Электротехника бойынша зертханалық-тəжірибелік жұмыстар

«Оқу құралы техникалық бағдардағы мамандықтарға арналған жалпы кəсіби білім беру пəндері бойынша оқу-əдістемелік кешеннің бөлігі болып табылады. «Электротехника» курсы бойынша практикалық пəндер мен зертханалық жұмыстарды жүргізу бойынша нұсқаулықтан тұрады. Жалпы электротехниканың негізгі бөлімд...

К

Ә

СІБИ БІЛІМ БЕРУ

ПРОШИН В.М.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА БОЙЫНША ЗЕРТХАНАЛЫҚ- ТƏЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫСТАР

Орта кəсіби білім беру бағдарламаларын жүзеге асырушы білім беру мекемелерінің оқу үрдісінде пайдалануға арналған оқу құралы ретінде «Федералды мемлекеттік мекемесі» ұсынған

РецензиRның тіркеу нөмірі – 503. 2 шілде 2009 жыл ФММ

«БДФИ»

М

ә

скеу
«Академия» баспа орталы

ғ

ы, 2014

ƏОЖ 621.3/075.32

КБЖ 31.2R722

П847

Бұл кітап Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі жəне «Кəсіпқор» холдингі» КЕАҚ арасында жасалған шартқа сəйкес ««ТжКБ жүйесі үшін шетел əдебиетін сатып алуды жəне аударуды ұйымдастыру жөніндегі 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

Пікір жазғандар :

Мəскеу қаласы № 13 политехникалық колледж ОКББ МББМ-нің жоғарғы санатты оқытушысы

НикольскаR Г.И. ,

№ 27 КАиР директордың орынбасары, арнайы пəндер оқытушысы
Петров В.П
Прошин В.М.
П847 Электротехника бойынша зертханалық-тəжірибелік жұмыстар:

орта кəсіби білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған оқу құралы/Прошин В.М. — 8-басылым,стереотипті— М. :

«АкадемиR» баспа орталығы, 2014. — 208 с. ІSBN 978-5-4468-1202-8
Оқу құралы техникалық бағдардағы мамандықтарға арналған жалпы кəсіби

білім беру пəндері бойынша оқу-əдістемелік кешеннің бөлігі болып табылады. «Электротехника» курсы бойынша практикалық пəндер мен зертханалық жұмыстарды жүргізу бойынша нұсқаулықтан тұрады. Жалпы электротехниканың негізгі бөлімдерін қамтитын 20 зертханалық-тəжірибелік жұмыстардың сипаты келтірілген. Жұмыстардың əр тақырыбы бойынша теориRлық қысқаша мəліметтер берілген. Оқу құралы ОКББ ФМББС сəйкес жалпы кəсіби «Электротехника» пəнін оқуда қолданылуы мүмкін.

Орта кəсіби білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған.

ƏОЖ 621.3/075.32

КБЖ 31.2R722

Құрметті оқырман!

Аталған оқу құралы техникалық бейіндегі мамандықтарға арналған жалпы кəсіби пəндер бойынша оқу-əдістемелік кешен бөлігі болып табылады.

Оқулық жалпы кəсіби «Электротехника» пəнін игеруге арналған. Жаңа буындағы оқу-əдістемелік кешендерге дəстүрлі жəне инновациRлық оқу материалдары жатады, олар жалпы білім беру жəне жалпы кəсіби пəндер мен кəсіби модульдерді игеруге мүмкіндік береді. Əрбір жиынтық жалпы жəне кəсіби құзіреттілікті игеруге арналған оқулықтар мен оқу құралдарынан, оқу жəне бақылау құралдарынан, сонымен бірге жұмыс берушінің талаптарынан тұрады. Оқу баспалары білім берудің электронды ресурстарымен толықтырылады. Электронды ресурстар интерактивті жаттығулары, мультимедиRлық объектілері, қосымша материал сілтемелері жəне ғаламтордағы ресурстары бар теориRлық жəне тəжірибелік модульдерден құралады. Оған терминологиRлық сөздік жəне электронды журнал кіреді, бұл құралдарда оқу үрдісінің негізгі параметрлері бекітіледі: жұмыс уақыты, бақылау жəне тəжірибелік жұмыстарды орындау нəтижелері. Электронды ресурстар оқу үрдісіне оңай енгізіледі жəне əртүрлі оқу бағдарламаларына тез бейімделуі мүмкін. «Электротехника» пəні бойынша оқу-əдістемелік кешен «Электротехникалық емес мамандықтарға арналған электротехника» электронды білім беру ресурсынан тұрады. «Электротехникалық емес мамандықтарға арналған электротехника» электронды оқулығы дайындау кезеңінде тұр.

Алғысөз

Аталған оқу құралы зертханалық-тəжірибелік жұмыстар тізімі бар «Электротехника» курсы бойынша оқу бағдарламасына сəйкес құрылған. Ол ІІ, ІІІ жəне ІV квалификациRлық деңгейлердегі электротехникалық жəне электротехникалық емес мамандықтарды оқудың кез келген түрінде оқушыларға қолданылуы мүмкін (зертханалық-тəжірибелік жұмыстың реттік нөмірінен кейін жақшаларда көрсетілген). Зертханалық-тəжірибелік жұмыстардың тақырыбы жəне мазмұны əдебиеттер тізімінде көрсетілген оқу құралдары жəне оқулықтарына сəйкес жазылған. Оқу құралында 20 зертханалық-тəжірибелік жұмыстар сипаттамасы көрсетілген, олар электротехниканың негізгі бөлімдерін қамтиды: тұрақты жəне ауыспалы бір фазалы жəне үш фазалы тоқтардың электрлік сызықтық тізбелері; тұрақты тоқтың сызықтық емес электрлік тізбелері; электрлік өлшемдер; өнеркəсіптік электроника негіздері; тұрақты жəне ауыспалы тоқтың электрлік машиналары. Зертханалық-тəжірибелік жұмыстардың мұндай көлемі оқу сағатының (100) оңтайлы санына, соның ішінде көрсетілген салалық стандарттың қосымша бөлімдеріндегі тақырыптарды игеруге бөлінген сағаттар санына есептелген. Жұмыстар көлемі жəне олардың квалификациR деңгейлері бойынша бөлу ұсынылады жəне оқу бөліміне сəйкес, оқу сағаттары санына, оқу бағдарламасына, оқушылардың дайындығына тəуелді оқытушылармен түрленуі мүмкін. Əрбір жұмыстың сипатына жұмыс мақсатын көрсету, оны орындау жəне реттеу тəртібі, зерттеулер мен есептер протоколының формасы, қысқа теориRлық мəліметтер жəне бақылау сұрақтары кіреді. Оқулық тиісті құрылғының болуымен барлық тақырыптар бойынша зертханада эксперименттік зерттеулерді орындауға, қажетті құрылғының болмауымен жеке тақырыптар бойынша тəжірибелік сабақтарды жүргізуге қолданылады.

4

Бастауыш жəне орта кəсіби білім беру мекемелеріне арналған, Мəскеу қаласының Білім беру департаментінің оқу-əдістемелік орталығымен құрылған мамандар комиссиRсымен расталған электротехникалық əмбебап стендтерде зертханалық жұмыстарды жүргізу оңтайлы болып табылады. Осындай стендтермен жинақталған эксперименттік зертхана Зеленоград № 60 политехникалық колледжінің ОКББ МББМ оқу үрдісінде құрылуы жəне қосылуы мүмкін. Аталған оқулық оқу мекемелерінде, сонымен бірге «Объект жəне зерттеу құралы» бөлімінде көрсетілген стандартты емес құрылғылардың болуымен қолданылуы мүмкін.

5

Кіріспе

Зертханалық-тəжірибелік жұмыстар теориRлық білімдерді тереңдетуге жəне бекітуге, электрлік сызбалар, электрлік тізбедегі өлшемдер, электротехникалық қондырғылар зерттеуін жүргізу, электрлік тізбелер талдамасы, зерттеулер мен есептер нəтижелерін реттеу бойынша дағдыларды алу үшін қолданылады. Ұсынылатын зертханалық-тəжірибелік жұмыстар екі сағаттық болып табылады жəне арнайы зертханада 13-15 қатысушыдан тұратын топшамен орындалады. Қауіпсіздік техникасы тарапынан əрбір стендке екі оқушыны бекіту керек. Мұндай жағдайда зертханада жеті-сегіз стенд болу керек. Зертханалық-тəжірибелік жұмыстарды орындау үрдісінде оқушылардың танымдық қызметін белсендіру үшін демонстрациRлық макеттер, модельдер, плакаттар, электротехникалық элементтері мен құрылғылары бар планшеттер: резисторлар, конденсаторлар, индуктивтілік шарғысы, трансформаторлар, диодтар, транзисторлар, микросызбалар, ауыстырғыштар мен батырмалар, индикаторлар, сымдар мен кабельдер, электрқозғалтқыштары мен генераторлар, электр өлшегіш аспаптар қолданылады. Зертхананың бірінші сабағында № 1 жұмысты орындамас бұрын, оқушылар белгілі стендтерге бекітілуі керек. Олар қауіпсіздік техникасымен танысуы, зертханадағы қауіпсіздіктікің, зертханалық жұмыстарды реттеудің, стендтің конструктивті жəне электрлік сызбаларының жалпы ережелерімен танысуы, стендті сынама қосып көрулері керек. Зертханалық-тəжірибелік жұмыстарды орындау жəне реттеу үшін əрбір оқушының зерттеу протоколдары жəне барлық жұмыстар бойынша есептері жазылатын жұмыс дəптері, сызғышы, өшіргіш, қаламы жəне есептегіш калькулRторы болуы керек. Зерттеу протоколының формасы жəне есеп формасы əрбір жұмыс сипаттамасында көрсетіледі. Зерттеу протоколының жəне есептің дайын формасы бар «Электротехника бойынша зертханалық-тəжірибелік жұмыстар» жұмыс дəптерінің оқушыда болуы міндетті болып табылады.

Зертханалық-тəжірибелік жұмыстардың орындалу ережесі.

6

Зертханалық-тəжірибелік жұмыстар сабақтың оқу кестесіне байланысты график бойынша оқушылармен орындалады. Зертханалық-тəжірибелік жұмысты орындамаған оқушы екі апталық мерзімде оқытушының рұқсатымен жəне оқу бөлімінің келісімімен оны кеңес беру күндерінде орындауы керек.

Жұмысты орындауға келесі оқушылар жіберіледі:

Оқушылардың зертханалық-тəжірибелік жұмыстарды орындауы оқытушымен жеке орындалады. Қанағаттанарлық бағасын алған оқушы жұмысты орындауға жіберілмейді. Зертханалық стендке кернеуді тексерусіз жəне оқытушы немесе зертханашы келісімінсіз жіберуге КАТЕГОРИRЛЫҚ ТҮРДЕ РҰҚСАТ БЕРІЛМЕЙДІ! Аспаптар мен құрылғылардың бұзылуында оқушылардың кінəсі болса, олар материалды жауапкершілікке ие болады. Жұмыстың аRқталуы кезінде электрлік тізбек бөлшектенеді, стенд тоқтан ажыратылады, сымдар мен аспаптар орнына қойылады. Зертханалық-тəжірибелік жұмыс нəтижелері зерттеу протоколына жəне кестелерге қаламмен енгізіледі жəне тексеру үшін оқытушыға ұсынылады. Дұрыс емес нəтижелерде зертханалық-тəжірибелік жұмыс қайта жасалуы тиіс. Жұмыс нəтижелері бойынша əрбір оқушы есепті осы оқулыққа сəйкес дайындайды. Есеп «Электротехника бойынша зертханалық- тəжірибелік жұмыстар» жұмыс дəптерінде сызба құралын пайдалану арқылы дайындық талаптарына сəйкес дайындалады. Графиктерге жəне векторлы диаграммаларға өлшенетін шамалар масштабтары жəне тиісті мəндер енгізіледі. Екі оқушы бригадасымен есеп жəне зерттеу протоколын дайындау оқытушыға қалдырылады.

7

Сурет – В.1.
Үстел үстіндегі стенд панелінің жалпы түрі

Зертханалық-тəжірибелік жұмыстарды қорғауға арналған білімдер минимумы жұмыс соңында бақылау сұрақтарын құрайды.

Зертханалық стендтің сипаты . Жабдықтауға арналған əмбебап электротехникалық стенд келесі тақырыптар бойынша жұмыстар орындауға қолданылады: электрлік жəне магнитті тізбектер, өнеркəсіпік электроника негіздері, электрлік машиналар. Оның негізгі бөлігіне үстел үстілік панель (В.1-сурет) жатады, ол жерде электрлік жəне магнитті тізбекті жинауға арналған, электрлік өлшемдер өткізуге, электрлік машиналарды басқаруға арналған барлық элементтік база орналастырылады. Электрлік машиналар — асинхронды электр қозғалтқышы жəне қозғалтқыш немесе генератор режимінде жұмыс істейтін тұрақты тоқ машинасы - жалпы платформа орналастырылады жəне жалғағышы бар арнайы кабельдерді басқару тізбектерімен байланысады. Панельдің жоғарғы жағында Ц4200 түріндегі қалқанды көпшекті өлшеу аспаптары қойылады - 100... 500... 1000 мА өлшеу шектері бар алты миллиамперметр жəне 30... 150... 300 В өлшеу шектері бар екі вольтметр. Аспаптар екі

8

түзетуші көпірдің екі диагоналына бөлінеді жəне тұрақты жəне ауыспалы тоқты өлшеу үшін қолданылуы мүмкін. Панельдің ортаңғы жəне төменгі бөліктерінде электрлік тізбектер жəне жеке элементтер құрастырылады, олар квалификациRның ІІ, ІІІ, ІV деңгейлері бойынша 20 зертханалық- тəжірибелік жұмыстар орындауға мүмкіндік береді (жақшада ұсынылатындар ретінде көрсетіледі), сонымен бірге ОСТ 9ПО 03.01—96 қосымша бөлігінде қарастырылады (деңгей нөмірінен кейін жақшада «қос» қосылады). Стенд жинағына қозғалмалы аспаптар кіреді: мультиметр – 1 дана; ваттметр – 2 дана; электронды милливольтметр – 1 дана; электронды генератор – 1 дана; электронды осциллограф – 1 дана.

Стендтің қоректенуі

U

= (36 ± 3,6) В кернеуі бар үшфазалы қорек көзімен жүзеге асырылады. Стендте электронды аспаптарды қосуға арналған 220 В, 50 Гц ауыспалы кернеудегі розеткалар қарастырылады. 0...20 В тұрақты реттелетін кернеу көзінің рөлін стенд құрамына кіретін түзеткіш атқарады. Жартылай өткізгіш құрылғылардың қоректенуі стенд құрамына кіретін 5 В тұрақты кернеу көзінен орындалады.

Стендпен қабылданатын максималды қуаттылық 200 Вт асады.

Электрлік сызбаларды жинау ережелері. Электрлік сызбаларды жинамас бұрын, оған кіретін барлық элементтерді қағидалы сызбаға сəйкес анықтап алу қажет: резисторлар, конденсаторлар, индуктивтілік катушкасы, өлшеу аспаптары, ажыратқыштар, ауыстырып-қосқыштар, реттеуші элементтер, қорек көздері жəне т.б. Аспаптарды өлшеу шектерін ауыстырып-қосқыштар зертханалық жұмыс сипатында көрсетілген қалыпта орналастырылуы керек. Əмбебап аспап мультиметрге ерекше назар аудару қажет, онда өлшеу шектерін ауыстырып-қосқыштан басқа «R», «=U», «~U», «=І», «~І» күйіндегі ауыстырып-қосқыш болады. Талап етілетін күй зертханалық жұмыс сипатында да көрсетіледі. Электрлік тізбектерді жинау кезінде келесі ережелерді сақтау қажет: Қорек көзі қысқыштарын жинауды бастау; Ең алдымен кезекті біріктірілген элементтерден тұратын басты тізбекті жинау қажет: резисторлар, индуктивтілік катушкалары, амперметрлер, ваттметрлер тоқтық катушкалары жəне т.б. Одан кейін параллель байланысқан элементтерді қосу қажет, соның ішінде вольтметрлер, ваттметрлер кернеуінің катушкалары, осциллограф жəне т.б.

9

ЭТ бөлшектеуді қорек көзінен бастау қажет, ол үшін алдымен кернеуді өшіру керек. Зертханалық-тəжірибелік жұмыстар бойынша есептің графикалық бөлігін дайындау ережелері. Барлық сызбалар, графиктер, кестелер, диаграммалар қалам, циркуль, сызбаүлгі, сызғыш сиRқты құралдармен орындалады. Кесте-В .1 . Жиі пайдаланылатын электрлік тізбек элементтерінің шартты кескіндері

10

Сызба элементтері КҚБЖ сəйкес орындалуы керек (кесте-В.1).

Ерекше ескертілген жағдайлардан басқа графиктердегі масштаб біркелі болуы керек. Осьтерде өлшеу кезінде алынған немесе кестелерден алынған сандарды көрсетпеген дұрыс. Графикте бірнеше тəуелділіктерді кескіндеу үшін бірнеше вертикалды осьтерді құрады (əрқайсын өз масштабымен). Графиктегі қисық сызықтар мұндай жағдайда тиісті түспен немесе нүктелер қою арқылы белгіленеді (***, +++, ... жəне т.б). Əрбір қисық сызықтың жанына тəуелділік мəні қойылады (сурет-В.2). Графиктегі қисық сызық бірқалыпты болуы керек. Оны зерттеу нəтижелерінде алынған нүктелер шамамен осы сызықтан бірдей қашықтықта тұратындай етіп сызу қажет. Қисық сызықтан алыс тұрған нүктелер бақылаушының қателігі болып саналады. Оларды графикте ерекше белгілейді, мысалы дөңгелекпен қоршайды (В.2- суретті қараңыз).

Есеп мазмұны . Зертханалық жұмыс бойынша есеп əрбір оқушымен немесе бригадамен зерттеу протоколының деректері бойынша дайындалады жəне «Электротехника бойынша зертханалық-тəжірибелік жұмыстар» жұмыс дəптеріне жазылады.

Есеп құрамына кіретіндер:
-оқытушымен бекітілген зерттеу протоколы;

U,

В

І,

А

Сурет-В.2.
Графикті сызу мысалы

11

-«Есептің есептік-графиктік бөлігіне арналған талапар» бөлімімен қарастырылған графиктік құрылымдар жəне есептеулер.

Жұмыстар орындаудағы қауіпсіздік техникасы. Электротехника зертханасы қауіптілігі жоғары мекемеге жатады, себебі ол жерде электротехникалық аппаратура жəне электрлік машиналар болады. Ал олардың барлығы электр энергиRсының көздерімен қоректенеді. Оқушылар жұмыс істейтін негізгі жұмыс кернеуі 36 В болып табылады. Ол адам үшін қауіпсіз, себебі адам денесінің минималды кедергісі - 800 Ом, мұндай кернеудегі максималды тоқ 50 мА қауіпті шамасынан аспайды. Дегенмен, электронды өлшеу аспаптарының жұмысында қолданылатын 220 В кернеуі қажет болған жағдайда электрлік машиналарды қоректендіру үшін қолданылуы мүмкін, ол адам үшін қауіпті болып табылады. Сондықтан зертханада жұмыс істеу оқушылардан техникалық қауіпсіздікті сақтауды талап етеді Тек өз жұмыс орнында жұмыс істеуге рұқсат етіледі, зертханада ауысып жүру максималды түрде шектеледі. Ешқандай жағдайда ажыратылмаған байланыс сымдарын жəне тізбектегі түйіспелерді қолмен ұстауға болмайды, себебі олар кернеуде болады. Сызбадағы кез келген өзгеріс, сымдарды қайта байланыстыру тоқсызданған ЭТ арқылы орындалуы керек. Барлық өзгерістер мен қайта байланыстыру жұмыстары оқытушымен тексерілуі қажет. Айналма бөліктен тұратын электрлік машиналар жұмысына ерекше назармен жəне мұқиRттылықпен қарау керек. Машина білігін қолмен тоқтатуға болмайды. Бірнеше орамдары бар индуктивті катушкадан тұратын ЭТ қауіпті болып табылады. Ажырау орындалған кезде катушка ұштарында электр қозғаушы күші (ЭҚК) ықпалдандырылады. Зертханалық жұмыстарды жүргізбес бұрын оқушылар 1000 В дейінгі электр қондырғыларын пайдалану кезінде еңбекті қорғау, өрт қауіпсіздігі, электротехника кабинетінде жұмыс істеу кезінде еңбекті қорғау бойынша оқу мекемесіндегі нұсқаулармен танысуы жəне тиісті журналға қол қоюы керек.

12

І бөлім

ЭЛЕКТРЛІК МАГНИТТІ ТІЗБЕКТЕР

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 1 (ІІ, ІІІ, ІV)

НЕГІЗГІ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКАЛЫҚ ӨЛШЕУ АСПАПТАРЫМЕН ЖƏНЕ ЭЛЕКТРЛІК ӨЛШЕУ ƏДІСТЕРІМЕН ТАНЫСУ

Зерттеу құралдарына электромеханикалық аспаптар мен № 1 стендтік панельде жиналған электрлік тізбек (ЭТ) элементері жатады (əрбір тақтаның жалпы түрі қосымшада көрсетілген). Резисторлар ретінде 100 Ом номиналды кедергісі бар ПЭВР-10 өзгертпелі резисторлар қолданылады. Өлшеу аспаптары ретінде қалқанды (миллиамперметр жəне тұрақты тоқ вольтметрі) жəне ауыспалы (ваттметр жəне омметр) аспаптары қолданылады.

13

№ 1 тақтасындағы

R1

резисторын пайдалану қажет (П.1- қосымшасын қараңыз). ЭТ

U

= 0...20 В тұрақты кернеу көзіне қосыңыз (П.3- қосымшасын қараңыз).
(І) мен ваттметр

(P)

көрсеткіштерін түсіру қажет. ин жүктемесіндегі кернеуді өлшеу. Өлшеу нəтижелерін 1.1-кестеге енгізу. Өлшеуді 10 жəне 15 В кернеуінде қайталау. Өлшеу нəтижелерін 1.1 -кестеге енгізу.

Негізгі электромеханикалық өлшеу аспаптарымен жəне электрлік өлшеу əдістерімен танысу

Тізбек теліміне арналған Ом заңы: ............................................

Қуатты анықтауға арналған формула:......................................

14

Сурет-1 .1.
Электр өлшеуші аспаптар параметрлерін тексеруге арналған ЭТ сызбасы

Кесте - 1.1

U, B

Өлшенген мəндер

Есептелген мəндер

и ш

В

І, мА
P, Вт

R

н

, Ом
P, Вт

R

н

, Ом

5

10

15

Кесте - 1.2

Аспап

Түрі

Жүйесі

Тоқ түрі

Дəлдік класы

Бөлу бағасы

Номиналды шама

Топ

Оқушы
Күні

Мұғалім

15

1.3-кестеге енгізілген эксперименттікдеректерді өңдеуге арналған формулалар
Кесте - 1.3
ЛА = Упр Аном/100; у = 100

Δ

А/Ад.

Параметр
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр

Омметр
Дəлдік класы

ΔА

Y, %,

Uab,
B кернеуінде

5

10

15

Оқушы
Оқытушы

16

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 2 (ІІ)

ЭЛЕКТР ЭНЕРГИRСЫН ҚАБЫЛДАУШЫЛАРДЫ ТІЗБЕКТЕЙ ЖАЛҒАУ АРҚЫЛЫ ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕГІ

Зерттеу объектісіне стендтік панельдің №1 тақтасында жиналған тізбектей қосылған резисторлары бар электрлік тізбек жатады (П.1- қосымшасындағы суретті қараңыз).

R

1

, R

4

, R

6

— 100 Ом номиналды кедергісі бар өзгертпелі ПЭВР-10;

R

5

— 100 Ом номиналды кедергісі бар ауыспалы ППБ-25Г. Бұл

17

резистордың кедергісі оның қозғалыс қалпына қарай өзгереді жəне

І

тоқ мəнін,
U кернеуінің құлауын, ЭТ-дегі

P

қуатын анықтайды.

Өлшеу аспаптары ретінде қалқанды (миллиамперметр жəне тұрақты тоқ вольтметрі) жəне ауыспалы (ваттметр жəне омметр) аспаптары қолданылады.

ЭТ қоректенуі

U

= 0...20 В тұрақты кернеудегі реттелетін қорек көзімен орындалады (П.3-қосымшасындағы суретті қараңыз).

Жұмысқа дайындық кезеңінде орындалады:

Зертханада орындалады

«Омметр» режиміндегі мультиметр). Өлшеу деректерін 2.1-кестеге енгізу.

3.7.
2.1-кестеге ЭТ тоқ мəнін енгізу.

3.8.
осымша тапсырма.

R

5

резисторының кедергісін жəне

U

ab

жеткізу кернеуін өзгертпей, барлық тізбекпен (P ab ) жəне ЭТ-тің əрбір элементімен пайдаланылатын қуатты ваттметр көмегімен өлшеу. Ол үшін ваттметрдің тоқ катушкасын зерттелетін тармақпен, ал кернеу

18

катушкасын тармаққа параллельді қосу (2.1, б-суретті қараңыз). Нəтижені
2.1-кестеге енгізу.

Электр энергиRсын қабылдаушыларды тізбектей жалғау арқылы тұрақты тоқтың сызықтық электрлік тізбегі

Кирхгофтың 2-ережесі:..........................................

Қуаттылық теңгерімі:.............................................

а)

19

Сурет -2.1.
Тексеруге арналған тұрақты тоқ ЭТ сызбасы

: а

— Ом заңы жəне Кирхгофтың 2-ережесі,

б

— қуаттылық теңгерімі Кесте-2.1.

Кесте - 2.1

Пример
Участок ЭЦ

R

1

R

4

R

5

R

6

a-d

R, O

M

U

, B

І,

M

A

P

, B

T

Кесте - 2.2

Аспап
Түрі
Жүйесі
Тоқ түрі

Дəлдік класы
Бөлу бағасы

Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

20

Кесте - 2.3

Мысал
ЭТ телімі

*4 *5 *6 a

b

І

, мА

P, Вт

Оқушы
Оқытушы

Жұмысқа дайындық кезінде орындалады:

5.1.№ 2 зертханалық жұмысты орындау тəртібімен, аталған тақырып бойынша қысқа теориRлық деректермен танысу (ІV бөлімді қараңыз). Жұмыс дəптеріне зерттеу протоколын дайындау.

Сыныпта орындалады:

Кесте 2.4

Uab =

... В

Мысал
ЭТ телімі

*1 *4 *5 *6

*, Ом

40

60

70

30

21

Осы деректер негізінде, Ом заңын жəне Кирхгоф ережесін, қуаттылықты анықтау формуласын пайдалана отырып 2.1-кестенің барлық графасын толтыру (амперметр R

А

= 0 кедергісін қабылдау).

Бақылау сұрақтары

22

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 4 (ІV)

ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЕМЕС ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕКТЕРІ

Зерттеу объектілеріне əртүрлі сызықтық жəне сызықтық емес элементтерден тұратын электрлік тізбек жатады, ол тұрақты кернеу көзімен қоректенеді. Барлық элементтер стендтік панельдің №2 тақтасында құрастырылады (П.2-қосымшасындағы суретті қараңыз) жəне түйіспелік ұRлар көмегімен жəне істікше сымдарының көмегімен қосылуы мүмкін.

СимметриRлық ВАС и ном

= 24 В кернеумен жəне 1 ном

= 0,12 А тоқпен параллель қосылған шамдармен қамтамасыз етіледі.
СимметриRлық емес тұрақты ВАС

Л

огр (ПЭВР-10-100) резисторды тізбекті қосу арқылы жəне Д815 стабилитроны арқылы қамтамасыз етіледі.

ВАС басқарылатын тегі
коллектор тоғы

1

к

коллектордағы кернеуге ғана емес, сонымен бірге

1

б базасының тоғына тəуелді болатын Т(П605А) транзисторының көмегімен алынуы мүмкін. Тұрақты тоқ пен кернеуді өлшеу үшін стендте орналасқан қалқанды аспаптар қолданылады.

23

Зертханада орындалады:

Тұрақты тоқтың сызықтық емес электрлік тізбектері

24

Кирхгофтың 1-ережесі: ………………………………………… Кирхгофтың 2-ережесі: ………………………………………… Қуаттылық теңгерімі:…………………………………………..

Сурет-3.1.
Кирхгофтың 1-ережесін тексеруге арналған ЭТ сызбасы

Кесте – 3.1.

Мысал
ЭТ телімі

R

1

R

2

R

3

R

4

R

5

R

6

a

b

R

, Ом

U

, B

І

, мA

P

, Вт

25

Кесте - 3.2

Аспап
Түрі
Жүйесі
Тоқ түрі

Дəлдік класы
Бөлу бағасы
Номиналды шама

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

Мысал
ЭТ телімі

Rі

R2

R3

R4

Rs

R6

a

b

І

, мА

P, Вт

Оқушы
Оқытушы

Жұмыс а дайынды кезе інде орындалады:

26

Сыныпта орындалады:

Кесте - 3.4

Uab

= ... В

Мысал
ЭТ телімі

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R, Ом

40

45

55

60

70

30

Осы деректер негізінде, Ом заңын жəне Кирхгоф ережесін, қуатты анықтау формуласын пайдаланып 3.1-кестенің барлық графасын толтыру (

RA

= 0 амперметр кедергісін қабылдау).

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

27

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 4 (ІV)

ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЕМЕС ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕКТЕРІ

1.1.
Вольт-амперлік сипаттамалар (ВАС)
түрлерімен танысу.

Зерттеу объектілеріне əртүрлі сызықтық жəне сызықтық емес элементтерден тұратын электрлік тізбек жатады, ол тұрақты кернеу көзімен қоректенеді. Барлық элементтер стендтік панельдің №2 тақтасында құрастырылады (П.2-қосымшасындағы суретті қараңыз) жəне түйіспелік ұRлар көмегімен жəне істікше сымдарының көмегімен қосылуы мүмкін.

СимметриRлық ВАС
ином = 24 В кернеумен жəне 1ном = 0,12
А тоқпен параллель қосылған шамдармен қамтамасыз етіледі.
СимметриRлық емес тұрақты ВАС

Логр (ПЭВР-10-100) резисторды тізбекті қосу арқылы жəне Д815 стабилитроны арқылы қамтамасыз етіледі.

ВАС басқарылатын тегі
коллектор тоғы

1 к

коллектордағы кернеуге ғана емес, сонымен бірге 1б базасының тоғына тəуелді болатын Т(П605А) транзисторының көмегімен алынуы мүмкін. Тұрақты тоқ пен кернеуді өлшеу үшін стендте орналасқан қалқанды аспаптар қолданылады.

28

Зертханада орындалады:
= 0...20 В тұрақты кернеудегі реттелетін қорек көзіне қосу (П.3-
қосымшасындағы суретті қараңыз).
базасы тоғының

үш бекітілген мəндері үшін Т транзисторының ВАС-ын қорек көзі полRрлығының сызбасына сəйкес алу. Деректерді 4.4-кестеге енгізу.

Тұрақты тоқтың сызықтық емес электрлік тізбектері

29

4.3. Электрлік тізбектер сызбасы мен кестелер

Кесте-4 .1

Сурет-4.1 Балқу шамының ВАС алуға арналған ЭТ сызбасы

Кесте-4 .2

Сурет-4.2. Стабилитронның ВАС алуға арналған ЭТ сызбасы

Кесте-4. 3

Сурет-4.3. Резистордың ВАС алуға арналған ЭТ сызбасы

Сурет-4.4. Транзистордың ВАС алуға арналған ЭТ сызбасы

Кесте-4 .4

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

30

4.4. Есептік-графиктік бөлім

Сурет-4.5. Балқу шамының, стабилитронның, резистордың ВАС
Сурет -4.6. Транзистордың ВАС

Осымша тапсырма. Ке ст е - 4 . 5

І, мА

80

60

40

20

0

-20 -40 -60 -80

Rд, Ом

Rогр, Ом

31

Сур е т -4 .7 . Балқу шамы (Rл) жəне резистор (Rогр) кедергісінің тоққа тəуелділігі

4.5. Қысқаша қорытынды

Оқушы
Оқытушы

Сыныпта орындалады:

32

Кесте - 4.6

±U, В

0

1

2

3

5

10

20

І, мА

0

30

60

90

120

160

190

-І, мА

0

30

60

90

120

160

190

Кесте - 4.7

±U, В

0

5

10

15

20

25

30

І, мА

0

5

18

28

37

47

57

-І, мА

0

9

19

29

38

Ескер т у . Нəтижелер Л огр

= 500 Ом шартында алынды.

Кесте - 4.8

U, В

0

1

2

5

10

15

20

!к, мА, база тоғында

І6\

0

30

47

52

55

57

59

І62

0

60

75

80

85

89

93

І63

0

90

105

120

130

137

142

Келтірілген кестелер негізінде практикалық жұмыс туралы есепті дайындау.

33

транзисторының ВАС-ын

1

б = =

const шартында құру.

Бақылау сұрақтары

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 5 (ІІ, ІІІ, ІV)

СИНУСОИДАЛЫҚ ТОҚ ЖƏНЕ КЕРНЕУДЕ КОНДЕНСАТОР МЕН ИНДУКТИВТІЛІК КАТУШКАСЫН ТІЗБЕКТІ ЖАЛҒАУ

Зерттеу объектісіне

С

сыйымдылығындағы конденсатордан жəне

R

K

кедергідегі жəне

L

K

индуктивтіліктегі индуктивтілік катушкасынан

34

тұратын ЭТ жатады.
ЭТ 50 Гц өнеркəсіптік жиіліктегі синусоидалды кернеумен қоректенеді.

Индуктивтілік катушкасы ретінде 15 Ом белсенді кедергісі жəне 0,65 Гн индуктивтілігі бар дроссель (кедергі) қолданылады. Конденсатор сыйымдылығы 1 ден 29 мкФ дейін тиісті ажыратқыштар көмегімен өзгеруі мүмкін (П4.1). Барлық элементтер стендтік панельдің №4 тақтасында жиналады (П.4- қосымшадағы суретті қараңыз) жəне түйіспе ұRлары мен істікше сымдарының көмегімен қосылуы мүмкін. Конденсатор сыйымдылығының

С

өзгеруі П4.1-ажыратқышының көмегімен жүзеге асырылады, ол жеті батырмадан тұрады. «Л» батырмасын басу (л 1-7 дейін өзгеруі мүмкін) жалпы сыйымдылығы С

1

+ С

2

С

п _

1

конденсаторларына параллельді қосуға мүмкіндік береді,

С

п

сыйымдылығындағы конденсатор аталған батырмаға сəйкес келеді. Өлшеу аспаптары қосылған ЭТ сызбасы 5.1-суретте келтірілген. Өлшеу аспаптары ретінде келесілер қолданылады: ЭТ толық тоқты өлшеуге арналған ауыспалы тоқ миллиамперметрі; ЭТ белсенді қуатын өлшеуге арналған ваттметр; ЭТ элементтеріндегі кернеу мен жеткізу кернеуін өлшеуге арналған ауыспалы тоқ вольтметрі. ЭТ қоректендіру үшін Нф = 20 В фазалық кернеуі қолданылады, ол 3~50 Гц, 36 В үш фазалы қорек көзінің А жəне

N

қысымынан алынады (П қосымшасындағы суретті қараңыз).

Жұмысқа дайындық кезеңінде орындалады:

Резонанс кезіндегі күтілетін мəндерді есептеу, есептеу нəтижелерін зертеу протоколына енгізу.

35

Зертханада орындалады:

4.Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, қорек көзін беру.
П.3- суретінде көрсетілген тиісті сигналды шамдар жануы керек.

5.2-кестеге зертханалық жұмыста қолданылатын өлшеу аспаптарының негізгі сипаттамаларын енгізу.

1(С), ик(С), Uc(C)
тəуелділіктерін құру.

Синусоидалды тоқ пен кернеуде конденсатор мен индуктивтілік катушкасын тізбекті жалғау

Нұсқа № ... :

R

к =

Ь

к =

U = ...

Кернеу резонансының шарты:.......................................................

36

1

рез

резонансындағы тоқ =

С

рез

» 10/1 к

резонансындағы сыйымдылық = ... .
Резонанс кезіндегі элементтердегі кернеу:

U

R

U

L

U

C

Сурет -5.1. Кернеу резонансын игеруге арналған ЭТ сызбасы

Кесте - 5.1

C, мкФ

U, В

І, мА

UK, В

UC,

В

P, Вт

C =

Кесте - 5.2

Аспап

Түрі

Жүйесі

Тоқ түрі
Дəлдік класы
Бөлу бағасы
Номиналды шама

37

Сурет-5.2. Индуктивтілік катушкасы мен конденсатордың ЭТ-тегі тоқ пен кернеу жəне конденсатор сыйымдылығына тəуелділігі

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

5.1 жəне 5.3-кестелерге енгізілген эксперименттік деректерді өңдеуде қолданылатын формулалар:

Ом Заңы:

Z = U/І;

Z

R

= и к /1;

Х

С

= U

c

/І.

Кирхгофтың екінші заңы:

U = U

K

+ U

C

= U

R

+ U

L

+ U

C

Кедергілер үшбұрышы:

K

Z

= VR 2

(XL -XC

)2

; Zк
=4к^Х

X

=roL = 2пR. ; X = 1/(raC) =
1/(2nfC); P = І2R

Кесте - 5.3

R

к =

... Ом

С, мкФ

Z,,

Ом

Х

с

, Ом

X

L

, Ом

Z, Ом

38

Сур е т -5 .3 . ЭТ толық жəне реактивті кедергілердің сыйымдылыққа тəуелділігі m v

= ...
В/мм

Сурет-5.4. Индуктивтілік катушкасы мен конденсаторды тізбекті қосумен ЭТ-тегі кернеулердің векторлы диаграммасы

39

Оқушы
Оқытушы

1 ден 29 мкФ дейін өзгереді, индуктивтілік катушкасының параметрлері əртүрлі нұсқалар үшін Rк

жəне Lк 5.4 -кестеде көрсетілген.

Кесте - 5.4
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Лк, Ом

15

12

20

16

14

18

13

20

LK, Гн 0,6 0,7 0,7 0,5 0,6 0,8 0,7 0,8 Срез резонансында күтілетін сыйымдылық мəнін есептеу, одан кейін көрсетілген диапазоннан сыйымдылықтың жеті мəні үшін

XL, XC, Z, ZK.

мəндерін есептеу. Есептеу нəтижелерін 5.3-кестеге енгізу. 5.3.-кесте деректеріне сəйкес, ЭТ əрбір элементіндегі (І) тоқ пен кернеуді есептеу (ик жəне Uc). Нəтижелерді 5.1-кестеге енгізу.

5.4. 5.1-кесте деректерінің негізінде 5.2-суретте 1(C), ик(С),
Uc(C)
тəуелділіктерін құру.

40

Есептеу нəтижелерін 5.3-кестеге енгізу. Индуктивтілік катушкасының белсенді кедергісін

Rк = Z = U/І резонансында есептеу, деректерді зерттеу протоколына енгізу. Есептеу нəтижедерінің негіздерінде 5.3-суретке координатаның бір жүйесінде Z(C), ZR(C) немесе

XL(C), Xc(C)
тəуелділіктерін құру.

Бақылау сұрақтары:

Зертханалық тəжірибелік жұмыс № 6 (ІV)

СИНУСОИДАЛЫ ТОҚ ПЕН КЕРНЕУДЕ КОНДЕНСАТОР МЕН ИНДУКТИВТІЛІК КАТУШКАСЫН ПАРАЛЛЕЛЬДІ ЖАЛҒАУ

41

Зерттеу объектісіне

С

сыйымдылығындағы конденсатордан жəне Rк

кедергідегі жəне Ьк индуктивтіліктегі катушкасынан тұратын ЭТ жатады. ЭТ 50 Гц өнеркəсіптік жиіліктегі синусоидалы кернеумен қоректенеді. Индуктивтілік катушкасы ретінде 15 Ом белсенді кедергісі жəне 0,65 Гн индуктивтілігі бар дроссель (кедергіш) қолданылады. Конденсатор сыйымдылығы 1 ден 29 мкФ дейін тиісті ажыратқыштар көмегімен өзгеруі мүмкін. Барлық элементтер стендтік панельдің №4 тақтасында жиналады (П.4- қосымшадағы суретті қараңыз) жəне түйіспе ұRлары мен істікше сымдарының көмегімен қосылуы мүмкін. Конденсатор сыйымдылығының

С

өзгеруі П4.1 ажыратқышының көмегімен жүзеге асырылады, ол жеті батырмадан тұрады. «Л» батырмасын басу (л 1-7 дейін өзгеруі мүмкін) жалпы сыйымдылығы С1 + С2 + ... +

Сп _
1 конденсаторларына параллельді қосуға мүмкіндік береді,

С

п сыйымдылығындағы конденсатор аталған батырмаға сəйкес келеді.
Өлшеу аспаптары қосылған ЭТ сызбасы 6.1-суретте келтірілген.
Өлшеу аспаптары ретінде келесілер қолданылады:
ЭТ толық тоқты өлшеуге арналған ауыспалы тоқ миллиамперметрі

– 3 дана;

ЭТ элементтеріндегі кернеу мен жеткізу кернеуін өлшеуге арналған ауыспалы тоқ вольтметрі. ЭТ қоректендіру үшін ил = 20 В фазалық кернеу қолданылады, ол 36 В үш фазалы қорек көзінің А жəне

В

қысымынан алынады (П.3- қосымшасындағы суретте қараңыз).

42

Зертханада орындалады:

Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, қорек көзін беру.
П.3- суретінде көрсетілген тиісті сигналды шамдар жануы керек.

Синусоидалды тоқ пен кернеуде конденсатор мен индуктивтілік катушкасын параллельді жалғау

Тоқ резонансының шарты: ............................................................

43

Срез » 10/1к резонансындағы сыйымдылық= ... .
ЭТ жəне оның тармақтарындағы тоқ:
^рез = • • • '

1к

1С =

C, мкФ

U, В

І, мА
1к, мА

ІC,

мА

C

рез =

Сурет -6.1. Тоқ резонансын игеруге арналған ЭТ сызбасы Кесте - 6.1

Кесте - 6.2

Аспап
Түрі
Жүйесі
Тоқ түрі

Дəлдік класы
Бөлу бағасы
Номиналды шама

44

Сурет 6.2. Конденсатор сыйымдылығына ЭТ тармағындағы тоқ Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

жəне 6.3-кестеде көрсетілген эксперименттік деректерді өңдеуге арналған формулалар.

Ом Заңы:
І = Uy; ук =
1к/и,
bC = ІC/U.

Кирхгофтың 1-ережесі:
І = ІK + Іc

Өткізгіштік үшбұрышы:

L

k

y = jg

2

+ (b c

- b

L

2

; y k = g

2

+ b

2

; X

L

= 2rrfl k

; X

c

= 1/(2rrfC); g = R k

/Z

2

2 2 2 b c

= 1/X

c ; b

L

= X

L

/Z

k

;Z = jR k

2

+ (X

L

- X

c )

2

; Z

k

= R

k

+ X

L

Кесте - 6.3 g =

... С

м

у, См
Ук, См

bC, См bL, См

C, мкФ

45

у, Ь, См

Сур е т -6 .3 . ЭТ толық жəне реактивті өткізгіштігінің сыйымдылыққа тəуелділігі m j

= ...
мА/мм

Сурет-6.4. Индуктивтілік катушкасы мен конденсатордың параллельді байланысындағы тоқтардың векторлы диаграммасы

46

Оқушы
Оқытушы

Кесте - 6 . 4

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Лк, Ом

15

12

20

16

14

18

13

20

LK, Гн 0,6 0,7 0,7 0,5 0,6 0,8 0,7 0,8

Резонанс кезінде күтілетін сыйымдылық мəнін есептеу, одан кейін көрсетілген диапазоннан сыйымдылықтың жеті мəні үшін у, ук,

bC, bL.
мəндерін есептеу. Есептеу нəтижелерін 6.3-кестеге енгізу.

47

Есептеу нəтижелерінің негізінде 6.3-суреттегі координатаның бір жүйесінде y(C), Ьк(С) немесе

bL(C),
bC(C)тəуелділіктерін құру.

6.2 Оқытушымен протоколда белгіленген бір жағдай үшін 6.4- суретте кернеу мен тоқтың векторлы диаграммасын тиісті масштабта құру.

Бақылау сұрақтары:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 7 (ІІІ)

«ЖҰЛДЫЗ» ТҮРІНДЕ БАЙЛАНЫСҚАН БІРФАЗАЛЫ ҚАБЫЛДАҒЫШТАРДЫҢ БЕЛСЕНДІ ЖҮКТЕЛУІНДЕГІ ҮШФАЗАЛЫ ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕК

1.1. «Жұлдыз» түрінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштарға арналған сызықтық жəне фазалық тоқтар мен кернеулер арасындағы арақатынасты эксперименттік жолмен тексеру.

48

Зерттеу объектісіне белсенді жүктеме қызметін атқаратын үш бірфазалы қабылдағыш - ауыспалы резисторлар жатады. Əр фазаның кедергісі қозғалтқыш қалпымен анықталады, Rғни, резистор осінің бұрылу бұрышымен. «Жұлдыз» ретінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштар үш фазалы синусоидалды кернеу көзіне қосылады.

Бір фазалы ( a

— x,

b

— y,

c

— z фазалары) қабылдағыштарға жататын барлық элементтер стендтік панельдің №4 тақтасында орналасады (П.4- қосымшасындағы суретті қараңыз) жəне байланыс клеммаларының көмегімен ЭТ-не қосылуы мүмкін. Жұмыста ППБ-25Г-220 Ом үш ауыспалы резисторы қолданылады, олардың əрқайсы ПЭВР-10-100 резисторымен тізбекті қосылады.

Өлшеу аспаптары қосылған электрлік тізбек (ЭТ) сызбасы 7.1-суретте көрсетілген. Өлшеу құралдары ретінде келесі аспаптар пайдаланылады: -сызықтық жəне фазалық тоқты бейтарап сымда өлшеуге арналған ауыспалы тоқтағы миллиамперметрлер – 4 дана; -сызықтық жəне фазалық кернеуді, сонымен бірге бейтарап ығысу кернеуін өлшеуге арналған ауыспалы тоқтағы вольтметр.

ЭТ қоректенуі үшфазалы кернеу көзінен Ыф

= 20 В жүзеге асырылады (

А, В, С, N

қысымдары—П.3-қосымшадағы суретті қараңыз).

Жұмысқа дайындық кезеңінде орындалады:

Зертханада орындалады:

49

суретінде көрсетілген тиісті сигналды шамдар жануы керек. Вольтметрмен

U

сызықтық кернеуді өлшеу, ол (36 ±3,6) В диапазонында болуы керек. Бейтарап сымды қорек көзінен сөндіру (N қысымы) жəне қабылдағыштардағы фазалық тоқ пен кернеуді қайта өлшеу, сонымен қатар UnN

бейтарап ығысу кернеуін өлшеу. Нəтижелерді 7.1- кестесіне енгізу.
Бейтарап сымды ажырату

жəне фазалық тоқ пен кернеуді қайта өлшеу, сонымен қатар бейтарап ығысу кернеуін өлшеу. Нəтижелерді 7.2 кестесіне енгізу. ЭТ қорек көзін сөндіру.

«Жұлдыз» түрінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштарды белсенді жүктеудегі үшфазалы электрлік тізбек

Формулалар, алдын ала жасалған есептер СимметриRлы жүктеме:

50

СимметриRлы емес жүктеме:
= ; = ;

c

Сурет-7 .1 . «Жұлдыз» түрінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштарды белсенді жүктеудегі үшфазалы ЭТ сызбасы

m u

=... B/мм t m l

=... мA/мм

Бейтарап сыммен Бейтарап сымсыз

Сурет-7.2. «Жұлдыз» түрінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштарды белсенді жүктеудегі үшфазалы ЭТ векторлы диаграммасы (зерттеу нəтижелері бойынша құрылады)

7.1 жəне 7.2-кестеде көрсетілген эксперименттік деректерді өңдеуге арналған формулалар.

51

52

СимметриRлы жүктеме:

R

a

= R

b

= R

c ,

Кесте -7 .1

Байланыс сызбасы

U

а , в

U

ь ,

В

U

c ,

В

І

a

, мА

І

b

, мА

І

c

, мА

І

n

, мА

U

nN ,

В

Бейтарап сыммен

Бейтарап сымсыз

СимметриRлы емес жүктеме:

R

a

≠ R

b

≠ R

c ,

Кесте -7 .2

Байланыс сызбасы

U

а , в

U

ь ,

В

U

c ,

В

І

a

, мА

І

b

, мА

І

c

, мА

І

n

, мА

U

nN ,

В

Бейтарап сыммен

Бейтарап сымсыз

Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

53

Zф = Uф/І;φ = arctqX/R
Кесте -7 .1

Жүктеме
Байланыс сызбасы

Z

а ,

O

M

Z

b ,

O

M

Z

c ,

O

M

φ a ,

град φ b ,

град φ c ,

град

І

n

, мА

U

nN ,

В

СимметриRлы

(R

a =

R

b =

R

c )

Бейтарап сыммен

Бейтарап сымсыз

СимметриRлы емес

(R

a ≠

R

b ≠

R

c )

Бейтарап сыммен

Бейтарап сымсыз

Оқушы
Оқытушы

Сыныпта орындалады:

Кесте - 7 . 4

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Uл,

В

34

27

34

27

34

СимметриRлы жүктеме
Ra = Rb=
= Rc = Rф, Ом

100

200

150

50

100

150

50

200

54

Кесте-7.4.АRқталуы

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

СимметриRлы емес жүктеме Ra, Ом

100

200

100

50

300

100

200

Rb, Ом

200

100

150

200

100

150

50

Rc, Ом

50

300

100

200

100

200

100

Бақылау сұрақтары

55

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 8 (ІІІ, ІV)

«ЖҰЛДЫЗ» ТҮРІНДЕ БАЙЛАНЫСҚАН БІР ФАЗАЛЫ ҚАБЫЛДАҒЫШТАРДЫ РЕАКТИВТІ ЖҮКТЕУДЕГІ ҮШФАЗАЛЫ ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕК

Зерттеу объектісіне келесі жүктемелерге ие үшфазалы қабылдағыш жатады:
белсенді

(R

= 80...300 Ом) — жарықтандыру жүйесіндегі жұмысқа ұқсату;
индуктивті

(L

= 0,65 Гн, RR = 15 Ом) — үшфазалы асинхронды қозғалтқыш жұмысына ұқсату; сыйымдылықты (С = 16 мкФ) — үшфазалы синхронды компенсатор жұмысына ұқсату. Барлық элементтер стендтік панельдің №4 тақтасында жиналған (П.4-қосымшасындағы суретті қараңыз). Оқытушы таңдауы бойынша зерттеулер фазада əртүрлі жүктемемен өткізілуі мүмкін.

Нұсқалардың біреуі ретінде əртүрлі сипаттағы
біртекті
жүктемемен ЭТ зерттеулерін орындау: белсенді — фаза

а

— х; индуктивті — фаза

b

— у; сыйымдылықты — фаза

c

— z.

ЭТ қоректенуі ил = (36 ±3,6) В сызықтық жүктемесі бар үшфазалы қорек көзінен жүзеге асырылады.

Өлшеу аспаптары ретінде қалқанды миллиамперметлер (4
дана) жəне вольтметр қолданылады.
Өлшеу аспаптары қосылған ЭТ сызбасы 8.2-суретте көрсетілген.

56

Кесте - 8 . 1

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

UA,

В

34

27

34

27

34

27

34

27

Ra = Xb = Xc, Ом

100

50

200

150

50

75

80

300

Зертханада орындалады:
Бейтарап сымды қорек көзінен сөндіру

(N қысымы) жəне қабылдағыштардағы фазалық тоқ пен кернеуді қайта өлшеу, сонымен қатар UnN

бейтарап ығысу кернеуін өлшеу. Нəтижелерді 8.2-кестесіне енгізу.

57

ЭТ қорек көзін сөндіру. а

х фазасындағы жүктемені сыммен тұйықтау. Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, ЭТ кернеу беру жəне сызықтық жəне фазалық кернеулер мен тоқты, сонымен бірге бейтараптың ығысу кернеуін өлшеу. Нəтижелерді 8.2-кестеге енгізу.

«Жұлдыз» түрінде байланысқан бір фазалы қабылдағыштарды реактивті жүктеудегі үшфазалы электрлік тізбек

Кедергілер үшбұрышынан ф = arctg(XL - Xc)/R, откуда фа
= ... , фь = ... , фс = ... (RR қабылдау= 0 Ом).
mU = ...
В/мм,

mj = ...
мА/мм

Сурет-8.1. «Жұлдыз» түрінде байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың біртекті жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ кернеу мен тоқтың векторлы диаграммасы (дайындық кезеңінде құрылады).

4.4.
Электрлік тізбек сызбасы жəне кестелер

58

Сурет-8.2. «Жұлдыз» түрінде байланысқан бірфазалы қабылдағыштар- дың біртекті жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ сызбасы

Кесте - 8 . 2

Режим
Байланысу сызбасы
ил, В

Ua,

В

и ь .

В

Uc,

В

Ja, мА

J

b, мА Jc, мА Jn, мА

U

nN,

В

Біртекті жүктеме
(Ra = X

b

= Х

с )

Бейтараппен

Бейтарапсыз

a – x
фазасының КЗ

Бейтарапсыз

Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

59

Сурет-8.3. «Жұлдыз» түрінде байланысқан бірфазалықабыл- дағыштардың біртекті жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ кернеу мен тоқтың векторлы диаграммасы (зерттеунəтижелері бойын- шақұрылады).

Оқушы
Оқытушы

Сыныпта орындалады:

Кесте - 8 . 3

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

ил,

В

173

86

173

260

346

220

346

Ra = Xb = Xc

100

50

200

150

50

127

100

UnN,

В

70

35

70

105

140

89

140

60

8.3-кесте деректері бойынша, өз нұсқаңыз үшін векторлық диаграммалар көмегімен

Ua, Ub, Uc
фазалық кернеулерді жəне
Іa, Іb, Іc
фазалық тоқты, сонымен бірге төрт жəне үшөткізгішті тарату жолы үшін

UnN

бейтараптың ығысу кернеуін Іn

бейтарап сымда есептеу. Нəтижелерді 8.2-кестеге енгізу.

Бақылау сұрақтары

бірқалыпты)?

61

Зертханалық-практикалық жұмыс № 9 (ІІІ)

«Үшбұрыш» арқылы байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың белсенді жүктемесіндегі үшфазалы электрлік тізбек

Зерттеу объектісіне үш бірфазалы қабылдағыш жатады, олар белсенді жүктеме ретінде қызмет етеді жəне стендтік панельдің №4 тақтасында жиналған (П.4-қосымшадағы суретті қараңыз). Жүктеме түрінде резисторы ППБ-25Г-220 Ом ауыспалы резисторлары қолданылады, олардың əрқайсы ПЭВР-10-100 резисторымен тізбекті қосылған. ЭТ қоректендіру ил = (36±3,6) В сызықтық кернеуі бар үшфазалы қорек көзінен жүзеге асырылады. Өлшеу аспаптары ретінде қалқанды миллиамперметрлер (6 дана), ваттметрлер (2 дана) жəне вольтметр қолданылады.

Өлшеу аспапары қосылған ЭТ сызбасы 9.2-суретте келтірілген.

62

жəне фазалық кернеулер мен тоқ арасындағы арақатынасты зерттеу протоколына жазу. Үшфазалы ЭТ пайдаланылатын белсенді қуатты анықтауға арналған мəнді жазу. 9.2 жəне 9.3 кестеде параметрлердің өлшеу бірліктерін көрсету.

Кесте - 9 . 1

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

ил, В

36

220

380

127

220

380

120

220

Лф, Ом

72

110

190

127

220

380

60

55

Зертханада орындалады:

«Үшбұрыш» арқылы байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың белсенді жүктемесіндегі үшфазалы электрлік тізбек

4.1. Жұмыс мақсаты

63

Сурет-9.1. «Үшбұрыш» арқылы байланысқан қабылдағыштар- дың белсенді жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ тоқ пен кернеудің векторлы диаграммасы (жұмысқа дайындық кезеңінде құрылады)

Сурет-9.2. «Үшбұрыш» арқылы байланысқан қабылдағыштардың белсенді жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ сызбасы

64

65

Кесте -9 .2

Жүктеме

U

л

U

ab

U

bc

U

ca

І

ab

І

bc

І

ca

І

a

І

b

І

c

P

ab

P

bc

P

ca

СимметриRлы

(R

a

= R

b

= R

c )

СимметриRлы емес (

R

a

* R

b

* R

c )

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

Кесте -9 .3

т и

= ...
В/мм,

m j

= ...
мА/мм
СимметриRлы жүктеме СимметриRлы емес жүктеме

Сурет-9.3. «Үшбұрыш» арқылы байланысқан қабылдағыштардың белсенді жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ тоқ пен кернеудің векторлы диаграммасы (зерттеу нəтижелері бойынша құрылады)

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

66

Сыныпта орындалады:

суреттегі ЭТ фазалық кедергісінің мəндері келтірілген. 9.4-кестесінің деректері бойынша өз нұсқаңыз үшін фазалық тоқ пен кернеуді есептеу, нəтижелерді 9.2- кестеге енгізу.

Кесте - 9 . 4

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

ил, В

127

220

380

36

380

220

127

100

СимметриRлы жүктеме
Ra = Rb =
= Rc =
-йф,

Ом

127

110

190

72

380

220

63,5

100

СимметриRлы емес жүктеме Ra, Ом

50

220

285

36

190

110

127

50

Rb, Ом

63,5

127

190

72

190

173

254

100

Rc, Ом

127

63,5

95

36

95

127

63,5

200

Əрбір фазамен жəне барлық ЭТ пайдаланылатын қуатты есептеу, нəтижелерді 9.3 -кестеге енгізу.

Бақылау сұрақтары

67

қалай жалғау керек?

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 10 (ІV)

«Үшбұрыш» арқылы байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың реактивті жүктемесіндегі үшфазалы электрлік тізбек

Зерттеу объектісіне үш бірфазалы қабылдағыш жатады, олар белсенді

(R

= 80... 300 Ом), индуктивті

(L

= 0,65 Гн, Rк = 15 Ом) жəне (С = 16 мкФ) сыйымдылықты жүктеме ретінде қызмет етеді жəне стендтік панельдің №4 тақтасында жиналған (П.4- қосымшасындағы суретті қараңыз).

68

Оқытушының таңдауы бойынша зерттеу əртүрлі жүктемеде орындалуы мүмкін. Аталған жұмыста ЭТ зерттеуді əртүрлі сипаттағы бірқалыпты жүктемемен орындау ұсынылады:

белсенді — фаза а

— х; индуктивті — фаза

b

— у; сыйымдылықты

— фаза

c

— z.

ЭТ қоректендіру ил = (36±3,6) В сызықтық кернеуі бар үшфазалы қорек көзінен жүзеге асырылады.

Өлшеу аспаптары ретінде қалқанды миллиамперметрлер (6 дана), ваттметрлер (2 дана) жəне вольтметр қолданылады. Өлшеу аспапары қосылған ЭТ сызбасы 10.2 суретте келтірілген.

Кесте -10.1
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

ил, В

127

36

220

127

220

380

36

Rф, Ом
63,5

36

110

127

220

190

380

72

69

Зертханада орындалады:

«Үшбұрыш» арқылы байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың реактивті жүктемесіндегі үшфазалы электрлік тізбек

Нұсқа №

70

т и

= ...
В/мм,

m

J

= ...
мА/мм

Сурет-1 0 . 1 . «Үшбұрыш» арқылы байланысқан қабылдағыштардың бірқалыпты жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ тоқ пен кернеудің векторлы диаграммасы (жұмысқа дайындық кезеңінде құрылады)

Сурет-10.2. «Үшбұрыш» арқылы байланысқан бірфазалы қабылдағыштардың бірқалыпты жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ сызбасы

Кесте - 10.2

Режим

U

ab

U

bc

U

ca j ab j bc j ca

J

a

J

b

J

c Pі

P2

Бірқалыпты жүктеме

(R

ab =

X

bc =

X

ca )

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

71

Кест е -10.3

Режим

R

ab

X

bc

X

ca j ab j bc j ca

J

a

J

b

J

c

Бірқалыпты жүктеме {

R

ab =

X

bc =

X

ca )

Кесте - 10.4

Режим Sab Sbc

S

ca

P

ab

P

bc

P

ca

Q

ab

Q

bc Qa

P

эц Qэц

Бірқалыпты жүктеме

(R

ab =

X

bc =

X

ca )

т и

= ...
В/мм,

m

J

= ...
мА/мм

Сурет-10.3. «Үшбұрыш» арқылы байланысқан қабылдағыштардың бірқалыпты жүктемесіндегі үшфазалы ЭТ тоқ пен кернеудің векторлы диаграммасы (зерттеу қорытындысы бойынша құрылады)

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

72

Сыныпта орындалады:

Кесте -10.5
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

ил, В

127

36

220

127

220

380

36

Rab = Xbc =

Xca, Ом

63,5

36

110

127

220

190

380

72

10.5 -кесте деректері бойынша өз нұсқаңыз үшін фазалық тоқтар мен фазалық кернеуді есептеу, нəтижелерді 10.2- кестеге енгізу.

масштабтары бойынша бірқалыпты жүктемедегі тоқ пен кернеудің

73

векторлы диаграммасын құру.
Іa, І

b, Іc

сызықтық тоқтарын анықтау .

Олардың мəндерін 10.3- кестеге енгізу. 6.3.10.2 жəне 10.3 кестесінің деректеріне сəйкес, фазалық қуаттылық мəндерін есептеу: толық -

Sab, Sbc, Sca;
белсенді -
Pab, P

bc,

Pca;
реактивті -

Q

ab,

Q

bc,

Q

ca.

Барлық тізбекпен пайдаланылатын белсенді жəне реактивті қуатты анықтау. Нəтижелерді 10.4 -кестеге енгізу.

6.4. Зерттеу жəне есеп нəтижелері бойынша қысқаша қорытынды жасау.

Бақылау сұрақтары:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 11 (ІV)

ТҰРАҚТЫ ТОҚТАҒЫ МАГНИТТІ ТІЗБЕКТЕР

Зерттеу объектісіне басқару объектілерін қашықтықтан қосуға арналған КМ- 50Д-В түйістіргішінің магнитті тізбегі жатады. Ол стендтік панельдің № 5 тақтасында (П.5 -қосымшадағы суретті қараңыз) жиналған.

11.1-суретте келтірілген магнитті тізбек сызбасына жылжымайтын білік

7

, зəкір

3

, зəкірдің еркін қозғалуына мүмкіндік беретін ауа технологиRлық саңылауы δ в . р,

74

зəкір катушка қаңқасын

2

орауды жүзеге асырады .

Ауа жұмыс саңылауы зонасына цилиндрлік серіппе 1 орналастырылады, ол катушкадан кернеуді алғаннан кейін, зəкірді бастапқы қалпына келтіреді. Түйістіргішке берілген электромагнитті энергиR максималды түрде зəкірді ауыстырудың механикалық энергиRсына айналуы үшін, электромагнитті энергиRны ауа саңылауына жинақтау керек. Сондықтан түйістіргішті жобалауда қарастырылады:

R

м

+ R

в.т

<< R в.р

(11.1)
мұндағы R

м

— ферромагнитті білік пен зəкірдің магнитті кедергісі; R

в.т

— ауа технологиRлық саңылауының магнитті кедергісі;

R

в.р

—ауа жұмыс саңылауының магнитті кедергісі

Ом заңына сəйкес, магнитті тізбек үшін магнитті ағын

Ф =

Іw/

(R

м

+ R

в.т

<< R в.р

). (11.2)
(11.1) жəне (11.2) мəндерімен келесі түрге ие болады

Ф =

Іw/

R

в.р

(11.3)

Өз кезегінде

R

в.р = δ в.р

/(μδ

0

S

в.р

), (11.4)

мұндағы μ

0

— ауаның абсолютті магнитті өтімділігі; S

в.р

— ауа жұмыс саңылауының қиысу ауданы.

Тұрақты μ

0

жəне S в.р

мəндерінде R в.р ауа жұмыс саңылауының магнитті кедергісі δв.р саңылау ұзындығымен анықталады. Ф магниттік ағын Іw

магниттеуші күшке тікелей пропорционал жəне δ в.р

ауа саңылауының ұзындығына кері пропорционал болады:

Ф =

kІw/ δ в.р ,

(11.5)
мұндағы

k

— пропорционалдық коэффициенті.

Аталған жұмыста δ в.р № 5 тақтаның бет панеліне шығарылған тұтқаны орнатады. Тұтқамен байланыстырылған тілше шкалада δ в.р

ұзындықты миллиметрде көрсетеді. «Рет. δ в.р

» тұтқасының осі зəкірмен

3

қатты байланысқан итергішке таRнады (11.1-суретті қараңыз). Итергішті

5

оське қысу серіппемен

1

орындалады. Итергіште жылжымалы түйіспе

6

орналасады, ол электрлік тізбекті оған қосыған шаммен δ в.р

= 0 шартында тұйықтайды.

75

І

тоқтың түйістіргіш айналымында артуымен Іw магнит күші, Ф магнит ағыны өседі, нəтижесінде жылжымалы зəкірмен берілетін Рэм электромагнитті күш те артады:

F

эм

= Ф

2

(2μ

0

S

в.р

). (11.6)

F

эм

серіппенің қарсы əрекет ету күшінен Р пр

артатын болса, зəкір

3

δ в.р = 0 шартындағы қалыпқа ауысады. Түйістіргіштің іске қосылғанын білдіретін сигналды шам жанады.

Қысу бойынша жұмыс істейтін, қарсы əрекет етуші цилиндрлік серіппе 1 10... 12 мм байланыстырылмаған жүрісіне ие болады, ал зəкірдің жұмыс жүрісі 1 мм-ден аспайды. Осыған байланысты қарсы əрекет ететін серіппе күшін жұмыс жүрісі шегінде тұрақты деп санауға болады. Бұл жерде ауа саңылауының δ в.р

əртүрлі мəндерінде

F

эм түйістіргіштің іске қосылу күшін тұрақты деп қабылдауға болады. Магниттеуші күшті «Рет. Іw » тұтқасының көмегімен жеткізілетін тоқты өзгерту арқылы реттейді. Түйістіргішті іске қосу сəтіндегі тоқты (іске қосу тоғын

І

ср

) амперметр бойынша бақылайды.
Түйістіргіш орамасын қоректендіру тұрақты кернеу көзінен

U

= 20 В

орындалады, ал шамдар иф = 20 В ауыспалы кернеу көзінен қоректенеді.
Кесте - 11.1
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

δ в.р

, мм 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,4 0,3 0,2

І, A

0,10
0,15
0,20
0,25

0,30
0,35
0,15
0,10

76

Зертханада орындалады

«Рет. δв.р» тұтқасының осін итергішпен қақтығысатындай етіп бұру. Шкала нөлін тілше шегімен біріктіру (δв.р = 0).

0,1 мм дейін кезекпен орнату, түйістіргішті іске қосу тоқтарын бекіту. Ескеру! Өлшеу дəлдігін арттыру үшін δв.р шамасының əрбір мəнінде іске қосу тоғын үш рет бекітіп, 11.2-кестеде орташа нəтижені шығару.

Нұсқа № …: w

= 1 000 витков;

S

в.р

= 80·10 -6 м

2

; δ в.р

= … м

І

= … A;

F

эм

= 0,5 ( Іw / δ в.р )

2

μ

0

S

в.р

77

Per.

Іw

Сурет -11.1 . Түйіст іргіш т ің электрлік жəне магни тті сызбасы
ось;

6

—жылжымалы түйіспе;

7

— жылжымайтын білік

Сурет-11.2. Тұрақты тоқта электромагнитті құрылғыны зерттеуге арналған ЭТ сызбасы

Кесте - 11.2

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

δв.р, мм

1ср, мА

Кесте - 11.3

Кернеулік, А/м

100

200

300

400

600 1000

2 000
3 000
5 000
Магниттік индукциR, Тл

Э310

1,00
1,25
1,33
1,37

1,44
1,52
1,60
1,65

1,67

Э42

0,43
0,70
0,85
0,96

1,12
1,25
1,38
1,42

1,44
Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

78

Түйістіргіштің негізгі құрылымдық сипаттамлары:
магнит өткізгіштің материалы – электротехникалық болат Э310 немесе Э42;

Ауа технологиRлық саңылаудың ұзындығы 8в.т = 10-4 м; ауа технологиRлық саңылаудың қиысу ауданы

Бвт = =
15-10-5 м2;

Ауа жұмыс саңылауының ұзындығы δв.р = 10-4... 10-3 м; ауа жұмыс саңылауының қиысу ауданы 5вр = 8-10-5 м2;

Білік пен зəкірдің магнитті күш сызығының ұзындығы: l

м = = 7- 10-2 м; Зəкір мен біліктің қиысу ауданы (бірдей) Бм

= 2-10-5 м2.
К е с т е - 11. 4

δ в.р

, мм 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Ф, 10

-5 Вб

Іw в.р ,мА

Іw в.т ,мА

Іw м ,мА

Іw ср ,мА

Ф, 10

-5 Вб Іw м , мА

Іw ср , мА

0

δ в.р

, мм

Сурет-11.3. Ф магнитті ағынының 1ср іске қосу тоғының δвр ауа саңылауы ұзындығына тəуелділігі жəне магнит күшінің W магнит өткізгіш темірінде құлауы

79

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

Сыныпта орындалады:

Серіппенің қарсы əрекет етуші күшін игеруге жеткілікті электромагнитті күшті құру үшін, 11.5-кестеде көрсетілген Ф магнитті ағынын алу керек.

Кесте - 11.5

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Ф, 10-5 Вб

3

3,2 3,3

3,35 1,2 1,3 1,4

1,44
Магнит өткізгіштің
Электротехникалық болат Э310
Электротехникалық болат Э42

Жұмыс ( Іw в.р

) жəне технологиRлық ( Іw в.т

) ауа саңылауындағы магниттеуші күшті есептеу (магнит өткізгіштің (Іw

H

) темірінде жəне Іw жиынтық магниттеуші күшті). Нəтижелерді 11.4 кестеге енгізу. 4.4 бөлімде көрсетілген есептеуде түйістіргіштің негізгі құрылымдық сипаттамаларын жəне ферромагнитті материалдың магнитті сипаттамаларын қолдану (кесте-11.3).

80

Бақылау жұмыстары:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 12 (ІІІ)

АУЫСПАЛЫ ТОҚТАҒЫ МАГНИТТІ ТІЗБЕК

81

Зерттеу объектісіне КМ- 50Д-В түйістіргішінің магниттік тізбегі жатады, ол басқару объектілерін қашықтықтан қосу үшін қолданылады жəне стендтік панельдің №5 тақтасында жинақталады (П.5- қосымшасындағы суретті қараңыз). 12.1- суретте келтірілген магнитті тізбек сызбасына жылжымайтын білік

7

, зəкір

3

, ауа технологиRлық саңылауы δ в .р

(зəкірдің еркін қозғалуына мүмкіндік береді), ал зəкір катушка қаңқасын

2

орауды орындайды .

Ауа жұмыс саңылауы зонасына 1 цилиндрлік серіппе орналастырылады, ол катушкадан кернеуді алғаннан кейін, зəкірді бастапқы қалпына келтіреді. Катушка қаңқасында екі орама болады – түйістіргіш жұмысын қамтамасыз ететін негізгі жəне өзара индукциR құбылыстары мен түйістіргіштің магнит өткізгішінің магнитті сипаттамаларын зерттеуге арналған қосымша орама. Ауыспалы кернеумен жұмыс орамасына тіркелген ауыспалы магнитті ағын қосымша орама айналымын кесіп өтеді. Өзара индукциR құбылысына байланысты оған ЭҚК кіреді, ол магниттік ағын өзгерісінің жылдамдығына жəне магниттік ағынмен тіркелген айналымдар санына пропорционал болып табылады. Егер жұмыс орамасына тұрақты кернеу жіберетін болса, онда магниттік ағын да тұрақты болады. Мұндай жағдайда қосымша орамада ЭҚК нөлге тең болады.

а) f =

0 Гц;
б) f

50 Гц тең болса.
Нəтижелерді зерттеу протоколына енгізу.

82

Кесте - 12.1
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

U

раб

, В

127

36

220

380

127

220

36

220

w раб

500

1 000

400

300

400

300

750

200

w доп

50

200

40

50

80

30

150

40

Зертханада орындалады:

Катушкадағы тоқты біртіндеп арттырып, түйістіргішті іске қосу. Бұл шамның жанғанын куəландырады. Ауа саңылауы δв.р =

0 құрайды. Іске қосу тоғының мəнін белгілеу !ср. Тоқ мəнін

І

= 0,8!ср орнату жəне осциллограф экранындағы B(H) қисық кескінін ретке келтіру. Оны көшірме көмегімен 12.3- суретке ауыстыру.

83

Ауыспалы тоқтағы магнитті тізбектер

Нұсқа № ... : w раб

= ... ; = ... ; w доп

= ... .
а) f = 0 Гц,
Едоп =

... В;

б) f = 50 Гц, Едоп = ... В; Ф тах

= ... Вб.
Per.

Іw

Сурет-1 2.1. Түйістіргіштегі магн иттік жəне ЭТ сызбасы

1

— цилиндрлік серіппе;

2

— орамалар;

3

— зəкір;

4

— итергіш;

5

ось;

6

— жылжымалы түйіспе;

7

— жылжымайтын білік.

Сурет-12.2. Түйістіргіштегі магн иттік жəне ЭТ сызбасы

84

а) Тұрақты кернеу (

f = 0):

Е

доп

= ... В;

б) Ауыспалы кернеу (f = 50 Гц):

Е

доп

= ... В.

Сурет-12.3. Электромагнитті құрылғы материалын магниттеу қисығы

B

(H)

Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

δ в.р

= 0, Ф

max

= 0 ... Вб; δ в.р

= 1 мм, Ф max

= 0 ... Вб.
4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

85

Бақылау сұрақтары

86

ІІ бөлім

ЭЛЕКТРОНИКА НЕГІЗДЕРІ

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс №
13 (ІІІ қосымша, ІV қосымша)

ЭЛЕКТРОНДЫ ӨЛШЕУ АППАРАТУРАСЫН ИГЕРУ

Зерттеу объектісіне электронды осциллографты, вольтметрді, синусоидалды кернеу генераторын қосатын электронды өлшеу жəне жеткізуші аппаратура жинағы жатады. Жұмыста электронды ОСУ-10 осциллографы пайдаланылады, ол келесідей негізгі сипаттарға ие:

-өткізу жолағы (жұмыс жиілігінің диапазоны) — 0... 10 МГц;
-максималды сезімталдық — 10 мВ/дел;

- жаймалау ұзақтығы — 0,1 мкс/дел. - 0,1 с/дел. аралығында;

-өлшеу қателігі — ±4 %; кірме кедергісі— 1 МОм. Жұмыста пайдаланылатын В3-40 вольтметрінің негізгі сипаттамалары:

-өлшенетін кернеулер диапазоны— 10-4... 102 В;
-өлшенетін жиіліктер диапазоны — от 20 Гц до 1 МГц;
-негізгі қателік — 6%; кірме кедергісі — 5 МОм.

87

Синусоидалды кернеулер генераторы ретінде ГЗ-131 аз жиілікті сигналдар генераторы қолданылуы мүмкін, ол келесідей негізгі сипаттарға ие: жиілік диапазоны — 2 Гц-тен 2 МГц-ке дейін — алты қосымша диапазон көмегімен жабылады, жиілік біртіндеп өзгереді (бірінші қосымша диапазон — 2 - 20 Гц аралығында; екіншісі — 20 Гц - 200 Гц; үшіншісі — 200 Гц - 2 кГц; төртіншісі — 2 - 20 кГц; бесіншісі —20 - 200 кГц аралығында; алтыншысы — 200 кГц - 2 МГц аралығында болады); генератордың шығыс кернеуі кернеуді үшсатылы бөлгіштен алынады, ол 0 əлсіреуді қамтамасыз етеді, минус 20 жəне минус 40 дБ.

сигналдың біртіндеп əлсіреуі 20 дБ құрайды; максималды шығыс кернеуі — 5 В;
жиілікті орнату қателігі — 1 %;
жүктеменің максималды кедергісі — 600 Ом.
Аспаптың бір түрін басқа ұқсас түрімен алмастыруға болады.

Кесте - 13.1

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

f, Гц

28

56

126

523

982

220

110

55

5 860
4 860
6 750
2 260

3 880
6 820
5 240
3 680

U, В

0,184
0,232
0,386
0,482

0,546
0,166
0,323
0,28

2,82
3,17
1,36
2,24

1,55
2,63
1,06
3,62

88

Зертханада орындалады:

«Қосу» режиміне ауыстыру (П.3-қосымшасындағы суретті қараңыз) жəне А жəне

N

қысымдарынан осциллографтың вертикалды кірмесіне белгі

Y

беру (сурет-13.2, а).
«Жарықтық», «Фокус», «Жоғарыға-төменге», «Солға-оңға»,

«Күшейту Y» тұтқаларын пайдалана отырып, экранның жұмыс бөлігіне белгі кескінін орнату. «Жаймалау ұзақтығы» жəне «Синхрондау» тұтқаларының көмегімен экранда ауытқудың екі- үш кезеңі бар белгінің тұрақты кескінін алу. Амплитуда жəне ұзақтық бойынша калибрлеуді пайдалана отырып, зерттелетін белгі мерзімін жəне амплитудасын өлшеу, белгі жиілігін жəне мəнін есептеу. Нəтижелерді 13.2-кестеге енгізу. Электронды вольтметр көмегімен А и N қысымдарындағы кернеу мəнін өлшеу. Нəтижелерді 13.2-кестеге енгізу.

Осциллографтың горизонталды кірмесіне

Х

генератор шығысынан белгі беру (сурет-13.2, а). Лиссажу фигурасы əдісін пайдаланып,

А

и

N

қысымынан алынатын белгі жиілігін өлшеу, нəтижені 13.2-кестенің төртінші бағанасына енгізу. Стендті қорек көзінен сөндіру.

13.3-кестеде осциллограф тұтқаларының қалпын көрсету:
«Күшейту

Y

жəне «Жаймалау ұзақтығы».
Генератор шығысында электронды вольтметр көмегімен белгілерді өлшеу.

Өлшеу нəтижелерін 13.3-кестенің алтыншы бағанасына енгізу, ал бесінші бағанаға белгіні өлшеу жүргізілген аспаптың диапазонын енгізу.

89

а

б

Шығу

Сурет -13.1.
Электронды өлшеу аспаптарының құрылымдық сызбасы:

а

— осциллограф;

б

— вольтметр;

в

— сигналдар генераторы; ЭСТ — электронды-сəулелік түтік; ТТК— тұрақты тоқ күшейткіші; АСТ — аналогты-сандық түрлендіргіш; СӨҚ — сандық өлшемдік құрылғы.

90

а б
Сурет-13.2. Электронды өлшеу аспаптарын байланыстыру сызбасы:

а

— Лиссажу фигурасы бойынша желі жиілігін анықтау үшін;

бзерттелетін белгі шамасы мен жиілігін өлшеу үшін; ЗГ — жетекші генератор; ЭВ — электронды вольтметр

Кесте - 1 3 . 2

Өлшеу параметрі
Өлшеу əдісі

Осциллографпен

Вольтметрмен
Лиссажу фигурасы бойынша
Кернеу U, B

Жиілік f , Гц

Кесте - 1 3 . 3

f, Гц

U, В

Осциллограф тұтқасының қалпы
Вольтметр ауыстырып- қосқышының қалпы
«Өлшеу шегі»

Вольтметрмен өлшенген кернеу, В

«Күшейту Y»

«Жаймалау ұзақтығы»

55

0,28

3,62

3680

0,28

3,62

91

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

Дұрыс дайындалған зерттеу протоколы аталған тақырып бойынша сынақ тапсырудың негізі болып табылады.

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыстар № 14 (ІІ, ІІІ, ІV)

ТҮЗЕТКІШТЕР

92

Зерттеу объектісіне бірфазалы түзеткіштер жатады, олар бір жартылай периодты жəне екі жартылай периодты түзеткіштер сызбасы бойынша құрылады жəне стендтік панельдің № 6 тақтасында жиналған (П.6- қосымшасын қараңыз).

Бір жартылай периодты түзеткіш Тр күш трансформаторының w2

екінші орамынан, Д1 шұрасынан (вентиль), Сф бəсеңдеткіш сүзгіден жəне Rн

жүктемелік резистордан тұрады (сурет-14.1) Екі жартылай периодты түзеткіш те осы элементтерден тұрады (шұрадан басқа), шұраның орнына төрт жартылай өткізгіш диодтар Д2...Д5 қолданылады. Белдік диагоналының бірі трансформатор орамына қосылады, екіншісін жүктемелік резистор қосылады (сурет-14.2). Бір жартылай периодты түзеткішті екі жартылай түзеткіш сызбасына ауыстыру В6.1 орта жағдайдағы ауыстырып- қосқышты қамтамасыз етеді. Түзеткіш зерттеулерін электронды əмбебап вольтметр жəне осцилло- граф көмегімен орындайды, олар негізгі түзеткіш элементтерінде уақытша үрдістерді бақылауға мүмкіндік береді (кернеу осциллограммалары). Жүктемедегі тоқты қалқанды миллиамперметр көмегімен өлшейді.

Зертханада орындалады:

93

3.5. В6.1 ауыстырып-қосқышын бейтарап күйге қою.
Бір жартылай периодты
түзеткіш сызбасын 14.1-суретке сəйкес жинау. Резистор қозғалтқышын

Rн шеткі оң жақ орынға орналастыру, сағат тілі бойынша реттегіш тұтқасын айналдыру. Трансформатордың бірінші орамасын үшфазалы қорек көзінің А жəне

N

қысымдарына қосу.

Əмбебап вольтметр көмегімен «~U» режимінде трансформатордың екінші орамында w2 синусоидалды кернеу мəнін

U2

өлшеу. Нəтижелерді зерттеу протоколына енгізу. иосн жəне «=U» режимінде түзетілген кернеудің орташа мəнін өлшеу (тұрақты құрамдаушы) ин.ср. Амперметр арқылы жүктеме тоғының мəнін анықтау. Нəтижені 14.1- кестеге енгізу («Сүзгісіз» графасына). 3.8.Жүктемелік резисторға Лн бəсеңдеткіш сүзгіні – Сф конденсаторды қосу жəне 3.7-бөлімде көрсетілген əрекеттерді Лн қозғалтқышының үш күйінде қайталау (орташа жəне екі шеткі). Нəтижелерді 14.1-кестеге енгізу («Сф сүзгімен» графасына). В6.1 ауыстырып-қосқышын бейтарап күйге ауыстыру. 3.9. осымша тапсырма. Бір жартылай периодты түзеткіштегі үрдістерді көзбен шолу үшін əмбебап вольтметрдің орнына осциллографаның кірмесін

Y

қосу. В6.1 ауыстырып-қосқышын «1»

күйіне ауыстыру. Осциллограф экранында ауытқудың екі- үш кезеңі бар кескінді алу. 3.7 жəне 3.8-бөлімдерде көрсетілген əрекеттерді қайталау, Rн жүктемесіндегі кернеудің өзгеру сипатын бақылау (сүзгімен жəне сүзгісіз). Бақылау нəтижелерін қысқаша теориRлық мəліметтердегі Т.23-суретінде келтірілген уақытша осциллограммалармен салыстыру

3.10.
Екі жартылай периодты
түзеткішті зерттеу үшін В6.1 ауыстырып-қосқышын «2»
күйіне

орнату. 3.7 жəне 3.8- бөлімдерде көрсетілген əрекеттерді қайталау. Нəтижелерді 14.2- кестеге енгізу.

3.11. осымша тапсырма. Екі жартылай периодты түзеткіштегі үрдістерді көзбен шолу үшін 3.9-бөлімдегі əрекеттерді қайталау.

Бақылау нəтижелерін қысқаша б теориRлық мəліметтеріндегі Т.24-суретінде келтірілген уақытша осциллограммалармен салыстыру.

94

3.12.Зерттеу протоколын оқытушымен растау, одан кейін сызбаны таратып, аспаптарды сөндіріп,құрал-жабдықтарды лаборантқа тапсырып, жұмыс орнын ретке келтіру.

Түзеткіштер

4.1. а)

U

oсн =

U

2

/2 =…;

U

н.ср
=0,45

U

2

= ... ; б)

U

oсн =4

U

2

/3π = ...;

U

н.ср
=0,9

U

2

Сурет-1 4. 1. Бір жартылай периодты түзеткішті зерттеуге арналған ЭТ сызбасы: ЭО — электронды осциллограф; ЭВ — электронды вольтметр

95

Сурет-14.2. Екі жартылай периодты түзеткішті зерттеуге арналған ЭТ сызбасы

Кест е - 14.1

Жұмыс режимі

U

oсн′

В

U

н.ср′

B

І

н′ мА

U

oсн max′

B

p

Сүзгісіз

Сүзгімен С ф

жүктемеде

R

H1

R

H2

R

H3

Кест е -14.2

Жұмыс режимі

U

oсн′

В

U

н.ср′

B

І

н′ мА

U

oсн max′

B

p

Сүзгісіз

Сүзгімен С ф

жүктемеде

R

H1

R

H2

R

H3

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

U

oсн max
= ...;
p = U
oсн max/

U

н.ср

96

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

5. Есептің есептік-графиктік бөліміне арналған талаптар

Бақылау сұрақтары

97

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 15 (ІІІ, ІV)

ЕКІКАСКАДТЫ ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТІ КҮШЕЙТКІШ

Зерттеу объектісіне екікаскадты транзисторлы күшейткіш жатады, ол стенд панелінің №7 тақтасында жиналады (П.7- қосымшадағы суретті қараңыз). Бірінші каскад Т1 транзисторында жиналған, ол жалпы

эмиттер сызбасы
бойынша қосылады, екіншісі Т2 транзисторында жалпы
коллектор сызбасы
бойынша қосылады (эмиттерлі қайталағыш).

Күшейткіштің қағидалы электрлік сызбасы 15.1-суретте көрсетілген, мұндағы Rогр-күшейткіш кірмесіндегі шектеуші резистор; Rк — Т1 транзисторының коллектор тізбегіндегі резисторы (коллекторлы жүктеме); Rэ1

— Т1 тоғы бойынша кері байланыс рөлін атқаратын эмиттер тізбегіндегі резистор; Rб1 жəне Rб2 — жүктеменің сызықтық бөлігіндегі Т1 арналған жұмыс нүктесін бекітуші базалық бөлгіш; Rэ2 — Т2 транзисторының эмиттері тізбегіндегі резистор (эмиттерлі жүктеме); Ср1, Ср2

— бөлгіш конденсаторлар; КТ1, КТ2, КТ3 — бақылау нүктелері; Сэ — В7.1 тұйықталуынд ауыспалы құрамдаушы бойынша кері байланысты болғызбайтын конденсатор; Rн — жүктемелі резистор (жүктеменің кедергісі).

Корпусқа қатысты кіру белгісі Rог-ға беріледі, шығу белгісі

R

н –дан алынады. Сызбаны қоректендіру тұрақты 5 В кернеумен В7.2 ажыратқышының көмегімен жүзеге асырылады. Қорек көзін беру сигналды шаммен бақыланады.

98

Кесте - 15.1
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

и %

вых max

20

25

30

35

20

25

30

35

K

5

4

3

5

4

3

6

8

Зертханада орындалады:

Электронды аспаптарды қосу жəне 5 минут қыздырғаннан кейін, генератор шығысына f = 2000 Гц жиілігіндегі ивх = 0,05 В кернеуін орнату. Күшейткішті қосу, 15.1-суретте көрсетілген сигналды шамы жануы керек. Осциллограф көмегімен күшейткіш шығысындағы белгінің бар екендігіне көз жеткізу. Осциллограф экранында шығыс белгісі ауытқуының екі-үш кезеңі бар кескінді орнату. КТ1, КТ2 жəне КТ3 бақылау нүктелеріндегі белгілер шамасын жəне формасын бақылау.

99

Е с к е р у . Электрондывольтметрлі мультиметрмен алмасты- ры, күшейткіштің жиілік сипаттамасын осциллограф көмегімен алу, «Күшейту» калибрлеуін пайдалану. Бұл мультим трдің шектеуліжиілік диапазонының болуымен түсіндіріледі.

4.1. Жұмыс мақсаты

4.2.
Формулалар,алдын ала жасалған есеп

Сурет-15. 1. Кернеуді күшейткіштің қағидалы электрлік тізбек сызбасы

100

Күшейткіштің жұмыс істеу режимі

U

КТ1′

В

U

КТ2′

В

U

КТ3′

В

Сүзгімен

Сүзгісіз

Сурет-15.2. Күшейткішті зерттеуге арналған сызба Кесте - 15.2

Кесте - 15.3
Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

7

8

ивх, В

0

0,025
0,05

0,1

0,15 0,2

0,25 0,3

ивых, В, Сүзгімен

ивых, В, Сүзгісіз

Кесте - 15.4
Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

7

8

f , кГц

50

150

ивых, В, Сүзгімен

ивых, В, Сүзгісіз

Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

101

4.4.
Есептік-графиктік бөлім Пайдаланылатын формулалар:

К

1 =

U

КТ2

U

КТ1

К

2 =

U

КТ3

U

КТ2

U

К

U

КТ3

U

КТ1

= U

вых вх

Кесте - 15.5

Күшейткіштің жұмыс істеу режимі

К

К2

КК

К

Сүзгімен

Сүзгісіз

Кесте - 15.6

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

7

8

f, кГц

0,02 0,1

2

10

50

100

150

200

К

Сүзгімен

К

Сүзгісіз

Сурет-15.3. Күшейткіштің амплитудалық сипаттамасы

102

Сурет-15.4. Күшейткіштің амплитудалық-жиілікті сипаттамасы

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

15.5 -кестеге енгізу.

103

Бақылау сұрақтары:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 16 (ІV доп.) Тұрақты кернеу тұрақтандырғыштары

Зерттеу объектісіне тұрақты тоқ кернеуіндегі параметрлік жəне өтемақылық тұрақтандырғыштары жатады, олар стендтік панельдің №8 тақтасында жианалады (П.8-қосымшасындағы суретті қараңыз). Параметлік тұрақтандырғыш (сурет-16.1) жартылай өткізгішті Д стабилитрон жəне Rб

балластық резистордан тұрады.

Rн жүктемелік резистор стабилитронға параллельді қосылады жəне 1н жүктеу тоғының тұрақтандырғыштың ивых шығыс кернеуіне əсерін анықтайды.

104

Өтемақылық тұрақтандырғыш (сурет-16.2) реттейтін құрылғыдан тұрады, оның рөлін Т транзисторы жəне параметрлік тұрақтандырғыш пен операциRлық күшейткіштен (ОК) тұратын басқарушы құрылғысы орындайды. Күшейткіш кірмесін екі белгі беріледі: кері байланыс белгісі – тұрақтандырғыштың шығыс белгісінің бөлігі (

R1, R2

резисторлары) жəне Д стабилитронның тіректік белгісі. Күшейткіш шығысы реттейтін құрылғы кірмесіне Т транзисторының базасында қосылады. Тұрақтандырғыш кірмесіндегі кернеуді Rk2 ауыспалы резистор көмегімен реттеуге болады, ол

U

= 0...20 В тұрақты кернеудегі реттелетін қорек көзіне қосылады (П.3-қосымшасындағы суретті қараңыз). Тұрақтандырғыштың кірмесіндегі жəне шығысындағы кернеуді өлшеу электронды вольтметр көмегімен тұрақты кернеуді өлшеу режимінде орындалады.

3.1.№16 зертханалық жұмысты орындау тəртібімен, аталған тақырып бойынша қысқаша теориRлық деректермен танусы (ІV бөлімді қараңыз). Жұмыс дəптеріне зерттеу протоколын дайындау.

Зертханада орындалады:

Параметрлік тұрақтандырғышты зерттеу

105

кезекпен вольтметрді қосу арқылы (

U

вых =

U

ст

— тұрақсыз кернеу),

R

H2

резисторының көмегімен тұрақтандырғыш кірмесіндегі кернеуді өзгерту арқылы бос жүрістегі

U

вых = f(U вх )

тəуелділікті алу. Өлшеу нəтижелерін 16.2-кестеге енгізу.
резисторымен тізбекті қосу. Электрлік қорек көзін беру жəне ивх

= 20 В орнату. Тұрақтандырғыштың шығыс кернеуіндегі тəуелділікті ивых = /(4) жүктемесінің тоғынан алу. Ол үшін Rk1 резистор кедергісін өзгертіп, 1н тоқты жəне ивых жүктемедегі кернеуді өлшеу керек. Өлшеу нəтижелерін 16.3-кестеге енгізу.ЭТ тоқсыздандыру.

Өтемақылық тұрақтандырғышты зерттеу

резисторымен тізбекті қосу. Электрлік қорек көзін беру жəне ивх
= 20 В орнату. 3.6 пункте сипатталған əрекеттер бойынша
Пвых

/(7и) тəуелділігін алу. Өлшеу нəтижелерін 16.5-кестеге енгізу..

Кесте - 16. 1
Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Uw

В

24

12

36

12

24

36

12

36

Цвых, В

8

5,6

15

6,8

13

22

8,2

27

4, мА

50

400

100

400

50

100

400

100

106

Нұсқа №… :

U

вх

= ...± ... ; U

вых = ... ;

І

н = ... ;

R

б = (

U

вх mіn

̶ U

вых ) /

І

н

; І

ст max = (

U

вх max

̶ U

вых )/

R

б

̶ І

н ;

R

б

= ... ; І

ст max
= … .

4.3 ЭТ сызбасы жəне кестелер

Сурет-16. 1. Кернеудің параметрлік тұрақтандырғыштарын зерттеуге арналған ЭТ сызбасы

Кесте-16.2

Кесте-16.3

Сурет-16.2. Кернеудің өтемақылық тұрақтандырғыштарын зерттеуге арналған ЭТ сызбасы

107

Кесте-16.4

Кесте-16.5
Тобы
Оқушы
Күні

Оқытушы

4.4.
Есептік-графиктік бөлім
Сурет-16.3. Тұрақтандырғыштың шығыс кернеуінің тəуелділігі:

а

— кірме кернеуіне;

б

— жүктеме тоғына

Кесте-16.6

Параметрлік тұрақтандырғыш
Өтемақалық тұрақтандырғыш
Кст1
Кст2

Кст1
Кст2

108

4.5. Жұмыс мақсаты

Оқушы
Оқытушы

/(ивх) и ивых = /(1н) тəуелділіктерін құру. Графиктерде тұрақты шығыс кернеуі туралы сипаттамаларды белгілеу.

Бақылау сұрақтары:

109

ІІІ бөлім

ЭЛЕКТРЛІК МАШИНАЛАР

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 17 (ІІ, ІІІ, ІV)

БІРФАЗАЛЫ ТРАНСФОРМАТОР

Зерттеу объектісіне орама шеттері қысымға шығарылған бірфазалы үшорамды трансформаторлар жатады, олан стендтік панельдің №6 тақтасында орналасқан (П.6 қосымшасын қараңыз). Трансформатордың орамалары істікшелері бар сымдар көмегімен өлшеу аспаптары арқылы қорек көзіне жəне жүктемеге қосылуы мүмкін. Трансформатордың қорек көзі сызықтық кернеумен жүзеге асырылады, бұл кернеу үшфазалы қорек көзінің А жəне

В

қысымдарынан алынады (П.3 қосымшасындағы суретті қараңыз). Өлшеу аспаптарына ауыспалы тоқтағы қалқанды аспаптар жатады, жүктеме ретінде сол тақтада орналасқан Л н

ауыспалы резисторы рөл атқарады.

Жұмысқа дайындық кезеңінде орындалады:

3.1. №17 зертханалық жұмыс тəртібімен, аталған тақырып бойынша қысқаша теориRлық деректермен танысу (ІV бөлімін қараңыз). Жұмыс дəптеріне зерттеу протоколын дайындаңыз.

110

Кесте - 17.1

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

U

1

, В

100

50

100

200

60

100

U

2

, В

10

150

100

150

100

150

200

50

U

доп

, В

1

5

2

5

10

3

10

1

w доп

10

20

5

10

15

5

20

10

Зертханада орындалады:

Зерттеу протоколына трансформатордың төлқұжаттық деректерін енгізу. Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, бірінші орамаға кернеу беру жəне барлық аспаптар көрсеткішін алу. Өлшек деректерін 17.2-кестеге енгізу. Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, бірінші орамаға кернеу беру жəне жүктемені 0 - ден 1,21-ге дейін өзгертіп, 5 6

нүктелер үшін аспап көрсеткіштерін түсіру. Өлшеу деректерін
17.3 кестеге енгізу.

111

Нұсқа №
Трансформатордың төлқұжаттық деректері:

Түрі.................................................................................................. Бірінші орамадағы кернеу

U1

Жүктеменің номиналды тоғы 1ном ................................................ Қосымша орамадағы айналымдар саны ждоп ................................ Біліктің қиысу ауданы

S

4.1.
ЭТ сызбасы жəне кестелер

Сурет -1 7. 1. Трансформатордың бос жүрісін тəжірибе жасауға арналған ЭТ сызбасы

Кесте -17.2

112

Сурет-17.2. Трансформатордың сыртқы сипатын алуға арналған ЭТ сызбасы

Кесте - 17.3

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

U

H'

В

І

H' M

A

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

4.4.
Есептік-графиктік бөлім : Пайдаланылатын заңдар мен формулалар:

Сурет-17.3. Трансформатордың сыртқы сипаты

4.5. Жұмыс мақсаты

113

Оқушы
Оқытушы

Бақылау сұрақтары:

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 18 (ІІ, ІІІ, ІV)

ТҰРАҚТЫ ТОҚ ГЕНЕРАТОРЫ

114

Зерттеу объектісіне параллельді қоздырылған, генератор режимінде жұмыс істейтін тұрақты тоқ машинасы жатады. Оның жетегінде асинхронды қысқа тұйықталған роторы бар электр қозғалтқышы жатады. Қозғалтқышты қосу статор орамасына тікелей кернеу беру арқылы орындалады. КоммутациR құрылғысы жəне электр машиналарын басқару құрылғылары стендтік панельдің №9 тақтасында орналасқан (П.9- қосымшасын қараңыз). Ол электрлік машиналар орналасқан платформасы бар арнайы кабель арқылы байланысады. Тақтада айналу жиілігі тетігінің (тахогенератор) қысқыштары, В9.4 ажыратқышымен қосылатын генераторға арналған жүктеу резисторлары, тұрақты жəне ауыспалы тоқ сақтандырғыштары сиRқты қорғау құралдары, ЭТ-не қорек көзін беру белгісін көрсететін шамдар орналасады.

Кесте - 18.1

Нұсқа №

1

2

3

4

5

6

7

8

Ce

33,3
33,3
66,6
16,65

16,65
66,6
33,3
16,65

n,

об/мин
3 000
1 500
1 500

1 500
3 000

750

1 000
2 000
Ф, Вб

10

-3

10

-3

10

-3

2·10 -3

10

-3

3·10 -3

115

Зертханада орындалады:

3.3.ДемонстрациRлық макет көмегімен тұрақты тоқтағы машина құрылымымен танысу, коммутациR сызбасын жəне қозғалтқыш-генератор жүйесін басқару сызбасын игеру, қолданылатын өлшеу аспаптарын анықтау. Зерттеу протоколына жетек қозғалтқышы мен генераторының төлқұжаттық деректерін енгізу. Электрлік машиналар орамаларына қалқанды өлшеу аспаптарын 18.1-суретке сəйкес қосу. В9.1, В9.2, В9.4 ажыратқыштарын (П.9-қосымшасындағы сурет) өшіру, В9.3 ажыратып қосқышын бейтарап күйге ауыстыру, оталдыру тізбегіндегі Rв резисторының кедергісін толығымен енгізу («Рет.7в» тұтқасын сағат тілі бойынша бұру арқылы).

«Қосу» режиміне ауыстыру арқылы қозғалтқыш-генератор жүйесін
сынама қосуды
орындау.
Қозғалтқыш екпінінен кейін

n айналу жиілігін жəне статорлы орамамен қолданылатын бос жүріс тоғын Іx өлшеу. Егер олар төлқұжаттық деректерге сəйкес болса, В9.3 ажыратқышын «Ген» режиміне ауыстыру жəне генераторды номиналды жұмыс режиміне шығару, ол үшін генератор зəкіріне Rв реттеуші резистор көмегімен ином номиналды кернеу беру. Электрлік машиналар жұмысындағы барлық ауытқуларда В9.1 ажыратқышын өшірілген күйге ауыстырып, қателіктерді оқытушыға жеткізу.

116

есептеу). 5-6 есептеуді орындау жəне нəтижелерді 18.2-кестеге енгізу. Ескерту! Оталдыру тоғының қателіктерін болдырмау үшін тек бір бағытта өзгерту қажет.

Тұрақты тоқ генераторы

Электрлік машиналардың төлқұжаттық деректері

Жетек қозғалтқышы Генератор

Түрі............................................................................................................ Кернеу ....................................................................................................... Тоқ ............................................................................................................. Айналу жиілігі..........................................................................................

117

Сурет -1 8. 1. Тұрақты тоқ генераторын зерттеуге арналған ЭТ сызбасы З1 —З2 — генератордың зəкірлі орамасы; Ш1—Ш2 — генератордың шунтты орамасы (параллельді оталдыру) ТГ — тахогенератор; АҚ— асинхронды қозғалтқыш; Сқ — сақтандырғыш.

Кесте - 18.2

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

Е

0

В

І

В

, мА

Кесте - 18.3

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

U, В

І

И

, мА

п

, об/мин

Тобы
Оқушы
Күні

118

Оқытушы

Сурет-18.2. Сипаттамасы генератордың бос жүріс

Сурет-18.3. Генератордың сыртқы сипаттамасы

4.5. Жұмыс мақсаты

119

Оқушы
Оқытушы

Бақылау сұрақтары

120

Зерттеу құралына параллельді қоздырмасы бар, қозғалтқыш режимінде жұмыс істейтін машина жатады. КоммутациR құрылғысы жəне қозғалтқышты басқару құрылғылары стендтік панельдің №9 тақтасында орналасқан (П.9- қосымшасын қараңыз). Ол электрлік машиналар орналасқан платформасы бар арнайы кабель арқылы байланысады. Тақтада айналу жиілігі тетігінің (тахогенератор) қысқыштары, сақтандырғыштар жəне ЭТ-не қорек көзін беру белгісін көрсететін шамдар сиRқты қорғау құралдары орналасады. Айналу жиілігінің тетігі қысқышынан алынатын кернеуді өлшеу тұрақты кернеуді өлшеу режимінде электронды вольтметр көмегімен орындалады.

Кесте - 19.1

Зертханада орындалады:

3.3.ДемонстрациRлық макет көмегімен тұрақты тоқтағы машина құрылымымен танысу, коммутациR сызбасын жəне қозғалтқыш жүйесін басқару сызбасын игеру, зерттеу үрдісінде

121

қолданылатын өлшеу аспаптарын анықтау.
Зерттеу протоколына қозғалтқыштың төлқұжаттық деректерін енгізу.

В9.1, В9.2, В9.4 ажыратқыштарын (П.9-қосымшасын қараңыз) өшіру, В9.3 ауыстырып-қосқышын бейтарап күйге ауыстыру.

«+» қысқыштарына жəне «-» қорек көзінің кернеуіне жеткізу.

Rп.р іске қосу реостатының кедергісін («Рет. 1п» тұтқасын сағат тілі бойынша V күйіне бұру арқылы) толығымен енгізу жəне Rв резисторының кедергісін шығару («Рет. 1в»

тұтқасын сағат тілі бойынша бұру арқылы). «Қосу» режиміне ауыстыру (П.3 қосымшасындағы суретті қараңыз). Тұрақты кернеу көзінің шығысына

U

= (20 ±2) В орнату. В 9.3 ауыстырып- қосқышын «Қз.», режиміне ауыстыру, ал В9.2 ажыратқышын «Қосу» режиміне ауыстыру арқылы қозғалтқышты

сынама қосуды
орындау.

«Рет. 1п» тұтқасын V күйінен І күйіне ауыстыру арқылы орындау жəне қозғалтқыштың екпінін бақылау. Қозғалтқыштың номиналды айналу жиілігін n0 орнату үшін Rв

резистордың кедергісін оталдыру тізбегінде біртіндеп арттыру. Электрлік машиналар жұмысындағы барлық ауытқуларда В 9.2 ажыратқышын өшірілген күйге ауыстырып, қателіктерді оқытушыға жеткізу. Қозғалтқыш реверсін жүзеге асырып, қозғалтқышты В 9.2 ажыратқышымен өшіру, тізбекке Rп.р іске қосу реостатын толығымен енгізу (V күйі), ал

R

в резисторының кедергісін өзгеріссіз қалдыру. Оталдыру орамасының ұштарын қайта коммутациRлау, Ш1-ді R2-ге қосу, ал Ш2-ні осыған дейін Ш1 байланысқан қысқышқа қосу (нəтижесінде Ш2 Rв резисторы арқылы R1-ге қосылады).

Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін, қозғалтқышты 3.4.3
пунктіне сəйкес қайта қосу. Тахогенераторға (ТГ) қосылған

122

вольтметр көрсеткішіне назар аудару: вольтметр тілшесі кері қарай ауытқыған. Бұл қозғалтқыштың кері қарай айналғанын білдіреді. Rв резисторының көмегімен n0 қозғалтқыштың номиналды жиілігін орнату.

Ол үшін, Rп.р іске қосу реостатының кедергісін арттыруды «Рет. 1п» тұтқасын І күйінен V күйіне ауыстыру арқылы орындау жəне Rв кедергісін өзгерте отырып, 1в оталдыру тоғын өзгеріссіз қалдыру, ТГ көрсеткіштерін белгілеу. Бес рет есептеуді жүргізу жəне нəтижелерді 19.2-кестеге енгізу. Rп.р іске қосу реостатының кедергісін тізбектен қайтадан шығару, «Рет. 1п» тұтқасын І күйіне орналастыру. Ол үшін Rв резисторының кедергісін біртіндеп өзгертіп, ТГ қосылған вольтметр көрсеткішін 5... 6 нүктелер үшін алу. Өлшеу нəтижелерін 19.3- кестеге енгізу.

Тұрақты тоқ қозғалтқышы

жасалған есеп Нұсқа № ... :

С

е

U

= … ; Ф = … ;

n

Қозғалтқыштың төлқұжаттық деректері Түрі ........................................................................................................... Кернеу ....................................................................................................... Зəкір тоғы.................................................................................................. Оталдыру тоғы ......................................................................................... Айналу жиілігі ..........................................................................................

123

Сурет-19.1.Тұрақты тоқ қозғалтқышын зерттеуге арналған ЭТ сызбасы R1 —R2 — қозғалтқыштың зəкірлі орамасы; Ш1—Ш2 — қозғалтқыштың шунтты орамасы (параллельді оталдыру); ТГ — тахогенератор.

Кесте - 19.2

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

4, мА

І, мА

п, об/мин

Д мА

Кесте - 19.3

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

6

п, об/мин

1в, мА

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

124

Сурет-19.2. Қозғалтқыштың жиілікті сипаттамасы

Сурет -19.3. Оталдыру тоғынан қозғалтқыштың айналу жиілігінің тəуелділігі

4.5. Қысқаша қорытынды

Оқушы
Оқытушы

125

/(4) сипаттамасын құру.

Бақылау сұрақтары

Зертханалық-тəжірибелік жұмыс № 20 (ІІ, ІІІ, ІV)

ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛҒАН РОТОРЫ БАР АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ

126

Зерттеу объектісіне қысқа тұйықталған роторы бар үшфазалы асинхронды қозғалтқыш жатады. Асинхронды қозғалтқыш жүктемесіне тұрақты тоқ генераторы жатады, оның шығыс тізбегіне резисторлар қосылған. КоммутациR құрылғылары жəне қозғалтқышты басқару құралдары стендтік панельдің № 9 тақтасында орналасқан (П.9- қосымшасындағы суретті қараңыз), олар электрлік машиналар орналасқан платформасы бар арнайы кабельдермен байланысады. Тақтада айналу жиілігі тетігінің қысқыштары, сақтандырғыштар жəне ЭТ қорек көзін беру белгісін білдіретін белгілер сиRқты қорғау құралдары болады. Айналу жиілігі қысқыштарынан алынатын кернеуді өлшеу тұрақты кернеуді өлшеу режимінде электронды вольтметр көмегімен орындалады.

Кесте -20.1

№ варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

f, Гц

50

60

100

60

50

100

50

400

Р

1

2

1

2

S

x.x

0,05
0,04
0,03
0,06

0,02
0,05
0,07
0 , 0 6

Зертханада орындалады:

127

пайдаланылатын өлшеу құралдарын анықтау.

Зерттеу протоколына қозғалтқыштың жəне қозғалтқыш жүктемесі болып табылатын тұрақты тоқ генераторының төлқұжаттық деректерін енгізу.

Үшфазалы желіден қорек көзін жеткізу.

В9.1, В9.2, В9.4 ажыратқыштарын (П.9-қосымшасындағы сурет) өшіру, ал В9.3 ауыстырып-қосқышын бейтарап күйге ауыстыру.

Электрлік машиналар жұмысындағы барлық ауытқуларда В 9.1 ажыратқышын өшірілген күйге ауыстырып, қателіктерді оқытушыға жеткізу. АҚ-на қайтадан кернеу беру жəне АҚ статорының орамасына қосылған амперметр тілшесінің максималды ауытқуын (Д.зв) қосу мезетінде жəне (!х.х.зв) екпіннен кейін белгілеу. Қозғалтқыштың лзв айналу жиілігін жəне Нф.зв фазалық кернеуді өлшеу. Нəтижелерді зерттеу протоколына енгізу. Сызбаны оқытушыға тексерткеннен кейін АҚ қайта қосу жəне амперметр тілшесінің максималды ауытқуын қосу мезетінде (І ) жəне орнатылған режимде (Дх.тр) белгілеу. Ротордың ПТР айналу

128

жиілігін жəне
Uфтр
фазалық кернеуді өлшеу. Нəтижелерді зерттеу протоколына енгізу.

АҚ қосу жəне ТГ қысқыштарына қосылған вольметр тілшесінің ауытқу бағытын белгілеу. Зерттеу нəтижелерін протоколға енгізу.

АҚ сөндіру.

В9.1, В9.2, В9.4 ажыратқыштарын өшіру, В9.3 ауыстырып- қосқышын «Ген.» күйіне ауыстыру, Rв резисторының кедергісін оталдару тоғына толығымен енгізу («Рет. 7в» тұтқасын сағат тілі бойынша бұру). В9.4 ажыратқышымен жүктемені кезекпен қоса отырып, амперметр көрсеткішін жəне айналу жиілігі тетігінің көрсеткішін алу. Өлшеу нəтижелерін 20.2- кестеге енгізу. 3.9. Зерттеу протоколын оқытушымен растағаннан кейін АҚ сөндірі, ажыратқыштарды бастапқы қалпына қайтару, ЭТ тоқсыздандырып, сымдар мен аспаптарды зертханашыға өткізу, жұмыс орнын ретке келтіру.

4. Зерттеу протоколы жəне № 20 жұмыс есебі Қысқатұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыш

129

4.1.
Нұсқа № ... :

f1

= ... ; p =

... ;
Sx.x = ... ;

n =

nj(l - S) = ... .

Электрлік машиналардың төлқұжаттық деректері

Асинхронды қозғалтқыш. Генератор Түрі .......................................................................................................... Кернеу ..................................................................................................... Тоқ ........................................................................................................... Айналу жиілігі ........................................................................................

Сурет 20.1. Үшфазалы асинхронды қозғалтқышты зерттеуге арналған ЭТ сызбасы: С1—С4, С2—С5, С3—С6 — асинхронды қозғалтқыш статорының орамалары; ГПТ — тұрақты тоқ генераторы; R1

— R2 — генератордың зəкірлі орамасы; Ш1—Ш2 — генератордың (параллельді оталдыру) шунтты орамасы; ТГ — тахогенератор; Сқ — сақтандырғыш.

130

Кесте -20.2

Тəжірибе №

1

2

3

4

5

7н, мА

П, айн/мин

Тобы
Оқушы
Күні
Оқытушы

4.4 Есептік-графиктік бөлім Қолданылатын заңдар мен формулалар

Бхх

бос жүрісіндегі АҚ жылжуы= ... .
осымша тапсырма. 5ном =... .

20.2-сурет.
Асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы

131

4.5. Қысқаша қорытынды

Оқушы
Оқытушы

5.

Есептің есептік-графиктік бөліміне талаптар

«үшбұрыш» жəне «жұлдызды» жалғамасы жағдайында іске қосылуда күш еселігін анықтау.

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

132

ІV бөлім

ҚЫСҚАША ТЕОРИRЛЫҚ МƏЛІМЕТТЕР

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКАЛЫ ӨЛШЕУ РАЛДАРЫ

(№ 1 зертханалық-тəжірибелік жұмысқа)

Өлшеу

— арнайы техникалық құралдардың көмегімен тəжірибелік жолмен физикалық шаманың шынайы мəнін анықтау. Электр шамасын (тоқ,кернеу,күш, қарсыласу, сыйымдылық жəне т.б.) өлшеу үшін қолданылатын аспап

электрөлшеуіш аспаптар
деп аталады.

Алынған нəтижелердің дұрыстығы өлшеу аспаптарының қаншалықты сауатты қолданылғандығымен анықталады. «Электротехника» курсын оқу барысында жасалатын зертханалық жұмыстар тоқ, кернеу, қарсыласу мен күшті өлшеумен өткізіледі.Зертханада ұсынылған электрлік өлшеудің негізгі құралдарына келесілер кіреді: тұрақты жəне айнымалы тоқ құралдары – миллиамперметр, вольтметр, ваттметр; сандық мультиметр;

электронды құралдар - осциллограф, генератор, милливольтметр.
Амперметр (шартты белгісі—

-(А)-

). Ол тоқ күшін өлшейтін аспап жəне сондықтан жүктемемен бірге (Т.1,а-сурет) электр тізбегіне (ЭТ) қосылады. Тізбектің (тоқ күші) жұмыс режиміне аспаптың ықпал етуін болдырмау үшін оның ішкі қарсыласуы өте аз болу керек. Сондықтан амперметрдің жүктемеге параллельді тізбекке қосылуы оның бойынан тоқтың өтуіне əкеледі жəне оны қатардан шығарады.

133

Т.1- сурет
. Амперметр (а) мен вольтметрді (б) осылу сызбасы

Вольтметр (шартты белгісі —). Ол кернеуді өлшейтін құрал (əлеуеттердің əртүрлілігі) жəне сондықтан жүктемемен бірге (Т.1,б- сурет) электр тізбегіне (ЭТ) қосылады. Тізбектің жұмыс режиміне аспаптың ықпал етуінің алдын алу үшін оның ішкі қарсыласуы шексіз үлкен, ал аспаппен тұтынылатын тоқ – өте аз болу керек. Сондықтан кернеуді вольтметрге қосылған ЭТ сəйкес нүктелерінің сүңгішінің жанасуы арқылы өлшеуге болады.

Ваттметр
(шартты белгісі — ).

ЭТ-мен немесе оның жеке элементтерімен тұтынатын Р белсенді күшін өлшейтін аспап.Тұрақты тоқта

P= ІU,

сондықтан ваттметрдің амперметр сиRқты тізбекке қосылатын тоқ орауышы болу керек, Rғни жүктемемен бірге вольтметр сиRқты жүктемеге параллель қосылатын кернеу орамасы (Т.2,а-сурет).

Сызбада жұлдызшамен (*) белгіленген ваттметр қысқыштары бірге қосылу керек.
Омметр

(шартты белгісі — (п)). ЭТ элементтері мен тоқсыз жағдайдағы ( Т.2,б-сурет) (ЭТ қуат көздерінің өшіп тұруы) толықтай ЭТ-ның электрлік қарсыласуын өлшейтін аспап. Аспап əрекетенің негізіне аспап ішінде орналасқан ЭДС

E

эталонды қайнар көзбен жасалған Rx

зерттелетін резисторында

І

тоқ күшін өлшеу жатқызылған.

Т.2 -сурет.
Ваттметр (а) мен омметрді (б) осылу сызбасы

134

І = E/(R+ Rx)
болғандықтан, аспап шкаласы нұсқардың көп ауытқуы

Rx зерттелетін резистордың қарсыласудың аз мəніне сəйкес келетіндей омдарда өлшенеді. Қарсыласуды өлшемес бұрын аспапта нөлді орналастыруды жүзеге асырады. Ол үшін аспап қысқышының сүңгіші көмегімен тұтқамен қысқартуда «Нөлді бекітуді» «0» белгісінде тұрған нұсқармен сəйкестендіреді. Сандық омметрде «Нөлді бекіту» тұтқасы жоқ. Омметрді қуат көзімен тізбекке қосуға болмайды, себебі аспаптың өлшеу механизмі микроамперметрді білдіреді жəне сыртқы тоқтың көбеюі салдарынан істен шығуы мүмкін.

Электрөлшеу құралдарының негізгі көрсеткіштері .

Мұндай көрсеткіштер келесідей:
Лном
номиналды шамасы

—аспаппен өлшенетін ең үлкен шама.Мысалы, ваттметрдің номиналды шамасы

Рном
= ином1ном

.Көпшекті аспаптар үшін номиналды шама аспапта диапазон аударғыш қалпымен анықталады;

С аспаптың тұрақтысы (бөлу құны)

— көрсететін құралдың ауытқуын шкаланың бөлуіне əкелетін өлшенетін шаманың көрсеткіші. Мысалы, ваттметрдің тұрақтысы

С = Р

ном / п

, мұндағы n

— шкаланың бөлу саны ;

Өлшеу қателігі.

Абсолютті, салыстырмалы жəне келтірілген қателіктер болады. Абсолютті қателік – бақыланатын шаманың өлшенетін Аи мен нақты Ад мəндері арасындағы айырма:

ΔА = Аи ˗ Ад.

Салыстырмалы қателік – пайыздарда көрсетілген бақыланатын шаманың нақты мəніне абсолютті қателігінің қатынасы:

γ= (ΔА/Ад) 100.

Келтірілген қателік — аспаптың номиналды шамасына абсолютті қателіктің қатынасы: γ пр

= (ΔА/Аном) 100.

Пайызда келтірілген қателік аспаптың
нақтылық класын
анықтайды. Мысалы, упр = ±1 % нақтылықтың бірінші класына

135

сəйкес келеді. Нақтылық деңгейі бойынша электромеханикалық өлшеу құралдары тоғыз класқа бөлінеді: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.Құралдың нақтылық класы оның шкаласында көрсетіледі.

Өлшеу нақтылығы салыстырмалы қателікпен бағаланады. Себебі ΔА = γ пр

Аном = γАд, то γ = γ пр

Аном /Ад Бұл жақтан салыстырмалы қателік аз болған сайын, Ад өлшенетін шаманың нақты мəні Ад номиналды мəніне жақын болатындығын көруге болады. Сондықтан өлшеу нақтылығын арттыру үшін шкаланың екінші жартысымен қолданған жөн.

Мысал.

Нақтылықтың бірінші класты көпшекті миллиампер- метрі көмегімен 400 мА тоғы екі шекте өлшенді: Аном = 500 мА жəне Аном = 2 000 мА. Екі жағдайда да салыстырмалы қателікті анықтау.

Бірінші шекте γ=±1·500/400=±1,25 %; екіншіде γ=±1·2 000/400 =
=±5,0%.
Сөйтіп, екінші жағдайда өлшеу нақтылығы біріншіге қарағанда
4 есе аз.

Электрөлшеу құралдарының классификациRсы . Электрөлшеу құралдарының едəуір бөлігі электромеханикалық топқа жатқызылады. Оларға ортақ болып өлшенетін тізбектен аспапқа келтірілетін электромагниттік энергиR қозғалатын бөліктің жылжуының механикалық энергиRсына ауысатындығы саналады.

ЭнергиRның түрленуі , Rғни айналу сəтінің жасалуы əдісі бойынша, аспаптардың өлшеу механизмдері жүйелер қатарына бөлінеді, олардың негізгілері Т.1- кестеде көрстеліген.

Т.1 - кесте

136

Тоқ түрлері бойынша аспаптар келесідей бөлінеді: тұрақты тоқ (-); айнымалы тоқ (~);тұрақты жəне айнымалы тоқ (=); үшфазалық тоқ (3 ~).

Т.3- сурет. Электрөлшеу аспабының алдыңғы панелі

137

Жеке жағдайларда электрөлшеу аспабының құрамына түрлендіргіштер кіреді: жартылай өткізгіш түзеткіш,электронды күшейткіш жəне т.б. Бұл ретте аспаптардың қасиеті айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Түрлендіргіш типіне байланысты аспапты түзеткіш,электронды жəне т.б. деп атайды. Аспап шкаласында белгілеу қатары көрсетіледі, олардың негізгілері Т.3 -суретте көрсетілген.

ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ

(№2 жəне 3 -зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына)

Кез келген электр тізбегі өзіне электр энергиRсының көздері (генератор, аккумулRтор, батареR) мен электр энергиRсын тұтынушыларды (жылытқыштар, жарықтандыру құралдары, реле, қозғалтқыштар жəне т.б.) қосады. Қайнаркөздер вольтпен (В) өлшенетін Е электр қозғаушы күш пен оммен (Ом) өлшенетін Rвн ішкі қарсыласумен сипатталады.Тұрақты тоқтың электрлік тізбектеріндегі тұтынушылар

R

(Ом) белсенді қарсыласумен сипатталады. Олар қуат көзіне тізбекті (мысалы, шырша гирлRндасының лампасы – Т.4,а-сурет), параллель (кəсіпорындық жəне тұрмыстық ғимараттарды жарықтандыру, көше лампалары, Т.4,б-сурет) жəне араласқан (екі немесе одан да көп шарша гирлRндалары лампалары – Т.4,в-сурет) қосыла алады.

Элементтердің
тізбекті қосылысында

бірінші тұтынушының тізбегінің соңы екіншісінің басымен жалғанады, екіншісінің соңы – үшінсінің басымен жəне т.с.Тұтынушылардың бірінші тізбегінің басы мен соңғысының аRғы қуат көзінің қысқышына (Т.5,а сур.) қосылады.

Т.4-сурет. Лампалардың байланысу сызбасы: а

—тізбекті;

б

— параллель;

в

— аралас

138

Т.5-сурет. Жүктемені қосумен ЭТ алмастыру сызбасы : а

— тізбекті;

б

— параллель;

в

— аралас

Барлық тізбектің жалпы қарсыласуы жеке тұтынушылардың сомасына тең:

R = R1+ R2 + R3

(1)

Мұндай тізбектегі тоқ барлық тұтынушылар үшін ортақ жəне
Ом заңына
сəйкес анықталады:

І - U/R.

(2)

Əрбір тұтынушығакүш түседі. Тұтынушыда күштің азаюы тұтынушының қарсыласуы мен одан өтетін тоқпен анықталады:

U

1

= ІR

1

; U

2

= ІR

2

; U

3 =

ІR

3

(3)

Кирхгофтың 2-ережесіне
сəйкес:

U- U

1

+ U

2

U

3

. (4)
Теңдеудің (1) оң жəне сол жағын

1

2 көбейтіп

1

2R-

1

2 R +

12R + 1

2 R (5)

немесе

Pэц- Pі + P2 + P3
(6 )

Сөйтіп, ЭТ-мен тұтынылатын күш тізбектің əрбір элементімен тұтынылатын күш сомасына тең. Қайнаркөзбен берілетін күш барлық тізбекпен тұтынылатын күшке тең:

PH-

UІ- 1

2R- Paq. (7)

Теңдеу (7) күш балансының көрінісі болып табылады.

139

Тұтынушылардың параллель қосылысында олардың басы бір нүктеге (1-түйін), ал аRғы – басқа нүктеге (2-түйін) біріктіріледі. Екі түйін де қайнаркөзінің клеммасына (Т.5,б-сурет) қосылады.

Кирхгофтың 1-ережесіне сəйкес (ол өз заңдарын 26 жасында енгізгендігін ескерген жөн) ЭТ-ның кез-келген түйіні үшін тоқтардың алгербралық сомасы нөлге тең:

(8 ) Сəйкесінше,түйінге кіретін тоқтардың сомасы шығушыларға тең келеді. Барлық тұтынушылар үшін кернеу бірдей болғандықтан,Ом заңына сəйкес

(9)

немесе
(10)
қайдан

(11)
мұндағы

G

= 1/R - қарлысауға қарама-қарсы шама, - сименстерде (См) өлшенетін тұтынушы өнімділігі. Сөйтіп, тұтынушылардың параллель қосылуында жалпы өткізгіштік жеке тұтынушылардың өткізгіштігі сомасына тең.

Теңдеудің (11) оң жəне сол жағын

U

2-ге көбейтіп,

немесе
(11)

(12)

Сөйтіп,элементтердің тізбекті қосылуындағыдай, ЭТ-мен тұтынылатын күш тізбектің əрбір элементімен тұтынылатын күшке жəне қайнаркөзбен берілетін күшке тең. Тұтынушылардың аралас қосылуының сызбасы Т.5,в-суретте көрсетілген. Мұндай ЭТ-ның есебі жоғарыда көрсетілген қатынастар негізінде жасалуы мүмкін. Сөйтіп, ЭТ-ның жалпы қарсыласуы келесі көрініске сəйкес есептеледі:

R = R

1

+ R

ef +

R

4

, (14)

қайда

140

(15) Күштердің балансы үшін көрініске сəйкес қайнаркөзбен берілетін күш барлық ЭТ-мен тұтынылатын күш пен тізбектің əрбір элементімен тұтынылатын сомаға тең

P=

P+

P2+ P3+ P4+ P5 + P6-

(16)

ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЕМЕС ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ
(№4 зертханалық-тəжірибелік жұмысына)

Автоматтық басқару мен бақылау жүйесінде электротехникалық қондырғы мен құралдардың кең пайдалануы линиRлық емес элементті тапты. Ол кернеу мен тоқ арасындағы байланыс –

вольт-амперлік сипаттама
(ВАС) – линиRлық емес болып табылатын элементтер.

ВАС түрі бойынша линиRлық емес элементтер (ЛЕЭ) келесідей бөлінеді: симметриRлық (электрлік қызу шамы); симметриRлық емес (шалаөткізгіш диод); бақыланатын(транзистор). Қызу шамының ВАС линиRлық еместігі (Т.6,а-сурет) р тізбегі материалының салыстырмалы электрлік қарсыласуының өз кезегінде тізбектегі

І

тоғына тəуелді,Rғни р =
f(І)
болатын

T

жылу температурасына қатынасымен анықталады.
Тізбек қарсыласуы
R= pl/S
болғандықтан (мұндағы

l

— тізбек ұзындығы;

S

— көлденең қима ауданы),ол тоқ функциRсы болады.

Өткізгіштер үшін салыстырмалы электрлік қарсыласу температураның өсуімен артылады.Себебі жұмыс жағдайында қызу тізбегінің температурасы 20-дан 2 500 °С-қа дейін ауысқандықтан, түсірілген күштің артылуында қызу шамының қарсыласуы өсіп,тоқтың кернеуден тəуелділігі линиRлықтан ауытқиды.

Т.6-сурет. ЛиниRлық емес элементтердің вольт-амперлік сипаттамалары: а

— қызу шамы; б —жартылай өткізгіш диод; в — транзистор

141

ЛиниRлық емес жартылай өткізгіш элементтер жұмысының негізіне (диод,стабилитрон, транзистор) п-

екі жартылай өткізгіш пен р- өткізгіштікпен жасалған n

—р- өткелінің қарсыласуының өзгеруі енгізілген.

n

—р- өткелі шегінде сыртқы электр өрісінің жоқтығында электрондар мен тесіктердің еркін жүруіне кедерге келтіретін ішкі өріс бар.Өту қарсыласуы үлкен. Егер сыртқы өріс бағыты ішкі бағытпен сəйкес келсе, қарсыласу күшейіп,

п

—р- өткелі бойынша тоқ азаRды. Ал егер сыртқы өріс ішкіге қарсы келсе,

п

—р-өткелі қарсыласуы азайып, тоқ керісінше күшееді.

Сөйтіп, п

—р-өткелі тоқты бір бағытта өткізіп, түсірілген күштің қарсы бағытын өткізбейтін вентильдік қасиетке ие.

п

—р- өткелінің бұл қасиеті шала өткізгіш диод жұмысының негізіне салынған. Оның ВАС-ы Т.6,б суретте көрсетілген.

Стабилитрон (диод тірегі) үшін ВАС-тың кері тармағы тоқтың өзгеруінде кернеу өзгермейтін жерге ие. Оның бұл қасиеті кернеу стабилизаторы жұмысының негізіне салынған.

Транзистор екі п

—р-өткелге негізделіп салынады жəне басқару ВАС-қа (Т.6,в сур.) ие. Егер бір

п

—р-өткелге (негіз-эмиттер)

1б0 ден 1б4 -ге дейін біршама базалық тоқтардың өтуін қамтамасыз ететін аз кернеу қойса, онда екінші п

—р-өткел (коллектор-эмиттер) арқылы едəуір коллекторлық тоқты басқаруға болады.

ЛиниRлық емес ЭТ-үшін электротехниканың негізгі заңдары қолданылады. Алайда мұндай тізбектерді есептеуде графиктік- аналитикалық əдісті пайдаланған жөн. Оның мəнісі əйгілі ВАС элементтері бойынша жеке телімдердің ВАС-ы немесе барлық тізбектің элементтері жасалатындығында жəне кейіннен нəтижелі ВАС бойынша тізбектегі тоқ немесе элементтегі кернеу анықталатындығында жатыр. НЭ-мен тізбекті қосылыспен ЭТ үшін (Т.7,а-сурет) нəтижелі ВАС (Т.7,б-сурет) тоқ жалпы мəнінде жеке элементтердің ВАС нүктелерінің абциссасын сомалау арқылы Кирхгофтың 2-ережесіне негізделіп жасалады. Бұл ретте

U= Ux+

U2 .

Ux

ЭТ-да кернеудің кез-келген мəнінде

І(U)

алынған ВАС үшін 1х

тоғы анықталып, сəйкесінше Uxl

жəне Ux2 линиRлық емес элементтерде кернеудің азаюы болады.

ЛиниRлық емес элементтердің параллель қосылуында (Т.8,а- сурет) нəтижелі ВАС кернеудің жалпы мəнінде (Т.8,б-сурет) жеке линиRлық емес элементтерде ВАС нүктесінің ординатын сомалау арқылы Кирхгофтың 1- ережесіне негізделіп жасалады.

142

Т.7-сурет.К шті тізбекті осумен бірге линиRлы емес ЭТ сызбасы(а) мен элементтері, тізбектерді вольт-амперлік сипаттамалары (б)

Т.8-сурет. К шті параллель осумен бірге линиRлы емес ЭТ сызбасы(а) мен элементтер мен тізбектерді вольт-амперлік сипаттамалары (б)

ЭТ-ның Ux

кез келген мəнінде алынған нəтижелі І (U) ВАС үшін тізбекпен тұтынылатын 1х

жалпы тоқ пен
Іxl, Іx2
линиRлық емес элементтермен тізбектердегі тоқтар анықталады.

АЙНЫМАЛЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ

(№5 жəне 6 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына)

Кез келген электротехникалық құрылғыны бір-бірімен біріктірілген жəне айқын образда идеалданған элементтер түрінде елестетуге болады:

143

Т.9-сурет.ИндукциRлы орауыш пен конденсаторды ЭТ сызбасы а— тізбекті осылу; б— параллель осылу

резисторлар, индукциRлық орауыштар мен конденсаторлар.
Тізбекті
қосылған индукциRлық орауыш пен конденсатормен біріктірілген (Т.9,а) тізбек
R= Rк

белсенді қарсыласу (орауыш қарсыласу) мен Ьк

индукциRлық орауышпен анықталатын

Х

реактивті қарсыласу мен С конденсатор сыйымдылығына ие:

(17)
мұндағы ю мен

f

— азықтанатын кернеудің шеңберлік жəне линиRлық жиілігі.

Тізбектегі тоқ екі элементке ортақ болғандықтан, Кирхгофтың 2- ережесіне сəйкес түсірілген күш векторы тізбек элементінде күштің азаюының векторлық сомасына тең:

U = U

к +

UC= UR + UL+ UC.

(18)

UR.

Белсенді қарсыласудағы кернеу векторы

І

тоғының векторымен фаза бойынша сəйкес болғандықтан,

UL

индукциRлықта

І

тоғының векторынан 90°-ға алға жүріп (тоқ орауыш орамына «байланып», кернеуден қалып қойды), ал

UC

сыйымдылықта -

І

тоғының векторынан 90°-ға артта қалса, онда
XL> ХС

кернеудің векторлық диаграммасы Т.10,а- суретте көрсетілгендей түрге ие болады.

Кернеу «үшбұрышынан» келесілерді көруге болады:

қайда

144

(19)

(20)

Т.10-сурет. Кернеуді векторлы диаграммасы (а), арсыласу шб рышы (б) мен индукциRлы орауыш пен конденсаторды тізбекті осылуында ы к ш шб рышы (в)

Келтірілген сөздерді (20) формулаға салып (19), қарсыласу
үшбұрышы үшін көрініс аламыз (Т.10,

б-

сурет ):

(21) Сөйтіп, оммен өлшенетін Z айнымалы тоқтың ЭТ толық қарсыласуы белсенді R мен реактивті X қарсыласуларының қатынасымен анықталады жəне ЭТ-да тоқ сипатын көрсетеді. Егер

XL> ХС
болса, онда

І

тоғы

U

кернеуінен ф бұрышына қалады жəне ЭТ индукциRлық сипатта болады.

Ф = arctg (XL-

XC)/R =

arccos R/Z. (22)

Егер
XL< ХС
болса, онда

І

тоғы

U

кернеуінен ф бұрышына озады жəне ЭТ сыйымдылық сипатта болады. Теңдеудің екі жағын (21) І2 көбейтіп, айнымалы тоқтағы ЭТ-да күш үшбұрышы үшін көрініс аламыз (Т.10, в -

сурет ).

мұндағы

S= 1

2

Z— толық күш, В-А;

P= 1

2

R— белсенді күш, Вт;

Q = І

2

X

— реактивті индукциRлық күш, вар;

Q = 1

2

X

— реактивті сыйымдылық күш, вар.

Тəжірибелік қызығушылықты

XL

орауыштың
(23)

индукциRлық қарсыласуы мен XC конденсаторының сыйымдылық

145

қарсыласуы туғызады. Бұл жағдайда

Z

толық қарсыласуы белсенді болып, ф бұрышы = 0 жəне тізбектегі

І

тоғы

= U/R

U кернеуімен фаза бойынша сəйкес келеді, ЭТ тек белсенді күш жұмсайды.

P= S.

Бұл сəтте тоқ максималды болады жəне едəуір шама,

UL

мен

UC

элементтерінде кернеуге жетеді, сонымен қатар

XL= XC

>>>>

R

едəуір болып, ЭТ қуаты кернеуінен бірнеше ретке асып кетуі мүмкін.
Кернеу резонансы

атына ие болған электр тізбегіндегі бұл көрініс қолайсыз жағдай туғызуы мүмкін, мысалы индукциRлық орауышта изолRциRның тесілуі немесе конденсатордың ойылуына əкелуі. Ол радиотехникада кең қолданылады, мысалы электр фильтрлерін жасауда. Сөйтіп, кернеу резонансының шарты – тізбектің қарсыласуын құрайтын индукциRлық жəне сыйымдылық теңдік(XL= = XC), ал нəтижесі – тізбектегі едəуір тоқ, тізбектің таза белсенді күш қолдануы,реактивті элементтерде кернеудің тең жəне едəуір шамасы.

Кернеу резонансына

L

тұрақты индукциRлық пен азықтанатын кернеудің f

жиілігінде

С

сыйымдылығының өзгеруі салдарынан оңай қол жеткізіледі.

Параллель бірікен индукциRлық орауыш мен конденсатор қосылған ЭТ-да (Т.9, б сур. қараңыз) резонанс болуы мүмкін. Алайда бұл жағдайда кернеу резонансы емес, тоқ резонансы болады. Расында да,Кирхгофтың 1- ережесіне сəйкес ЭТ-мен тұтынатын

І

тоғының векторы тармақтардағы тоқтар векторына тең:

І =

1к +

ІC

; (24)

І

= V

ІR

(ІL - ІC

) 2 . (25)
Тоқтардың векторлық диаграммасы Т.11,а-суретте көрсетілген.
І = U/Z = Uy,
(26)

есепке алып,
мұндағы

y = 1/Z — сименспен(См) өлшенетін ЭТ-ның толық өткізгіштігі,элементтердің тізбекті қосылуы аналогиRсы бойынша өткізгіштік (Т.11, б-сурет) пен күш (Т.11,в-сурет) үшбұрышын жасауға болады.

Бұл жерде g

= R/Zr 2 — белсенді
өткізгіштік;

bL=

X /Z 2

— индукциRлық өткізгіштік;

b =

1/X

— сыйымдылық өткізгіштік;

Zк

=7^ +

XL

— индукциRлық орауыштың толық қарсыласуы.Өткізгіш үшбұрышынан келесілерді көруге болады:

146

у = V д

2 +
(bL- be
)2 ; (27)

Т.11-сурет.То тарды векторлы диаграммасы(а), индукциRлы орауыш пен конденсаторды параллель осылуыларында ы ткізгіш шб рыш (б) пен к ш шб рышы (в)

Күш үшбұрышынан —

күш коэффициенті

(28)

(29)

bL= bC теңдігі тəжірибелік қызығушылық туғызады. Бұл жағдайда толық өткізгіштік таза белсенді (y=

g) болып табылады.

R

əлсіз белсенді қарсыласуда ол айтарлықтай аз болады, сəйкесінше ЭТ-мен тұтынатын тоқ та көп болмайды, ал

bL= bC
>>

g индукциRлық жəне сыйымдылықпен тармақтағы тоқ едəуір болуы мүмкін.Мұндай көрініс

тоқ резонансы деген атауға ие болды. Резонансағы тізбек айнымалы кернеу көзінен таза белсенді

P= S

күшті қолданады жəне бұл ретте TOSф = 1 .

Тоқ резонансының шарты – орауыштың индукциRлық өткізгіштігі мен конденсатордың сыйымдылық өткізгіштігі (bL = bC) теңдігі, нəтижесінде – жүйеден алынатын ең аз тоқ тізбекпен таза белсенді күштің қолдануы, индукциRлық жəне сыйымдылықпен тармақтарда тоқтың едəуір мəні.

Тоқ резонансы радиотехникада

S

толық күшінің қандай бөлігін тиімді жұмысты жасауды шарттайтын Р белсенді күшін құрайтынын көрсететін TOSф күшінің коэффициентін арттыру үшін өнеркəсіптік электрқұрылғылар мен резонанстық контурды құру үшін кең қолданылады. Өнеркəсіптік электрқұрылғылардың TOSф арттыру маңызды халықтық- шаруашылық міндет болып табылады.Өнеркəсіптерде электр энергиRсының негізгі тұтынушылары тоқтың индукциRлық құрастырушысында жұмыс істейтін асинхронды қозғалтқыштар

147

болғандықтан,көптеген электрқұрылғылардың табиғи коэффициенті 0,7..0,8-ден аспайды.

Т.12-сурет.То ты реактивті рамдас б лігін азайтуды есебінен к ш коэффициентін арттыруды к рсететін векторлы диаграмма: /АД — асинхрондық қозғалтқышпен тұтынылатын тоқ; Іa— тоқтың белсенді құрамдас бөлігі;

І L

— асинхрондық қозғалтқышпен тұтынылатын тоқтың индуктивті құрамдас бөлігі;

/ С

— конденсатор батареRсымен тұтынылатын тоқтың сыйымдылық құрамдас бөлігі; /ЭУ

—конденсатор батареRсы қосылғаннан кейін электротехникалық құрылғымен тұтынылатын тоқ; фе —күштің табиғи коэффициентін сипаттайын бұрыш; фи —күштің жасанды коэффициентін сипаттайын бұрыш

Ол подстанциRларда бекітілген күш тек 70.80%-ға қолданылатындығына алып келеді. Сонымен қатар, белсенді күшті жіберуде тоқ күш коэффициентіне

(І = = P/( исоR ф)) кері пропорционал жəне аз мəнде ф соRсы электржіберу линиRсының сымының үлкен қиысы талап етіледі. Асинхронды қозғалтқыш тобына параллель мекемелерде ф соRсын арттыру үшін конденсатордар батареRсын немесе арнайы электр машинасын – компенсатор – сыйымдылық тоқты тұтыну режимінде жұмыс істейтін синхрондық электқозғалтқышты қосады. Сөйтіп, тоқтың реактивті құрамдас бөлігін азайтады. Бұл жағдай үшін векторлық диаграмма Т.12- суретте көрсетілген.

Векторлық диаграммаларды жасауда кез келген синусоидальдық функциR оның сағат тіліне қарсы айналуында ордината осіне вектордың проекциRсымен сипатталады. ИндукциRлық орауыш пен конденсатордың тізбекті қосылуында олар арқылы бір тоқ жүргендіктен, векторлық диаграмманың құрылуын

І

тоқ векторынан (Т.10, а-суретті қараңыз) бастайды. Тоқтың mІ таңдаулы масштабында ол, мысалы, горизонтальды ось бойынша алынуы мүмкін. Соған қатысты сəйкес бұрыштармен (0, +90°, -90°) mU

кернеуінің таңдалған

148

масштабында барлық элементте кернеу векторын қалдырады.

UR.

Вектор

І

тоғының векторымен бағыт бойынша сəйкес келеді жəне соған параллель қалдырылады. UL векторы тоқ векторынан 90° -қа озады жəне UR. векторының соңынан перпендикулRр қалдырылады.

UC

векторы тоқ векторынан 90°-қа қалады, Rғни UL векторына қарама- қарсы бағытталған жəне оның соңынан қалдырылады. UR векторының басы мен UC векторының соңын біріктіріп, ЭТ-ға берілген кернеу шамасымен тең жəне І тоғының векторына қарай ф бұрышында орналасқан

U

қуат кернеуінің векторын алады.

ИндукциRлық орауыш пен конденсатордың параллель қосылуында векторлық диаграмма жасау ұқсас түрде жасалады, бірақ mv кернеу масштабында U кернеу векторын бірінші салады (Т.11,а-сурет), себебі кернеу тізбектің көрсетілген элементтері үшін ортақ болып табылады. mj тоқтар масштабында U векторына қатысты сəйкес бұрыштармен(0, +90°, - 90°) тоқтар векторын салады. ІR векторы бағыт бойынша U кернеу векторымен сəйкес келеді, ІL векторы Uвекторынан 90°-қа артта қалады жəне ІR векторының соңынан қалдырылады, ІC векторы U векторын 90°- қа озады, ІL векторына қарама-қарсы орналасқан жəне соның соңынан қалдырылады. ІR векторының басын ІC векторының соңымен біріктіріп, барлық ЭТ-мен тұтынылатын тоқ шамасына тең жəне U қуаты кернеуі векторына ф бұрышымен орналасқан І векторын алады.

ҮШФАЗАЛЫҚ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ

(№ 7, 8, 9,10 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарға)

Егер біртекті магнит өрісінде бірдей жылдамдықпен бір-біріне қатысты кеңістікте 120° -қа жылжыған үш бірдей жиектемені айналдырса, онда оларда, электрмагниттік индукциR заңына сəйкес, амплитуда мен жиілік бойынша бірдей, бірақ бір-біріне қатысты 120°-қа жылжытылған үш синусоидальды ЭЖК-тен тұратын ЭЖК-нің үшфазалық жүйесі енгізіледі (Т.13-сурет). Мұндай жүйе симметриRлы үшфазалық қабылдағыш (асинхронды жəне синхронды қозғалтқыштар) мен «жұлдыз» немесе «үшбұрышпен» біріктірілген бірфазалық симметриRлық емес қабылдағыштарды (жарықтандыру құралдары, тұрмыстық электроаппаратура) қуаттау үшін арналған.

Қабылдағыштарды «жұлдызбен» біріктіргенде x, y фазалардың

149

соңы бірге, п нейтралды нүктесін жасай отырып қосады, ал a, b, c фазаларының басын үшфазалық қуат көзінен келетін линиRлық сымдарға қосады (Т.14-сурет).

Т.13-сурет. ЭЖК-ні шфазалы ж йесі

Қабылдауыштарды «жұлдызбен» біріктіруде үшфазалық тізбекте келесілерді бөледі:

Еа, Ев, ЕС

— қайнаркөздің фазалық ЭЖК;

UA, UB, UC

— қайнаркөздің фазалық кернеулері;

UAB<Ubc, UCA

— қайнаркөздің линиRлық кернеулері;

Ua, Ub, Uc

— күштің фазалық кернеулері;

Uab, Ubc, Uca

— күштің линиRлық кернеулері;

Іa, Іb, Іc

— күштің фазалық жəне линиRлық тоқтары;

ІA, ІB, ІC

— қайнаркөздің фазалық жəне линиRлық тоқтары;

Іn

— бейтарап сымдағы тоқ;

UnN

— бейтараптың жылжу кернеуі.

Қуаттың үшфазалық қайнаркөзі əрдайым күштің шамасы мен сипатына қарамастан симметриRлық жүйені құрайды,

150

Т.14-сурет. «Ж лдызбен» осыл ан айнаркзбен абылдауышпен шфазалы ЭТ сызбасы Т.15-сурет. уатты шфазалы айнарк зі (генератор) кернеуіні векторлы диаграммасы.

себебі оның ішкі қарсыласуы өте аз. Сызбасы Т.14-суретте көрсетілген қайнаркөз кернеуінің векторлық диаграммасы Т.15- суретте бейнеленген. Диаграммадан линиRлық жəне фазалық кернеулер тəуелділікпен біріктірілгені көрінеді.

U А =у/3иф.
(30)

Барлық фазада қарсыласу бірдей болған кезде,фазалық тоқтарда бірдей болады, фазадағы

белсенді симметриRлық күш үшін сəйкес фазалық кернеумен фаза бойынша сəйкес келеді жəне линиRлық тоққа тең:

n

бейтарап нүктесінде Кирхгофтың 1-ережесіне сəйкес
(31)

(32)

Rғни бейтарап сымда тоқ жоқ
Егер бейтарап сым (үшсымды жүйе) болмаса, онда фазаларда
симметриRлық емес
күште фазалық кернеулер əртүрлі болып,

ANna, BNnb, CNnc
(Т.14 сур.) контурларына сəйкес Кирхгофтың 2- ережесіне сай келеді
(33)

151

СимметриRлық емес күште фазалық кернеудің теңдігін қайта жасау үшін байланыстың төртсымды линиRсы қолданылады. Төртінші сым

N

бейтарап нүктесі мен күшті біріктіреді.Бұл ретте п и

N

нүктелерінің əлеуеті бірдей болып, нəтижесінде

иnN

= 0;
Ua= UA

Ub = UB ;

Uc = Uc.
(34)

Сол уақытта бейтарап сымда тоқ пайда болады

Д = Д +

Іb+ Іc.
(35)

Фазадағы тоқтар өлшенген болса, фазадағы күш Ом заңына сəйкес есептеледі:
Ra= Ua/Іa, Rb = Ub/Іb, Rc = Uc/Іc.
(36)

Байланыстың үшсымдық линиRсы үшін (Т.16,а-сурет) фазадағы симметриRлық емес белсенді күш жағдайында тоқтар мен кернеулердің векторлық диаграммасы мынадай реттілік бойынша жасалады:

генератордың фазалық кернеуінің «жұлдызын» жасайды.

Т.16-сурет. Байланыс линиRсы шін симметриRлы емеск шпен шфазалы ЭТ-ны то тары мен кернеулеріні векторлы диаграммасы: а — шсымды; б — т ртсымды.

152

Төртсымды линиRда UnN

= 0 мен n

нүктесі

N

нүктесіне сай келеді (Т.16,б-сурет). Сондықтан mj масштабындағы тоқтың векторлық диаграммасы N нүктесінен жасалады. Бұл жағдайдағы тоқтың геометриRлық сомасы тоқтың шамасын Jn бейтарап сымында анықтайды. СимметриRлық күште бұл сома нөлге тең, ал симметриRлық емес күште бейтарап сымдағы тоқ нөлге теңестірілмей, векторлық диаграммамен есептеле алады.

Фазалардағы толық қарсыласулар тең (Za= Zb

= Zc ), бірақ олардың сипаттамалары əртүрлі (фаФфьФфс) болғанда
біркелкі күш

, ал фазалардағы күш сипаты бірдей (фа = фь = фс), бірақ толық қарсыласулар əр түрлі (ZaФ Zb

Ф

Zc)

болса,
біртектес күш
болады.

«Жұлдызбен» біріктірілген бірфазалық қабылдауыштардың біркелкі күшінде (Т.17,а-сурет) үш немесе төртсымды байланыс линиRсы үшін векторлық диаграммалар Т.17, б

жəне Т.17, в - суреттерінде көрсетілген түрге ие болады.
Қарастырылатын мысалда

а—х

фазасына R белсенді күші қосылған, ал b—у

фазасына -

XL

индукциRлық күш, с

—z фазасына - Xc сыйымдылық күші. Идеал жағдайда

а

x

тоғының векторы ^a= 0) кернеу векторына сəйкес келеді, b—y

фазасында 90°-қа артта қалса, с

—z фазасында - 90°-қа озады.

Үшсымдық байланыс линиRсында (бейтарап сым болмағанда), фазадағы қарсыласудың теңдігіне қарамастан,бейтарап нүкте жылжиды, ол UnN бейтарабының жылжу кереуінің пайда болуына алып келеді (Т.17,б-сурет). Ол фазадағы күштің əр түрлі сипаты салдарынан болады. Күште фазалық кернеудің қайнаркөзінің фазалық кернеуіне қатысты өзгеруі нəтиже болады. Бұл ретте фазалардағы тоқтардың векторлық сомасы Кирхгофтың 1- ережесіне сəйкес нөлге теңестіріледі:

Іa+ Іb+ Іc
= 0.
Төртсымды байланыс линиRсында

n

жəне

N

нүктелерінің əлеуеттері бірдей, UnN = 0 (Т.17, в сур.) мен күштегі фазалық кернеу қайнаркөздің фазалық кернеуіне тең болады. Бұл ретте бейтарап сымда тоқ пайда болады.

Бір фазаның бейтарап сымның болмауында
қысқа тұйықталуы
тəжірибелік қызығушылық туғызады.
Фазаның қысқ а тұйықталуында (мысалы

а

— х) ондағы кернеу нөлге теңестіріліп,

n

бейтарап нүктесі қысқатұйықталған фазаның басына жылжиды (Т.17, г-сурет).

153

Т.17-сурет. «Жлдызбен» осыл ан біркелкі к шпен шфазалы ЭТ сызбасы (а) мен шлиниRлы (б) ж не т ртлиниRлы (в)байланыс линиRсы жа дайында векторлы диаграммалар, сонымен атар а—хocыс атйы талуы (г)

Осыған сəйкес бейтараптың жылжу кернеуі фазалық кернеуге
(UrN

= Цф) теңестіріледі. Сол уақытта қалған екі фазадағы кернеу линиRлық кернеу мəніне (Цф = Ц) дейін өседі, ол осы фазадағы күштің істен шығуына алып келуі мүмкін. Бейтарап сым болмағандықтан ( тоқ нөлге теңестірілгендікпен бірдей) Кирхгофтың бірінші заңына сəйкес қысқа тұйықталған фазадағы тоқ қалған фазадағы тоқтың (

Іa =-Іb- І
c) геометриRлық сомасына тең болады.

Қабылдауыштарды «үшбұрышпен» қосуда бір фазаның соңы екіншісінің басымен біріктіріледі. Пайда болған

a, b, c үшбұрышының төбесіне үшфазалық қайнаркөзден келетін линиRлық сым жалғанады (Т.18- сурет).

Қабылдауыштарды «үшбұрышпен» қосуда үшфазалық тізбекте келесілерді бөледі:

154

Т.18- сурет. «шб рышпен» осыл ан белсенді к шпен шфазалы ЭТ сызбасы (а) мен то тар мен кернеулерді векторлы диаграммасы (б)

UAB, UBC, UCA

— қайнаркөздің линиRлық кернеуі;

U

ab,

Ubc, Uca

— күштің линиRлық жəне фазалық кернеулері;

Іab, Іbc, Іca

—күштің фазалық тоқтары;

Іa, Іb, Іc

— линиRлық сымдағы линиRлық тоқтар.

Фазалық кернеулер, «жұлдызбен» қосудағыдай, бір-біріне қатысты 120 °- қа жылжыған жəне симметриRлық «жұлдызды» құрайды. «Үшбұрышпен» қосы үшін Т.18-суретті қараңыз.

U

Ф =

U

A

(37)

Сол уақытта линиRлық тоқтар Кирхгофтың 1-ережесіне сəйкес

a, b, c
нүктелері үшін
(37)

Т.18,

б

-суретте
симметриRлық белсенді

күш үшін векторлық диаграмма көрсетілген. Диаграмма бойынша, келесіні анықтау қиын емес(39)

Фазадағы
симметриRлық емес белсенді

күште (мысалы, фазаға бірдей шамдардың əр түрлі саны қосылған) фазалық жəне линиRлық тоқтардың симметриRсы бұзылады.Фазалық тоқтар Ом заңы бойынша анықталады:

(40)

155

Бұл жағдайда линиRлық тоқтардың есебін көріністі (38) қолдану арқылы векторлық диаграмма көмегімен жасаған ыңғайлы.

Т.19.а-суретте «үшбұрышпен» қосылған бірфазалық қабылдауыштардың
біркелкі
күшімен үшфазалық ЭТ-ның сызбасы көрсетілген. Бұл сызбада
Zab= R, Zbc= XL, Zca = XC, R = XL = XC,

фой= 0, фйс= - 90°, Фса= + 90°.

Векторлық диаграмма (Т.19,б сур.) тоқтар мен кернеулер арасындағы фазаның жылжуын есепке алып, Т.18, б-суретінде көрсетілген диаграммаға ұқсас жасалады. Жасауды келесі тізбектеме бойынша орындайды:

«жұлдызы» болады.

Үшфазалық жүйені зерттеуде маңызды сəт ретінде күшті есептеу болып табылады. Ол бірнеше тəсілдермен жасалуы мүмкін. Айнымалы тоқта əрбір фазамен тұтынылатын белсенді күш мынадай көрініспен анықталғандықтан

Р

ф

= S

ф

cos; φ ф

= U

ф

І

ф cos φ ф

(41)

Т.19- сурет. «шб рышпен» осыл ан біркелкі к шпен шфазалы ЭТ- ны сызбасы (а) мен то тарды векторлы диаграммасы

156

барлық үшфазалық ЭТ-мен тұтынылатын белсенді күш əрбір фазамен тұтынылатын күш сомасы ретінде анықталуы мүмкін:

Рэц =
Pa+ Pb+ Pc
. (42)

Сөйтіп, əрбір фазада күші есептеу үшін тоқ орауышы бойынша фаза тоғы өтіп, ал кернеу орауышы фазаның кернеуінде (9.2 сур.) болатындай етіп қосу керек. Егер фазадағы күш симметриRлық болса, онда ваттметрді бір фазаға ваттметрді қосу жеткілікті жəне оның көрсеткішін үш еселеу керек: РЭц = 3Рф. Үшфазалық тізбектегі күшті өлшеу үшін тоқ орауышынан линиRлық тоқ өтіп, ал кернеу орауышы линиRлық кернеуде (10.2- сурет) болатындай етіп тізбекке екі ваттметрді қосу керек. Ваттметрлердің көрсету сомасы барлық тізбекпен тұтынылатын күшті береді.

МАГНИТТІК ТІЗБЕКТЕР

(№ 11, 12 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарға)

Магниттік тізбек туралы жалпы мəліметтер . Электромагниттік құрылғылардың əртүрлі түрінің жұмыс негізі – электр машиналары, реле, магниттік қосқыштар, тетіктер мен т.б. – электр энергиRсының механикалыққа ауысуында жатыр.

Электр тізбегімен бірге мұндай құрылғылар Ф магниттік ағын, Rы

магниттік қарсыласу мен F= Іw

магниттік қозғаушы күшімен, мұндағы w

— орауыш орамының саны, сипатталатын магниттік тізбектен тұрады.

Магниттік ағын тығыздығы, электр тоғының тығыздығы сиRқты ағын өткізілетін

S

материалдың қиысу ауданымен анықталады. Магниттік материалдар үшін бұл тығыздық

B= Ф/S

магниттік индукциR деп аталады.

Электрлік тізбекте (ЭТ) тоқ сым бойынша қайнаркөзден тұтынушыға қарай жүретіндегідей, магниттік тізбекте (МТ) магниттік ағын қайнаркөзден тұтынушғы магнитсымы бойынша жіберіледі. Егер электр тоғы үшін өткізгіш қарсыласуы р салыстырмалы электрлік қарсыласумен сипатталса, магниттік ағын үшін магнит сымының қарсыласуы р магниттік енгізгіштікпен сипатталады. р шамасына байланысты бөлінеді:

ферромагнитті материалдар (р>>1 );
магнитті емес материалдар (р = 1 ).

157

Ферромагнитті материалдарға темір жəне оның ерітінділері, никель, кобальт кірсе, магниті еместерге – мыс, алюминий ауа кіреді. Егор ауаның мысқа қатынасы шашамен болса, тоқ ауамен өткізіле алмайды, ал темір мен ауаның құрайды, яғни магнитті ағын ауа бойында тұйықталуы мүмкін. Ол Ф жұмыс ағынына да, Ф п шашырау ағын да (Т.20, а-сурет) жатқызылады. Соңғысы электромагнитті құрылғылардың ТƏК мен олардың есептерінің дəлдігін төмендетеді. МТ үшін электротехниканың негізгі заңдары тура келеді: Ом заны мен Кирхгоф ережелері.

Магниттік сымның Я м

магниттік қарсыласуы ц магниттік енуіне қарағанда ЭТ-дағыдай, оның

І

ұзындығы мен S қиысу ауданымен анықталады:

Я

м =

І

/(MS). (43)

Ауа саңылауы үшін магниттік қарсыласу

Я

в.р. =

Я^

в.р. / ^

А.р, (44)

Мұндағы

Я^

в.р. S^p – ауа саңылауының көлденен қимасының ауданы мен сəйкес ұзындығы; ц – ауаның абсолютті магниттік өткізгіштігі, ол 4п-10 Гн/м тең, Магниттік карсыласуды өлшеу бірлігі – 1/Гн, или Гн;

МТ үшін Ом заңын келесідей келтіруге болады. Ф магниттік ағыны Іw

магниттелетін күшке тура пропорционал жəне Я м

магниттік қарсыласуға кері пропорционал.

Ф =

Іw

/Я

м

. (45)

158

ЭТ-да

U

кернеуінің азаюындағыдай МТ-да магниттік кернеудің азаюы бар. Ол азаю Hl

көбейтіндісімен белгіленеді, мұндағы

Н

— біртекті жерде магниттік өрістің кернеуі (өзгертілмейтін қиыс пен магнит сымының материалы);

l

—біртекті жердің ұзындығы.

МТ үшін толық тоқ заңы деп аталатын Кирхгофтың екінші ережесі жабық магнит контурында магниттелетін күштің сомасы біртекті жерде магниттік кернеудің азаюы сомасына тең дейді: ∑ Іw = ∑

HІ.

(46) МТ үшін Кирхгофтың 1-ережесі түйіндегі магниттік ағынның алгебралық сомасы нөлге тең дейді: ∑

Ф = 0. (47)

Ферромагниттік материалдардың қасиеті

B

=μН қисық магниттелумен сипатталады. Бұл тəуелділік линиRлық емес сипатта болады жəне əдетте кестелік формада əртүрлі материалдар үшін беріледі. Ф=

BS=

μ

НБ

болғандықтан, μ материалының магниттік өткізгіштігі артылған сайын, Ф магниттік ағын да артыла береді. Сөйтіп, магниттік тізбек көбіне электрлік тізбекке ұқсас келеді. Сəйкесінше, ЭТ сызбасымен аналогиR бойынша МТ-тің эквиваленттік сызбасы (ауыстыру сызбасы) жасала алады. Т.20,а- суретінде көрсетілген МТ құрылғысы үшін эквиваленттік сызба Т.20,б суретте көрсетілген түрге ие. ЭТ сиRқты магниттік тізбектер тұрақты жəне айнымалы тоқта жұмыс істей алады.

Тұрақты тоқтағы магниттік тізбектер.

Мұндай тізбектердегі магниттік ағынның қайнаркөзі ретінде келесілер болуы мүмкін:

тұрақты магнит ̶ Нс едəуір қалдықты (коэрцитивті) магниттелетін күшпен сипатталатын темірдің кобальт немесе бариймен арнайы ерітіндісі;

І

тұрақты тоғымен азықталатын жəне Іw

магниттелетін күшін құрайтын w орам санымен индукциRлық орауыш; Ф тұрақты магниттік ағыны магнит сымы бойынша тұйықталады, оның ішінде ауа тесігі бойынша, мұнда механикалыққа ауысатын негізгі магниттік энергиR топталады. Соңғысы жұмсалынады, мысалы Т.20,а- суретте көрсетілген реленің қозғалатын бөлігіне ауысуда.

Магниттік тізбек есебі магнит сымының материалдың шынайы

159

қисық магниттелуін қолданумен графиктік-аналитикалық əдіс арқылы жасалады.Бұл ретте екі міндет шешіледі:

тура ̶ lt əйгілі конструктивті параметрлер бойынша жəне магнит сымы материалы мен Ф магниттік ағынның шамасы, магниттеу күшінің мəні,электр тоғы мен электромагнитті құрылғының қуат кернеуі бойынша анықтау;

кері ̶ lt мен St, конструктивті параметрлердің есебі, магнит сымы материалы мен Ф магниттік ағынның берілген шамасын алу үшін магниттеу күшінің мəнін таңдау. Кері міндетті шешу, əдетте, тура міндетті шешу алгоритмін қолдану арқылы тізбектік жақындау əдісмен өткізіледі. Тура міндетті шешуде магниттік тізбек есебін жеңілдететін, бірақ оның нақтылығын төмендететін жорамалдар қатары қабылданады. Фσ

1

и Фσ

2

(Т.20, а сур) шашырау ағындарын елемеу есеп нақтылығын 3... 5 %.-ға төмендетеді.

Тура міндетті шешу алгоритмі:

Bᵢ=

Ф/

Sᵢ ;

H

B

δ

B

= B

B

δ

B

/μ

0

= 8 · 10

5

B

δ

Bˋ

А;

Іw= H

1

l

1

+ H

2

l

2

+ H

3

l

3

... + H

B1

δ

B1

H

B2

δ

B2

І

Іw/w;

160

R

K

= p

І

cp w/S

M

мұндағы

І

cp

̶ бір орамның орташа ұзындығы, м;

U = ІR

K

F

ЭМ

= Ф

2

/ (2μ

0

S

B.P

) = B

B.P2

S

B.P

/ (2μ

0

) = 0,5(Іw

B.P

/δ

B.P

2

μ

0

S

B.P

Айнымалы тоқтағы магниттік тізбек.

Бұл тізбектегі магниттік тізбек қайнаркөзі ретінде ауыспалы синсоидальды кернеумен қуаттанатын индукциRлық орауыш қолданылады. Мұндай орауыш ретінде қозғалтқыштың орауы, реле, магниттік жібергіш, индукциRлық тетік пен т.б. саналады. Орауышта ауыспалы кернеу u(t) əрекетінен айнымалы тоқ і(t) пен айнымалы магниттік ағын ф(^пайда болады. Соңғысы, өз кезегінде, u(t) қосылған кернеуін толықтай алмастыратын өзіндік e(t) ЭҚК индукциRсын құрайды. ЭТ жағдайының теңдеуі мынадай түрде:

u

(t) = U max

sіnωt =

- e(t

), (48)

мұндағы U max мен ω — қойылған кернеудің сəйкес амплитудасы мен шеңберлік жиілігі. Кернеу мен ЭҚК мəні

бұл жақтан

U = E =

4,44fwФ max

, (49)

Ф

max =

U/

4,44 fw .

(50)

Сөйтіп, Фтах айнымалы магниттік ағынның максималды мəні

U

қойылған кернеудің мəні, оның f жиілігі мен w орауыш орамының санымен ғана анықталады. Осыған байланысты магнит сымында ауа саңылауының болуы немесе оның өзгеруі айнымалы магнитті ағынның шамасына əсер етпейді.

Ауа саңылауының өсуі салдарынан магниттік қарсыласудың артуы

L

индукциRлық мен

XL

индукциRлық қарсыласудың азаюына, сəйкесінше өзгермейтін кернеуде –

І

магниттеу тоғының жəне Іw

магниттеу күшінің
Іw/Rrd
мəнінің өзгертілмеуіне дейін əкеледі.

161

Т.21-сурет. Электромагнитті құрылғының магнит сымының материалының гистерезис ілмегі

Ферромагнитті материалдың негізгі сипаттамасы – қисық магниттеу В (Н) – линиRлық емес жəне бір мəнді емес болып табылады. Айнымалы магниттік ағын əсерінен магнит сымы материалы тоқ жиілігімен циклдік магниттеледі. Бұл реттеу қайта магниттелу Br

қалдық магниттік индукциR мен Hc (Т.21-сурет) коэрцитивті күшпен сипатталатын қисық гистерезиспен жүзеге асырылады. Қисық 0А магниттеудің негізгі қисығын жасайды. Ферромагнитті материалдың қайта магниттелуі күштің жоғалуымен қабаттас жүреді. Бұл - магнит сымының ысуы мен электромагнит құрылғысының ПƏК-інің төмендеуіне алып келетін гистерезис пен құйындық тоқтар. Гистерезиске шығындарды азайту үшін ілмегі тар материалды таңдайды, ал құйындық тоқтарға шығындарды азайту үшін магнит сымын қалыңдығы 0,35 жəне 0,5 мм болатын бір бірінен электрикалық изолRциоланған пластиналардан жасайды. B(H) магнит сымының қисық магниттелу материалына электронды осциллограф көмегімен қарауға болады, егер оның

Y

кіретін жеріне B магниттік индукциRсына пропорционалды сигнал берсе,

Х

кіретін жерге – Н магниттік өріс кернеуіне пропорционал сигнал береді. В пропорционал сигнал жұмыс орауышында орналасқан ждоп қосымша орауышынан алынуы мүмкін. Ол Си конденсаторы қысқышынан (12.2-сурет) осциллографқа келеді. Н пропорционал сигнал жраб жұмыс орамымен тізбектес қосылған резистордан алынуы мүмкін.

162

ЭЛЕКТРОНДЫҚ ӨЛШЕУІШ ҚҰРАЛДАР

(№ 13 зертханалық-тəжірибелік жұмысқа)

Тұрақты жəне айнымалы тоқ тізбегіндегі кернеу, тоқ, күш, қарсыласу жəне т.б. өлшеуге арналған электромеханикалық өлшеуіш құралдар біршама жетіспеушіліктерге ие,олардың негізгілері: шамалы сезімталдық, кіру қарсыласуының аздығы, өлшенетін шама жиілігінің төмен диапазоны. Көрсетілген жетіспеушіліктерден электрондық өлшеуіш құралдар (ЭӨҚ) айырылған. ЭӨҚ құрамына келесі электрондық құрылғылар кіреді:күшейткіштер, генераторлар, импульстық құрылғылар, түзеткіштер, стабилизаторлар жəне т.б. Бұл құрылғыларды қолдану, оның ішінде күшейтудің жоғары коэффициенті мен қарсыласудың үлкен кірісімен күшейткіштер, өлшеуіш құралдардың сезімталдығын едəуір көтеріп, тізбектен тоқты тұтынуды төмендетуге, сəйкесінше, зерттелетін тізбек жұмыс режиміне аспаптардың ықпал етуін жоюға мүмкіндік туғызады. Сезімталдық өзгертілмейтін жиілік диапазоны ЭӨҚ-да айтарлықтай кең болады - 20 Гц...20 МГц, электромеханикалық аспап пен мультиметрлерде

45.1 500 Гц.

Техникада кең қолдануға жалпы қолданыстағы электрондық аспаптар ие, бірінші кезекте ол электрондық осциллографтар, электрондық вольтметрлер, өлшеуіш генераторлар.

Электрондық осциллографтар

– уақыт бойынша электр сигналдарының өзгеруінің электрондық-сəулелік құбыры (ЭСҚ) экранында жазба мен қарауларға,сонымен қатар кернеу, тоқ, фазаның жылжуы, жиілік, импульс параметрлері мен т.б. өлшеуге арналған аспаптар.

Электрондық-сəулелік осциллографтың жеңілдетілген құрылымдық сызбасы 13.1, а-суретте көрсетілген. Осциллографтың негізгі түйіні ЭСҚ болып табылады, оның катодтан шығатын жəне вертикалды жəне горизонтальды ауытқитын пластинадан өтетін электрондық сəулесі экранда проекциRланады. Осциллографтың алдыңғы панеліне жарық сəулесінің (0, Q) жарықтығы мен фокустандыруы,

X

мен

Y

(, І) осьтері бойынша сəуленің ауытқауын жүзеге асыратын тұтқалар шығарылады.

X

пен

Y

негізгі каналдары

X

пен Y кірістерінен келетін сигналдарға сəйкес горизонтальды жəне вертикальды ауытқитын

163

пластиналарды əлеуеттің өзгеруі жолымен ЭСҚ экранында сəуленің орналасуын бақылауға мүмкіндік туғызады. Əрбір канал кернеу мен үлкен кіріс қарсыласуымен кең жолақты күшейткішті бөлгішті көрсететін кіріс құрылғысына ие. Сонымен қатар, осциллографтың негізгі құрылғысы ретінде келесілер саналады: -

X

күшейткішіне келетін жəне сəуленің горизонталды қашауын жасайтын линиRлық өзгеретін кернеу шығаратын қашау генераторы (ГЛИН); -горизонталды жəне вертикалды ЭСҚ пластиналарына кернеуді синхронды беру арқылы экранда сигналды тұрақты (қозғалыссыз) көрсетуді қамтамасыз ететін синхронизациR құралы.

Y

кірісіне тізбектік процесстерді (қашау режимі) бақылауда зерттелетін кернеу келтіріледі,ал П2 тоқ аударғышы «Қашау» режиміне қойылады. Бұл жағдайда электрондық сəуле ГЛИН сигналы ықпалынан горизонталды бағытта жəне вертикалды пластинаға түсетін сигнал ықпалынан вертикалды бағытта ауысып, ЭСҚ экранында зерттелетін сигнал (13.2,б- сурет) көрінісін жасайды. Экранда сигналдың тұрақты көрінісін қамтамасыз ету үшін П1 тоқ өткізгішінің «Тұрақтылық» пен «Деңгей» тұтқалары көмегімен «Ішкі синхронизациR» жағдайында синхронизациRның

қажетті деңгейін бекіту керек.

Вертикаль бойынша сигнал көрінісінің көлемі Y каналдың кіріс құрылғысы құрамында болатын «Y күшейтуі» реостаты мен тоқ аударғыш көмегімен дискретті жəне байсалды бақыланады. Қашау ұзақтығы ГЛИН құрамына кіретін «қашау ұзақтығы» реостаты мен тоқ аударғыш көмегімен ГЛИН жиілігінің ауысуы арқылы дискретті жəне байсалды бақыланады. Amax амплитудасы мен зерттелетін сигналдың

Т

периоды өлшеу нəтижелерінің негізінде формулалар бойынша анықтала алады

A

max

= C

A

n

1

T = C

t n

2

мұндағы C

A

— амплитуда бойынша бөлу бағасы, А/дел; n

1

, n

2

бөлу саны; C t

— уақыт бойынша бөлу бағасы, мс/дел.

П2 тоқ аударғышты «Күшейту» жағдайына қойсақ, онда қашау генераторы өшіп,

X

кірісіне сыртқы генератордан (13.2,а-сурет) сигнал келуі мүмкін.
Мұндай сызба Лиссажу фигурасы бойынша гармондық ауытқу

164

жиілігін өлшеу үшін жасалады. Өлшенетін генератор жиілігін ауыстырып, ЭСҚ экранындағы көріністі шеңбер, эллипс немесе тура линиR түрінде көруге болады. Бұл жағдайда зерттелетін сигналдың жиілігі зерттелетін генератор сигналы жиілігіне тең болады. Жоғары жиілік кернеуін, сонымен қатар едəуір шығыс қарсыласуымен тізбектерді тұрақты жəне айнымалы кернеуді өлшеу үшін

электрондық вольтметрлер қолданылады. Ақпаратты беру əдісі бойынша олар нұсқарлық аспап бойынша санақ жүргізілетін нұсқаулық жəне көрсеткіш сандық таблода көрсетілетін сандық болып бөлінеді. Вольтметрлер тұрақты жəне айнымалы тоқ пен тұрақты жəне айнымалы тоқты, сонымен қатар қарсыласуды өлшеуге арналған біріктірілген (əмбебап) болады. Нұсқаулық вольтметрдің негізгі түйіндері ретінде кіру құрылғысы (кернеуді бөлуші),күшейткіш (тұрақты ток – ТТК немесе кең жолақты), детектор (фильтрмен түзеткіш) жəне нұсқаулық индикатор (магнитэлектр құрылғысы) саналады. Кіру құрылғысы аспаптың алдыңғы панеліне шығарылған тоқ аударғышқа ие, оның көмегімен өлшеудің сəйкес шегі бекітіледі. Əмбебап вольтметрлер өлшеу шегінің тоқ аударғышымен бірге тұрақты немесе айнымалы кернеуді өлшеуде сəйкес жағдайда бекітілетін жұмыстың тоқ аударғышымен жабдықталған. Əмбебап электрондық вольтметрдің құрылымдық сызбасы 13.1,б-суретте көрсетілген.

Айнымалы кернеуді өлшеуде жұмыс тегінің тоқ аударғышы «U~» түріне салынады. Кернеу детектор арқылы тұрақты тоқ күшейткішіне, кейіннен индикаторға түседі. Сандық вольтметрде күшейткіштен сигнал аналогтық-сандық түрлендіргішке (АСТ), кейіннен сандық санау құрылғысына (ССҚ) түседі. Тұрақты кернеуді өлшеуде тоқ аударғыш «U_» түріне келтіріледі жəне күшейткіш кіруіне сигнал кернеуді бөлгіш арқылы келеді. Барлық электрондық вольтметрлерде шкала

U

= 0,707 Umax синусоидальды кернеу мəнінде градусталған.
Электрондық құрылғылар қатарын зерттеу үшін
өлшеу генераторлары

кең қолданылады. Мысалы, күшейткіштің күшею коэффициентін өлшеу, оның амплитудалық-жиілік сипаттамасын алу үшін синусоидальды тербелістердің төменжиілік генераторлары қолданылады. Мұндай генератордың құрылымдық жүйесі 13.1,в-суретте көрсетілген.

165

Өлшеу генераторы (сигналдар генераторы) өзіне қосады: -реттелетін жиілікпен (дискретті жəне бірсарынды) жетекші генератор; -кернеу мен күш бойынша күшейткіш; -күштің қарсыласуымен генератордың шығу қарсыласуын сəйкестендіруді қамтамасыз ететін шығыс құрылғысы. Шығыс құрылғысы нұсқаулық индикатор көмегімен бақыланатын шығыс сигналы деңгейін реттеу үшін кернеу бөлгішетіріне (аспаптың алдыңғы панеліне шығарылған) ие. Кез келген электрондық аспаптың кірісі мен шығысы сəйкес қысқышқа ие, оның əрқайсысы əр жұпта аспап корпусымен байланыстырылған жəне

L

белгісімен белгіленеді. Егер аспаптың кірісі мен шығысы коаксиальды кабельмен бітсе, онда корпустық шек басқа шекке (əлеуетті) шекке қарағанда ұзынырақ болады. Бірнеше өлшеу электронды аспаптың қосылуын қарастыратын сызбаны жинауда

L

белгісімен шектер бір-бірімен байланыстырылуын бақылау керек.

ТҮЗЕТКІШ ҚҰРЫЛҒЫЛАР

(№14 зертханалық-тəжірибелік жұмысқа)

Түзеткіштер туралы жалпы мəліметтер .Түзеткіш құрылғылар айнымалы тоқты бір бағытты тоққа алмастыру үшін арналған. Жалпы жағдайда түзеткіш құрылғылар,жиі жай ғана түзеткіш деп аталып, өзіне трансфарматор,вентиль, тегістеу фильтрі мен стабилизаторды (Т.22-сурет) қосады. Тр трансформаторы бір шамадағы айнымалы кернеуді қайта жасау үшін арналған, мысалы 220 В, түзеткіштің шығысында қажетті тұрақты кернеуді қамтамасыз ететін басқа шамадағы айнымалы кернеу, мысалы 20 В. В вентилі айнымалы кернеуді жүріп тұрған тоққа алмастырады, СФ тегістеуші фильтр тегістелген кернеу пульсациRсын азайтады, СТ стабилизаторы Лн күшінің тоғын немесе кернеуді өзгеріссіз етіп сақтайды.Аталған түзеткіш түйіндерінің кейбіреулері болмауы мүмкін.

Т.22-сурет.Түзеткіштің құрылымдық сызбасы:
Тр — трансформатор; В — вентиль; СФ — тегістеуші фильтр; СТ — стабилизатор

166

Т.23-сурет. Біржартыкезеңдік түзеткіш: а

— диодтың вольт-амперлік сипаттамасы;

б

—қосу сызбасы;

в

— кернеудің уақытша диаграммасы;

и2

— түзеткіш кірісіндегі кернеу; ин — күштегі кернеу; инср — күштегі орташа түзетілген кернеу; ип — пульсациR кернеуі

Түзеткіштердің екі негізгі типі болады – біржартыкезеңдік жəне екіжартыкезеңдік. Қуаттанатын жүйенің фазасы санына қатысты түзеткіштер бірфазалық жəне үшфазалық болып бөлінеді. Түзеткіштер бақыланатын жəне бақыланбайтын болуы мүмкін. Бақыланатын түзеткіште түзетілген кернеудің шамасы бақылана алады. Көптеген электронды құрылғылардың қуаты үшін оңай бақыланбайтын түзеткіштер қолданылады. Түзеткіштің негізгі элементтері ретінде вентильдер – өткізгішік қойылған кернеудің полRрлығына тəуелді болатын линиRлық емес элементтер саналады. Негізінен, вентильдер ретінде шала өткізгіш диодтар қолданылады. Диодтың вольт-амперлік сипаттамасы (ВАХ) Т.23,а-суретте көрсетілген.

Түзеткіштердің негізгі электрлік параметрлері:

U

н.ср — күштегі орташа түзетілген кернеу;

І

н.ср — күштің орташа түзетілген тоғы; p =

U

н.ср max/

U

н.ср — түзетілген кернеудің пульсациR

167

коэффициенті (мұнда

U

осн max— түзетілген кернеудің негізгі гармоникасының амплитудасы); fn

— түзетілген кернеудің (пульсациR кернеуі) негізгі гармоникасының жиілігі.

Біржартыкезеңдік түзеткіш
. Бірартыкезеңдік түзеткіштің қосылу сызбасы Т.23 б-суретте көрсетілген.

и2 трансформатордың екінші орамымен айнымалы кернеу Д біріккен диод пен Лн күш салынған резистордан тізбекке келтіріледі. Кернеудің оңтайлы жартыкезеңінде диод ашық болады жəне күш арқылы тоқ жүреді, терісте – диод жабық жəне күште тоқ жоқ. и

н түзетілген кернеуді ин.ср тұрақты жəне ип айнымалы құрамдас бөліктердің сомасы түрінде (Т.23,в-сурет) келтіруге болады. Біржартыкезеңдік түзеткіштің негізгі параметрлері:

U

осн

= 0,5U

2

; U/

н.ср =

U

2

max

/π = 0,32U
2max

= 0,45 U

2

р =

π/2 = 1,57; f

П

= f, (51)
мұндағы

U

2

—түзеткіш кірісіндегі кернеу мəні; f — айнымалы кернеу жиілігі.

Екіжартыкезеңді көпірлі түзеткіш.

Мұндай түзеткіш көпірлік сызба бойынша қосылған төрт диодтан тұрады (Т.24, а-сурет).

Т.24-сурет. Екіжарты кезеңді түзеткіш: а

— қосылу сызбасы;

б

—кернеу мен тоқтың уақытша диаграммасы;

и2

—түзеткіш кірісіндегі кернеу; /Дд,4 — Д2 мен Д4 диодтары арқылы тоқ; /Д13 —Д1 мен Д3 диодтары арқылы тоқ; ин — күштегі кернеу; инср

— күштегі орташа түзетілген кернеу

168

Қуаттанатын жүйенің и2 кернеудің қисық өзгерістері, диод тоқтары, күштегі кернеулер Т.24.б суретте көрсетілген. Кернеудің оңтайлы жартыкезеңінде Д2 мен Д4 диодтары ашық жəне тоқты күшке жібереді. Д1 мен Д3 диодтары бұл сəтте жабық болады. Кернеудің теріс жартыкезеңінде Д2 мен Д4 диодтары жабылады, бірақ Д1 мен Д3 диодтары ашылады, нəтижесінде тоқ күш бойымен сол бағытта жүре береді.

Екіжартыкезеңді түзеткіштің негізгі параметрлері:
(52)

Біржартыкезеңді түзеткішпен салыстырғанда екіжартыкезеңді күштегі орташа түзетілген кернеудің үлкен мəнін, пульсациRның аз амплитудасы мен оның үлкен жиілігін қамтамасыз етеді, ол тегістеуші фильтрлердің басылуы міндетін жеңілдетеді. Əдетте, біржартыкезеңді түзеткіштер күшпен аз қуатты қуаттандыру үшін қолданылады.

Тегістеуші фильтрлер.

Түзетілген кернеуді құрайтын айнымалы кернеуді басу үшін вентиль мен күш арасына тегістеуші фильтрлерді орнатады. Тегістеуші фильтрдің негізгі параметрі ретінде Бф тегістеу коэффициенті саналады. Ол кіріс пен шығыста пульсациR коэффициентінің қатынасымен анықталады:

Sф = рвх/рвых. (53)

Электрондық құрылғының бір қатарын қуаттау үшін қуат блогының шығысында пульсациR коэффициенті 10-6 аспау керек,

ол тегістеудің үлкен коэффициентімен фильтрді орнатуды талап етеді.
Ең жеңіл тегістеуші фильтр ретінде индукциRлық жəне сыйымдылық саналады.
ИндукциRлық
фильтр (Т.25,а)

Rн

күшімен тізбектес қосылатын дроссельден тұрады.
XL= 2nfnL

едəуір индукциRлық қарсыласу тұрақтыны өзгертей, кернеудің айнымалы құрамдас бөлігін азайтады,себебі

R

дросселінің белсенді қарсыласуы көп емес.
Бф =
2nfTlLДp/RH

айтарлықтай нақтылықпен қабылдауға болады. ИндукциRлық фильтрлнр əдетте мықты азомдық тізбектерде қолданылады.

Сыйымдылық фильтрі (Т.25-сурет) күшке параллель қосылған конденсатордан тұрады. Бұл жағдайда едəуір сыйымдылықтан кернеудің айнымалы құрамдас бөлігі үшін қарсыласу аз (

XC

= 1/(2R/пС) <<Лн)) жəне ол өзінен тек айнымалы құрамдас бөлікті өткізу арқылы күштің қарсыласуын тұйықтайды.

169

Т.25-сурет. Тегістеуші фильтрдің қосылу сызбасы: а

— индукциRлық;

б

—сыйымдылық; ив,

1в

— түзетілген кернеу мен тоқ; ин, 1н — кернеу мен тегістеуші фильтрден кейінгі күш тоғы

Т.26-сурет. Г-образды индукциRлық-сыйымдылық (а) жəне белсенді- сыйымдылық (б) фильтрлер

Кернеудің тұрақты құрамдас бөлігі күшке тіректелген болады.

Сыйымдылық фильтрлерінің негізгі қолданылуы қуаты аз жоғарыомдық тізбектерде көрінеді. Жоғарысапалық тегістелуді қамтамасыз ету үшін индукциRлық жəне сыйымдылық фильтрлер бірігіп, Г-образды

LC-

фильтр (Т.26, а-сурет) алады. Бұл жағдайда фильтрді тегістеу коэффициенті оның түйінін тегістеу коэффициентіне теңестіріледі. Қуаты аз қайнаркөздерде Г-образды ЛС- фильтр (Т.26, б) қолданылады.

ШАЛА ӨТКІЗГІШ КҮШЕЙТКІШТЕР

(№ 15 зертханалық-тəжірибелік жұмысына)

Мысалы, қысым, температура, жарықтандыру немесе тездетуден келетін электр сигналдарын күшейту үшін шала

170

өткізгіш күшейткіштер кең қолданылды.Соңғы кезде олар біршама артықшылықтардың арқасында электрондық күшейткіштердің орнын басты:электрондық шаммен салыстырғанда транзистордың беріктігі, габариті мен салмағының аздығы, қуаттың аз тұтынылуы, ПƏК жоғарылығы. Кез келген күшейткіш каскады: ВАС басқарылатын тұқымдасқа ие

линиRлық емес элемент (транзистор, электрондық лампа); линиRлық емеспен тізбектес қосылатын

жүктемелік элемент
(резистор,трансформатор, индукциRлық орауыш) пен
қуат көзі

– тұрақты кернеу көзі. Электр сигналдарының күшеюі реле, өлшеу құралы, қозғалтқыш пен басқа да құрылғылардың жұмысын басқаратын шығыс сигналының энергиRсына алмастырылатын қуат көзінің энергиRсы арқылы жүзеге асырылады.

Жалпы эмиттермен бірге (Т.27, а-сурет) күшейткіш каскадтың сызбасы кең таралған. Мұндай каскадтың ауыстыру сызбасы Т.27,б- суретте көрсетілген ЭТ түрінде бейнеленген. Оның анализін графикалық түрде өткізуге болады. Т.28-суретте 1к = (Щ| І6= ranst ВАС транзисторының тұқымдасы көрсетілген, Rғни тоқ коллекторының базаның əртүрлі тұрақты тоқтарындағы коллектордағы кернеуге тəуелдігі,сонымен қатар, коллектор тізбегіндегі жəне Ек ЭҚК қуат көзінде RRқарсыласуымен анықталатын

АВ

күш линиRсы бейнеленген. Күш линиRсы екі нүкте бойынша жасалады:

А

нүктесі – қысқа тұйықталу режимі (І = ER/Rr) мен

В

нүктесі – бос жүріс режимі (U= Ек). Т.27,б-суретінде көрсетілген ЭТ үшін Кирхгофтың 2-ережесіне сəйкес жəне ивых = Ек - ІRRr.

Кіріс сигналының (база тоғы) І6= 0-дан І64-ға өзгеруі

Р

жұмыс нүктесінің (күш линиRсымен ВАС қиылысу нүктесі) А нүктесіне

ауысуына алып келеді, сəйкесінше коллекторлық тоқтың
1к0 –

дан 1к4 –ға жəне шығыс кернеуінің ик0 » Ек -дан ик4 » 0-ға өзгеруіне əкеледі.

Т.27-сурет.Жалпы эмиттермен күшейткіш каскадтың сызбасы (а) мен оның

171

алмастыру сызбасы (б)

Т.28-сурет. Транзистордың вольт-амперлік сипаттамасы

Сөйтіп, күшейткіш каскад сызбасында (Т.27,а-сурет) Т транзисторы 1б,

кіріс тоғы күшейткіші рөлін атқарады, ал

RK

резисторы 1к

шығыс тоғын ивых = ик

шығыс кернеуіне алмастыруға қызмет жасайды .

Бұл ретте шығыс сигналының (база тоғы) мəнінің артуына шығыс кернеуінің азаюы сəйкес келеді жəне керісінше, Rғни шығыс сигналының фазалық жылжуының бұрышы жалпы эмиттермен сызба үшін кіріске қатысты 180°-қа тең.

Жалпы эмиттермен күшейткіш Кц кернеуі бойынша күшею коэффициенті 200-ге дейін барады, Rm кіріс қарсыласуы жүздеген омнан тұрады, R^^ шығыс қарсыласуы — бірнеше килоом.Төмен кіріс қарсыласуы мен жоғары шығыс қарсыласуы жоғарыомдық сигнал көші мен төменомды күшпен жұмыста мұндай сызбаны пайдаланудың қиындықтарын туғызады.

172

Т.29-сурет. Жалпы коллектормен күшейткіш каскадының сызбасы Төменомды күш үшін əдетте

жалпы коллектормен күшейткіш каскад (Т.29-сурет) қолданады. Оның шығыс қарсыласуы ондаған омнан ғана тұрады, ал кіріс – бірнеше килоом. Каскадтың күшею коэффициенті бірлікке жақын, шығыс сигналының фазасы кіріс фазасына сай келеді. Сондықтан жалпы коллектормен күшейткіш

каскад эмиттерлік қайталағыш атауына ие болды.

Т.30 суретте күшейткіш каскад сызбасы көрсетілген жəне бақылаушы нүктеде сигнал формасы бейнеленген. Күшейткіш жұмысының линииRлық режимін қамтамасыз ету үшін

P ивх
= 0) тыныштық нүктесі

АВ

күштеу линиRсы ортасында орналасуы керек.

Р

жұмыс нүктесін фиксациRлау тізбекте Д.пок тыныштық базасының тоғы болуын қамтамасыз ететін Rб1

— Лб2 базалық бөлуші күшейткішінің сызбасына енгізу арқылы мүмкін болады.

Сигналдың шығыс қарсыласу көзінің тыныштық базасының тоғына ықпал етуін болдырмау үшін күшейткіштің кіріс тізбегіне Ср1 бөлгіш конденсатор орналастырылады. Сол сəтте күште бөлініс үшін күшейткіштің шығыс тізбегінде күшейтілген сигналдың айнымалы құрамдас бөлігінде

С

р2 бөлгіш конденсаторы орналастырылады.

Транзисторлық күшейткіштің негізгі жетіспеушілігінің бірі – оның сипаттамасының температураға едəуір тəуелдігі. Ол күшейткіште арнайы құрылғылардың қолданылуын талап етеді, жəне ол, бірінші кезекте, кері байланыстың əртүрлі түрін енгізу.

Кері байланыс (КБ) деп шығыс сигналы бөлігінің күшейткіш кірісіне əсер етуін атайды. Егер КБ күшейткішке келетін сигналды арттырып,кіріс

173

Т.30-сурет. Бақылаушы нүктеде сигнал формасының көрінісімен күшейткіш каскадының сызбасы сигналымен қабатталса, онда кері байланыс дұрыс болады. Егер КБ кірістен шықса,онда кері байланыс теріс болады. Күшейткіштерді тек теріс КБ қолданылады, себебі ол олардың қасиетін жақсартуға мүмкіндік туғызады, оныі үішінде қоршаған ортаның температурасы өзгеруінде жұмыс тұрақтылығын арттырады. Тұрақты тоқ бойынша теріс КБ кең қолданысқа ие. Ол үшін эмиттер тізбегі Rэ резисторына қосылады, Сэ конденсаторы орнатылады, оның сыйымдылық қарсыласуы

ХС<<Rэ.

Бұл жағдайда конденсатор кіріс сигналының айнымалы құрамдас бөлігі үшін Rэ резисторын ұштастырады.

Керіфазада шығыс сигналының бөлігі күшейткіш кірісіне
келгенде, кернеу бойынша теріс КБ қолданылады.

Дұрыс КБ, керісінше, күшейткіштің жұмыс тұрақтылығын төмендетіп, ауытқулардың пайда болуына (өздігінен оталу) əкеледі, Rғни күшейткіш генераторға айналады.

Күшейткіштің негізгі параметрі оның күшею коэффициенті болып табылады. Шығыста кернеу, тоқ пен қуатқа күшейткіш шығысындағы кернеу,тоқ пен қуаттың қатынасын көрсететін кернеу,тоқ пен қуат бойынша күшею коэффициенттерін бөледі:

K

U

= Uвых/Uвх;

KІ

І

вых/1вх;

KP

= Рвых/Рвх =

KІKU.

(54) Күшейту коэффициентін арттыру үшін каскадтар арасында трансформаторлық, гальвандық немесе белсенді-сыйымдылық (R – С) байланыстарыен

көпкаскадтық күшейткіштер қолданылады. Гальвандық (реактивті элементтерсіз) байланыс тұрақты тоқ күшейткіштерінде қолданылады.

Төмен жиілік күшейткіштерінде

R

— С байланысы кең қоланысқа ие. Көпкаскадты күшею коэффициенті жеке каскадтардың күшею коэффициетінің пайда болуына тең:

К = =

КК2Кз ... .
Күшейткіштің негізгі сипаттамалары – амплитуладық жəне
жиілік.
Сигнал формасының қисауы болмайтын

AB

жеріне сəйкес

174

AUM= Um2- Um1 күшейтілетін сигналдардың жұмыс диапазонын белгілеуге мүмкіндік туғызады.

Т.31-сурет. Күшейткіш сипаттамасы а

— амплитудалық,

б

— жиілік

CA (UBX< ивх1) жерінде кірісті күшеетін сигналды нақты анықтауға мүмкіндік бермейтін күшейткіштің жеке шулары болады.

BD

(ивх> ивх2) жері транзистордың қанықтануы аумағында күшейткіш жұмысына септігін тигізеді, ол шығыс сигналында линиRлық емес қисаюлардың пайда болуына алып келеді. 1.

Жиілік сипаттама K=
у(/)|ивх = ranst(Т.31,

б-

сурет

). K

күшею коэффициентінің кірісте (ивх = TOnst) тұрақты кернеуде f

кіріс сигналының жиілігіне тəуелдігін көрсетеді.
Ол күшейткіштің жиілік қасиетттерін сипаттайды,Rғни Af=

4

4 өткізу жолағы деп аталатын жиіліктің айқын диапазонына сигналды күшейту қабілеті, мұндағы f пен 4- жиіліктің жоғарғы жəне төменгі шектері. Төменгі жиіліктегі күшею коэффициентінің азаюы

C

p1,

C

p2 (Т.30-сурет) бөлгіш конденсаторлардың ықпалынан пайда болады, оның төменгі жиіліктегі қарсыласуы жоғары. Жоғарғы жиілікте күшею коэффициентінің азаюы транзистор мен монтаждың шунтталатын паразиттік сыйымдылықтары нəтижесінде болады. Жиілік мəнінің жиілік сипаттамасын жасаудың ыңғайлығы үшін жиілікті логарифмикалық масштабқа қалдырады.

ТҰРАҚТЫ КЕРНЕУ СТАБИЛИЗАТОРЛАРЫ

(№ 16 зертханалық-тəжірибелік жұмысқа)

175

Стабилизаторлар жөнінде жалпы сипаттама.

Тұтынушылардың бір қатарын қуаттау үшін едəуір тұрақты қуаттайтын кернеу қажет. Мысалы, радиомен хабар беретін жəне байланысты радиостанциRларды қуаттау үшін 2...3% тұрақсыздыққа жол беріледі, ал тұрақты тоқ күшейткіштері мен кейбір нақтылықтың жоғарғы классты өлшеу құралдары үшін - 0,001 % аспайтын тұрақсыздық.

Қуаттанатын жүйе кернеуінің, 1н күш тоғы, қоршаған ортаның температурасының өзгеруі жəне т.б. тұрақсыздандырғыш факторлар болып табылады. Тұрақты кернеудің берілген тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін арнайы құрылғылар – тұрақты кернеу стабилизаторлары қолданылады. Тұрақты кернеу стабилизаторы күштегі электр тоғын реттеуді өзінің шығысы мен күшінде кернеудің тұрақтылығын қамтамасыз ететіндей етіп жүзеге асырады. Əрекет ету принципі бойынша стабилизаторлар параметрлік жəне компенсациRлық болып бөлінеді.

Параметрлік стабилизаторларда кернеу тұрақтылығы реттеу элементінің (РЭ) вольт-амперлік сипаттамасының (ВАС) линиRлық еместігі арқасында қамтамасыз етіледі. Мұндай РЭ ретінде шала өткізгіш стабилитрондар қолданылады.

КомпенсациRлық стабилизаторларда тұрақтылық кернеу бойынша теріс кері байланысты қолданумен қамтамасыз етіледі. Мұндай стабилизаторлар шығыс кернеуінің автоматты реттеу жүйесіне ие болады. Шынайы стабилизаторларда ивх кіріс кернеуі немесе 1н күш тоғының өзгеруінде ивых стабилизатордың шығыс кернеуі аз да болса өзгереді. ивх өзгерісінде ивых өзгеру сипаты Т.32,а суретте көрсетілген, ал 1н өзгерісі— Т.32,б-суретте.

176

Т.32-сурет. Стабилизатордың шығыс кернеуінің кіріс кернеуден(а), күш тоғынан(б) тəуелділігі

Кернеудің тұрақтылық сипатын сипаттайтын негізгі параметр -
Кст тұрақтылық коэффициенті.
Кіріс кернеуі бойынша тұрақтылық коэффициенті

1н

= const-
да кіріс жəне шығыс кернеуінің өзгеруі қатынасымен анықталады:

(55)
мұндағы δUвх, δUивых — кіріс жəне шығыс кернеуінің қатынасты өзгеруі.
Тоқ бойынша тұрақтылық коэффициенті
ивх =

const-да тоқ пен шығыс кернеуінің қатынасты өзгеруіне қатысты анықталады.

K

CT2

= (ΔІ

H

/ І

H.HOM

) / (ΔU

ВЫХ

/U

ВЫХ.НОМ

) = δІ

H

/ δU

ВЫХ

(56)

Параметрлік стабилизатор. Шала өткізгіш стабилитроны (Т.33,а-сурет) бар жеңіл стабилизатор Rб балластық резистор мен шала өткізгіш Дс стабилитронынан тұрады. Стабилизатордың ивых шығыс кернеуі Д стабилитронының Uст тұрақтылық кернеуіне тең. Стабилитронның ВАС жұмыс жері ретінде (Т.33,б- сурет) оның кері тармағында электрлік ойық орны саналады, бұл жерде кең шектерде тоқтың өзгеруінде кернеу сəл ғана өзгереді. Стабилитронның маңызды параметрлері:

U

ст — тұрақтылық кернеуі;

І

CT

mіn— стабилитронның минималды рұқсат етілетін тоғы;

І

CT

max— стабилитронның максималды рұқсат етілетін тоғы .

Т.33-сурет. Параметрлік стабилизатор:

177

а

— принципиалды сызба;

б

— стабилитронның вольт-амперлік сипаттамасы

Параметрлік стабилизаторларда Кст тұрақтылық коэффициенті бірнеше ондықтан аспайды. Оның құндылығы – сызбаның жеңілдігі, кемшілігі – тұрақтылы коэффициенті мен тоқтың өзгеру диапазонының аздығы.

КомпенсациRлық стабилизатор . Стабилизатор келесі негізгі элементтерден (Т.34,а-сурет) тұрады: реттеуші элемент (РЭ), күшейткіш (К), салыстырғыш құрылғы (СҚ),

UoTl тіреуіш (эталондық) кернеу көзі. Осы элементтердің кейбіреулерін жиі біріктіреді. Стабилизатор жұмысында оның ивых шығыс кернеуі

U

оп тіреуіш кернеумен салыстырылады. Берілген деңгейден

U

вых ауытқуда салыстырғыш құрылғының шығысында баланстың электр сигналы пайда болады, ол күшеюден кейін реттеуші элемент кірісіне кіріп, сəйкес образбен оның қарсыласуын өзгертеді. Реттеуші элемент ретінде Т транзисторы (Т.34, б-сурет) қолданылады, ал салыстырғыш құрылғы жəне күшейткіш ретінде

– операциRлық күшейткіш (ОК), оның бір кірісіне тіреуіш кернеу көзінен сигнал түседі – R— Д) параметрлік стабилизатор, ал екіншісіне – Rj –

R2

бөлгіштен алынатын шығыс кернеуінің бөлігі. Параметрлікпен салыстырғанда компенсациRлық стабилизатор- лар жақсырақ сапалық сипаттамаларға ие. Олардың бірнеше мыңға жететін жоғары тұрақтылық коэффициенті бар, жəне күшейткіштің күшею коэффициенті неғұрлым көп болса, тұрақтылық коэффициенті де соғұрлым көп болады. Сонымен қатар, компенсациRлық стабилизаторлар параметрлікке қарағанда

шығыс кернеуінің деңгейін реттей алады.

Т.34-сурет. КомпенсациRлық стабилизатор: а

— құрылымдық сызба;

б

— принципиалды

178

БІРФАЗАЛЫҚ ТРАНСФОРМАТОР

(№17 зертханалық-тəжірибелік жұмысына )

Трансформатор статикалық əрекеттегі (қозғалатын бөліктері жоқ) электр машиналарына жатқызылады. Ол бір кернеудің айнымалы тоғын (мысалы, 220 В) басқа кернеудегі (мысалы, 36 В) сол жиіліктегі айнымалы тоғына қайта жасау үшін арналған электромагнитті құрылғыдан тұрады.

Трансформатор (Т.35,а-сурет)

1

жабық магнит сымынан тұрады – бір- бірінен электрлік изолRциоланған жұқа штампталған электротехникалық болаттан жасалған пластина, екі немесе одан да көп магнит сымында орналасқан

2

ораумен орауыш. Бір орау қуат көзіне қосылып, алғашқы деп аталады. Қалған ораулар, екіншілік деп аталып, əр түрлі күштерге (Т.35,б- сурет) қосылады. Трансформатор жұмысының негізіне өзара индукциRлану принципі жатқызылады. Егер алғашқы орауға u

= {/maxsіnof синусоидальды кернеу келтірілсе, онда оның бойында іw магниттеу күшін жасайтын і электр тоғы жүреді, ал соңғысы - ф = Ф^^ sіnof айнымалы магнитті ағын. Магнитті ағын магнит сымы бойында тұйықталады жəне оның бойында орналасқан барлық орауларды түйрейді. Нəтижесінде əрбір орауда ЭҚК индукциRланады. Екіншілік ораудың ЭҚК осы орауға қосылған күш үшін кернеу көзі болады. Сөйтіп, алғашқы орау кернеуі екіншілікке жіберіледі.

Т.35-сурет. Трансформатор: а

— конструктивті сызба;

б

— екіорау трансформаторының шартты көрінісі;

в

— трансформатордың энергетикалық диаграммасы; 1 — магнит сымы ; 2 — ораумен орауыштар; Ф — магнитті ағын;

Р1

— қайнаркөзден алғашқы орауға келтірілген қуат; Рэл1 — алғашқы орау сымдарын жылытуға кететін қуат; Рм — магнит сымын құйын тоғы жылытуға кететін қуат пен гистерезис шығыны; Р1-а — алғашқы ораудан екіншілікке өткізілетін қуат; Рэл2 — екіншілік орау сымдарын

179

жылытуға кететін қуат;

Р2

— екіншілік ораудағы пайдалы қуат.

Барлық е

ЭҚК,ф ағыны сиRқты, синусоидальды заң бойынша өзгереді. ЭҚК шамасы w

орау құйының саны мен магнитті ағын өзгеруінің жылдамдығымен анықталады:
e= -w
(Дф/Д£) = -wюФmaxsm
(rat

+ П/2) = Emaxsіn
(rat

- П/2). (57) ЭҚК векторы магнитті ағын векторынан 90°-қа қалады, ал Emax= wюФmax ЭҚК-нің амплитудалық мəні ФтЕ1Х магнитті ағынның амплитудалық мəнімен,

ra= 2nf
қуаттанатын кернеудің шеңберлік жиілігі мен

w

орау құйынының санымен
анықталады.
ЭҚК-нің мəні

Е =

EmaxA/2 = 2 П/WOmaxA/2 = 4,44^max. (58)

Алғашқы орауға қосылған u кернеуі индукциRланатын e

1 ЭҚК орауында толықтай теңдеседі, бұл жерден аталмыш кернеудің мəні

U= 4,44/WlФmax. (59)

U

екіншілік орауындағы кернеу ондағы индукциRланатын e2 ЭҚК нəтижесі болады, сондықтан көрініспен (59) аналогиR бойынша осы кернеудің мəні ретінде келесі көріністі келтіруге болады:

U2=

4,44 ^Ф,^. (60)

Көріністер анализі (59,60) келесі қорытындыға келуге мүмкіндік береді. Біріншіден, Фтм магнитті ағынның максималды мəні U1 кернеуінің мəнімен анықталады жəне трансформатордың жұмыс режиміне тəуелді болмайды, Rғни өзгертілмейтін кернеуде магнитті ағын барлық жұмыс режимінде өзгертілмейді – бос жүрістен номиналды жүктемеге дейін. Екіншіден, кернеулердің мəнінің қатынасы орау айналымының қатынасымен анықталады, Rғни тұрақты болады. Бұл қатынасы

трансформациR коэффициенті
деген атақ алды.

K21=

U2/U1= w2/w1. (61)

Егер трансформатор кернеуі алғашқысы екіншілігінен жоғары болса, Rғни K21< 1,онда ондай трансформатор

төмендеткіш
деп аталады.Егер екіншілік алғашқыдан жоғары болса (K21> 1),онда ол

180

трансформатор
жоғарылатқыш
болады.

Трансформатор пайдалы əсердің жоғары коэффициенті бар құрылғыға жатқызылады, оның мəні аз қуатты трансформатор- ларды 0,85-тен, қуатты трансформаторларды 0,99-ға дейін жатыр. ПƏК азаю себебін анықтау үшін, энергетикалық диаграммаға (Т.35,в-сурет) жүгінеміз, трансформатордағы негізгі шығын электр (Рэл1 + -Рэл2) шығыны болады.

Бұл жақтан трансформатор ПƏК

П = Р2/Р1 = (Р - (Рэл1 + Рэл2 + Рм ))/Р = 1 - (Рэл1 + Рэл2 + Р„)/Р.
(62)

Трансформатордың негізгі сипаттамасы: бос жүріс сипаттамасы; қысқа тұйықталу сипаттамасы; сыртқы сипаттамасы.

Алғашқы орауда
бос жүріс

тəжірибесінде номиналды кернеу келтіріледі, ал трансформатордың екіншілік орауында алшақ болады.

Бос жүріс тəжірибесі

K21

= U2/U1 трансформациR коэффициентін, Фтах =
U1/4,44fw1

магнитті ағын мен S қиық ауданымен білікте Втах = Фтах/5 магнитті индукциRны анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, трансформатор білігінде ждоп қосымша ораудың белгілі айналым санын орналастырса, онда қалған айналым санын анықтау қиындық туғызбайды:

w1 = wдопU1/Uдоп; w2 = wдопU2/Uдоп. (63) Егер ваттметр көмегімен бос жүрістегі электр тізбегіндегі шығынды өлшесе, олар Рм магнитті шығынга сəйкес болады. Ол бос жүріс тоғы аз жəне ол орауды жылытпайды, ал магнитті ағын номиналды болатындығымен түсіндіріледі.

Қысқа тұйықталу тəжірибесі алғашқы орауда төмендетілген кернеу мен қысқа тұйықталған екіншілікте өткізіледі. Бұл ретте өткізілген кернеу ораудағы тоқ номиналды болатындей етіп өткізілу керек. Тоқтар номиналды болғандықтан,

Р

эл1 +

Р

эл2 электр шығындары да номиналды болады, ал магнитті шығын аз, себебі алғашқы ораудағы төмендетілген кернеуде магнитті ағын аз. Сəйкесінше, алғашқы орауға қосылған ваттметр электр шығынының шамасын көрсетеді. Сөйтіп, бос жүріс пен қысқа тұйықталу тəжірибесі трансформациR коэффициентін, орау айналымының санын, магнитті ағын мен магнитті индукциR мəнін, сонымен қатар трансформатордың пайдалы əсер коэффициентін анықтауға

181

мүмкіндік береді.
U2(І2) сыртқы сипаттамасы
U2 екіншілік орауда кернеудің

U1

= const алғашқы орауда өзгертілмейтін номиналды кернеуде І2 жүктеме тоғына тəуелдігін көрсетеді. Сыртқы сипатта бойынша бос жүрісте кернеуге қатысты номиналды жүктемеде AU %

кернеуінің өзгеруі анықталады:

AU% = (U20- и2н)100%/U20, (64)

мұндағы U20, U2K—екіншілік ораудағы кернеу бос жүріс пен номиналды жүктемеге сəйкес.

ТҰРАҚТЫ ТОҚ ГЕНЕРАТОРЫ

(№ 18 зертханалық-тəжірибелік жұмысқа)

Тұрақты тоқ генераторы жөнінде жалпы мəліметтер.

Генераторлар – механикалық энергиRны электрлікке ауыстыратын электр машиналары. Генератор режимінде жұмыс істейтін тұрақты тоқтың электр машиналары тұрақты тоқтың электр энергиRсының негізгі қайнар көзі болады. Кез келген электр машинасына міндетті болатын статор мен ротормен бірге, тұрақты тоқ машинасында ерекше құрылғы – коллектор болады.

Статор

– тұрақты тоқ машинасының жылжымайтын бөлігі – ферромагнитті материалдан жасалатын ішкі цилиндр түрінде жасалады, оның ішкі бетінде орауышпен (Т.36-сурет) анық көрінетін полюстер орналасқан. Орау тұрақты тоқпен қуаттанады жəне полюстер арасында тұрақты магнитті өріс жасайды. Егер сол өріске жақтау салып, оны кез келген жетекпен айналдырса, оның ішінде электромагнитті индукциR заңы бойынша айнымалы ЭҚК дəнігеді, оның мəні Ф магнитті ағын,

n жақтаудың айналу жиілігі мен жақтаудың конструктивті параметрлерімен (жақтау ұзындығы, айналым саны жəне т.б.) анықталатын се,

коэффициентінің айналу жиілігіне тəуелді:
Е = сеФп.
(65)

Ротор (немесе зəкір) – машинаның айналмалы бөлігі – орау түрінде жасалған жақтаулар орналасқан құрылғы болып табылады. Ротор цилиндрлік формаға ие жəне сыртқы бетінде жіктермен электротехникалық болаттан жасалған жұқа штампталған

182

пластинадан дайындалады,оған мыспен қапталған сыммен жасалған ораулар салынады.

Т.36-сурет. Трансформатор: ПЕРЕВОД а

— конструктивті сызба;

б

— екіорау трансформаторының шартты көрінісі

Ротормен бір осьте орналасқан
коллектор

, əдетте, бір-бірінен мыспен қаптау арқылы алшақталған пластиналармен цилиндр түрінде жасалады. Əрбір жақтау шегі коллектордың диаметр бойынша қарама қарсы пластиналармен біріктіріледі. Бұл жақтан коллекторлық пластина саны екі еселенген жақтау саны теңестіріледі. Коллектордың пластинасы бойынша ротордың айналуында пульсталатын кернеу алынатын қозғалыссыз көткелер сырғанайды. Роторда қаншалықты жақтау орналасса, соншалықты шығыс кернеуінің пульсациR коэффициенті аз болады. Сегіз жақтауда ол тек қана 3%-ды құрайды. Статор полюсында орналасқан жəне тұрақты магнитті ағын жасайтын ораулар оталу ораулары деп аталады. Оталу орауын қосу əдісі бойынша машиналардың келесі типін бөледі:

тəуелсіз қозу, орау тəуелсіз тұрақты тоқ көзінен қуаттанғанда

– Т.37,а- сурет; параллель оталумен (шунт машинасы) – Т.37,б- сурет.; тізбекті оталумен (сериес машинасы) – Т.37,в-сурет; аралас оталумен (компаунд машинасы) – Т.37,г-сурет.

Машинаның үш соңғы типі қуаттау үшін жеке қайнар көздің оталу орауын қажет етпейді, себебі кернеу осы орауларға зəкір орауынан келеді. Мұндай машиналар өздігінен оталу машинасы

183

деген атауға ие.

Т.37-сурет.Тұрақты тоқ машинасында статор орауының қосылу сызбасы: а

—тəуелсіз қозумен;

б

—параллель қозумен;

в

— тізбекті қозумен;

г

— аралас қозумен

Өздігінен қозу мəнісі машинаның магниттік жүйесі бір рет магниттелген бола тұра, қалған магниттік индукциRсын сақтап қалуында жатыр. Зəкірдің айналуында қалған индукциR зəкір орауымен электрлі байланысқан қозу орауында алғашқы тоқты жасайтын ЭҚК орауына туралайды. Бұл тоқ қозудың магниттік өрісін күшейтіп, зəкір орауында ЭҚК арттырады. ЭҚК артылуы қозу тоғының əрі қарайғы артылуына əкеледі, ол полюстердің магниттік өрісін күшейтеді жəне өз кезегінде зəкірдің ЭҚҰ артылуына əкеледі. Бұл процесс

1вRв
(тура

1

,Т.38, а-сурет) қозу орауында кернеудің азаюы иR = ином зəкір орауындағы кернеуге теңестірілмегенше жалғасады. Бұл теңесуге бос жүріс (2 қисық) сипаттамасындағы P нүктесі сəйкес келеді. Тұрақты тоқ генераторы ретінде кең таралған - параллель қозумен машина.Ол тұрақты тоқ машиналарының ішіндегі ең

184

үнемдісі, себебі оның қозу орауы жұқа сыммен оралған көп айналымға ие жəне қозу тоғы зəкір тоғынан 5 %-

дан аспайды.
Бос жүріс сипаттамасы.

Электрлі генератордың магнитті қасиеті жөнінде Е0 = /(4) бос жүріс сипаттамасына қарай айтады. Ол Е0 ЭҚК-нің 1в

қозу тоғына тəуелділігін көрсетеді.

Бос жүріс сипаттамасын жақынырақ жəне Ф0(1в) машинаның магниттік сипаттамасы ретінде қарауға болады. Қозу тоғының артылуы магниттік ағынның артылуына алып келеді, сəйкесінше, ЭҚК де артылады. Бастапқы бөлімде машинаның магниттік тізбегі қанықтандырылмай тұрғанда, Е0 =

/(1в) сипаттамасы тура линиRға (Т.38,б-сурет. 3 қисық) жақын болады. Қозу орауының магниттеу күші ауа тесігінде толықтай шығындалады, себебі ферромагнитті материалдағы магниттік индукциR көп емес. Қозу тоғының өсуі шегінде ферромагнитті жерлерде магниттік индукциR өседі, ол осы жерлердің қанығуына алып келеді. Бұл ретте Е0 =

/(1в)
тəуелділіктің линиRлық сипаты бұзылады (Т.38, б-сурет. 4 қисық).

Бос жүріс сипаттамасы бойынша генератордың магниттік жүйесінің қанығу деңгейі жөнінде айтуға болады. Ks

қанығу коэффициенті
АС/АВ (Ks= АС/АВ)
кесінділер қатынасымен анықталады, себебі

АВ

кесіндісі барлық магниттеу күші ауа тесігінде шығындалатын қанық емес машинаны, ал

ВС

— магнит сымның ферромагнитті бөлігінде магниттеу күшінің төмендеуін сипаттайды.

Ks<
1,25-де машина аз қанықталады,

Ks

= 1,25... 1,75 –де машина қанықталуы орташа,
Ks>
1,75-де машина қатты қанықталған.

Т.38-сурет.Тұрақты тоқ генераторының бос жүріс сипаттамасы: а

— қозу орауында (1 линиR) жəне зəкір орауында (2) кернеудің қисық өзгерістері;

б

— генератордың қанық емес (3) жəне қанық (4) магниттік

185

жүйесінде ЭҚК қисық өзгерістері

Т.39-сурет.Генератордың сыртқы сипаттамасы: тəуелсіз қозумен (7),параллель қозумен

(2),
ораудың үлйесімді (3) жəне қарсы (4) қосылуында аралас қозумен

Сыртқы сипаттама.
Генератордың екінші маңызды сипаттамасы оның
U= f(ІH)
сыртқы сипаттамасы - 1н жүктемесі тоғынан

U

шығыс кернеуінің тəуелдігі.
Сыртқы сипаттама машинаның қозу əдісіне (Т.39-сурет) əсерін тигізеді.

Аралас қозу мен ораудың қосылуымен (екеуі де магниттік ағынды көбейтеді) машинада тізбектес қозуды ( 3 қисық) орау арқылы кернеудің түсуін қалпына келтіруге болады. Ораулардың қарсы қосылуында (олардың магниттеу күші қарсы бағытталған), шығыс кернеуі күрт төмендейді (4 қисық), себебі магниттік ағын қозудың параллель жəне тізбектік оруының магниттеу күшінің əртүрлілігімен жасалады. Бос жүрістен жүктеменің номиналды тоғына өтуінде кернеудің пайыздық азаюы келесі формула бойынша анықталады

AU

((иноМ - £0)/ином)100%. (66)

ТҰРАҚТЫ ТОҚ ҚОЗҒАЛТҚЫШЫ

(№ 19 зертханалық-тəжірибелік жұмысына)

186

Қозғалтқыш режимінде жұмыс істейтін тұрақты тоқтың

электр машинасы тұрақты тоқтың өткізілетін электр энергиRсын белдіктің айналуының механикалық энергиRсына алмастырады. Тұрақты тоқ машинасы қайтымды болғандықтан жəне генератор режимінде де, қозғалтқыш режимінде де жұмыс істей алатындықтан, электр қозғалтқышының конструктивті сызбасы генератор сызбасына ұқсас келеді жəне сондай негізгі түйіндерді қосады: статор, ротор мен коллектор. Қозу орауының қосылу сызбасы да ұқсас келеді. Электр қозғалтқышының жұмыс негізіне электромагнит индукциRсы мен электромагнит күші заңдары енгізілген. Ампер заңына сəйкес магниттік өріске енгізілген тоқпен өткізгішке Ф магниттік ағыны мен І электр тоғына пропорциRлы күш əсер етеді.

F= l

Ф1, (67)

мұндағы l

— өткізгіш ұзындығы (конструктивті параметр).

Тұрақты тоқ қозғалтқышты параллель қоздырғышпен бірге тұрақты кернеу көзіне қосса, онда зəкір орауы мен қозу орауында тоқ пайда болады. Қозу орауының магниттеу күші 1R.тоғымен зəкір орауын тесіп өтетін Ф тұрақты магниттік ағынын жасайды. Ол зəкірге əсер ететін айналыс сəтінің пайда болуына алып келеді

Мвр = смФ4, ( 68)

мұндағы см — конструктивті коэффициент, Rғни оның конструк- тивті параметрімен анықталатын осы машина үшін тұрақты коэффициент. Зəкір айналысқа ұшыраған кезде оның орауы Ф қозудың магниттік ағынын қиюды бастайды, электромагниттік индукциR заңына сəйкес оның бойында Ф ағын жəне п

айналыс жиілігі шамасына пропорциRлы ЭҚК енгізіледі

ЕR = сеФп.
(69)

Келтірілген ЭҚК қосылған кернеуге қарсы бағытталады жəне зəкір тоғын азайтуға ұмтылады.Қозғалтқышының қосылуы сəтінде п

= 0 жəне сəйкесінше,

Е

= 0. Зəкір тоғы

1R =

U/RR

(70)

мол, себебі оның

RR

қарсыласуы аз.

187

Тұрақты тоқ қозғалтқышының қосылу тоғы зəкір тоғының номиналды мəнінен 20-50 есе асуы мүмкін, ол оның жұмыс беріктігіне кері əсерін тигізуі мүмкін – коллектордың ұшқындауы артады,зəкір орауы қызады жəне оның изолRциRсы бұзылады. Сондықтан қозғалтқыштың дұрыс қосылуы үшін зəкір орауымен тізбектес қосылатын арнайы қосылу реостаттары қолданылады.

Бұл жағдайда зəкір тоғы

4 =

и/(RR +
Rп.р), (71)

мұндағы Rп.р — қосылу реостатының қарсыласуы.

Зəкір айналысқа түскеннен кейін, оның орауында ЭҚК индукциRланады жəне тоқ үшін көрініс келесідей түрде болады

4 = (U

ЕR)/(RR + Rп.р). (72)

ЭҚК əсерінен тоқ азаRды, соның арқасында қозғалтқыштың екпіні шамасы бойынша Rп.р қарсыласуын нөлге дейін азайтуға болады. Зəкір орауы тізбегінен қосылу реостатының қарсыласуын шығарудан кейін

4 = (U-

ЕR)/RR = (U- сеФи)/RR.
(73)

Қозғалтқыштың негізгі параметрлері ретінде n айналыс жиілігі мен Мвр даму сəті саналады. Айналыс жиілігі үшін көріністі (73)- тен алуға болады:

n= (U-
4RR)/(сеФ) = и/(сеФ) - (RR/(сеФ))4 = П0 - An, (74)

мұндағы n0=
Ш(сеФ)

— бос жүрістегі номиналды жылдамдық; An= = (RR/(сеФ))4 — қозғалтқышқа жүктемені арттыруда айналыс жилігін азайту.

(74) көріністен тұрақты тоқ қозғалтқышының айналыс жиілігін келесі өзгерістер арқылы реттеу болатыны байқалады:

U

келтірілетін кернеу; тізбекте зəкірдің қарсыласуы;
Ф магниттік ағынның, Rғни 4 қозу тоғының өзгеруі есебінен.

Параллель қозумен қозғалтқыш кең қолданысқа ие. Мұндай қозғалтқыштың жиілігінің өзгеруінің оңтайлы нұсқасы

U

келтірілген кернеудің өзгеруі саналады. Бұл жағдайда айналыс жиілігін номиналдыдан (қуаттың номиналды кернеуі) аз жағына, тіпті нөлге дейін өзгертуге болады. Зəкірдің орауыш тізбегіне қосымша қарсыласуды енгізу арқылы айналыс жиілігін реттеу

188

сол сиRқты тиімді, бірақ үнемдік жағынан аз, себебі қосымша қарсыласуда едəуір қуат кетеді. Айналыс жиілігін 1в қозу тоғының өзгеруі арқылы реттеу номиналдыдан жəне біршама диапазонда үлкен жағына ғана жасауға болады, себебі

1

едəуір азаюында қозғалтқыш «таралып», оның механикалық беріктігі бұзылады. Тұрақты тоқ қозғалтқышының маңызды қасиеті – өзінің айналыс жиілігін нөлден номиналды шамаға дейін өзгерту қасиеті

– оны транспорттық құрылғылардың (трамвай, троллейбус, электропоезд, электрокара жəне т.б.) негізгі приводтың қозғалтқышы етті.

(68) есебімен (74) теңдеуден параллель қоздырғышпен тұрақты тоқ қозғалтқышының

механикалық сипаттамасын
анықтау үшін көрініс алынды – қозғалтқыш белдігінде Мн жүктемесі сəтінен

n

айналыс жиілігіне тəуелдігі:

n= n0 -
№/(сесмф2))Мн. (75)

RR

аз болғандықтан, көріністің (75) екінші құрамдас бөлігі көп емес жəне параллель қоздырғышпен қозғалтқыш «қатты» механикалық сипаттамаға ие, Rғни белдікте жүктеменің артуында айналыс жиілігі кішкене ғана азаRды (Т.40,а-сурет). Қозғалтқыштың басқа маңызды сипаттамасы ретінде оның моменттік сипаттамасы саналады – көрініспен (68) анықталатын

1R

зəкір тоғынан Мвр дамитын электромагнитті моменттің тəуелдігі.
Ф тұрақты магнитті ағында (

1в қозудың өзгермейтін тоғы) параллель қозумен қозғалтқыш үшін моменттік сипаттама тура линиRдан (Т.40,б) тұрады, Rғни белдіктегі жүктеме неғұрлым көп болса, зəкір тоғы мен дамитын электроқозғалтқыш моменті де соғұрлым көп болады. Қозғалтқыштың Мвр, Н • м белдіктегі моменті мен n айналыс жиілігін, об/мин, біле тұра Р2, Вт, пайдалы қуат пен п қозғалтқышының пайдалы əсер коэффициентін анықтауға болады:

Р2 = 0,105МвРn; (76)

189

Т.40-сурет. Тұрақты тоқ қозғалтқышының сипаттамасы: а

— механикалық;

б

— моменттік

П

= Р2/Р1=

P2/UІ,

(77)

мұндағы Р1=

UІ

— қозғалтқышпен тұтынылатын электр қуаты, Вт. Тұрақты тоқ қозғалтқышының айналу бағытын қалай өзгертуге болады? (68) көріністе айналу сəтінің бағыты Ф магниттік ағын бағытымен немесе 1R зəкір орауындағы тоқтың бағытымен анықталады делінеді. Егер келтірілетін кернеудің полRрлығын өзгертсе, магниттік ағын мен тоқтың бағыты да өзгереді, ал ол айналыс сəтінің бағытының өзгертілмеуіне алып келеді: см(-Ф)(-!R) = смФ!R. Демек, не зəкір айналысының бағытының өзгертуі үшін Ф магниттік ағын бағытын, Rғни 1в қозу тоғының бағытын өзгерту керек, не 1R зəкір орауында тоқ бағытын өзгерту керек. Ол шунт (параллель қозу) немесе зəкір орауы, оның ішінде ораудың қосылатын шектерінің өзгеруі (Ш1 Ш2 –мен өзгерту, R1 R2-мен өзгерту) көмегімен жүзеге

асырылады.

АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШ

(№ 20 зертханалық-тəжірибелік жұмыста)

Асинхронды машиналар айнымалы тоқ машиналарына жатады, олар синусоидальды тоқпен қуаттанады жəне айнымалық тоқ энергиRсын механикалық энергиRға алмастырады, Rғни олар қозғалтқыш ретінде қолданылады. Асинхронды қозғалтқыштар өнеркəсіпте (металлкесуші білдек, сорғыш,желдеткіш, көтеру механизмдері) жəне тұрмыста (кір жуу машинасы, тоңазытқыштар, электр құралдары) жетек қозғалтқыштардың негізгі типі болып табылады. Қуат көзінің типінебайлансты асинхронды қозғалтқыштар үшфазалық жəне бірфазалық болады.Үшфазалық машиналар көбінесе өндірісте қолданылса, бірфазалық – тұрмыста. Асинхронды қозғалтқыш барлық электр машиналары ішінен ең оңай конструктивті орындауға ие жəне екі негізгі түйіннен тұрады – қозғалмайтын статор мен айналмалы ротор. Статорды ішкі кеңістіктке жікпен бос цилиндр түрінде жасайды.Жікке изолRциоланған сымнан жасалған орау төсейді. Статорды жұқа штампталған бір-бірінен электрлі изолRциоланған

190

ферромагнитті материалдан жасалған пластинадан əзірлейді. Ол гистерезиске пен құйын тоғына магнитік шығынды азайтуға мүмкіндік туғызады.

Т.41-сурет. Үшфазалық асинхронды қозғалтқыштың статорын
«жұлдызбен» (а) жəне «үшбұрышпен» (б) қосып орау сызбалары

Статор жіктерінде жатқызылған өткізгіштер осьтері кеңістікте 120° -қа жылжыған (үшфазалық машиналар) үш орауда бірігеді немесе кеңістікте 90°-қа жылжыған (бірфазалық машиналар) екі орауда бірігеді. Үшфазалық ораулар үшін фаза бастауларын С1, С2, С3 деп белгілеп,ал аRғын - С4, С5, С6. Үшфазалық машина орауы «жұлдызбен» немесе «үшбұрышпен» қосылуы мүмкін. Фазаны «жұлдызбен» қосқанда С4, С5, С6 аRқтарын бірге біріктіреді, ал С1, С2, С3 фаза бастауларын

А, В, С

(Т.41, а-сурет) линиRлық сымдарға қосады.Фазаны «үшбұрышпен» қосуда С1бастауын С5 аRғымен біріктіреді, С2-ні - С6-мен жəне С-3-ті – С4-пен. Пайда болған түйіндік нүктелерді линиRлық сымдарға қосады (Т.41, б-сурет). Асинхронды қозғалтқыш роторын жеке ферромагнитті пластиналардан тұтас цилиндр түрінде жасайды. Оның орау салынатын сыртқы кеңістікте жіктері бар.Ротор орауы қысқа тұйықты немесе фазалық болуы мүмкін. Қысқы тұйықты орауды (Т.42-сурет) дөңбекпен сақиналармен (тиін үйшігі) қысқатұйықтағышы бар алюминиймен ротор жігінің құйындысымен жасайды.

Фазалық орауды «жұлдызбен» қосылған үш фаза түрінде изолRциоланған сыммен жатқызады. Фаза бастауын ротор осінде орналасқан (Т.43-сурет) үш байланыс сақинасына қосады. Ротор орауының ЭТ-ға қосылуы корпуста орналасқан жəне ротор айналысында сақинада сырғанайтын байланыс шөткелері көмегімен жүзеге

191

асырылады.

Т.42-сурет. Асинхронды қозғалтқыш роторының қысқатұйықтауыш орауы

Т.43-сурет. Асинхронды қозғалтқыш роторының фазалық орауышының қосылу сызбасы

Кез келген электр машинасы сиRқты, асинхронды қозғалтқыш жұмысының негізіне де электромагнитті индукциR мен электромагнитті күш заңдары жатқызылған. Кеңістікте 120°- қа жылжыған статорды үш орауына фаза бойынша 120°-қа жылжыған үш кернеуді келтірсе, онда статорда айналмалы магниттік өріс жасалады. Оның синхрондық деп аталатын n1 айналыс жиілігі келесі қатынас бойынша анықталады

п1

= 60^/р, (78)

мұндағы f1

— статор орауында келтірілген айнымалы кернеу жиілігі;

р

— статордағы полюс жұбының саны.

f

= 50 Гц өнеркəсіптің жиілікте жəне полюстің бір жұбында (р= 1) айналыстың максималды синхрондық жиілігі п1 = 3000 об/ мин болады. Статордың айнымалы магниттік өрісі, қозғалмайтын ротор орауын қиып өтіп, оған ЭҚК келтіреді (электромагнитті индукциR заңына сəйкес). Қозғалмайтын ротор фазасындағы ЭҚК мəні

Е2 = 4,44

k2

f2w^max, (79)

мұндағы k2— орау коэффициенті; f2— ротордағы (f1тең) айнмалы ЭҚК жиілігі; w2

— ротор фазасындағы айналым саны; Ф^х — фазаның магниттік амплитудасы.

Қысқатұйықталғыш (ҚТ) ротормен асинхронды қозғалтқышта (АҚ) ораулар дөңбек бойынша сақинамен тұйықталғандықтан, Е2 ЭҚК əсерінен

І2

ротор тоғы пайда болады. Енді электромагнитті күш заңы (Ампер заңы) бойынша айналмалы магниттік өріс айналмалы момент жасай отырып, тоғы бар сымға əсер ете бастайды

192

Мвр = СМФ!2. (80) Осы момент əсерінен ротор өріс айналысы бағытында оған жетіп алуға тырысып, айналады. Алайда n1 синхронды жиілікпен айналатын магниттік өріске ротор жете алмайды, себебі, кері жағдайда, магниттік өріс ротор орауын қиып өтуді тоқтатады, оның ЭҚК келтірмейді,Rғни ротор орауында тоқ болмайды, демек айналыс моменті де болмайды деген сөз.Сəйкесінше, ротор əрдайым синхрондық жиілігінен аз жиілікпен айналады. Осы жақтан асинхронды (синхрондық емес)қозғалтқыш атауы шығады.

n<n1
жиілікпен ротор айналысында ол

n1

- n жиілікпен өріске қатысты «сырғанайды». (78) көріністен ЭҚК жиілігі айналмалы роторда екендігі байқалады

f2s=
(n1- n)p/60 = (n1- n)
f1/n1= f1S,
(81)

мұндағы

S=

(n1 - n)/n1 — ротордың сырғуы.
Қозғалмайтын ротор үшін S= 1 жəне f2= f1. S= 0
f2s=

0,

т.е. в роторда айнымалы ЭҚК индукциRланбайды.
(79) көрсеткіштен ЭҚК айналмалы роторда екендігі көрінеді

E2S=

4,44*2 =

4,442 ^Ф^ = ^S. (82)

АҚ үшін сырғу шамасы əдетте көп болмайды жəне 1-ден 5%.- ға дейін шекте болады. Сəйкесінше, тіпті ең нашар жағдайда (S= 0,05) ротордың айналу жиілігі

n=

60 f1(1 -
S)/p=
3 000-0,95 = 2 850 об/мин, (83)
Rғни синхрондыққа едəуір жақын.

Ротор белдігіне жүктеме түскенде оның айналыс жиілігі төмендеп, сырғу артылады, ротордағы ЭҚК көбейіп, ротор тоғы өседі, жүктеменің артылуын компенсациRлайтын электромагнитті момент артылады. Алайда ҚТ ротормен АҚ айтарлықтай «қатты» механикалық (аз өзегеретін) n = f(MK) сипаттамаға ие, ол оның жетек қозғалтқыш ретінде қолданылуын шарттады.

193

реттеуді қолдану пайда болды.

Тұрмыста үшфазалық сиRқты принцип бойынша жұмыс істейтін бірфазалық АҚ пайдаланылады. Екеуінің айрмашылығы - бірфазалық АҚ статорында үш емес, 90°-қа жылжыған жəне бір- біріне қатысты фаза бойынша 90°-қа жылжитын тоқтармен қуаттанатын екі орауыштан тұратындығында ғана.

Т.44-сурет. Бірфазалық конденсаторлық қозғалтқыш сызбасы

Бірфазалық қозғалтқыш статорына біфазалық кернеу келтірілетіндіктен, ораудағы фазаны жылжыту үшін қосымша құрылғылар қолданылады. Олардың ішіндегі ең жеңілі сол орауыштардың бірімен тізбектес қосылатын конденсатор (Т.44- сурет.) болып саналады. Ол фаза бойынша ораудағы тоқты жылжытуға, сəйкесінше, магниттік ағынды 90°-ға жылжытуға мүмкіндік береді. Мұндай конструкциRлы машиналар конденсаторлық қозғалтқыш атауына ие болды. Əдетте, олар тұрмыста қолданылады. Ротор айналысының бағыты магниттік өріс айнылысы бағытымен анықталады, Rғни фазалардың ауысуы ретімен (фазалардың ауысының тура реті -

А, В,

С) айқындалады. Бұл жақтан ротор(реверс) айналысы бағытын өзгерту үшін фазалардың алмасуы ретін өзгерту керек ,ол үшін кез-келген екі фаза бастамасының орнын ауыстыру керек екендігі мəлім. Фазалардың қайта алмасу реті (мысалы, А, С,

В

) ротордың кері бағытта айналуына əкеліп соғады.

Тұрақты тоқ машинасына қарағанда, қозғалмайтын роторда қосылу тоғы номиналдыдан 20-50 еседан асуы мүмкін, ал АҚ үшін бұл қатынас 4...7-ге тең, себебі статор орауының қосылу тоғын шектейтін айнымалы тоқта едəуір индукциRлық қарсыласуы бар. Бұл, əдетте, қосылуда қиыншылық туғызбайды. Тек жобалау кезінде статор орауы сымына қиысты көбейтіп, тоқтың қысқымерзімді өсуін ескеру керек. Осының арқасында ҚТ ротормен АҚ əдетте айнымалы кернеу көзіне тура қосуды іске асырады. Фазалық ротормен АҚ-да қосылу тоқты байланыс сақинасы арқылы ротор орауына үшфазалық реостатты қосу

194

арқылы (Т.43-сурет) азайтады. Ол ротор тоғын азайтады, сəйкесінше, статор тоғын берілген шамаға дейін де азайтады. Біршама қуатты үшфазалық АҚ-ны бір уақытта қосу жүйеге əсер етеді, қосылу барысында номиналды кернеу азаRды. Ол басқа тұтынушылар жұмысына кесірін тигізеді. Мұндай көріністің алдын алу үшін қозғалтқыш қосылуы статорлық орауларды «жұлдызды» біріктіруден «үшбұрышқа» алмастыру арқылы жүзеге асырылады. Номиналды режимде қозғалтқыш «үшбұрышпен» қосылуға есептеледі. ЛиниRлық кернеуде 380 В, ол жоғары фазалық кернеу (380В), үлкен фазалық тоқ мен тұтынылатын, сəйкесінше дамитын қуатты қамтамасыз етеді. Егер сол линиRлық кернеуде ораулар «жұлдызбен» қосылса, онда фазалық кернеу 220 В қана болады. Сəйкесінше тұтынылатын тоқ та аз жəне «үшбұрышпен» қосылуға қарағанда тұтынылатын қуат та 3 есе аз болады.

195

Қосымша
№ 1 — 9 стендтік панель тақтасының жалпы түрі

П.41-сурет. № 1 тақта — резисторлардың тізбекті,параллель жəне аралас қосылуларымен ЭТ құрастыру үшін, сонымен қатар, электроөлшеуішқұралдарымен танысу үшін қолданылады

П.2-сурет. № 2 тақта —линиRлық емес элементтерді зерттеу үшін қолданылады

196

П.3-сурет. № 3 тақта —36 В кернеумен үшфазалық тоқтың қуат көзі мен
0...20В реттелетін кернеумен тұрақты тоқ қуат көзі

П.4-сурет. № 4 тақта — айнымалы тоқтың электр тізбегін сынау үшін қолданылады, оның ішінде үшфазалық.

197

П.5-сурет. № 5 тақта — тұрақты жəне айнымалы тоқта магниттік тізбекті сынау үшін пайдаланылады.

П.6-сурет. № 6 тақта —трансформатор мен түзеткішты сынау үшін пайдаланылады.

198

П.7-сурет. №7 тақта — шала өткізгіш күшейткішті сынау үшін пайдаланылады

П.8-сурет.№ 8 тақта — кернеу стабилизаторын сынау үшін пайдаланылады

199

f9L ---

A ;

"-;,;a -:

І

ABHraTeAh

І

1 - ------ - -
----- ----- -- ---- - --

M aІDHHa

D

OCTQ

HHHoro
ro1ta

l

0

І

R

B9

І

0

І

0

І

.І.

llіl

Cl C2

0

І

C3

C6

1 1 1 1 ' '

.ІWlіlІ!ll2

І

.іu

llі2

C4

І

І '

І

J. І

І

o

І

1

B9.3

0

C5

rea .

/:vJ.

B9.4

І

Bіv..

І

R

• . p

11

m rv

J V

3

np np

M

1

B

9

_ .2

11.

9-cyper.

J{Q

9

Tfіl\T a :

meKTp
MaіrnrnacmІ
6acr<apy ynrіH
rraіі,l:J;anaHbrna,n;hІ

І

200

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ƏДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

М.: Жоғарғы мектеп., 1985.
М.:«АкадемиR» баспа орталығы, 2010.
«АкадемиR» баспа орталығы, 2000.
А.R.Шихин, Н.М.Белоусова, Ю.Х.ПухлRков жəне басқалары.; А.R.Шихин ред.

— М.: Жоғарғы мектеп, 1991.

баспа орталығы, 1998.

201

Мазмұны

Алғысөз 4
Кіріспе 6
І бөлім

ЭЛЕКТРЛІК ЖƏНЕ МАГНИТТІК ТІЗБЕКТЕР

№ 1 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV)

13

Негізгі электромеханикалық өлшеу құралдары мен электрлік
өлшеу əдістерімен танысу 13
№ 2 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ)

17

Электр энергиRсы қабылдағыштарын тізбекті біріктірумен тұрақты тоқтың линиRлық электр тізбегі 17

№ 3 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ, ІV)

23

Электр энергиRсы қабылдағыштарын аралас тізбекті біріктірумен тұрақты тоқтың линиRлық электр тізбегі 23

№ 4 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV)

28

Тұрақты тоқтың линиRлық емес электр тізбегі 28
№ 5 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV)

34

Синусоидалды кернеу мен тоқта индукциRлық орауыш пен конденсатордың тізбекті бірігуі 34

№ 6 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV)

41

Синусоидалды кернеу мен тоқта индукциRлық орауыш пен конденсатордың параллель бірігуі 41

№ 7 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ)

48

«Жұлдызбен» қосылған бірфазалық қабылдағыштардыңбелсенді жүктемесінде үшфазалық электр тізбегі 48

№ 8 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ қос., ІV)

56

«Жұлдызбен» қосылған бірфазалық қабылдағыштардың реактивті жүктемесінде үшфазалық электр тізбегі 56

№ 9 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ)

62

«Үшбұрышпен» қосылған бірфазалық қабылдағыштардың белсенді жүктемесінде үшфазалық электр тізбегі 62

№ 10 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV)

68

«Үшбұрышпен» қосылған бірфазалық қабылдағыштардың реактивті жүктемесінде үшфазалық электр тізбегі 68

202

№ 11 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV)

74

Тұрақты тоқтағы магниттік тізбек 74
№ 12 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ]

81

Айнымалы тоқтағы магниттік тізбек 81
ІІ бөлім

ЭЛЕКТРОНИКА НЕГІЗДЕРІ

№ 13 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ доп., ІV доп]

87

Электрондық өлшеу аппаратурасын зерттеу 87
№ 14 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV]

92

Түзеткіштер 92
№ 15 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІІ, ІV]

98

Екікаскадты шала өткізгіш күшейткіш 98
№ 16 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV доп]

104

Стабилизаторы постоRнного напрRжениR 104
ІІІбөлім

ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ

№ 17 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV]

110

Бірфазалық трансформатор 110
№ 18 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV]

114

Тұрақты тоқ генераторы 114
№ 19 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІV]

120

Тұрақты тоқ қозғалтқышы 120
№ 20 зертханалық-тəжірибелік жұмыс (ІІ, ІІІ, ІV]

126

Қысқатұйықталғыш ротормен асинхронды қозғалтқыш 126

ІV бөлім

ЫС АША ТЕОРИRЛЫ М ЛІМЕТТЕР

Электромеханикалық өлшеу құралдары
(№ 1 зертханалық-тəжірибелік жұмысына] 133
Тұрақты тоқтың линиRлық электр тізбегі
(№ 2 жəне 3 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына] 138

Тұрақты тоқтың линиRлық емес электр тізбегі
(№ 4 зертханалық-тəжірибелік жұмысына] 141
Айнымалы тоқтың линиRлық электр тізбегі
(№ 5 жəне 6 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына] 143

Үшфазалық электр тізбегі
(№ 7,8,9,10 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына] 149
Магниттік тізбектер
(№ 11,12 зертханалық-тəжірибелік жұмыстарына] 157

Электрондық өлшеу құралдары
(№ 13 зертханалық-тəжірибелік жұмысына] 163

203

Түзеткіш құрылғылар
(№ 14 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 166
Шала өткізгіш күшейткіштер
(№ 15 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 170

Тұрақты кернеу стабилизаторы
(№ 16 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 175
Бірфазалық трансформатор
(№ 17 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 179

Тұрақты тоқ генераторы
(№ 18 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 182
Тұрақты тоқ қозғалтқышы
(№ 19 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 186

Асинхронды қозғалтқыш
(№ 20 зертханалық-тəжірибелік жұмысына) 190
Қосымша
№ 1 — 9 стендік панель тақтасының жалпы түрі 196

Əдебиет тізімі 201

Прошин Владимир Михайлович

Электротехника бойынша зертханалық-тəжірибелік жұмыстар Оқу құралы
8-басылым, стереотипті

Редактор
Е. М. Зубкович, Мауленова Б.Ж.
Техникалық редактор
О. Н. Крайнова

Компьютерлік беттеу:
Г. Ю. Никитина
Корректорлар
А. П. Сизова, И. А. Ермакова

Бас. № 108106945. 30.04.2014 Теруге берілген. Формат 60x90/16. Гарнитура «Балтика». № 1 офс. қағаз. Офсетті теру. Шартты теру қ. 13,0. Тираж 2 000 экз. Тапсырыс №

ЖШҚ «АкадемиR» баспа орталығы.
www.academіa-moscow.ru,
129085, Мəскеу, Мира даңғылы, 101В, стр. 1.
Тел./факс: (495) 648-0507, 616-00-29.

29.04.2014 шығарылған № РОСС RU. AE51. H16591 санитарлық-эпидемиRлық қорытынды ОАО «Саратовский полиграфкомбинат» баспасымен ұсынылған электрондық таратушымен басылып шығарылды.

www.sarpk.ru410004,
Саратов қ,, Чернышевский көш., 59.