ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ

Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Өнеркәсіп қондырғыларының  электржетегі және автоматтандырылуы кафедрасы

  

 

ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫ,

ТҰРАҚТЫ ТОК МАШИНАЛАРЫ

5В071800 – «Электр энергетикасы» мамандығының студенттеріне

зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау

 

 

Алматы 2013

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Сагитов П.И., Шидерова Р.М., Алмуратова Н.К. Электр машиналары.: 5В071800 – «Электр энергетикасы» мамандығының студенттеріне зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау. – Алматы: АЭжБУ, 2013. – 23 бет.

 

         Әдістемелік нұсқауда тақталарға (стендтерге) қатысты техникалық мәліметтер, жұмысты орындау бағдарламасы, дайындалу әдісі, тәжірибе жүргізу және алынған нәтижелерді талдау және бақылау сұрақтары берілген.

         Әдістемелік нұсқау 5В071800 – «Электр энергетикасы» мамандығының студенттеріне арналған.

         Без.4, кесте 10, әдеб. көрсеткіші – 3 атау.

 

         Пікір беруші: АЭжБУ ЖУЭК мүшесі    ӨЖЭ каф.доценті Абильдинова С.К.

 

          «Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

 

         Ó  «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

1 Зертханалық тақтаның (стендтің) сипаттамасы

 

         Зертханалық тақта (1 суретті қараңыз) зертханалық-машықтану сабақтарында трансформаторларды, асинхронды және синхронды машиналарды, сонымен қатар тұрақты ток машиналарын да зерттеу жүргізу үшін қолданылатын оқу құралы болып табылады.

 

1.1      Зертханалық стенд құрылысы

 

1.1.1 Инвертор.

Симметриялы үшфазалы торап жасау үшін арналған. Ол кернеу мен жиіліктің біркелкі реттелуін іске асырады. Кернеудің тапсырмасы жиіліктің тапсырмасынан тәуелсіз және U/f = const  режімінде орындала алады. Токты тұрақты ток түйінін де, сонымен қатар шығыс сызықты кернеуді де өлшейді.

Күштік бөлімі Mitsubishi ASIPM PS11035 (номиналды тогы 7А; қуаты 1,5 кВт-қа дейін қозғалтқыштар үшін) күштік модулінің негізінде іске асырылған.

         Реттеу аралығы:

-         дискреттілігі 0,63 Гц жиілік тапсырмасының аралығы 0..163 Гц;

-         дискреттілігі 1В сызықтық кернеу тапсырмасының аралығы 0..220В.

 

1.1.2 Кең-импульсті түрлендіргіштер.

Зәкір орамының қорегін және ТТҚ қозуын, сонымен қатар СҚ орамының қозуы.

 

Құрамы:

Күштік бөлім:

- ASIPM Mitsubishi PS11035 интеллектуалды күштік модуль, құрамына келесі блоктар кіреді:

а) IGBT-транзисторлардағы екіфазалы көпірлер ТТҚ зәкірінің орамын қоректеу үшін қолданылады;

ә) қалған жартыкөпір синхронды машинаның қозу орамын қоректеу үшін қолданылады.

- IRF840 өрістік транзистор – ТТҚ қозу орамын қоректеу үшін.

Түрлендіргіштердің күштік қоректеуі, тұрақты және айнымалы токтар қозғалтқыштарының арасындағы энергия рекуперациясын жүзеге асыратын жиіліктік түрлендіргіштің тұрақты ток тізбегінен болады.

 

-   ATMega16 микроконтроллер төмендегілерді іске асырады:

1) зәкірдің және қозу орамдарындағы токтардың индикациясын және өлшемін;

2) қозғалтқыштың айналу жылдамдығының индикациясын және өлшемін;

б) ТТҚ қозу орамының ток реттеуішінің жүзеге асырылуын;

в) КИТ зәкір жұмысының келесі жұмыс режімдерінің жүзеге асырылуын:

- зәкірдің тогы бойынша кері байланысты бірконтурлы басқару жүйесі 

синхронды қозғалтқышты зерттеу кезінде қолданылады;

- қозғалтқыштың айналу жылдамдығымен және зәкір тогы бойынша кері байланыстармен екіконтурлы басқару жүйесі айнымалы ток қозғалтқыштарын зерттеу кезінде қолданылады;

- басқарудың тұйық жүйесін өшіру тұрақты ток машинасын зерттеу кезінде қолданылады;

г) тумблерлер мен резисторлардың сұрауы;

д) компьютермен байланыс;

- HCPL-788J бөлектейтін күшейткіштің негізіндегі гальваникалық түйін платалы токтарды өлшеу үшін шунттар.

 

1.1.3 Сандық өлшеуіш құралдар.

Әрбір құрал ток пен кернеуді өлшей алады. Токты және кернеуді тура өлшеуден басқа есептеп шығарады:

-         айнымалы ток пен кернеудің әрекеттегі мәндері;

-         ток пен кернеудің арасындағы жылжу бұрышы;

-         активті қуат.

 

түзеткіш

 
сурет 1.1.

1.2  Стенд жұмысының ерекшеліктері

 

1.2.1 Индикация.

         Өлшенген мөлшерлердің бейнеленуі санды түрде жүргізіледі. Бұдан кейін келесі ерекшеліктер: өлшенген мөлшерге байқалмайтын өзгерту жасағанда кіші топ сандарында өзгеріс болады. Нақты өлшемдер кіші топ санының әрдайым өзгеріп тұруына жол беретін кедергілер арқылы жасалған тербелістер және индикатордың оқылмауынан тұрады. Бұл жетіспеушіліктен құтылу үшін индикацияның алдындағы сандар сүзгіш (фильтр) арқылы өтеді. Бұл өз қатарында индикацияның өлшемдердің тез өзгеруінің реакциясын ақырындатады: жіберу тогы, қозғалтқыштың екпін/тежелуі, синхронды қозғалтқыштағы қозу тогының тербелісі және т.б. Сондықтан кейбір зертханалық жұмыстардың өткізу әдісі стандарттық әдістен ерекшеленеді.

 

         1.2.2 Стендтің қосылуы.

         Стендті қосу алдында, түрлендіргіштің қосылуын басқарушы барлық тумблерлердің өшті «выключено» жағында тұрғанына көз жеткізу керек.

         Стендті қосқаннан кейін индикаторлардың тесті болады. Егер КИП біреуі қосылып қалған болса, тестіден кейін индикатор «OOPS» жазуын шығарады. Тумблерлер өшкеннен кейін КИТ платасы қалыпты жұмыс режіміне көшеді.

 

         1.2.3 Түрлендіргіштердің қорғанысының қосылуы.

         Түрлендіргіштердің күштік бөлігі токтың қысқаша тұйықталуынан және басқару тізбегіндегі кернеу (кернеу 13В-ден кіші болса) жетіспеушілігінен қорғағыштан тұратын күштік модульде құрастырылған.

         PA4, PV4, HZ1 индикаторларындағы инвертордың қорғағышы жұмыс істеген кезде, «OOPS» жанады.

         СҚ қозу орамдары (күштік модульден қорек алады) және ТТҚ зәкірінің орамдарының КИТ қорғағышының жұмыс істеуі кезінде PА5 және РА7 индикаторларында соңғы өлшенген мәндер жанады.

         ТТҚ қозу орамдарында КИТ қорғағышының жұмыс істеуі кезінде РА6 индикаторында соңғы өлшенген мән жанады. Сонымен қатар, зәкір орамының қорегі және қозу орамының қорегі өшеді.

         Қорғағыш жұмыс істеген кезде түрлендіргішті өшіріп, қосу қажет.

 

         1.2.4 Сандық құралдар.

         Әрбір құрал ток пен кернеуді өлшей алады. Әрбір түтікте: вольтметрдің бір түйіні, амперметрдің бір түйіні және құралдардың екінші түйіндерін қосатын жалпы нүктесі болады. Сондықтан мысалға алатын болсақ, вольтметрдің кез келген бір тізбекке қосылуы, автоматты түрде амперметрдің  де бір түйінін сол тізбекке қосады. Егер «Трансформатордың қосылу топтарын анықтау» жұмысынан бөгеттер қалған болса немесе инвертор шығысында ваттметр қосылып тұрған болса, «Трансформаторлардың параллель жұмыстары» зертханалық жұмысын қосуға болмайды.

        

         1.3 Қауіпсіздік ережелерінің нұсқауы

 

         1.3.1 Бұйымды пайдалануда «Тұтынушылардың электр қондырғыларын техникалық пайдаланудағы ережелерін» және «Тұтынушылардың электр қондырғыларын пайдаланудағы техникалық қауіпсіздігінің ережелерін» сақтау керек.

         1.3.2 Бұйымды электр тогымен зақымдану дәрежесіне қатысты қауіптілігі аз бөлмеде пайдалану керек.

         1.3.3 Бұйымның қорегін қосуды және жұмысты орындауды оқытушының рұқсатымен ғана жасау.

         1.3.4 Зертханалық жұмысты өткізу үшін электрлік сұлбаны құрастыру, техникалық қызмет көрсету стендтің қорегі өшіп тұрған кезде жүргізілуі керек.

         1.3.5 Стендтің корпусы жерге қосылуы керек. Жерге қосу контурының кедергісі 4 Ом-нан көп болмауы керек.

        

         1.4 Жұмысқа дайындық және орындалу реті

 

         1.4.1 Жұмысты бастамас бұрын берілген паспортты мұқият оқып, жасайтын зертханалық жұмыстың сұлбасымен толығымен танысу керек.

         1.4.2 Жұмыстың принциптік сұлбасын дәптерге сызып алу. Сұлбалар арасындағы түйіндердің коммутациясын қалай жасауға болатынын ойластыру, олардың не үшін қолданылатынын, сұлбаның және оның элементтерінің жұмысын анықтау. Осыдан кейін бөгеттердің қосылған жерлері көрсетілген монтаждық сұлбасын сызу немесе осыған сәйкес аппараттар элементтерінің коммутациясы жүргізілетін қосылу кестесін құру.

         1.4.3 Сұлба құруды тек торап қорегі өшіп тұрғанда ғана жасау керек. Сұлбаны құрып болғаннан кейін, зертханалық жұмыстарға қоса жүрген суреттерге сәйкес дұрыс жалғанғандығын мұқият тексеру қажет. Сұлба монтажында қысқа тұйықталудың жоқтығына көз жеткізу керек. Осыдан кейін ғана зертханалық жұмысты орындауға оқытушыдан рұқсат алу керек. 

         1.4.4 Жұмысқа кіріспей тұрып, барлық тумблерлерді өшіріліп тұрған күйлеріне сәйкес төменгі жағдайға орнату керек. Жұмыс жүріп жатқан кезде, өлшеніп жатқан параметрлердің мөлшерлері паспорттық берілгендерінен асып кетпеуін бақылау керек.

        

Зерттелетін объектілердің параметрлері

 

1 к е с т е - Трансформатор

Трансформатор түрі

ОСМ1

Бірінші орамның номиналды кернеуі

220 В

Екіншілік  орамның номиналды кернеуі

110 В

Екінші орамның номиналды қуаты

0,100 кВ∙А

Бос жүріс тогы

24%

Тұйықталу тогы

9%

ПӘК

87%

 

2 к е с т е - Электрмашиналық агрегат

ТТҚ

АҚ ҚТ

АҚ ФР

Түрі -2ПН901

Түрі – АИР71В6

Түрі –МТН-011

Номиналды қуаты-0,55 кВТ

Номиналды қуаты -0,55 кВТ

Номиналды қуаты -1,4 кВТ

Айналу жылдамдығы- 1500 айн/мин

Номиналды кернеу-380В

Номиналды кернеу -380 В

Номиналды ПӘК-67,5%

Айналу жылдамдығы - 1000 айн/мин

Айналу жылдамдығы – 1000 об/мин

Номиналды кернеу -220 В

Номиналды ПӘК -69%

Номиналды ПӘК -65%

Номиналды зәкір тогы-3,3 А

Номиналды сырғу-8,5%

Номиналды сырғу-8,5%

Номиналды қоздыру тогы-

0,4 А

Cosφ-0,68

Cosφ-0,67

 

Номиналды ротор тогы-8,8А

 

3 к е с т е - Жүктемелік кедергі (R1…R9)

 

R1…R3

R4…R9

Түрі

ПЭВ-100

ПЭВ-30

Номиналды кедергі, Ом

51

22

Шашырау қуаты, Вт

100

30

 

4 к е с т е - Қосынды жүктеме (R10,R11)

 

R10,R11

Түрі

ПЭВ-100

Номиналды кедергі, Ом

220

Шашырау қуаты, Вт

100

 

2 Зертханалық жұмыс №1. Қоздырылуы параллельді тұрақты ток генераторын зерттеу

 

          Жұмыстың мақсаты: қоздырылуы параллельді тұрақты ток генераторының құрылысымен танысып, оның сұлбаларын жинау барысында сипаттамаларын алу және теориялық мағлұматтарына тәжірибелік анықтама алу.

        

2.1 Жалпы мағлұматтар

 

Тұрақты ток генераторлары қоздырылу әдістеріне байланысты классификацияланады. Генераторлар тәуелсіз қоздырылатын және өзіндік қоздырылатын болып екіге бөлінеді.

Өзіндік қоздырылатын генераторлар өзінің зәкірінен қоректенеді. Қосылу тәсіліне қарай өзіндік қоздырылатын генераторлар параллельді, тізбектей және аралас қоздырылатын болып бөлінеді. 

         Орамаларының шығысына қарай тұрақты ток машиналары келесідей белгіленеді:  Я1-Я2 - зәкір орамасы, Н1-Н2- тәуелсіз қоздырылу орамасы, Ш1-Ш2 - параллельді қоздырылу орамасы, С1-С2- тізбектей қоздырылу орамасы, Д1-Д2- қосымша полюстер орамасы, К1-К2- компенсациялау орамалары. Мұндағы 1 саны ораманың басын, ал 2 саны ораманың соңын білдіреді.

         Құрылысы бойынша қоздырылуы параллельді тұрақты ток машиналары тәуелсіз қоздырылатын машиналарға тән, оның зәкір орамасы роторда, қоздыру орамасы статорда орналасқан.

 

2.2 Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток генераторының сипаттамалары

        

         Электр машиналарының жұмыс қағидалары олардың сипаттамаларымен анықталады. Тұрақты ток генераторларының негізгі сипаттамалары: бос жүріс, жүктемелік, сыртқы және реттегіштік болып табылады. Көрсетілген сипаттамалар зәкірдің айналу жиілігі номиналды тұрақты кезінде    (n=nном=соnst) анықталады. Олар сипаттамаларды зертханалық та, есептеу түрінде де алуға болады.

 

2.2.1. Өзіндік қоздырылу сипаттамаларын зерттеу.

1.  Сұлбаны жинау (1 суретті қараңыз).

2.  Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26) тетіктері «выключено» күйінде екеніне,  түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7)   қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

3.  SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын жүйеге қосу.

4.  SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және жүргізгіштің контактілері арқылы L1, L2, L3 дроссельдерін тұйықтау.

5.  SA3 тумблері арқылы асинхронды қозғалтқыштың статор орамаларын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

6.  SA34 тумблерін «ПВ» күйіне орнату.

7.  SA30 ажыратып-қосқышын «PV1» күйіне, SA31 ажыратып-қосқышын «PW2» күйіне орнату.

8.  SA27 тумблері арқылы инверторды бақаруды «U/f=const» режімге қою.

9.  RP4 «Жиілікті тапсырыс» арқылы жиілікті  f=0Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау).

10.   SB1 арқылы асинхронды қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу.

11.   SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

12.   RP4 «Жиілікті тапсырыс» арқылы қозғалтқыштың айналу жиілігін ақырын көтере отырып, генератордың (М3 машинасы) ЭҚК-н зәкірдің әртүрлі айналу жиілігінде өлшеу, алынған мәндерді 1 кестеге енгізу.

 

1 к е с т е – Өзіндік қоздырылу сипаттамаларының берілгендері

1

2

3

4

5

6

n, айн/мин

 

 

 

 

 

 

U, В

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      RP4 «Жиілікті тапсырысы» арқылы инвертордың шығысындағы жиілікті нөлге дейін түсіру (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау);

-      SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

-      SB2 арқылы асинхронды қозғалтқышты инвертордың шығысынан ажырату;

-      «Торап» автоматын өшіру.

 

 

1 сурет  - Өзіндік қоздырылу сипаттамаларын зерттеу

 

2.2.2 Сыртқы сипаттаманы зерттеу.

1.  Сұлбаны жинау (1 суретті қараңыз).

2.  Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26) тетіктері «выключено» күйінде екеніне,  түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7)   қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

3.  SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын торапқа қосу.

4.  SA2 тумблері арқылы K3 жүргізгішін қосу және жүргізгіштің контактілері арқылы L1, L2, L3 дроссельдерін тұйықтау.

5.  SA3 тумблері арқылы асинхронды қозғалтқыштың статор орамаларын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша қосу.

6.  SA34 тумблерін «ПВ» күйіне орнату.

7.  SA30 ажыратып-қосқышын «PV1» күйіне, SA31 ажыратып-қосқышын «PW2» күйіне орнату.

8.  SA27 тумблері арқылы инверторды бақаруды «U/f=const» режіміне қою.

9.  RP4 «Жиілікті тапсырыс» арқылы жиілікті  f=0Гц орнату (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау).

10.   SB1 арқылы асинхронды қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу.

11.   SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

12.   RP4 «Жиілікті тапсырыс» арқылы асинхронды қозғалтқыштың роторының айналу жиілігін номиналдыға, тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток генераторының айналу жиілігіне дейін ақырын көтеру (М3 машинасы) (BR1 арқылы қадағалау).

13.   SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру.

14.   ШИП1 режімдерін орнату: SA20 «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 «Жылдамдық тапсырысы», SA22 «Қозғалтқыш режімі».

15.   SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу.

16.   RP1 «Тапсырыс» ШИП1 арқылы М3 қозғалтқышын номиналды жылдамдыққа дейін жүргізу (BR1 арқылы қадағалау).

17.   SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

18.   RP1 реттегіші арқылы ШИП1 және RP4 реттегіші арқылы М3 қозғалтқышының номиналды жылдамдығы кезінде, зәкір тогы нөлге тең болатындай инвертордың жиілігін табу.

19.   ШИП1 тапсырысын RP1 реттегіші арқылы төмендете отырып, зәкір тогын (амперметр PA5) және генератордың әртүрлі жүктеме тогының мәндері кезіндегі кернеуді (вольтметр PV3) өлшеу, алынған мәндерді 2 кестеге енгізу.       RP4 реттегіші арқылы инвертордың жиілігін көтере отырып, жылдамдықты тұрақты етіп ұстау.

2 к е с т е – Сыртқы сипаттаманың берілгендері

1

2

3

4

5

6

IIЯ, A

 

 

 

 

 

 

UUЯ, В

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

-      RP4 «Жиілікті тапсырысы» арқылы инвертордың шығысындағы жиілікті нөлге дейін түсіру (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау);

-      SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

-      SB2 арқылы асинхронды қозғалтқышты инвертордың шығысынан ажырату;

-      «Торап» автоматын өшіру.

Қозғалтқыштың параллельді қоздырылу және тәуелсіз қоздырылу сипаттамаларының ұқсастықтарына байланысты зертханалық жұмыста тек тәуелсіз қоздырылу сипаттамалары алынған.

 

3 Зертханалық жұмыс № 2. Қоздырылуы параллельді және тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышын зерттеу

 

          Жұмыстың мақсаты: қоздырылуы параллельді және тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышының құрылысымен танысып, оның сұлбаларын жинау барысында сипаттамаларын алу және теориялық мағлұматтарына тәжірибелік анықтама алу.

          Бос жүріс әдісі бойынша тұрақты ток қозғалтқышының ПӘК табуды үйрену.

          Тұрақты ток машиналарындағы шығындар түрлерімен танысу, олардың машинаның жүктемесіне қатысын түсіну.   

         ПӘК-нің машинаның жүктемесіне тәуелділігін түсіну.

 

3.1 Бос жүріс сипаттамасы

 

1. Сұлбаны жинау (1 суретті қараңыз).

         2. Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26, SA38) тетіктері «выключено» күйінде екеніне, түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

         3. SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын торапқа қосу.

         4. SA31 ажыратып-қосқышын «PV3» күйіне, SA33 ажыратып-қосқышын «-» күйіне орнату.

         5. SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату.

         6. SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу.

         7. RP3 «Ток тапсырысы» арқылы ШИП2 зерттелетін қозғалтқыштың қажетті тогының мәнін беру (РА6 құрылғысы арқылы қадағалау) (мысалы 0,4А).

         8. ШИП1 режімдерін орнату: SA20 тумблерін «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 тумблерін «Ток тапсырысы», SA22 тумблерін «Қозғалтқыш режімі» күйіне орнату.

         9. SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу.   

         10. RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы М3 қозғалтқышының зәкіріндегі кернеуді керек мәніне дейін көтеру (мысалы 250В), М3 қозғалтқышының зәкір тізбегінен 5-6 нүкте мәнін алып оны 3.1 кестеге енгізу.

         11. RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы М3 қозғалтқышының зәкіріндегі кернеуді көтеру (мысалы 20В) (PV3 арқылы қадағалау).

         12. Кернеудің мәнін (вольтметр PV3),  зәкір тогын (амперметр PA5) және қозғалтқыштың айналу жылдамдығын (жылдамдық көрсеткіші BR1) 1 кестеге енгізу.

         13. 12-13 бөлімдерін М3 қозғалтқышының зәкір кернеуін максималды мәніне дейін көтере отырып, бірнеше рет қайталау (250В дейін).

 

3.1 к е с т е– Бос жүріс сипаттамасының мәндері

Өлшенген

Есептелген

U0 В

Iа0  А

ω рад/с

n айн/мин

P10 Вт

PЭ0 Вт

Pщ0 Вт

P0 Вт

PВ Вт

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      RP1 «Тапсырыс» ШИП1 арқылы кернеуді нөлге дейін түсіру;

-      SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

-      SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

-       «Торап» автоматын өшіру.

 

3.1 сурет  – Бос жүріс сипаттамасы

 

3.2   Қысқа тұйықталу сипаттамасы

 

1. Сұлбаны жинау (2 суретті қараңыз).

         2. Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26, SA38) тетіктері «выключено» күйінде екеніне, түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

3. SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын торапқа қосу.

         4. SA31 ажыратып-қосқышын «PV3» күйіне, SA33 ажыратып-қосқышын «-» күйіне орнату.

         5. SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату.

         6. SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу.

         7. RP3 «Ток тапсырысы» арқылы ШИП2 зерттелетін қозғалтқыштың қажетті тогының мәнін беру (РА6 құрылғысы арқылы қадағалау) (мысалы 0,4А).

         8. ШИП1 режімдерін орнату: SA20 тумблерін «Тұйықталған БЖ қосу», SA21 тумблерін «Ток тапсырысы», SA22 тумблерін «Қозғалтқыш режімі» күйіне орнату.

         9. SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу.   

         10. RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы М3 қозғалтқышының айналу жылдамдығын нөлге теңеу (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау).

         11. SA2 тумблері арқылы К3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дросселдерін жүргізгіш тетіктері арқылы қысқа тұйықтау.

         12. SA27 тумблері арқылы инвертордың басқару режімін орнату.

         13. SB1 тетігі арқылы зерттелетін қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу.

         14. SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

         15. RP4 реттегіші арқылы инвертордың жиілігін М3 қозғалтқышының зәкір тогы 0,3А болатындай етіп, баяу көтеру (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау).

         16. Кернеудің мәнін (вольтметр PV3),  зәкір тогының мәнін (амперметр PA5) 2 кестеге енгізу.

         17. 16-17 бөлімдерін зерттелетін қозғалтқыштың инверторының жиілігін зәкір тогы 1,2Iн мәнінен аспайтындай етіп  көтеру (PA5 амперметрі арқылы қадағалау).

 

3.2 к е с т е– Қысқа тұйықталу сипаттамасының мәндері

Өлшенген

Есептелген

UК  В

IаК  А

Р Вт

r/a Ом

ra Ом

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      RP4 «Жиілікті тапсырысы» арқылы инвертордың шығысындағы жиілікті нөлге дейін түсіру (HZ1 құрылғысы арқылы қадағалау);

-      SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

-      SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

-      SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

-       «Торап» автоматын өшіру.

 

2 сурет – Қоздырылуы тәуелсіз және параллель тұрақты ток қозғалтқыштарын зерттеу

 

3.3 Реттегіштік сипаттама

 

Қозғалтқыштың реттегіштік сипаттамасы n айналу жылдамдығының Iв қоздыру тогынан U кернеудің және жүктеменің тұрақты кезіндегі  тәуелділігімен сипатталады. Берілген жұмыста реттеу сипаттамасы бос жүріс режімінде алынады.

 

Ескерту!

Зерттелетін қозғалтқыштың зәкір тогы 2Iн мәнінен аспауы тиіс.

Қозғалтқышты қызудан сақтау үшін зәкір тогында ұзақ жұмыс жасалынбауы керек.

 

1. Сұлбаны жинау (3 суретті қараңыз).

         2. Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26, SA38) тетіктері «выключено» күйінде екеніне, түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

3. SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын торапқа қосу.

         4. SA31 ажыратып-қосқышын «PV3» күйіне, SA33 ажыратып-қосқышын «-» күйіне орнату.

         5. SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату.

         6. SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу.

         7. RP3 «Ток тапсырысы» арқылы ШИП2 зерттелетін қозғалтқыштың 0,2А тогының мәнін беру (РА6 құрылғысы арқылы қадағалау).

         8. ШИП1 режімдерін орнату: SA20 тумблерін «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 тумблерін «Жылдамдық тапсырысы», SA22 тумблерін «Қозғалтқыш режімі» күйіне орнату.

         9. SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу.   

         10. RP1 «Тапсырыс» реттегіші арқылы зерттелетін қозғалтқыштың зәкіріне берілген кернеуді орнату (мысалы: 220В) (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау).

         11. RP3 «Ток тапсырысы» арқылы ШИП2 зерттелетін қозғалтқыштың қоздыру тогын көтеру (РА6 құрылғысы арқылы қадағалау) (мысалы: 0,1А).

         12. ШИП1 тапсырысын RP1 реттегіші арқылы қозғалтқыштың зәкіріндегі кернеуді 10 бөлімдегіде етіп реттеу (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау).

         13. Қоздыру тогының (амперметр PA5) және айналу жылдамдығының мәнін (жылдамдық көрсеткіші BR1) 3 кестеге енгізу.

         14. 11-13 бөлімдерін қозғалтқыштың қоздыру тогын максималды мәніне дейін көтеру.

 

3 к е с т е– Реттегіштік сипаттамасының мәндері

Iв,А

(PA6)

 

 

 

 

Ω, рад/сек

(BR1)

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      «Жылдамдық тапсырысы» арқылы қозғалтқыштың айналу жылдамдығын нөлге дейін түсіру (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау);

-      SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

-      SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

-       «Торап» автоматын өшіру.

 

3.4 Жұмыстық сипаттамалар

 

Қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары қозғалтқыштың n айналу жылдамдығының пайдаланылатын ток Iя, иін күш (момент) М және ПӘК η, Р2 пайдалы қуатынан, сонымен қатар кернеуі U=const және ток Iв=const өзгермейтін мәндеріне тәуелділігін көрсетеді.

Ескерту!

Зәкір тогы зерттелетін қозғалтқыштың 2Iн мәнінен аспауы қажет.

Қозғалтқышты қызудан сақтау үшін зәкір тогында ұзақ жұмыс жасалынбауы керек.

 

1. Сұлбаны жинау (3 суретті қараңыз).

         2. Тақтаны үшфазалы торапқа қосу (тақтаның сол жағында, астында орналасқан үш автоматты өшіруші «Торапты» қосу). Тақтаны қосар алдында түрлендіргіштерді басқаратын (SA23, SA24, SA25, SA26, SA38) тетіктері «выключено» күйінде екеніне, түрлендіргіштердің шығыс мәндерінің реттегіштері (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) сол жақ шеткі күйде екеніне, (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) қосымша ажыратып-қосқыштары өшірілген күйде екеніне және тақтада тек зерттеуге керек қосқаштардың бар екеніне көз жеткізу.

3. SA1 тумблері арқылы басқару сұлбасын торапқа қосу.

4. SA31 ажыратып-қосқышын «PV3» күйіне, SA33 ажыратып-қосқышын «-» күйіне орнату.

         5. SA2 тумблері арқылы К3 жүргізгішін қосу және L1, L2, L3 дросселдерін жүргізгіш тетіктері арқылы қысқа тұйықтау.

ТТҚ аса айдау.

         6. SA34 тумблерін «НВ» күйіне орнату.

         7. SA25 тумблері арқылы ШИП2 қосу.

8. RP3 «Ток тапсырысы» арқылы ШИП2 зерттелетін қозғалтқыштың қоздыру тогының мәнін 0,4А көтеру (РА6 құрылғысы арқылы қадағалау).

         9. ШИП1 режімдерін орнату: SA20 тумблерін «Тұйықталған БЖ өшіру», SA21 тумблерін «Ток тапсырысы», SA22 тумблерін «Қозғалтқыш режімі» күйіне орнату.

10. SA23 тумблері арқылы ШИП1 қосу.

         11. ШИП1 «Тапсырыс» RP1 реттегіші арқылы зерттелетін қозғалтқыштың зәкіріндегі кернеуді керек мәніне дейін көтеру (мысалы: 220В) (PV3 құрылғысы арқылы қадағалау).

         12. Қозғалтқыштың айналу жылдамдығын есте сақтау (BR1 арқылы қадағалау).

         13. SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру, RP1 реттегіші күйін өзгертпеу.

АҚ аса айдау

14. SA27 тумблері арқылы инвертордың басқару режімін «U=const» орнату.

15.  SВ1 тетігі арқылы асинхронды қозғалтқышты инвертордың шығысына қосу.  

         16. SA26 тумблері арқылы инверторды қосу.

         17. RP4 реттегіші арқылы қозғалтқыштың айналу жылдамдығы М3 қозғалтқышымен п.12 тең болатындай етіп  инвертордың жиілігін баяу көтеру (BR1 арқылы қадағалау).

 

Жұмыстық сипаттамаларын зерттеу 

18.  SA23 тумблері арқылы инверторды қосу.

19. RP4 «Жиілікті тапсырыс» инвертордың шығысындағы жиілікті түсіру арқылы қоздырылуы тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышының жүктемесін номиналды мәнге дейін көтеру (BR1 құрылғысы арқылы қадағалау) (машина М3).

20. RP1тапсырыс ШИП1 арқылы п11. сәйкес қозғалтқыштың зәкіріндегі кернеуді реттеу (PV3 арқылы қадағалау).

         21. Қозғалтқыштың қоздырылу тогын п.9 сәйкес RP тапсырысы арқылы қажет мәнге дейін ШИП2 реттеу (PА6 арқылы қадағалау).

         22. Зәкір тогының мәнін (амперметр PA5), кернеудің мәнін (вольтметр PV3), айналу жылдамдығын (HZ1 құрылғысы) анықтап 4 кестеге енгізу.

         23. зерттелетін қозғалтқыштың зәкір тогы 1,2Iн мәнінен аспайтындай етіп, жүктемені көтере отырып, 19-20п қайталу (РА4, PА5 амперметрлері арқылы қадағалау).

 

4 к е с т е  – Жұмыстық сипаттамалардың мәндері

Өлшенілді

                       Есептелді

Iа А

U В

ω рад/с

n об/мин

Δnном%

P1 Вт

PЭа Вт

PЭщ Вт

Pэм Вт

Pд Вт

P2 Вт

h

Mэм Н×м

M2 Н×м

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тәжірибені бітірген соң:

-      SA26 тумблері арқылы инверторды өшіру;

-      SA23 тумблері арқылы ШИП1 өшіру;

-      SA25 тумблері арқылы ШИП2 өшіру;

-       «Торап» автоматын өшіру.

 

Қозғалтқыштың зәкір тогының және кернеуінің әр мәндеріне зерттелетін қозғалтқыштың  жұмыстық сипаттамаларын алу.

 

3.5 Бақылау сұрақтары

 

3.5.1 Қоздырылуы тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышының құрылысы және жұмыс істу принципі.

3.5.2 Қоздырылуы тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышын жүргізу. Зертханалық жұмыс барысында жүргізудің қандай әдісі қолданылды?

3.5.3 Қоздырылуы тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышының зәкіріндегі кернеудің теңдеуін жазыңыз?

3.5.4 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының кернеуінiң теңдеуiнен зәкiрдiң тогының және айналу жылдамдығының теңдеуін алыңыз.

3.5.5 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының іске қосу тогы нелiктен зәкiрдің номиналды тогынан едәуiр асады?

3.5.6 Неліктен қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының жүктемесі көбейген сайын айналу жылдамдығы?

3.5.7 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының электрмагниттiк моменттiң формуласын жазыңыз. Электрмагниттiк моменті анықтайтын шамаларды түсiндiрiңiз.

3.5.8 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының электрмагниттiк моментінің қуаттан және зәкiрдiң бұрыштық жылдамдықтан тәуелдiлiгiн жазыңыз.

3.5.9 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышындағы қуат шығындарын атаңыз. Тұрақты және айнымалы шығындарын атаңыз?

3.5.10 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының ПӘК теңдеуін жазыңыз. ПӘК жүктемеден тәуелділік сипаттамасын сызыңыз.

3.5.11 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының ПӘК қандай жағдайларда максималды мәнге жетеді?

3.5.12 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышының зәкірінің айналу бағытын қалай өзгертуге болады?

3.5.13 Қоздырылуы тәуелсiз тұрақты ток қозғалтқышы номиналды жүктемемен жұмыс істеуде. Егер қозу тiзбегінде үзiлу болса онымен не болады?

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Копылов И.П. Электрические машины.-М.: Высшая школа. –Логос. -2000. -607 с.

2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В двух томах. 3-е издание. - М.: Издательский дом МЭИ. -2006. -652(656) с.

3. Кацман М.М. Электрические машины. 5-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Издательский центр «Академия». -2003.-496 с.

4. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. -  М.: Издательский дом МЭИ. 2006. -320 с.

5. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. - ч. 1,2. -М.: Высшая школа.-1987.

6. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. - ч.2 Машины переменного тока.- Л.: Энергия, 1973. - 412 с.

7. Пиотровский Л.М., Васютинский С.Б., Несговоров Е.Д. Испытания электрических машин. -ч.1.- М., Л.: Госэнергоиздат, 1960.-181с.

8. Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу.- М.: Высшая школа. -1983.- 215 с.

 

Мазмұны

 

1 Зертханалық тақтаның (стендтің) сипаттамасы                                        3

1.1   Зертханалық стенд құрылысы                                                                 3

1.2   Стенд жұмысының ерекшеліктері                                                           6

1.3   Қауіпсіздік ережелерінің нұсқауы                                                           7

1.4   Жұмысқа дайындық және орындалу реті                                               7

2 Зертханалық жұмыс №1.  Қоздырылуы параллельді тұрақты ток генераторын зерттеу               9        

2.1 Жалпы мағлұматтар                                                                                  9

2.2 Тәуелсіз қоздырылатын тұрақты ток генераторы сипаттамалары       9

3 Зертханалық жұмыс № 2. Қоздырылуы параллельді және тәуелсіз тұрақты ток қозғалтқышын зерттеу            13

3.1 Бос жүріс сипаттамасы                                                                           13

3.2 Қысқа тұйықталу сипаттамасы                                                              15

3.3 Реттегіштік сипаттама                                                                            17

3.4 Жұмыстық сипаттамалар                                                                       18

3.5 Бақылау сұрақтары                                                                                 20

Әдебиеттер тізімі                                                                                           22