL3 лампаларынан қҧралатын лампалы синхроноскоп.Бағытт амалы эл ект ромеха никалық син хроноскопт а айнымалы магниттік ӛрісті қалыптастыратын ҥш фазалы ток жҥйесі қолданылады. Синхроноскоптың бағыттамасы желі және қосылатын генераторы жиілік кернеуінің айырымына ҥйлесімді жылдамдығымен айналады. Егерде қосылатын генератордың желі кернеуінің жиілігі желі кернеуінің жиілігінен жоғары болған жағдайда кӛрсеткіш «жылдам» бағытында, ал кері жағдайда – «баяу» бағытында айналады. Бастапқы қозғатқыштың айналдыру жиілігін реттеуде синхроноскоп бағыттауышының ӛте баяу айналуына қолжеткізеді. Синхроноскоп кӛрсеткіші тік қалпын қабылдау кезінде, генератор желіге Q ажыратқышымен қосылуы ықтимал. Осы сәтте ҥшінші шарт ы орындалады: генератордың А, В және С потенциалдарының шықпасы желі шинасының А, В және С потенциалына сәйкесінше тең болады.Сонымен қатар, синхроноскоп генератордың параллель жҧмысына қосылуға тӛртінші шартты тексеру мҥмкіндігіне жағдай жасайды: егерде генератордың кернеу жиілігі желінің кернеу жиілігінен айқын тӛмен болса, ал синхроноскоп кӛрсеткіші«жылдам» бағытына қарай айналса (немесе керісінше, генератордың кернеу жиілігі желі кернеуінен жоғару болып, кӛрсеткіш «баяу» айналса), онда генератор фазасының реттілігі желі фазасына сәйкес келмейді.- суретте кӛрсетілген л а м п а л ы с и н х р о н о с к о п , «сӛндірілу» сҧлбасы бойынша қосылған: HL1 лампасы А генераторының шықпасымен және А желісі арасында қосылған: HL2 лампасы — В генераторының шықпасымен және желінің В шинасы арасында қосылған; HL3 лампасы — С шықпасы және С шықпасы аралығында. Генератор кернеуінің жиілігі және желінің біртекті емес жағдайында синхроноскоптың әр лампасында айнымалы периодты кернеу болады Аи лездік мәні нӛлден желінің 2ист екі есе амплитуда кернеуіне дейін ӛзгереді және лампалар бірмезетте жылтылдайды. Аи нӛлге тең болып және лампалар сӛнген жағдайда, генераторды желіге Q ажыратқышымен қосу ҥшін «синхрондау кезі» қолайлы сәті болып табылады.«Жарықтың айнала қозғалуындағы» сҧлбасында HL1 лампасы «сӛндірілуге» сҧлбасындағыдай А генераторының шықпасы және А желісінің шинасы арасында қосылады; енді HL2 лампасы В генераторының шықпасы және А желісінің шинасы арасында, ал HL3 -лампасы С шықпасы және В шинасы арасында қосылады. Осы жағдайда Q ажыратқышын қосқанға дейін лампалар кезектесіп жанып және ӛшіп жарық айналымы әсерін қҧрады. HL1 лампасы генератор және желінің аттас шықпасы арасында қосылған синхрондау сәті туындайды, сӛнеді, ал басқа екі лампа бірдей қызумен жанып тҧрады. Қызу шамы кесімді 25% тӛмен кернеу барысында кӛрінетін жарық әсері болмайды, сол себепті лампалы синхроноскоп жәрдемімен синхрондау сәті 15...25 электрлі градусқа қате орындалуы мҥмкін. Айрымдардың жоғалу сәтін дәлірек белгілеуде лампаға параллельді бір аттас шықпаларға қосылған вольтметрді қолданады. Егерде лампалық синхроноскоп «сӛндірілуге» сҧлбасы бойынша жасалып «жарықтың айналуы» болған жағдайда желі фазасының ӛтуі генератор фазасының ӛту тәртібімен сәйкес келмейді. Фазалардың ӛту тәртібінің сәйкессіздігі лампалы синхроноскоптың «жарықтың айналуы» сҧлбасы бойынша жасалғаны және лампалардың бір уақытта жанып-сӛнуі байқалады.Осындай жағдайда генераторды желіге қосуға болмайды. Желі және генератор фазалары бірізділігін бір келкі етіп жасауда генератордан Q ажыратқышына баратын екі сымның орнын ауыстыру қажет.Сонымен қатар, фазалардың бірізділігін анықтауда ф аза кӛрсеткі ші қолданылады.Ӛздігінен синхрондалу. Синхрондау әдісімен желімен синхронды генераторды параллельдік жҧмысқа қосу ҥшін, тек қана бір шартты орындау қажет - кӛрсеткіші немесе синхроноскоптың кӛмегімен, қосылатын генератор мен желінің біркелкі фаза реттілігін орындау қажет. Ӛзін-ӛзі синхрондау әдісін қолданған кезде, генератордың қоздыру орамасы қуат кӛзінен ажыратылуы тиіс және қоздыру орамасының кедергісін 5-10 есеге асатын белсенді қарсылыққа дейін жабылу керек. (Егер қоздыру орамасы ашық болса, онда статор орамасын желіге қосу кезінде ораманы оқшаулаға және техникалық қызметкерлеріне қауіпті болатын маңызды ЭҚК индукцияланады.)Генерацияланбаған генератордың роторы бастапқы қозғалтқышпен синхрондыға жақын жылдамдықпен басқарады, одан кейін зәкірдің (статордың) орамасын желіге қосады. Содан кейін қоздыру орамасын тҧрақты кернеу кӛзіне қосады және генератордың зәкір тогы ең аз болатын қоздыру тогына орнатылады. Генератор синхронизмге ұшырайды, яғни ол желімен орнатылған синхронды жылдамдықпен айнала бастайды және бҧл ӛздігінен синхрондау ҥдерісін аяқтайды. Ӛзін-ӛзі синхрондау әдісін қолданған кезде, қосылатын генератордың ЭҚК жиілігін және қосылатын ЭҚК жиілігін дәл қадағалау, сонымен қатар қосу кезеңін мҧқият таңдау қажеті болмайды. Дегенмен, генераторды желіге қосқан кезде, зәкір орамасында номиналды токтан 3-тен 7 есе асатын ток пайда болу мҥмкін. ГЕНЕРАТОРДЫҢ ЖЕЛІМЕН ПАРАЛЛЕЛЬ ЖҦМЫС ІСТЕУІ Генератордың бос жҥріс режимінде жҧмыс істеуі. Генераторды желімен қатар жҧмысқа дҧрыс қосқаннан кейін қосылған генератор зәкірінің орамасында ток болмайды, яғни генератор бос жҧмыс істейді: ол желіге қуат бермейді және желіден қуат алмайды. Е0 генераторының ЭҚК бҧл ретте оның иг қысқыштарындағы кернеуге тең болады. Желіге қатар қосылған генератордың кернеуі ӛз кезегінде ис желісінің кернеуіне тең болады. Одан әрі талдау кезінде генератордың кернеуі желінің кернеуіне синфазалы емес, фаза бойынша оған қатысты алғанда 180° бҧрышқа ығысқан деп есептеу қолайлы.Фазаның мҧндай ауытқуы бір жағынан қосылған генератор және екінші жағынан параллель жҧмыс істейтін қалған барлық генераторлар жасайтын контурды айналу кезінде орын алады (генераторды желімен қатар жҧмысқа қосудың екінші жағдайына берілген тҥсіндірмені қараңыз, 12.1-бӛлім). Мҧндай жағдайда векторлық диаграммада U және иг векторлары модуль бойынша бірдей және бағыты бойынша қарама-қарсы болып бейнеленеді.Бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкҥшін ӛзгерту. Егер генератордың желісіне қосылған роторды айналдыратын бастапқы қозғалтқыштың қуатын арттыратын болса, М1 айналдыру иінкҥші туындайды. Осы иінкҥштің әсерінен генератордың роторы QG синхронды жиілікпен айналатын желінің магнитті ӛрісіне қатысты біршама жылдамдық алады. Бҧл ретте роторға әсер ететін М тежегіш электрмагнитті иінкҥш пайда болады. Тежегіш иінкҥштің пайда болу себебі орамасынан қоздыру тогы ӛтетін ротор мен желінің жалпы кернеуі әрекет ететін статор электр магниттер болып табылатындығынан- ақ анық. Бір магнитті екінші магниттен алшақтатын сыртқы кҥшке магниттер арасындағы тартылыс кҥші қарсы тҧрады. -сурет. Желімен параллель жҧмыс істейтін генератордың векторлық диаграммалары:а — бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкҥші артқан кезде; б —генератор қоздырылған және нӛлдік белсенді қуат кезінде; в — генератор жете қоздырылмаған және нӛлдік белсенді қуат кезінде; г —генератор әртҥрлі қоздырылған және нӛлдік емес белсенді қуат кезінде М тежегіш иінкҥші М1 айналдыру иінкҥшіне тең келген кезде ротор кеңістікте бос жҥріс режимінде болған қалыпқа қатысты алғанда біршама 9 (эл. град.) бҧрышқа ығысады және одан әрі QG синхронды жиілікпен айналуды жалғастырады. Осылайша, егер бос жҥріс кезінде Е0 генераторының ЭҚК векторы мәні мен бағыты бойынша иг генераторының шықпаларындағы кернеудің векторына сәйкес келетін болса, айналдыру сәтін арттырған кезде Е0 векторы ротормен бірге иг векторына қатысты алғанда ротордың айналу бағытына қарай 9 бҧрышқа бҧрылады, бҧл 12.2, а суретінде кӛрсетілген (иг векторы ӛз мәні мен бағытын ӛзгерте алмайды, ӛйткені ол қуатты желі кернеуінің векторымен тығыз байланыста).Бос жҥріс кезінде қаралып отырған генератор зәкірінің тогы нӛлге тең болды, ӛйткені осы генератормен және желімен туындаған контурда қорытқы ЭҚК нӛлге тең болды: ис + Е0 = 0. Енді, генератордың ЭҚК векторы ӛз бағытын желі кернеуінің векторына қатысты алғанда ӛзгерткен жағдайда, зәкір орамасында І тогын тудыратын АЕ= Цс + Е0 нӛлдік емес қорытқы ЭҚК пайда болады. Қуатты желі қаралып отырғандықтан, қатар қосылған генераторлардың жалпы кедергісін елемеуге болады және сонда қаралып отырған генератор зәкірінің тогы негізінде оның хс синхронды индуктивті кедергісіне байланысты болады (қаралып отырған генератор зәкірінің орамасының белсенді кедергісін де елемейміз). Сонымен,АЕ = U + Е0 = Дхс. (12.1)Полюсі анық емес генератордың векторлық диаграммасы (11.12-суретті қараңыз) жазылған теңдеуді тҥсіндіреді. 11.12-суретке сәйкес Цг = Е0 - Дхс және осы диаграммадағы U векторының генератор кернеуінің векторын кӛрсететіндігін ескере отырып: U = иг. 12.2, а суретінде кӛрсетілген желі кернеуінің векторы оған қарама-қарсы: Цс = -Дг, сонда: -Цс = Е0 - Дхс, осыдан теңдеу шығады (12.1).(12.1) теңдеуіне сәйкес І зәкірі тогының векторы векторлық диаграммада (12.2, а суретін қараңыз) АЕ векторына (және Дхс векторына) қатысты алғанда 90° артта қалу жағына бҧрылып салынған. Екінші жағынан, І тогы фаза бойынша иг генераторының кернеуінен ф бҧрышына басып тҥседі. Генератор желіге Р2 = тЦ/совф белсенді қуатын береді; бастапқы қозғалтқыш тежегіш иінкҥшті еңсеруге жҧмсайтын механикалық энергия электр энергиясына ауысады (1.1 бӛлімінде берілген (1.3) және (1.4) теңдіктері арасындағы пайымдаулармен салыстырыңыз). Бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкҥші неғҧрлым кӛп болған сайын генератор желіге соғҧрлым кӛп қуат береді.Алайда айналдыру иінкҥші генератор синхронизмнен шығып қалатын біршама шекті мәннен аспауы тиіс (12.4-бӛлімді қараңыз).Бос жҥріс режиміне сҥйене отырып қаралып отырған генератордың бастапқы қозғалтқышының айналдыру иінкҥшін азайтатын немесе бастапқы қозғалтқышты мҥлде сӛндіретін болса, желінің ҥш фазалы кернеуімен қамтамасыз етілетін статордың айналып тҧратын магнитті ӛрісі ӛзімен бірге роторды тартады. Бҧл жағдайда генератор энергияны желіден ала отырып, қозғалтқыштың режимінде жҧмыс істейтін болады (синхронды машинаның қозғалтқыш режимі 13.1-бӛлімде қаралады).Сонымен, бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкүшін өзгерте отырып, синхронды машина желіге беретін белсенді қуатты реттеуге, сондай-ақ машинаны қозғалтқыш режиміне ауыстыруға болады. Тҧрақты айналдыру иінкҥші және нӛлдік белсенді қуат кезінде қоздыру тогын ӛзгерту. Қайтадан бастапқы ретінде синхронды генератордың бос жҥріс режимін қарастырамыз. Бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкҥшін ӛзгертпей генератордың қоздыру тогын арттыратын болса (яғни генератордың қайта қозу режимін орнататын болса), оның E0 ЭҚК-сы артады (12.2, б суреті). Генератордың контурында әрекет ететін қорытқы AE ЭҚК модулі — желі генератордың ЭҚК модулі мен желі кернеуінің айырмасы ретінде анықталады (ДЕ = Е0 – UJ), бҧл Е0 ЭҚК кҥші UG кернеуіне қарсы фазалық, ал генератордың ЭҚК модулі желі кернеуінің модулінен асатын жағдайда (12.1) теңдігінде кӛрсетілген. Бҧл ретте қорытқы ДЕ ЭҚК кҥші Е0 генераторының ЭҚК кҥші секілді фазаға ие. Қорытқы ДЕ ЭҚК кҥші фаза бойынша осы ЭҚК-дан 90°-қа артта қалатын зәкір тогын туғызады. Осы жағдайда бҧл ток генератордың кернеуінен де 90°-ға артта қалады, яғни 7р реактивті ток болып табылады. Генератордың белсенді қуаты P2 = mUJcosy = mUjІcos90° = 0, яғни қоздыру тогы ӛзгермеген жағдайда, қаралып отырған генератор мен желі арасында белсенді қуат бӛлу ҥдерісі жҥрмейді.Артта қалатын !р тогы генератор зәкірінің бойлық магнитсіздендіру реакциясын тудырады (11.3-бӛлімді қараңыз). Желінің кернеуіне қатысты алғанда бҧл ток озық болып табылады; ол барлық қалған генераторлар ҥшін зәкірдің бойлық магниттелген реакциясын тудырады.Бос жҥріс режиміне сҥйене отырып, генератордың қоздыру тогын азайтатын болса (жете қозбау режимін орнату), E0 генераторының ЭҚК-сы азаяды кемиді (12.2, в суреті). Қорытқы ДЕ ЭҚК модулі ДЕ = U - Е0 ретінде анықталады, бҧл ретте Қорытқы ДЕ ЭҚК кҥші Е0 генераторының ЭҚК кҥшіне қарсы фазалық болады. Қорытқы ДЕ ЭҚК фаза бойынша осы ЭҚК-дан 90°-қа артта қалатын, бірақ генератор кернеуінен 90°-қа озып тҥсетін зәкір тогын тудырады.Генератордың белсенді қуаты қайта қоздыру жағдайындағыдай нӛлге тең болады.Гр озыңқы тогы генератор зәкірінің бойлық магниттелген реакциясына негізделеді (11.3-бӛлімді қараңыз). Желінің кернеуіне қатысты алғанда бҧл ток қалған генераторлар ҥшін закірдің магнитсізденген реакциясын тудыра отырып артта қалатын болып табылады.Егер қоздыру тогын ӛзгертіп, бҧл ретте желімен қатар жҧмысқа қосылған генератордың зәкір тогын ӛлшейтін болса, пішіні жағынан солай аталатын генератордың U-тәрізді сипаттамасын алуға болады— тәуелділігі 1(1в). Нӛлге тең белсенді қуат кезінде, U- тәрізді сипаттаманың қоздыру тогында нҥктесі бар, ӛйткені қалыпты Гв.норм деп аталатын біршама қоздыру тогы кезінде зәкір тогы нӛлге тең (бос жҥріс режимі). Қоздыру тогын арттыру және кеміту кезінде зәкірдің тогы таза реактивті бола отырып арта тҥседі. Бҧл ретте белсенді қуат нӛлге тең болады (12.3-суреттегі тӛменгі қисық).Тҧрақты айналдыру иінкҥші және нӛлдік емес белсенді қуат кезінде қоздыру тогын ӛзгерту. Бастапқы қозғалтқыштың айналдыру иінкҥшін арттырайық. Зәкірдің тогы неғұрлым аз мәнге ие болатындай етіп қоздыру тогын реттейік. Бҧл режимде генератор желіге таза белсенді қуат береді; генератор зәкірінің тогы фаза бойынша оның шықпаларындағы кернеуге сәйкес болады. 12.2-суретте г мҧндай режимге белгіленімдерінде сызықшалар болмайтын векторларды қамтитын векторлық диаграмма сәйкес келеді (12.2, а-суретімен салыстыру керек).Енді, айналдыру иінкҥшін ӛзгертпей қоздыру тогын арттырайық (қайта қозудыру жағдайы). Бҧл ретте зәкірдің тогы артады (12.2, г суретіндегі Г векторы), бірақ І p реактивті қҧрамдас бӛлік есебінен ғана; Га белсенді қҧрамдас бӛлігі ӛзгеріссіз қалады. Егер айналдыру иінкҥші ӛзгермесе, генератор желіге беретін белсенді қуат та ӛзгермейді. Белсенді қуат P2 = mUjіcosp ӛрнегімен анықталады. Недовозбуждение – жете қоздырмауы Перевозбуждение – артық қоздыруы-сурет Синхронды генератордың U-тәрізді сипаттамалары Ол қосулы тҧрған желінің кернеуіне тең болатын Ur, генераторының шықпаларында кернеу ӛзгермеген жағдайда, зәкір тогының белсенді қҧрамдас бӛлігі болып табылатын Іcosp шамасының мәні ӛзгермей қалуы керек. Зәкірдің тогы нӛлдік емес белсенді қуат жағдайында секілді қайта қозу кезінде генератордың кернеуіне қатысты алғанда артта қалатын және желінің кернеуіне қатысты алғанда озыңқы болып табылады.Зәкір тогының белсенді қҧрамдас бӛлігінің тҧрақтылығына осы токтың кӛлденең оське тҥсетін кескінінің тҧрақтылығы сәйкес келеді. Басқа сӛзбен айтқанда, қоздыру тогы ӛзгерген кезде зәкір тогы векторының ҧшы тік тҥзу бойымен сырғиды.]1хс синхронды индуктивті кедергідегі кернеудің тҥсу векторы І векторына перпендикуляр, оны j жорамал бірлігі кӛрсетеді. Бҧл жағдайда қоздыру тогы ӛзгерген кезде Дхс векторының ҧшы (сондай-ақ Е0 генераторының ЭҚК векторының ҧшы) егер хс мәні ӛзгермейді деп есептейтін болса, кӛлденең тҥзу бойымен сырғиды. Қайта қозуға сәйкес келетін векторлардың белгіленімдері 12.2, г суретінде бір сызықшамен берілген.Жете қоздырылмаған жағдайда белсенді қуат пен зәкір тогының белсенді қҧрамдас бӛлігі де ӛзгермейді. Бҧл жағдайда Г' зәкірінің тогы иг генераторының кернеуінен озып тҥседі және желінің кернеуінен артта қалады. Векторлық диаграммада jІ'хс векторына перпендикуляр болатын Г' тогының векторы Цг генераторы кернеуінің векторына қатысты алғанда сағат тіліне қарсы бҧрылады (12.2, г суретінде Г' векторы суретті кҥрделендірмеу ҥшін кӛрсетілмеген).Бҧрын нӛлдік белсенді қуат жағдайы ҥшін жасалғандай белсенді қуаттың әрбір мәні ҥшін U-тәрізді сипаттаманы салуға болады (12.3-суретті қараңыз). Әрбір сипаттаманың тӛменгі нҥктесі (зәкірдің минималды тогының нҥктесі) қалыпты қозуға сәйкес келеді, ол кезде зәкір тогының реактивті қҧрамдас бӛлігі болмайды; бҧл ретте зәкір тогы мен генератордың кернеуі арасындағы фазалардың ауытқуы p = 0; cosp = 1. Егер барлық U-тәрізді сипаттамалардың қалыпты қоздыру нҥктелерін біріктірсе, оң жаққа ауытқитын қисық шығады. Белсенді қуат артқан кезде орын алатын зәкір тогы артқан сайын зәкір реакциясының тасқыны мен шашырау тасқыны артады. Бҧл ретте p фазалық бҧрышты ӛзгеріссіз сақтау ҥшін (нӛлге тең етіп) осы тасқындарды полюстар тасқындарын арттыру арқылы теңгеру қажет, ал ол ҥшін қоздыру тогын ҧлғайту қажет.12.3-суретте U-тәрізді сипаттамалардың оң жақ бӛліктерінің сол жақ бӛліктерге қарағанда жазықтау екендігін кӛруге болады. Бҧл арттыратын қоздыру тогының азайту тогына қарағанда статор тогының аз ӛзгеруіне әкеп соғатындығын білдіреді.Оның себебі мынада: ҥлкен қоздыру тогы генератордың магнитті тізбегінің қанығуына әсер етеді.Генератордың қуатты желімен параллель жҧмысына қатысты жалпы қорытындылар. Қоздыру тогы мен айналдыру иінкҥшінің дербес тҥрде жҧмыс істейтін синхронды генераторға тигізетін әсерін осы факторлардың қуатты желімен параллель жҧмыс істейтін генераторға тигізетін әсерімен салыстырып кӛрейік.Дербес тҥрде жҧмыс істейтін генератордың қоздыру тогын ӛзгертетін болса, оның ЭҚК-сы мен оның шықпаларындағы кернеу артады. Егер генератор қуатты желімен параллель жұмыс істейтін болса, қоздыру тогын ӛзгерткен кезде генератордың шықпаларындағы кернеу ӛзгеріссіз қалады және желінің кернеуіне тең тҥседі. Алайда генератордың ЭҚК-сы ӛзгермейді және бҧл реактивті токтың пайда болуына әкеп соғады: ЭҚК артқан кезде бҧл ток фаза бойынша генератордың кернеуінен артта қалады, ал ЭҚК кеміген кезде — генератордың кернеуінен асып тҥседі.Егер дербес тҥрде жҧмыс істейтін генератордың білігіндегі айналдыру иінкҥшін арттыратын болса, айналу жиілігі және ӛндірілетін ЭҚК жиілігі де артады. Егер генератор қуатты желімен параллель жұмыс істейтін болса, айналдыру иінкҥшінің артуы генератор желіге беретін қуаттың артуына әкеп соғады. Бҧл ретте айналу жиілігі тіптен ӛзгермейді және ЭҚК жиілігі желі кернеуінің жиілігіне тең болып қалады.Желімен параллель жҧмыс істейтін генератордың айналдыру иінкҥшін азайта отырып, оны қозғалтқыш режиміне ауыстыруға болады.Қуаты бойынша ӛлшемдес екі генератордың параллель жҧмысы. Егер қуаттары ҧқсас екі генератор параллель жҧмыс істейтін болса, бір генератордың қоздыру тогының ӛзгеруі жалпы шиналардағы кернеудің ӛзгеруіне әкеп соғады. Бір генератордың білігіндегі айналдыру иінкҥшінің ӛзгеруі ол беретін қуаттың ӛзгеруінен бӛлек екі генератордың айналу жиілігінің ӛзгеруіне, соның салдарынан кернеу жиілігінің ӛзгеруіне әкеп соғады. Жалпы шиналардағы кернеу жиілігін ӛзгертпей бір генератордан екінші генераторға жҥктемені ауыстыру ҥшін жҥктеме берілетін генератордың бастапқы қозғалтқышының айналдыру иінкҥшін арттырып, жҥктеме алынатын генератордың бастапқы қозғалтқышының айналдыру иінкҥшін азайту қажет. Шиналардағы кернеуді тҧрақты деңгейде ҧстап тҧру ҥшін жҥктеме берілетін генератордың қоздыру тогын арттырып, жҥктеме алынатын генератордың қоздыру тогын азайту қажет. Бҧл ретте сонымен қатар екі генератордың cos<p қуат коэффициентінің тҧрақтылығы сақталады.Осыны қуаты барлық генераторлардың жалпы қуатымен ӛлшемдес болатын аздаған генераторлар параллель жҧмыс істейтін жағдай ҥшін қолдануға болады. 3.СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРДЫҢ ЭЛЕКТРМАГНИТТІ ҚУАТЫ Полюсі анық емес генератордың электрмагнитті қуатының теңдігін шығару. Басқа генераторлармен параллель жҧмыс істейтін генератордың қасиеттерін одан әрі зерттеу ҥшін оның электрмагнитті қуаты неге байланысты болатындығын қарастырайық.Синхронды генератордың энергетикалық диаграммасы тҧрақты ток генераторының энергетикалық диаграммасына ҧқсас (2.1-суретті қараңыз). Рэм генераторының электрмагнитті қуаты — зәкірге ауа саңылауы арқылы берілетін тҧтынылатын P1 механикалық қуатының бір бӛлігі. Электрмагнитті қуат, генератор ішкі желіге беретін P2 пайдалы қуатынан Ря зәкір орамасындағы электр шығын шамасына ерекшеленеді:мҧндағы т —машина фазаларының саны; иг және І — тиісінше фазалық кернеу мен ток; ф — олардың арасындағы фазалардың ауытқу бҧрышы; Яя —синхронды гене- ратордың статорында орналасқан зәкір орамасы фазасының кедергісі. Қуаты орта болатын машиналарда зәкірдегі электр шығындар пайдалы қуаттың 1 %-нан аспайды. Сондықтан мынадай қабылдауға боладыОдан әрі Е0 генераторының ЭҚК-сы мен оның иг шықпаларындағы кернеу арасындағы 9 фазалардың ауытқу бҧрышы арқылы ӛрнектеу қажет болады. Ол ӛрнекті полюсі анық емес генератор ҥшін аламыз. 9 фазалық бҧрышқа электр градуспен ӛлшенетін, жҥктеме кезіндегі ротордың орналасқан орны мен бос жҥріс кезіндегі оның орналасқан орны арасындағы геометриялық бҧрыш сәйкес келеді (12.2-бӛлімді қараңыз). Полюсі анық емес генератордың векторлық диаграммасында (11.12-суретті қараңыз) U = иг векторына қарай eh сәулесін салайық. Осы сәулеге b нҥктесінен bh перпендикулярын жҥргізейік. Тӛбесі b нҥктесінде орналасқан hbe бҧрышы салынуы бойынша зәкір тогы (статордың) мен генератордың шықпаларындағы кернеу арасындағы ф фазаларының ауытқу бҧрышына тең болады. hbe тікбҧрышты ҥшбҧрышының be гипотенузасының ҧзындығы 1хс мәніне тең, мҧндағыРэм = Р2 + Ря = тиДеоэф + тРЯя,Рэм « тиДеоэф.(12.2)хс — полюсі анық емес генератордың синхронды индуктивті кедергісі ( (11.19) ӛрнегін қараңыз). Сонда ф бҧрышына іргелес жатқан bh катетінің ҧзындығы Іхсcosф мәніне тең. Екінші жағынан, bh кесіндісі 9 бҧрышына іргелес катет болып табылатын, ал гипотенуза Е0 мәніне тең болатын тікбҧрышты ҥшбҧрыштан bh = E0sіn9 кӛруге болады. Осылайша, 1хсто8ф = E0sіn9 болады,мҧнда І cosф sіn 9. Соңғы ӛрнекті (12.2) теңдігіне қояйық,сонда осылайша ізделіп отырған электрмагнитті қуаттың теңдігін аламыз: эм (болжалды теңдік белгісі теңдік белгісіне ауыстырылған).Машина дамытатын электрмагнитті иінкҥш, мҧндағы Ос —ротордың синхронды айналу жиілігі (асинхронды қозғалтқыштың электрмагнитті иінкҥшінің (9.28) ӛрнегімен салыстыру керек). (12.3) ӛрнегіне сәйкес тӛмендегіні аламыз Синхронды генератордың бҧрыштық сипаттамасы. (12.3) және (12.4) ӛрнектерінен Е0 генераторының берілген ЭҚК-сы және оның U шықпаларындағы кернеу кезінде генератордың қуаты мен оның электрмагнитті иінкҥші Е0 ЭҚК векторы мен иг кернеу векторы арасындағы 9 бҧрышына байланысты болатындығын кӛруге болады. желінің кернеуі тҧрақты және генератордың қоздыру тогы тҧрақты болған жағдайда, генератор желімен параллель жҧмыс істеген кезде Е0 және иг шамалары мәндерінің тҧрақтылығы орын алады. Аталған жағдайлар кезінде (12.3) ӛрнегі генератордың бұрыштық сипаттамасының ӛрнегі, яғни Рэм электрмагнитті қуаттың Е0 = const және иг = const кезінде 9 бҧрышына тәуелділік ӛрнегі болып табылады. Бҧрыштық сипаттама (12.4- сурет) амплитудасы бар синусоид болып табыладымҧндағы 1к = Е0/хс — аталған қоздыру тогы кезіндегі ҥш фазалы қысқа тҧйықталу тогы (11.25) ӛрнегін қараңыз), полюсі анық емес генераторда синхронды индуктивті кедергілер бойлық және кӛлденең осьтер бойынша тең болады: хс = xq = xd, бҧл 11.4- бӛлімінде берілген.Генератордың тҧрақты жҧмысына неғҧрлым қалың сызықпен кӛрсетілген бҧрыштық сипаттаманың сол жақ тармағы сәйкес келеді. 9 > 90 эл. град. бҧрыш кезінде генератор синхронизмнен шығады (одан әрі 12.4-бӛлімді қараңыз). -сурет Айқын емес полюсті генератордың бҧрыштық сипаттамасы Айқын полюсті генератордың электрмагнитті қуаты. Электрмагнитті қуат (12.3) пен электрмагнитті иінкҥш (12.4) ӛрнектерінің полюсі анық емес генератордың векторлық диаграммасы негізінде алынғандығын атап ӛткен жӛн (11.12-суретті қараңыз). Бҧл ӛрнектерге хс синхронды индуктивті кедергі кіреді. Векторлық диаграммалары 11.11- суретте кӛрсетілген полюсі анық емес генераторда синхронды индуктивті кедергілер бойлық (xd) және кӛлденең (хд) осьтер бойынша ерекшеленеді; d және b нҥктелері сәйкес келмейді және электрмагнитті қуат ҥшін (12.3) ӛрнегі дҧрыс келмейді. Полюсі анық емес генератордың векторлық диаграммасын талдаудан алынуы мҥмкін электрмагнитті қуаттың теңдігін шығармай келтірейік:(12.6)Кӛрініп тҧрғандай, келтірілген теңдік полюсі анық емес генератор ҥшін алынған екінші қосылғышы бар теңдіктен ӛзгеше. (12.6) теңдігінің екі бӛлігін синхронды бҧрыштық жылдамдыққа бӛле отырып, электрмагнитті иінкҥштің теңдігін аламыз:(12.7)Бірінші қосылғыш Мосн негізгі электрмагнитті иінкүш, екінші қосылғыш Мр реактивті иінкҥш деп аталады:(12.8)Реактивті иінкҥштің ӛрнегінен xq = xd теңдігі орындалатын болса (полюсі анық емес генератор жағдайы), Мр = 0 болатындығын кӛруге болады.Мосн негізгі иінкҥштің иг генераторының шықпаларындағы кернеуімен, сонымен қатар қоздыру орамасының тогына негізделген ротордың магнитті тасқынына байланысты болатын Е0 генераторының ЭҚК кҥшімен анықталатындығын атап ӛткен маңызды. Мр реактивті иінкҥші Е0 ЭҚК кҥшіне байланысты емес және сондықтан қоздыру орамасының тогына байланысты емес. Егер генератор желімен қатар жҧмысқа қосылған болса, реактивті иінкҥш генератордың шықпаларындағы кернеуге тең болатын желінің кернеуіне байланысты.Синхронды генератордың электрмагнитті қуаты мен электрмагнитті иінкҥші туралы барлық айтылған дҥниенің синхронды қозғалтқышқа да қатысы бар (одан әрі 13- тарауды қараңыз), бір ерекшелігі қозғалтқышта электрмагнитті иінкҥш тежегіш емес айналмалы болып табылады. Полюсі анық емес машинада реактивті иінкҥштің болуы қозғалтқышты қоздыру орамасыз алуға мҥмкіндік береді (одан әрі 13.3-бӛлімді қараңыз). 12.4 СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОР ЖҦМЫСЫНЫҢ ТҦРАҚТЫЛЫҒЫ Статикалық тҧрақтылық. Бастапқы қозғалтқыш пен генератордан тҧратын агрегаттың статикалық тұрақтылығы деп тепе-теңдік кҥйінде шамалы ауытқу кезінде оның бастапқы жҧмыс режимін ӛздігінен қалпына келтіру қабілетін атайды. Қуатты желімен параллель жҧмыс істейтін полюсі анық емес генераторға қатысты статикалық тҧрақтылық мәселесін қарастырайық. Рэм генераторының электрмагнитті қуаты ((12.3) теңдігін қараңыз) бҧл жағдайда ротор мен статордың магнитті ӛрістерінің осьтері арасындағы (немесе Е0 генераторының ЭҚК векторы мен оның UJ қысқыштарындағы кернеу векторының бағыты арасындағы) 9 бҧрышында ғана анықталады. (12.3) теңдігіне кіретін ӛзге шамалар 12.3-бӛлімде айтылып кеткендей параллель жҧмыс кезінде ӛзгеріссіз қалады.М тежегіш электрмагнитті иінкҥші М1 айналдыру иінкҥшіне тең болған кезде ротор 9 бҧрышын ӛзгеріссіз сақтай отырып, тҧрақты жиілікпен айналады.Егер қандай да бір себептермен М1 айналдыру иінкҥші біршама артып, содан кейін алдыңғы мәнге дейін азаятын болса, ротор айналу бағыты бойынша алға қарай ығысатын, яғни 9 бҧрышы біршама Д9 ӛсім алады. Қуатты желімен жҧмыс істейтін полюсі анық емес генератордың бҧрыштық сипаттамасынан (12.4-суретті қараңыз) 9 артқан кезде 9 = 90 эл. град. мәнге дейін Рэм электрмагнитті қуатының, сонымен қатар М тежегіш электрмагнитті иінкҥшінің артуын кӛруге болады. Осылайша, бастапқы қозғалтқыш - генератор агрегатын бастапқы қалыпқа қайтаруға ықпал тигізетін ДМ = ДРэм/Ос асқын тежегіш иінкҥші пайда болады. Бҧл ҥдеріс толығырақ әрі қарай қаралады.Егер айналдыру иінкҥші біршама азайып, сонан соң алдыңғы мәнге дейін азаятын болса, ротор теріс жылдамдық алады және 9 бҧрышы азаяды. Бірақ бҧл ретте М тежегіш иінкҥші де азаяды: ол айналдыру иінкҥшінен кем болып, қорытқы оң иінкҥш жҥйесін қалпына келтіреді.Осылайша, 9 бҧрышы 0-ден 90 эл. градусқа дейін ӛзгерген шектерде желімен қатар жҧмысқа қосылған генератордың жҧмысы тҧрақты болады.Егер 9 бҧрышы 90 эл. градустан асатын болса, айналдыру иінкҥшінің артуы тежегіш иінкҥшінің азаюына әкеп соғады, 9 бҧрышы артып, генератор синхронизмнен шығып кетеді.Сонымен, полюсі анық емес генератор ҥшін артқан кезде бастапқы қозғалтқыш - генератор агрегатының тҧрақты жҧмысы мҥмкін болмайтын 9кр сыни бҧрыш 90 эл. град. қҧрайды.Электрмагнитті қуаттың полюсі анық емес генератордың 9 бҧрышына тәуелділігі (12.6) теңдігімен анықталады. Бҧл тәуелділік электрмагнитті иінкҥштің 9 бҧрышына тәуелділігі ( (12.7) теңдігі) секілді синусоидалық болып табылмайды. Ол екі синусоидтың жиынтығы болып келеді; сонымен бірге екінші синусоидтың бірінші синусоидқа қарағанда кезеңі 2 есе кем (екінші қосылғышта синус аргументі екінші қосылғышқа қарағанда 2 есе кӛп). Бірінші синусоид 0-ден 90 эл. градусқа дейінгі 9 интервалында ӛседі, ал әрқашан амплитудасы кем болатын екінші синусоид 9 бҧрышы 0-ден 45 эл. градусқа дейін ӛзгерген кезде ӛседі, одан әрі 9 = 90 эл. град. кезінде нӛлге айнала отырып кемиді. 90-нан 180 эл. градусқа дейінгі интервалда бірінші синусоид ең кӛп мәннен нӛлге дейін кемиді, ал екіншісі осы интервал кезінде теріс мәндерден ӛтеді. Полюсі анық емес генератордың Рэм(9) немесе М(9) синусоидалық емес жиынтық тәуелділігі 0-ден 9кр = 60...80 эл. градусқа дейінгі интервалда ӛседі (статикалық тҧрақтылық аясы) және 9кр мәнінен 180 эл. градусқа дейінгі интервалда нӛлге дейін кемиді.Полюсі анық емес генераторда, сонымен қатар полюсі анық генераторда 9кр бҧрышына Mmax максималды электрмагнитті иінкҥші сәйкес келеді. Максималды иінкҥштің атаулы иінкҥшке қатынасы Мтах/Мном машинаның асқын жүктемелік қабілеті деп аталады. Бҧл параметр әртҥрлі генераторлар ҥшін 1,4-тен 3-ке дейін мән қабылдайды.Синхронды генераторлардың теңселуі. Сонымен, егер сыни мәннен кем болатын 9 бҧрышының мәні кезінде жҧмыс істейтін генератордың роторында асқын айналдыру иінкҥші қысқа уақытта әрекет ететін болса, генераторды тепе-теңдік кҥйіне қайтаратын қосымша тежегіш электрмагнитті иінкҥші пайда болады, ол кезде М1 айналдыру иінкҥші М тежегіш иінкҥшіне тең болады. Алайда осы қалыпқа жеткен соң 9 бҧрышы генератор мен бастапқы қозғалтқыштың айналатын бӛліктерінің инерциялы қасиеттерінің салдарынан азаюды жалғастырады (айналатын дененің инерциялы қасиеттерінің оның инерция иінкҥшімен анықталатындығын еске сала кетейік, 3.3-бӛлімді қараңыз). 9 бҧрышы тепе-теңдік кҥйіне сәйкес келетін бҧрыштан кем болған кезде тежегіш иінкҥш айналдыру иінкҥшінен кем болады. 9 бҧрышы біршама аз мәнге жетіп, осыдан кейін қайта ӛсе бастайды. Ротор қайта тепе-теңдік кҥйінен ӛтеді және 9 бҧрышы ӛсуді жалғастырады және неғҧрлым ҥлкен мәнге жетеді. Одан әрі ҥдеріс қайталанады. Осылайша, ротор бірқалыпты бір бағытта айналғанмен оның айналу жылдамдығы ауытқиды: оның мәні Qg синхронды жылдамдықтан бірде тӛмен болса, бірде жоғары болады. Уақыт ӛте бҧл теңселулер басылады: 9 бҧрышының максималды және минималды мәндері арасындағы айырма бара-бара азая бастайды. Теңселулер басылған соң ротор айналдыру иінкҥшінің немесе генератордағы электр жҥктеменің ӛзгеруі жаңа теңселу ҥдерісін тудырғанға дейін QG бҧрыштық жылдамдығымен тҧрақты айнала бастайды.Теңселулердің басылуы ең алдымен магнитті болып шыққан энергияның шығындарымен туындайды. Теңселулер кезінде ротор статордың магнитті ӛрісіне қатысты алғанда қозғалған кезде ротордың ӛзегінде қҧйынды токтар индукцияланады. Қҧйынды токтардың магнитті ӛрісі мен статор ӛрісінің ӛзара әрекеті мен салыстырмалы қозғалу бағытына қарама-қарсы бағытта әрекет ететін тыныштандырғыш иінкүшті туғызады.Синхронды машина роторының теңселуінің пайда болуы және басылуы серіппеге асылған жҥкті тепе-теңдік қалпынан шығарған соң орын алатын тербелу ҥдерісімен салыстыруға болады (серіппелі маятник). Теңселулер басылған соң жҥк жерге қатысты алғанда тыныштық кҥйіне тҥседі, ал синхронды машинаның роторы статордың айналып тҧратын ӛрісіне қатысты алғанда тыныштық кҥйіне тҥседі.Ротордың теңселуі маятниктің теңселуі секілді еркін немесе мәжбҥрлі болуы мҥмкін. Бҧрын еркін (ӛздігінен) теңселулер қарастырылған болатын. Ротордың мәжбҥрлі теңселулері жетекті қозғалтқыш мерзімді бірқалыпты айналмаған кезде орын алады, бҧл ҥдеріс сонымен бірге поршеньді дизель қозғалтқышында орын алады. Мәжбҥрлі теңселу жиілігі ӛздігінен теңселу жиілігіне сәйкес келген кезде механикалық резонанс туындайды, ол кезде теңселу амплитудасы кҥрт артады және генераторлардың параллель жҧмысы мҥмкін емес болады.Полюсі анық емес генераторларда теңселуді басатын арнайы шаралар қолданылмайды; оларда теңселулер ротордың ӛзегінде пайда болатын қҧйынды токтардың арқасында ғана басылады.Полюсі анық генераторларда тыныштандырғыш ( д е м п ф е р л і к ) о р а м а қ о л д а н ы л а д ы . Ӛзінің конструкцисы бойынша демпферлік орама асинхронды қозғалтқыштың қысқа тҧйықталған орамасына — «Беличья клетка» қҧрылғысына ҧқсас (9.2-суретті қараңыз). Мҧндай ораманың ӛзектері синхронды машинаның полюстік ҧштықтарында қарастырылған саңылауларға салынады. Саңылау тҥріндегі бҥйірлік жалғайлар полюстік ҧштықтар шектерінен тыс орындалады.Динамикалық тҧрақтылық. Синхронды генератордың статикалық тҧрақтылығы туралы айта отырып, біз оның айналдыру иінкҥшінің немесе электр жҥктемесінің шағын ӛзгерістеріне деген реакциясын қарастырған болатынбыз. Синхронды машинаның динамикалық тұрақтылығы деп жҧмыс режимі кҥрт ӛзгерген кезде оның синхронизмнен шығып кетпеу қабілеті аталады.Жҥктеме кҥрт ӛзгерген кезде (мысалы, желіде қысқа тҧйықталу орын алған кезде) ротор қарқынды тҥрде теңселе бастайды — ҥдеу мен тежеудің алмасуы орын алады. Егер ротор қозғалысын ҥдеткен кездегі энергия генератормен роторды тежеген кезде желіге қайтаратын энергиядан асып кететін болса, машина синхронизмнен шығып кетеді, яғни динамикалық тҧрақсыз болады. Динамикалық тҧрақтылықты арттыру ҥшін қоздыруды жылдамдату қолданылады (11.7-бӛлімді қараңыз), ол кезде қоздыру тогы, сонымен қатар зәкір орамасының ЭҚК-сы ҥлкен жылдамдықпен арта бастайды.БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Синхронды генераторды желімен қатар жҧмысқа қосу жағдайларын атаңыз. Оларды тҧрақты ток генераторларын қатар жҧмысқа қосу жағдайларымен салыстырыңыз.Автоматты қҧрылғыларды пайдаланбай орындау кезінде генераторды желімен нақты синхрондау рәсімдемесін сипаттап беріңіз.Генераторды желімен ӛздігінен синхрондауды жҥзеге асыру ҥшін қандай жағдайлар сақталу тиіс?Синхронды генератор желіге беретін белсенді және реактивті қуат қалайша реттеледі? Синхронды генераторды қалыпты қоздыру деп нені атайды? Синхронды генератордың «қайта қозуы» және «жете қозбауы» терминдері нені білдіреді»?Синхронды генератордың U-тәрізді сипаттамасы деп нені атаймыз? Генератордың нӛлдік және нӛлдік емес белсенді қуаттары кезіндегі U-тәрізді сипаттаманың тҥрін тҥсіндіріңіз?Дербес жҧмыс істейтін синхронды генераторға тиетін қоздыру және айналдыру иінкҥш тогының ӛзгеруі мен осы факторлардың қуатты желімен параллель жҧмыс істейтін генераторға тигізетін әсердің ерекшеліктері неде?Генератор мен қуатты желінің параллель жҧмысымен салыстырғанда қуаты ӛлшемдес екі синхронды генератордың параллель жҧмысының ерекшеліктері қандай?Генератордың берілген ЭҚК-сы мен оның шықпаларындағы кернеу кезінде синхронды генератордың электрмагнитті қуаты мен электрмагнитті иінкҥші неге байланысты болады? Синхронды генератордың бҧрыштық сипаттамасы деп нені атаймыз?«Статикалық тҧрақтылық» термині нені білдіреді? Синхронды генератордың статикалық тҧрақтылық жағдайы неге негізделген?Жҥктеме немесе айналдыру иінкҥші ӛзгерген кезде пайда болатын синхронды генератордың теңселу ҥдерісін сипаттап беріңіз. Генератордың теңселуін тыныштандыру ҥшін қандай шаралар қолданылады?Синхронды машинаның динамикалық тҧрақтылығы деп нені атаймыз? Динамикалық тҧрақтылықты арттыру ҥшін қандай шаралар қолданылады?  СИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР ЖӘНЕ КОМПЕНСАТОРЛАР 13.1. СИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ Ҥш фазалы синхронды қозғалтқыштың жҧмыс істеу қағидалары. Синхронды қозғалтқыш пен синхронды генератордың қҧрылымы ҧқсас болады. Бір синхронды машина қозғалтқыштың да, генератордың да қызметін атқара алады (3.1 жәнеэлектр машиналарын айырбастау жолдары). Синхронды қозғалтқыштың және генератордың қоздыру орамасы тҧрақты ток кӛзін қажет етеді. Қоздыру орамасын электр машинаның қозғалмалы бӛлігіне (роторға) орналастырады. Статорда орналасқан қозғалтқыш зәкірінің орамасы ҥш фазалық айнымалы ток желісіне қосылып айналмалы магниттік ӛріс жасайды (8.1, б).Қоздыру орамасында бір жҧп полюс (р=1) немесе одан да кӛп полюс болады. Зәкірдің (статордың) орамасы осындай полюс кӛлеміне сай келетіндей магниттік ӛріс жасауы тиіс. Статордың ӛріс айналымы: П=60/p (13.1) минуттық айналыммен ӛлшенетін жиілікпен айналады, кернеуді қуат беретін f герцпен ӛлшенеді (8.2 және 8.4 формулалар).(13.1) формула бойынша кернеуді қуат беретін бір кезеңде р=1 жағдайында статор ӛрісі толық айналымға тҥседі (3600 бҧрылады) р=2 жағдайында статор 180о бҧрылады, бҧл 360 эл. град. сәйкес келеді, 8.1 бӛлімде кӛрсетілгендей, бҧл жағдайда, бір кезеңде ӛрістің кернеуді қуат беретін статордың магниттік жҥйесінің аттас полюстері жақын орналасқан тиісті бҧрышқа қарай бҧрылады.Статордың айналмалы магниттік ӛрісі мен ротордың қоздыру орамасының магниттік ӛрісінің ӛзара әрекеттесу нәтижесінде ротор п статор магниттік ӛрісіндегідей жиілікпен айналады, яғни, статор өрісімен синхронды айналымда болады. Ротордың әрбір полюсі мен статордың магниттік полюстері бір-біріне тартылып, ротор айналады (Егер оның айналасына басқа магнитті орналастырса, дәл осындай жолмен жолақ формалы және ӛське еркін орналасқан тҧрақты магнит айналады).Полюстердің тартылысына байланысты айналмалы электромагниттік иінкҥш пайда болады (электромагниттік иінкҥштің генератордан айырмашылығы тежегіштігінде,– бӛлімін қараңыз).Синхронды қозғалтқыш білігінің жҥктемесін ӛзгерткенмен оның роторының айналу жиілігі ӛзгермейді. Тек қана статор мен ротордың магниттік ӛрісінің арасындағы біліктіктің (ось) 9 - бҧрышы ӛзгереді.Синхронды қозғалтқышты іске қосу. Синхронды қозғалтқышты желіге қарапайым қосумен іске қосуға болмайды, себебі статордың айналмалы магниттік ӛрісі қозғалыссыз тҧрған ротормен орын ауыстырып, машинаның айналу мҥмкіндігі нӛлге тең болады. Қозғалтқышты іске қосу ҥшін оған айналу жиілігінің деңгейін хабарлау қажет. Бҧл тӛменде сипатталған тәсілдер арқылы жҥзеге асырылады.– т әсіл . Ҥдемел і қозғалтқыштың кӛмегі мен іск е қ ос у. Бҧл тәсіл бойынша синхронды машинаның роторы кӛмекші қозғалтқыштың кӛмегімен синхронды жиілілікпен айналады (синхронды айналысқа жуық жиілілікте).Бҧдан кейінгі қозғалтқышты іске қосу тәртібі синхронды генераторды желіге параллель қосқан кезде ӛзіндік сәйкестендіру, ӛзіндік синхрондау әдісімен жҥргізіледі (12.1). Осыдан кейін ҥдемелі қозғалтқыш сӛндіріліп, синхронды машина қозғалтқыш тәртібімен жҧмыс істей бастайды. Ҥдемелі қозғалтқыштың қуаты синхронды қозғалтқыштың номиналды қуатынан 10…20% аспайды. Бҧл тәсіл қозғалтқыш білігіне жҥктемеі тҥспеген жағдайда қолданылады. Қазіргі кезде ҥдемелі қозғалтқышпен қосу тәсілі кӛп қолданылмайды. Кейде осындай тәсілмен қуатты компенсатордың жҧмысын жеделдетеді (13.2. б).– т әсіл. Синх ронды қозғалтқ ышт ы асинхронды т ҥрд е іск е қос у . Қозғалтқышты белгіленген жҥктемемен іске қосу ҥшін, ойыққа салынған ӛзекшелерден тҧратын орамамен орайды, ол ротордың шет жағына сақина тәрізденіп біріктіріледі (синхронды генератордың орамасы да ӛз тәсілмен жҥзеге асырылады, 12.4. б.).Іске қосу орамасындағы қозғалмайтын роторға тән статордың магниттік ӛрісі айналған кезде қоздыру орамасында және ротордың магнит ӛрісімен қиылысатын металл бӛліктерінде ток жҥреді. Айналмалы магниттік ӛріс пен индукцияланған токтың магниттік ӛрісі әрекеттесіп, ротор айналады да біртіндеп жылдамдығы артады. Басқа сӛзбен айтқанда, синхронды қозғалтқышты асинхронды әдіспен іске қосқанда асинхронды тәсілмен жҧмыс істейді (9.1. б). Ротордың айналу жиілігі синхрондық жиілік деңгейіне жеткенде қоздыру орамасы тҧрақты ток кӛзіне қосылады да, ротор синхронды тҥрде айналады, яғни, оның айналу жиілігі статордың магниттік ӛрісінің жиілігіне тең келеді.Айқын полюсті машиналардың синхронды болуына оған тән реактивтік Мр иінкҥш әсер етеді (12.3.б). Айқын полюсті машиналар бос жҥріс режимде немесе шағын жҥктеме кезде қоздыру орамасын тҧрақты ток кӛзіне қоспай-ақ тепе-теңдікті сақтайды.Қуаты 50 кВт-қа дейінгі синхронды қозғалтқышты асинхрондық тҥрде іске қосуды, бастапқы орама болмаған жағдайда ротордың қалың бӛлігі мен қоздыру орамасындағы индукциялық ток арқылы жҥзеге асыруға болады, бҧл жағдайда ӛзіндік тҧйықталу деңгейі Лп болады.Қуаты 2 000 кВт – дан астам қозғалтқыштардың роторлары ротордың екі жағы жез сақиналармен біріктірілген тҧтас (дестеленген) полюстік ҧштықтары бар кӛлемді ротордан жасалады. Полюсті ҧштықтардағы индукциялық ток қозғалтқышты жедел іске қосуға жететін асинхрондық иінкҥш тудырады. Бҧндай қуатты қозғалтқышқа қарапайым ораманы (ӛзекше, бҥйірлі сақина) пайдаланғанда орама қатты қызып кетеді де, оның механикалық тӛзімділігі тӛмендейді (дәнекердің, ӛзекшенің бҧзылуы).Асинхронды іске қосуда синхронды қозғалтқыштың қоздыру орамасы ток кӛзінен ажыратылуы тиіс. Бірақ оны ашық кҥйінде қалдыруға болмайды, оның бойында орамаға сыймайтын ЭҚК болуы мҥмкін, ол оқшаулауға бӛгет болады. Қоздыру орамасын қатты орап тастауға да болмайды, себебі орама қызып кетуі мҥмкін және біросьті қосылуға әкеліп соқтырады. Бҧл дегеніңіз қозғалтқышты қосқан кезде ротордың айналым жиілігі синхронды айналымның жартысындай ғана болып, синхронизмге (тепе-теңдікке) енбеуі мҥмкін. Осы жағдайды болдырмау мақсатымен, іске қосар сәтте қоздыру орамасы Яв = 7…12 Лв қоздыру орамасының қарсылығы Яв болуы тиіс.Е с к е р т у. Бір жақты қосу кезінде ротор симметриялық болмаған жағдайда электромагнит айналып тҧрған сәтте айналу жылдамдығының жиілігі синхронды жиіліктің ортасына келгенде жиілік тӛмендеуі мҥмкін. Бҧндай жағдайлар қысқа тҧйықталған қоздыру орамасы болған кезде кездеседі. Бҧл жиілікті тӛмендегідей тҥсіндіруге болады: айналма кезінің алгебралық сома ретінде, тура және кері иінкҥштері бір фазалық асинхронды қозғалтқыш жҧмысына жасаған талдау жолымен орындалады (10.2 бӛлімін қараңыз).Синхронды қозғалыстың жҧмыс сипаттамасы.Қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамасы дегеніміз – қоздыру тогы, желі кернеуінің жиілігінің тҧрақтылығы қалыпты болған жағдайда ротордың айналу жиілігі n зәкірдің (статордың) тогы І1, кіріс қуаты P1, білікке пайдалы иінкҥш М2, электромагниттік иінкҥштің айналуы М, қозғалтқышпен әзірленген қуат коэффициенті cosіp және тиімділік коэфициенті, қозғалқыштың тиімді қуаты P2.Синхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипатының ерекшеліктеріне тоқталамыз.Ток желісінің жиілігі ӛзгермеген жағдайда барлық жҧмыс кестесінде синхронды қозғалтқыштың n айналу жиілігі тҧрақты болады. Сондықтан n(P2) абцисс осьтің тура және параллель қалпын білдіреді.Қозғалтқыштың айналдыру кезі М бекітілген тәртіп бойынша біліктегі статикалық иінкҥш Мст: М = Мст = М2 + M0. М2 – пайдалы иінкҥші. М0 – бос жҥріс иінкҥші (3.15 формуланы қараңыз).М0 иінкҥші тҧрақты болып қалады, пайдалы иінкҥш М2 біліктегі пайдалы қуатқа пропорционалды ӛзгереді: М2 = Q 60P2/2пп (13.2) М2 Н – м ӛлшенеді. Q – ротор айналымының бҧрыштық жылдамдығы. Пайдалы иінкҥш пен пайдалы қуат пропорционалды болғандықтан, М2 (P2) сипаттамасы абцисстің білігіне қарай координатордан басталып тік бҧрышпен белгіленеді. М (P2) тік бҧрышпен сипатталып, М2 (P2) параллель М0 мәнінен жоғары орналасқан тҥрде болады. Cosіp қуатының қозғалтқыш білігінің жҥктемесінің коэффициентіне тәуелділігі қоздыру тогы арқылы анықталады. Cosp = 1 бос тҧрған жағдайды білдірсе, cosp < 1 жҥктеме бар екендігін білдіреді. Қоздыру тогын реттейотырып, кез келген жҥктемені cosp – 1 белгілеуге болады.Жҥктеме кӛбейген сайын электр шығыны кӛбейгендіктен, қозғалтқыштың білігіндегі қолданыс қуаты P1 пайдалы қуаты P2 қарағанда кӛбірек болады.Сондықтан P1 (P2) сипаттамасы тура болмай, жанама бҧрышқа қарай қисайып барып біртіндеп ҧлғаяды.Статордың тогы 71, тӛмендегідей:  (13.3)І1 (P2) тәуелділігі жҥктеме ӛзгерген сәтте, cosp ӛзгергеуімен анықталады.Жҥктемеден п қозғалтқыштың ПӘК тәуелділігінің сипаттамасы барлық электр машиналары ҥшін бірдей. Жҥктеменің 0,25Р2ном-ға дейін бос жҥріс режимінен ПӘК жылдам ҧлғаяды. ПӘК мәні 0,25Р2ном шамасында болғанда, номиналдыға жақын мәнге жетеді. Әрі қарай ПЭК жҥктемесі бірсарынды азаяды.Синхронды машина қозғалтқышының жҧмыс тәртібін генератордың жҧмыс тәртібімен салыстыру. Айқын емес полюсті және айқын полюсті синхронды генераторлардың электромагниттік қуаты мен электромагниттік иінкҥшті теңестіру (12.3)…(12.8) синхрондық қозғалтқыштарға да жасалады, бҧл жағдайда қозғалтқыш электромагниттік қуатты желіден алатыны, ал генератордың, керісінше қуатты беретіндігі ескеріледі. Электромагниттік иінкҥш қозғалтқышты айналдырады, ал генераторды тежейді. Қозғалтқыштың білігіндегі механикалық жҥктеме кӛбейген кезде (пайдалы механикалық қуат Р2 және пайдалы иінкҥш М2 кӛбейгенде) ротор ӛз қалпымен бҧрылады, бос тҧрған кезде алдыңғы синхронды жиілікпен n кері айналады (синхронды бҧрыштық жиілікпен Q).Синхронды қозғалтқыштың ӛзіне тән ерекшелігін, оның желі кернеуі фаза бойымен ілгерілей отырып, токпен жҧмыс істеу қабілетін негіздеу ҥшін желіге параллель жҧмыс істеуге қосылған генераторды қайта қарау тиімді.Генератордың роторы алғашқы қозғалтқыштың әсерімен айналады; генератордың қоздыру тогын жасайды, бҧл ретте оның ЭҚК Е0 желі кернеуі Ис тең болып, генераторды желіге параллель қосу сияқты әрекеттердің орындалуын қамтамасыз етеді (12.1 – бӛлімді қараңыз). Генераторды желіге параллель етіп дҧрыс қосқан жағдайда зәкірдің орамасындағы генераторға қосылған ток нӛлге тең екендігі 12.2 - бӛлімде кӛрсетілген; ол желіге қуат бермейді де, алмайды да. Басқа сӛзбен айтқанда, синхронды машина шекаралық тәртіппен жҧмыс істейді, яғни, генератор да қозғалтқыш та болмайды. Егер осы тәртіппен машинаның қоздыру тогын кӛбейтсе, реактивті 1р ток пайда болады, оның зәкіріндегі индуцирленген ЭҚК, Е0 – дан 90o бҧрышқа кейін қалып, желі кернеуінен сол бҧрышқа қарай озыңқы болады.Машинаның жҧмыс істеу тәртібі шекаралық болғандықтан, соңғы бекіту генераторға да, қозғалтқышқа да қатысты болады (қоздыру тогын кӛбейткенде машина желіге белсенді қуат кӛзін бере алмайды, сондықтан оны генератор тәртібінде жҧмыс істейді деп айта алмаймыз). Егер қоздыру тогын азайтса, реактивті ток желі кернеуінен қалып қояды (12.2 в сурет).Машина генератор режимімен алғашқы қозғалтқыштың айналу иінкҥшін кӛбейткен кезде жҧмыс істей бастайды (12.2). Егер машинаның айналу иінкҥшін азайтса, машина желідегі белсенді токпен қуат беріп, желіге ток бермей қозғалтқышқа айналады. Пайдаланылатын белсенді ток фазасы бойынша 180о бҧрышқа берілетін токтан ӛзгеше болады. Бҧл дегеніміз – машина тҧрақты токты генератордан қозғалтқыш режиміне ауыстырғанда токтың бағытының кері ӛзгеруі (2.6 бӛлім).12.2, г-суретке қараймыз, суретте генератордың ӛзімен параллель жҧмыс істейтін желіге белсенді қуат кҥшін беретін векторлық диаграммасы берілген. Машина қозғалтқыш ретінде жҧмыс істеп, оның белсенді тогы 1а болса, жоғарыда кӛрсетілгендей машинаның кернеу фазасына қарсы иг, ал желі кернеуінің фазасымен сәйкестікте ис болады. Машина қайта қызғанда, ток әдеттегіден артық болып, 1в қоздыру тогы 1в. норм болады (зәкірдің тогы белсенді болғанда қалыпты қоздыру тогы деп есептеледі). Зәкірдің тогы қайта қоздыру белсенді токтан басқа реактивті 1р токтың пайда болуына әсер етеді.12.2 б суретте бҧрын кӛрсетілгендей бҧл реактивті ток кернеу желісінің фазасынан алға ӛтіп, синхронды машинаның фазасына ӛтеді. Егер қоздыру тогын азайтса, желіге қатысты реактивті токтың қҧрамдас бӛлігі пайда болады.Сонымен, синхронды машинаның генераторлық режимнен қозғалтқыштық режимге ӛткен кезде оның белсенді ток фазасы қарама – қарсылықта болады, ал реактивтік фаза ӛзгермейді. Сондықтан қатты қыздырылған қозғалтқыштың зәкірінің тогы қатты қыздырылған генератордікі сияқты желі кернеуінің фазасынан жоғары болады, қатты қыздырылмаған машинаның тогы екі режим жағдайында да желі кернеуінен қалып қояды.Машина қозғалтқыш режиміне ауыстырылғанда, оның роторы бастапқы қозғалтқышты ажыратқан кезде де айналуын тоқтатпайды.U – синхронды қозғалтқыштың бейнелі сипаттамасы. U – бейнелі сипаттамалар– бҧл зәкірдің (статордың) І1 тҧрақты білік жҥктемесінен, желі кернеуінің тҧрақты және жиілікті кернеу кезінде 1в қоздыру тогына тәуелділігі (13.1 - сурет).Егер синхронды қозғалтқыш бос жҥрісте немесе берілген жҥктеме бойынша жҧмыс істеген жағдайда қалыпты қоздыру токты 1в. норм – ға жеткізгенде, зәкірдің тогы ең тӛменгі мәнге ие болғанда қозғалтқыштың қуаты таза белсенді болады, яғни, cosіp = 1. Қоздыру тогы қалыпты токтан аз немесе кӛп болған жағдайда зәкірдің тогы ең тӛменгіден жоғары болады.Жоғарыда кӛрсетілгендей қозғалтқыштың қоздыру тогы қалыптыдан жоғары болса, зәкірдің тогы желі кернеуіне қарағанда озыңқы (сыйымдылықты) болады, ал толық қызбаған жағдайда артта қалған (индуктивті) болады. Синхронды қозғалтқыштың осы ерекшелігі электр қондырғыларының коэффициенттік қуатын арттыру ҥшін пайдаланылады. Асинхронды қозғалтқыштар тобына қатты қыздыратын бір немесе бірнеше синхронды қозғалтқыштарды қосса, ол арқылы желіде пайда болаған ток асинхронды қозғалтқыштың жҧмысына байланысты индуктивті токты жартылай немесе толықтай ӛтей алады. Сол кезде барлық электр жҥйесі cosp бірлікке жақын қуат коэффициентімен жҧмыс істей бастайды, бҧл ӛз кезегінде ықпал етеді (әрі қарай 13.2 бӛлімін қараңыз).Недовозбуждение – жете қоздырмауы Перевозбуждение- артық қоздыру -сурет Синхронды қозғалтқыштың U-тәрізді сипаттамалары Синхронды қозғалтқыштың U-тәрізді сипаттамалары дәл желімен параллель жҧмыс істейтін синхронды қозғалтқышпен бірдей болады (12. 3 - суретті қараңыз). Бірақ, қозғалтқыштың U-тәрізді қисық сызығы абсцисс осьпен жанаса алмайды, себебі қозғалтқыштың білігіндегі ең аз қуат мӛлшері нӛлге тең болмайтын Р0 бос жҥріс қуаты (алғашқы қозғалтқыш жоқ деген мағынада). СИНХРОНДЫ КОМПЕНСАТОР Синхронды компенсатор – электр желісінің қуат коэффициентін кӛтеруге арналған синхронды қозғалтқыш.Электротехника курсынан белгілі болғандай, электр қҧрылғылар мен кәсіпорындардың cosp қуат коэффициентін бірлікке жақын мәндеріне жоғарылату, генераторлардың номиналды қуатын толық пайдалану және жылуды аз шығындау ҥшін қажет (егер энергия қабылдағыш ӛзгермейтін қысым мен белсенді қуатпен жҧмыс істесе, онда қабылдағыштың қуат коэффициенті азайған сайын, желіні қуат беретін тогы ҧлғая бастайды. Ток кӛп болған сайын, генераторды қуат беретін сымдар мен зәкір орамасында шығындары кӛбейеді). Кӛп жағдайда ӛндірістік және тҧрмыстық энергия қабылдағыштар фаза бойында қуат кернеуі артта қалып отырған токты пайдаланады (белсенді – индуктивтік). Индуктивті токтың орнын толтыру ҥшін кей жағдайда конденсаторды параллель қосады. Бірақ шағын қуатпен қосқанның ӛзінде конденсаторлар ҥлкен, қолайсыз және қымбат болғандықтан, қуат коэффициентін кӛтеру ҥшін озыңқы токты пайдаланатын қатты қыздырылған синхронды қозғалтқышты электр жҥйесіне қосу экономикалық тҧрғыдан тиімді болады (3.1 - бӛлім).Синхронды компенсаторларды 1 – ден 160 МВ * А қуатта ӛндіреді. Стандарт бойынша компенсаторлардың номиналды кернеуі 6,6; 11 және 22 кВ. Зерттеулер кӛрсеткендей, синхронды компенсаторлар ҥшін, алты немесе сегіз полюстік айқын полюсті роторлар тиімді.Синхронды компенсаторды асинхронды тҥрде іске қосу қолданылады (13.1-бӛлімін қараңыз), сондықтан роторға іске қосатын «беличья клетка» қҧрылғысын орналастырады. Механикалық жҥктемесі бар қозғалтқыштан синхронды компенсатор білігінің айырмашылығы - ол мҧндай қызмет атқармайды, оның диаметрі кішілеу болып келеді, ал мойынтіректері жеңілдетілген конструкцияға орнатылады. Айналдыру иінкҥшін беруге арналмаған білік корпустан тысқары шықпайтындықтан, синхронды компенсаторды сутекпен салқындату ҥшін аздап жеңіл герметикалауға болады (11.8-бӛлімін қараңыз).Синхронды компенсатор (СК) нӛлдік белсенді қуатпен (РСК= 0) жҧмыс істейді және оның U-тәрізді сипаты қозғалтқыштың U-тәрізді сипатына ҧқсас, қҧрастырылу негіздері бірдей (тӛмен қарай қисайған, 13.1-сурет). Синхронды компенсатордың сипатында оның тыс аса қоздырғыш және озыңқы (сыйымдылықты) зәкір тогының оң жақ бӛлігі жҧмыс істейді. Қоздыру тогы автоматты қҧрылғылармен реттеледі.Егер электр жҥйесінде сыйымды ток басымырақ болса, онда оған жете қозбаған жҧмыс істейтін синхронды компенсатор қосылуы мҥмкін.Электр жҥйесінің қуат коэффициенті, әдетте 0,95-ден аспайды. Ӛйткені қуат коэффициентін кӛтеру ҥшін синхронды компенсатордың қуатын ҧлғайту қажет, бҧл жағдайда кейбір cosφ мәнінен бастап оның қуатын ҧлғайтудан келетін экономикалық тиімділік нӛлге тең болады.Компенсаторды токты қолданатын жерлерге барынша жақын орналастыру керек, бҧл электр стансасының ғана емес, сонымен қатар электр тарату желісінің де реактивтік тогын азайтады.Тҧтынушының қуат коэффициентін cosφ мәнінен cosφ' мәніне дейін кӛтеруге қажетті синхронды компенсатордың 0СК қуатын осы екі қуат коэффициенті 0СК= Q–Q болғанда, тораптағы реактивтік қуат мәндерінің айырмасы ретінде табады. Q және Q' қуатын тҧтынушының берілген толық қуаты S және Q = Ssіnφ; Q'= Ssіnφ' (cosφ' мәні cosφ қарағанда ҥлкен болады, онда sіnφ' <sіnφ және Q'<Q) қуат коэффициенттерімен табылған φ пен φ' фазалық бҧрыштары бойынша есептейді.Ҥш фазалы тҧтынушының толық қуаты тораптың Uс желілік кернеуі және 1с желілік ток арқылы  тҥрінде ӛрнектеледі. Онда, синхронды компенсаторды қосудан бҧрын желілі ток болады . Осы токтың белсенді қҧрама бӛлігі болса, реактивті қҧрама бӛлігі болады.Синхронды компенсатор қосылғаннан кейін тораптағы токтың белсенді қҧрамдас бӛлігі ӛзгермейді, ӛйткені компенсатор нӛлдік белсенді РСК = 0 қуатпен жҧмыс істейді. Тораптағы токтың реактивті қҧрамдас бӛлігі  тең болады, яғни компенсатор болмаған жағдаймен салыстырғанда, азаяды. Компенсатор қосылған тораптағы толық ток ӛз кезегінде, компенсаторсызға қарағанда аздау болады. 3.РЕАКТИВТІК СИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ Үш фазалы реактивті синхронды қозғалтқышта зәкірдің (статордың) ҥш фазалы орамасы және айқын полюсті, бірақ қоздыру орамасы жоқ роторы болады. Реактивті қозғалтқыштың жҧмыс қағидасы синхронды айқын полюсті машинаның реактивті электр магниттік қуатын пайдалануға негізделген (теңдеудегі екінші қосылғыш (12.6)). Реактивті қуат реактивті электрмагниттік иінкҥшті Мр анықтайды (ӛрнектерді қараңыз (12.8)). Кӛрсетілген ӛрнектер синхронды машинаның кез келген жҧмыс режиміне сәйкес келетінін, бірақ генераторлық режимде электрмагниттік иінкҥш тежегіш, ал қозғалтқыштық режимде — айналмалы болатынын еске саламыз. Мр ӛрнегінде кӛрсетілгендей, бҧл иінкҥш айқын полюсті машинада синхронды индуктивті кедергілердің теңсіздігі xqжәне xd болғанда, нӛлге тең болмайды. Реактивті қозғалтқышта Мр иінкҥші айналдыру иінкҥшінің жалғыз қҧрамдас бӛлігі болып табылады, ӛйткені негізгі Мосн иінкҥші болмашы: қоздыру тогы болмағандықтан, Е0ЭҚҚ нӛлге жуық (қалған ЭҚК аз болады).Реактивті қозғалтқыштарда асинхронды іске қосу орамадағы («сілекейлі тордағы») немесе ротордың жаппай қозғалтқыш бӛліктегі токтың есебінен пайдаланылады. Қарапайым синхронды қозғалтқыштың реактивті инкҥші айналмалы иінкҥшке қарағанда біршама аз болғандықтан, іске қосқан кезде біліктің жҥктемесі номиналды 30% нормадан аспауы тиіс, әйтпесе ол синхронизмге тартылмайды.Қуаты бір ваттан бірнеше жҥздеген ватқа дейінгі бір фазалы реактивті қозғалтқыштар кеңінен қолданылады. Мҧндай қозғалтқыштарды іске қосу бір фазалы (соның ішінде компенсаторлық) асинхронды қозғалтқыштарды іске қосқандай қолданыстағы және іске қосатын орамалармен жасалған айналмалы магнитті ӛрістің есебінен жҥзеге асырылады (10.2-бӛлімін қараңыз). БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Ҥш фазалы синхронды қозғалтқыштың жҧмыс қағидасы неге негізделген? Айналу жиілігі неге байланысты?Синхронды қозғалтқыш қарапайым желіге қосылғанда неліктен айналмайды? Синхронды қозғалтқышты іске қосудың қандай тәсілдерін білесіз?Синхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипатының тҥрлерін сипаттаңыз, тҥсіндіріңіз.Синхронды қозғалтқыштың U-тәрізді сипаттамалары нені білдіреді? Оның синхронды генератордың U-тәрізді сипаттамасынан айырмашылығы неде? Қандай жағдайда қозғалтқыш зәкірінің тогы желінің кернеуіне қарағанда озыңқы және қандай жағдайда артта қалған болып есептеледі?Синхронды компенсатор не ҥшін пайдаланылады? Синхронды қозғалтқыш пен синхронды компенсатордың жҧмыс режимінің айырмашылығы мен конструктивтік айырмашылығы неде?Реактивті синхронды қозғалтқыштың конструктивтік ерекшелігі неде? Оның жҧмыс қағидасы неге негізделген? АЙНЫМАЛЫ ТОК МАШИНАЛАРЫНЫҢ БАСҚА ТҤРЛЕРІ14.1 АСИНХРОНДАЛҒАН СИНХРОНДЫ МАШИНА Қосарлы қуат беру машина деп аталатын асинхрондалған синхронды машинаның конструкциясы фазалық роторлы асинхронды машинаға ҧқсас келеді (9.1-бӛлімін қараңыз). Оның статоры мен роторына, әдетте, бӛлек қуат беретін ҥш фазалы орама орналастырылады.Статордың орамасы кернеу жиілігі f1 желіден қуат алады, ал ротордың орамасына f2,жиіліктегі кернеу тартылады, ең азы f деңгейінде болады. Бҧл ҥшін басқарылатын тиристорлық жиілік тҥрлендіргіш (ЖТ) қолданылады (14.1-сурет). Басқару жҥйесі ЖТ-дан шығатын тҧстағы кернеудің жиілігі мен амплитудасын реттейді. Сондықтан жҧмыс режимі синхронды болмайды. Асинхрондалған машиналар генераторлық режиммен қатар, қозғалтқыштық режимде де пайдаланылады.Асинхрондалған машина қозғалтқыштық режимде жҧмыс істегенде, ротор тогының жиілігі асинхронды қозғалтқыш ҥшін жазылып қойылған f2= sf1(9.7) ӛрнегімен белгіленген статор тогының жиілігімен байланысты болады. Статордың магнитті ӛрісінің айналу жиілігі n1 мен ротордың айналу жиілігінің n айырмашылығының салыстырмалы шамасын s сырғу ӛрнегі кӛрсетеді. Сонымен қатар, статор тогы мен ротор тогының салыстырмалы шамасы ӛрнегіне негізделеді (9.2). Сеть-желіСистема управления-басқару жҥйесі-сурет. Асинхрондалған синхронды машинаның іске қосылу сҧлбасы Асинхронды және асинхрондалған машиналарды ажырату ҥшін соңғысының роторжиілігі n2 орнына n деп белгіленеді. Асинхронды машинадағы теңсіздік n2>n1 генераторлық режимге сай келеді (9.9-бӛлімін қараңыз). Асинхрондалған машина роторының айналу жиілігі статор ӛрісінің айналу жиілігіне қарағанда аз немесе кӛп мӛлшерде болуы мҥмкін. Ротордың айналу жиілігі ЖТ берген токтың ӛзгеруіне және ЖТ фазасының реттілігіне қарай ӛзгереді.Асинхрондалған машина роторының айналу жиілігі мен статор, ротор тогының жиілігі арасындағы байланыс байқалады. Бҧрын жазылған сырғу ӛрнегінен ротордыңайналу жиілігін кӛрсетеміз. Тікелей осы байланысты  ӛрнегі, осыданшығады. Сырғу ток (9.7) ӛрнекке сәйкес жиілікпен байланысты болғандықтанонда немесе  болады. ЖТ фазасының алмасу тәртібінің ӛзгеру мҥмкіндігін ескере отырып, бҧл ӛрнекті тӛмендегідей тҥрде қорытамыз: мҧндағы минус таңбасы ЖТ фазасының тура тәртіптегі кезектілігіне (яғни, сатордың орамасын қуат алатын желінің фазасына) сәйкес келеді, ал плюс таңбасы фазаның кері тәртіптегі алмасуын білдіреді.Алғашқы жағдайда ротордың айналу жиілігі статор ӛрісінің айналу жиілігіне қарағанда аз, екіншісінде кӛп болады. Мысалы, егер қозғалтқыштың статорының орамасы 50 Гц жиілік кернеумен қуат беріп, ал ротор орамасы 10 Гц жиілік кернеумен қуат берсе, айналу жиілігі жҧп полюстерде 40 немесе 60а/с (2 400 немесе 3 600 а/мин) болады. Соңында, егер ротор тогының жиілігі нӛлге тең болғанда, машина кәдімгі синхронды қозғалтқыштай жҧмыс істейді.Асинхрондалған синхронды машина роторының орамасында асинхронды машинадағыдай Е2 ЭҚК индукцияланады. Егер ЖТ-дан ротордың орамасына жҥргізілген кернеу фаза бойынша Е2ЭҚК сәйкес келсе, бҧл кернеу ӛзгерген жағдайда айналу жиілігі реттеледі. Егер кернеу фазасын ӛзгертсе, машинаның реактивті қуаты, яғни cosφ коэффициентінің қуаты ӛзгереді. Энергия жҥйесінде генераторлық режимде жҧмыс істейтін асинхрондалған машинаның қарапайым синхронды генератормен салыстырғанда артықшылығы – динамикалық тҧрақтылығының жоғарылығында, яғни, синхрондықтан шықпау мҥмкіндігінде, соның ішінде реактивті қуатты пайдалану режимінде. Бҧл аталған артықшылық қуат кӛзінің мол кезінде білінеді. Генераторлар жҧмысының тҧрақтылығы кернеу жиі ӛзгеретін кең масштабтағы энергия жҥйелеріндегі ӛзекті мәселе, себебі кернеудің тҧрақсыздығы кей жағдайларды ауыр апаттарға соқтырады.Ресейде асинхрондалған машиналарды «Электросила» зауыты шығарады. Мҧндай машиналар Мәскеу мен Мәскеу маңындағы бірнеше электр станцияларында орнатылған. Асинхрондалған машиналарды енгізудегі басты міндеттердің бірі – заманауи тез әсер ететін компьютерлерді қолданатын тиімді басқару жҥйесін жасау.Асинхрондалған машиналарды пайдаланудың бірнеше қосымша мысалдарын келтіреміз.Жҧп полюсті синхронды турбогенератордың роторы турбинадан 6000 а/мин жиілікпен айналса, мҧндай генератор 100 Гц жиіліктегі ЭҚК ӛндіреді (11.2-бӛлімін қараңыз. Ӛндірістік 50 Гц жиілікке қол жеткізу ҥшін жиілік тҥрлендіргіш қажет. Алайда, кәдімгі синхронды генератордың орнына асинхрондалған машина орнатылса, кӛрсетілген ЭҚК 50 Гц айналу жиілігі ротордың орамасына фазалық кері айналу тәртібінде ҥш фазалы қуат беріледі (10.5-бӛлімін қараңыз).Кері мысал: егер ротордың орамасына торап кернеуі фазалық кері айналу ретінде берілсе, асинхрондалған қозғалтқыштың айналу жиілігі 6000 а/мин болады.Асинхрондалған машиналар торап аралық жиілікті 50 және 60 Гц арасында тҥрлендіре алады. Бҧл ҥшін екі білікпен жалғастырылған екі бірдей машина пайдаланылады. Екі машинаның роторлары жиілігі 5 Гц болатын ҥш фазалы кернеумен қуат алады, бірақ фазалардың айналу кезектілігі әртҥрлі болады.Асинхрондалған машиналарды аса жоғары сападағы электр энергиясын талап ететін тораптарда қолдану – ӛзекті мәселе. Бҧл мәселенің ӛзектілігі, әсіресе, энергияны шетелдік тҧтынушыларға сатқан кезде ӛткір сезіледі.Бҧл типтегі машинаның әрі қарай дами тҥсуі — келешектің еншісінде. .ӘМБЕБАП КОЛЛЕКТОРЛЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ Тҧрақты ток қозғалтқышын реверстеу мәселесін қарау кезінде қуат беру кӛзі полярлығының қозғалтқыштың айналу бағытын ӛзгерте алмайтындығы байқалды, себебі бҧл жағдайда зәкір тогы мен қоздыру тогының бағыттары бір бағытта ӛзгереді (3.5- бӛлімін қараңыз). Сондықтан, егер жҥйелі және параллель қоздыру тҧрақты ток қозғалтқышын айнымалы ток кӛзіне қосса, қозғалтқыш айналады. Тораптан келетін тҧрақты және ауыспалы кернеуге арналған қозғалтқыштар әмбебап коллекторлы қозғалтқыш деп аталады және электр қҧралдарында, тігін машиналарында, бор машиналарда, желдеткіштерде, шаң сорғыштарда, кофе ҧнтақтағыштарда, электр ҧстараларында және басқа да тҧрмыстық қҧралдарда және автоматика сҧлбасының атқарушы қозғалтқышы ретінде пайдаланылады. Бҧл қозғалтқыштардың асинхрондыларға қарағандағы артықшылығы сонда – олар айналу жиілігін ҥнемді және бірқалыпты реттейді және жоғарғы коэффициентті қуатпен жҧмыс істей алады. Әмбебап қозғалтқыштар айнымалы ток желісінен ӛте жоғары 40000 а/мин айналу жылдамдығын жасауға мҥмкіндік береді, ал мҧндай мҥмкіндікті 50 Гц кернеу жиілігінде синхронды және асинхронды машиналар кӛмегімен ала алмайды. Әмбебап коллекторлардың қозғалтқыштарының айналу жиілігі қалыпты қоздыру тҧрақты ток қозғалтқышы сияқты реттеледі: жеткізілген ток кернеуін ӛзгертеді және қоздыру орамасын тҧйықтайды (3.7- бӛлімін қараңыз).Коллекторлы машинаны айнымалы токпен қуат бергенде оның магнитті тізбектерінде қҧйынды токтар пайда болады, яғни жылу шығыны жоғары болады. Қҧйынды токтарды азайту ҥшін әмбебап коллекторлы машинаның тҧғыры мен полюсі дестеленген, яғни электр техникалық болат тақташалардан жасалған болуы тиіс.Айнымалы токпен жҧмыс істегенде коллекторлы қозғалтқыштың коммутация шарттары тҧрақты токпен жҧмыс істегенге қарағанда тӛмендеу болатыны полюстер ағындарымен ӛтіп тҧрады және соның нәтижесінде пайда болатын трансформаторлық ЭҚК-нің әсерінен болады. Трансформаторлық ЭҚК-ні азайту ҥшін магнитті тасқынның амплитудасын азайту қажет. Қозғалтқыш қуаты ӛзгермес ҥшін полюс санын кӛбейту қажет.Айнымалы ток желісінде қоздыру орамасы ҥлкен индуктивтік қарсылықта болады. Бҧл, әсіресе, қоздыру орамасында кӛптеген орамдары бар параллель қоздыру қозғалтқышына қатысты. Бҧл жағдайдақоздыру тогы фазалық кернеуден біраз артта қалып отырады. Нәтижесінде зәкір тогы мен қоздыру тогы арасындағы фазалардың ҥлкен ығысу бҧрышы пайда болады да, айналу иінкҥшінің мәні теңдеумен анықталатын мәніне қарағанда кӛп болмайды (3.10).14.2-сурет. Әмбебап коллекторлы қозғалтқыш Сол себепті әмбебап коллекторлы қозғалтқыштар жҥйелі қоздыру тәртібімен жҧмыс істейді, бірақ айнымалы токпен жҧмыс істегенде орамдардың саны азаяды. Ол ҥшін қоздыру орамасында аралық шықпаларын жасайды және айнымалы ток торабына қоздыру орамасының бір бӛлігін ғана қосады (14.2-сурет).Әмбебап коллекторлы қозғалтқыштың айнымалы токпен жҧмыс істегендегі сипаты, тҧрақты токпен жҧмысына қарағанда тӛмендеу болады. БАҚЫЛАУ СҦРАҚТАРЫ Асинхрондалған синхронды машинаның конструкциясы мен қуат беру тәсілінің ерекшеліктері неде?Асинхрондалған машинада ротордың айналу жиілігі статор ӛрісінің айналу жиілігі мен статор және ротор тогының жиілігіне қатысы қандай? Асинхрондалған синхронды машинаның айналу жиілігі қалай реттеледі?Асинхрондалған синхронды машинаны қолдану мысалдарын келтіріңіз.Коллекторлы қозғалтқыштың айнымалы ток торабынан жҧмыс істеу мҥмкіндігін дәлелдеңіз.Асинхронды және синхронды қозғалтқыштарға қарағанда әмбебап коллекторлы қозғалтқыштың артықшылығы мен кемшілігі неде?Әмбебап коллекторлы қозғалтқыштың тҧрақты ток желісіне арналған коллекторлы қозғалтқыштан конструктивті айырмашылығы неде? Бҧл айырмашылықтар неге негізделген? Әдебиеттер тізіміДанилов И. А. Негізгі электроникалары бар жалпы электр техникалары. И. А. Данилов, П. М. Иванов. — М. : Жоғары мектеп, 1998.Жерве Г. К. Электр машиналарын орау / Г. К. Жерве. — Л. : Энергоатомиздат,1989.Кацман М. М. Электр машиналары / М. М. Кацман. — М. : «Академия» баспаорталығы, 2014.Китаев В. Е. Электр машиналары / В. Е. Китаев, Ю. М. Корхов, В. К. Свирин. — М. : Жоғары мектеп, 1978.Попов В. С. Негізгі электроникалары бар жалпы электр техникалары / В. С. Попов, С. А. Николаев. — М. : Энергия, 1977.Рожкова Л. Д. Станциялар мен қосарқы станциялардың электр жабдықтары / Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин. — М. : Энергоатомиздат, 1987.Токарев Б. Ф. Электр машиналары / Б. Ф. Токарев. — М. : Энергоатомиздат,1989. МазмҧныАлғысөз……………………………………………………………………………..3Кіріспе………………………………………………………………………………4І-бӛлім. Тҧрақты ток машиналары1-тарау. Жалпы сҧрақтар…………………………………………………………14Трақты ток генераторының әрекет қағидасы………………………………..14Тҧрақты ток машинаның конструкциясы………………………………..…18Тҧрақты ток машина зәкірінің орамалары туралы жалпы мәліметтер…….23Ілмекті орамалар………………………………………………………………25Толқынды орамалар және аралас тҥрдегі орама…………………………….31Тҧрақты ток машинаның зәкір реакциясы…………………………………..351.7. Тҧрақты ток машинадағы коммутация……………………………………...381.8 коммутацияны жетілдіру тәсілдері…………………………………………...422-тарау. Тҧрақты ток генераторлары…………………………………………….48Пәк және тҧрақты ток генераторының энергетикалық диагр………………48Тҧрақты ток генератордың электр қозғаушы кҥші………………………….51Тәуелсіз қоздырудың тҧрақты ток генераторы……………………………...53Параллель қоздырудың тҧрақты ток генераторы. Ӛзін-ӛзі қоздыру……….60Жҥйелі және аралас қоздырудың тҧрақты ток генераторлары…………….65Тҧрақты ток генераторлардың параллель жҧмысы………………………..68Тҧрақты ток генераторлардың арнайы тҥрлері…………………………….713-тарау. Тҧрақты ток қозғалтқыштары………………………………………….76Тҧрақты ток электр қозғалтқыш әрекетінің қағидасы……………………..76Тҧрақты ток қозғалтқышының пәк және энергетикалық диаграммасы….803.3. Тҧрақты ток қозғалтқышының электрмагнитті иінкҥші………………….82Параллель қозырудың тҧрақтыТок қозғалтқышы…………………………………………………………………87 Параллель қоздыру қозғалтқышының айналу жиілігін реттеу мен кері бҧру……………………………………………………………………………94Тәуелсіз қоздырудың тҧрақтыТок қозғалтқышы…………………………………………………………………...97Жҥйелі және аралас қоздырудың тҧрақты ток қозғалтқыштары…………………………………………………………………………101Тҧрақты ток қоздырғыштарының тежеуі………………………………….107Тҧрақты ток қозғалтқыштарының арнайы тҥрлері………………………..110Іі-бӛлім. Трансформаторла4-тарау. Трансформаторлардың әрекет қағидасы және олардың қҧрылымы.1184.1.трансформаторлардың қызметі және әрекет қағидасы…………………….1184.2 магнит ӛткізгіштері мен трансформаторлар орамаларының конструкциялары. ………………………………………………………………..1225-тарау. Бір фазалы трансформаторлардың бос жҥріс режимі, жҧмыс режимі және қысқа тҧйықталуы.. ………………………………………………………………………. 128Трансформатордың бос жҥріс режимінің тәжірибесі…………………………128 Жҥктеме режимінде трансформаторлар жҧмысы………………………..137Трансформатордың қысқа тҧйықталу тәжірибесі………………………..1435.4 трансформатордың қасиеттеріне қысқа тҧйықталу мен бос жҥріс тәжірибелерінде анықталатын параметрлердің әсері………………………………….1476-тарау. Ҥш фазалы трансформаторлар және олардың параллель жҧмысы...1536.1 ҥш фазалы қуатты трансформаторлардың конструкциялары…………….153Ҥш фазалы трансформаторларды сынау және олардың параметрлерін анықтау…………………………………………………………………………………...159Ҥш фазалы трансформаторлардың орамаларын жалғау топтары…..........1616.4 ҥш фазалы трансформаторлардың параллельді жҧмысы ……………….1677-тарау. Трансформаторлардың арнайы тҥрлері………………………………1727.1. Автотрансформаторлар…………………………………………………….172Кӛп орамалы трансформаторлар …………………………………………..174Ӛлшеуіштік трансформаторлар…………………………….………………1757.4. Трансформаторлардың басқа тҥрлері……………………………………..178Ііі-бӛлім. Айнымалы ток машиналары8-тарау. Жалпы мәселелер……………………………………………………...1848.1. Айналмалы магнит ӛрісі………………………………………………..1848.2.ҥш фазалы машинаның статоры…………………………………………..1879-тарау. Айналмалы роторы бар ҥш фазалы асинхронды машинала………..197Асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс қағидасы және қҧрылымы……..197Асинхронды қозғалтқыштың теңдеулері………………………………...202Ротор орамасы параметрлерін статор орамасына келтіру……………...205Пәк пен асинхронды қозғалтқыш энергиясын жоғалту………………. 211 9.5.асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы………… 2139.6.асинхронды қозғалтқыштың жҧмыс сипаттамалары…………………. 217Асинхронды қозғалтқышты іске қосу ……………………………..219Асинхронды қозғалтқыш роторының айналмалы жиілігі реттеу……..225Генераторлық тәртіп және асинхронды қозғалтқышты тежеу тәсілдері ……………………………………………………………………………..23110-тарау. Асинхронды машиналардың арнайы тҥрлері……………………23610.1 индукциялық реттегіш және фаза реттегіш…………………………….236Бір фазалы және конденсаторлық асинхронды қозғалтқыштар………………………………………………………..........................239Атқарушы асинхронды қозғалтқыш………………………………….243Асинхронды машиналардың синхронды байланысы………………… 245Асинхронды жиілік тҥрлендіргіш. Желілік асинхронды қозғалтқыш..24811-тарау. Синхронды генераторлар……………………………………………25211.1 синхронды генераторлар конструкциясының жалпы ерекшеліктері және жҧмыс істеу қағидасы11.2. Синхронды генераторлар тҥрлері……………………………………….25611.3.синхронды генератор зәкірінің әсері……………………………………262               синхронды генераторлардың векторлық диаграммалары……….268Синхронды генератордың сипаттамасы…………………………..27311.6. Синхронды генератор параметрлерінің анықтамасы…………… 279 11.7.синхронды генераторларды қоздыру………………………………28311.8. Синхронды генераторларды салқындату………………………….29112-тарау. Синхронды генераторлардың параллельді жҧмысы……….295Синхронды генераторларды параллельді жҧмысына қосу……….. 295Генератордың желімен параллель жҧмыс істеуі……………………299Синхронды генератордың электрмагнитті қуаты…………………..306Синхронды генератор жҧмысының тҧрақтылығы………………..30913-тарау. Синхронды қозғалтқыштар және компенсаторлар…………..314Синхронды қозғалтқыш……………………………………………..314Синхронды компенсатор……………………………………………321Реактивтік синхронды қозғалтқыш………………………………..32314-тарау. Айнымалы ток машиналарының басқа тҥрлеріАсинхрондалған синхронды машина………………………………..328.әмбебап коллекторлы қозғалтқыш………………………………….330Әдебиеттер тізімі    Оқу басылымы Лобзин Сергей Анатольевич Электр машиналарОқулық2-басылым, стереотипті Редакторы Нахмедова М.Б.Техникалық редакторы Е. Ф. КоржуеваКомпьютерде беттеген: Н. В. Протасова Корректоры Н. Л. Котелина, И. А. Ермакова    21,0. № 102115078 баспа. Басуға 17.02.2016 ж. қол қойылды. Пішімі 60x90/16.Әріп тҥрі «Таймс». Офсеттік басылым. Офсеттік қағаз. № 1. Шартты баспа табағы. Таралымы 500 дана. Тапсырыс № «Академия» баспа орталығы ЖШҚ. www.academіa-moscow.ru 129085, Мәскеу, Мир даңғылы, 101В, 1 бет.Тел./факс: (495) 648-0507, 616-00-29.Санитарлық-эпидемиологиялық қорытындысы 25.05.2015ж., № РОСС RU. AE51.16679 H «Первая образцовая типография» ААҚ баспа ҧсынған электронды файлдарынан басылып шықты.