Есептеу-графикалы жмысты орындауа арналан дістемелік нсау

Коммерциялы емес акционерлік оам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

нерксіп ондырыларыны электржетегі жне

автоматтандырылуыкафедрасы

ЭЛЕКТРМЕХАНИКА ЖНЕ ЭЛЕКТР ТЕХНИКАЛЫ ЖАБДЫТАРЫ

5В071800 – Электр энергетикасы мамандыыны

барлы оу трлеріні студенттері шін есептеу – графикалы жмысты орындауа арналан дістемелік нсау

Алматы 2011

РАСТЫРУШЫЛАР: М.А. Мустафин, Р.М. Шидерова, С.Б. Алексеев, Н.К. Алмуратова. Электрмеханика жне электр техникалы жабдытары. 5В071800 – Электр энергетикасы мамандыыны барлы оу трлеріні студенттеріне арналан есептеу – графикалы жмысы .

– Алматы: АЭжБУ, 2011. - 12 б.

дістемелік нсауда есептеу – графикалы жмысын орындауды жалпы жадайлары, рсімдеу жне орындау реттері келтірілген.

дістемелік нсау 5В071800 – Электр энергетикасы мамандыыны барлы оу трлеріні студенттеріне есептеу – графикалы жмысын орындауа арналан.

Сур.7, кес.7, дебиеттер – 5 аталу

Пікір беруші: техн. ыл. д-р., проф. К.К. Жумагулов

“Алматы энергетика жне байланыс университетіні” коммерциялы емес акционерлік оамыны 2010 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

Электр механикасы

Электр механикалы трлендіргіштер нерксіпте, ауыл шаруашы-лыында, авиацияда, клікте, скери істе, трмыста жне азіргі заманы автоматты басару жйесінде жне синхронды байланыс жйелерінде те ке олданыс тапты. Осыдан байайтынымыз, электр механикалы теория негіздері біліміні барлы электр техникалы мамандыыны студенттері шін маыздылыы.

Курсты негізгі блімдерін игеруді бастау алдында электрлік машиналар трлерін жне конструкциясын толыымен ып алу керек жне жмыс істеу принципін тсіндіре білу керек жне де энергияны электрлік жне электр механикалы трлендірілу процесі негізделген электр техниканы негізгі задарын айталау.

Есептеу-графикалы жмыс шін тапсырмаларды растыранда, электр механикалы трлендіргіштерді р трлі трлері шін жалпы сратарды арастыру керек. Олара электрлік машиналарды жмыс істеу принципі мен рылысы, олдану рісі жне айнымалы ток машинасы теориясыны жалпы сратары атысты.

Тапсырма

Есептеу-графикалы жмыс екі блімнен трады:

а) тапсырмаа сйкес электрлік машинаны жмыс істеу принципі жне олдану рісі;

б) ораманы слбасы.

Нсаны тадау

Тапсырма нсалары келесі кестелерден 1.1, 1.2 жне 1.3, студентті фамилиясыны бірінші рпі мен сына кітапшасыны нмірі бойынша тадалады.

а) тапсырмасыны нсасы 1.1 кесте бойынша тадалады

1.1 К е с т е

Фамилиясыны бірінші рпі	Нсалар
А,Б,В,Г	Трансформаторлар
Д,Е,Ж,З	Траты ток машинасы
И,К,Л,М	Асинхронды машиналар
О,П,Р,С	Турбогенераторлар
Т,У,Ф,Х,Ц,Ч,Ш,Щ,Э,Ю,Я	Гидрогенераторлар

б) тапсырмасыны нсасы 1.2 жне 1.3 кестелер бойынша тадалады

1.2 К е с т е

Шифрыны соысыны алдындаы сан	Нсалар
0,2,3,4,5	Екіабатты орам
6,7,8,9	Бірабатты орам

1.3 К е с т е

Шифрды соы саны	р полюс теріні саны	q фаза жне полюске паза саны	Параллель орналасан бтатарды саны а
Бірабатты орам	Екіабатты орам
			0,5
			0,6
			0,7
			0,8
			0,9
			1,1
			1,2
			1,3
			0,8
			0,7

Есептеу-графикалы жмысты орындауа арналан дістемелік нсау

Айнымалы то машиналарыны жмыс істеу процесстері р трлі боланмен, екі типтегі машиналар шін жалпы жадай атары бар. Сол шін, асинхронды жне синхронды машинаны оып йрену бастамай трып, келесі сратарды арастыру керек:

- айналып тран магнит рісіні пайда болу принципі;

- статор орамыны рылысы;

- статор орамына керекті ЭК-ті енгізу;

- статор орамыны МК анытау;

- индуктивті кедергіні есептеу;

- ыздыру жне суыту.

ЭК мен МК жасау орам рылысымен тыыз байланыста, сондытан бл сратар бірге арастырылады. Сонымен атар, бл блімде: пазалы ЭК жлдызша трызылуы; бірабатты, екіабатты орамдарды орындалу принципі жне олара ЭК енгізілуі; адамны ысартылуыны жне ЭК лмешіне паза бойынша орамдарды таралуы оытылуы керек. Орам рылысынан МК исыыны формасы туелді. детте, бл исыты ммкіндік бойынша синусоидаа жаын болуына жол береді. Сонымен атар, статор орамындаы катушкада индуктивтендірілген ЭК синусоидалы трге жаын болады, яни, исытаы жоары гармоникалар аз. Жне де, негізгі жне жоары гармоникалы ЭК рнегіні шыу жолын білу керек.

Студентті есептеу-графикалы жмысты орындауа дайынды кезіндегі теориялы материалды йрену дегейі, келесі сратара толыымен жауап алынанда белгілі болады:

- орамны ысару жне таралу коэффициенті дегеніміз не?

- екіабатты орамны артышылыы неде?

- андай жадайларда таралу, ысару жне паза скостары бірге те болады?

- пазаны ашылуы ауа саылауына алай сер етеді?

- орамны ЭК жиілігі жне исыты формасы, лшемі неден туелді?

- орамны МК айналу жылдамдыы тор жиілігі мен полюстер санынан алай туелді?

- айналып тран магнит рісі алай пайда болады?

- электр машиналарыны андай ауа ауыстыру жйелері бар?

Дебиеттер тізімі

1. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. – 3-е изд. испр. – М.: Высшая школа, 2002. – 608 с.

2. Вольдек А.И. Электрические машины переменного тока. Учебник для вузов. -СПб.: Питер, 2007. – 352 с.

3. Вольдек А.И. Введение в электромеханику. МПТ и трансформаторы. Учебник.:– СПб.: Питер, 2007. – 320 с.

4. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. - М.: Энергия, 1980.- 986 с.

5. Копылов И.П. Электрические машины. – М.: Высшая школа, Логос, 2000. – 607 с.

6. Вольдек А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978.- 832 с.

7. Копылов И.П. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2002.

9. Абрамов А.И., Иванов-Смоленский А.В. Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Учебник для вузов. – М.: Высшая школа. 1978. – 312 с.

10. Абрамов А.И. и др. Проектирование турбогенераторов. Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа. 1990. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч.I.- Л.: Энергия, 1972.- 544 с.

Электржетегі

азіргі замандаы электр жетегінде электр озалтышы, электр энергиясыны жартылай ткізгішті трлендіргіші (масыла, асинхронды озалтыштар шін жиілік трлендіргіші) жне басару жйесі болады. Асинхронды озалтыштар кеінен таралан, сенімді жне ны да те жоары емес, пайдалану сапасы да жасы. Электрониканы жасы дамуыны жне жиілікті ымбат емес трлендіргіштеріні пайда болуыны арасында асинхронды озалтыштарды ке диапазондаы айналу жылдамдыын реттеуге ммкіндік бар. Асинхронды озалтыштар шін жиілік трлендіргішіні нарыыны тез жоарылауы – бірнеше килоампер тока, бірнеше киловольта дейін есептелген кернеуге жне 30кГц немесе одан жоары коммутациялы жиілігі бар, IGBT транзисторларыны (Insulated Gate Bipolar Transistor – ысырмалары ошауландырылан биполярлы транзистор) базасындаы кштік жартылай ткізгіш модульдерді – жаа элементтік базасыны пайда болуына байланысты.

Асинхронды озалтыш электр жетегіні е кп таралан жне жаппай олданылатын трі болып табылады. Асинхронды озалтышы бар барлы жетектерді озалыса келтіру шін олданылатын электр энергиясыны жалпы клемі, барлы ттынылатын электр энергиясыны 50 пайызынан арты.

Статор полюс жптарыны санын, оректейтін кернеу амплитудасын, оректейтін кернеу жиілігін згерту арылы асинхронды электр озалтышыны роторыны жылдамдыын реттеуге болады.

Келтірілген кернеуді амплитудасын жне жиілігін згертуге ммкіндік беретін рылылар – жиілікті жартылай ткізгіштік трлендіргіштері, асинхронды электр озалтышыны айналу жылдамдыын реттеу шін кеінен олданылады. Жиілікті реттеуді арапайым жадайында айналу жылдамдыын басару шфазалы орек кзіні кернеу амплитудасын жне жиілігін згерту жолымен іске асырылады. зіміз білетіндей, асинхронды озалтыш жылдамдыын реттеу, статора келтірілген кернеуді жиілігін згерту арылы да жылдамдыты номиналдыдан жоары кезінде де ммкін. Жиілікті номиналдыдан тмендеткендегі реттеу кезінде машинаны магнит аыны згермейтін (е арапайым жадайда U/f=const) жиіліктік басаруды (асинхронды озалтышты статорына келтірілген оректеуші кернеуді амплитудасыны жне жиілігіні арасындаы атынас) заын тадауа болады. Онда озалтышты максималды моменті згермейді, жне осылайша жктемені згермейтін моменті кезінде реттеуді барлы аралыындаы жк тиейтін асиетіні тратылыы амтамасыз етіледі. Аралы контурлы траты токты жиілік трлендіргіштерінде болуы ммкін жиілікті номиналдыдан жоары реттелуі кезінде, оны мні номиналды дегейде кернеу амплитудасы згермейтін болып алатындытан, озалтышты магнит аыныны тмендеу режімі орын алады. Жиілік трлендіргіштеріні екі негізгі трлері бар: тікелей байланысты жне аралы контурлы траты то. Бірінші жадайда синусоидалы форманы шыыс кернеуі трленген кіріс кернеуіні синусоида блімшелерінде ралады. Сонымен атар шыыс кернуіні максималды мні орек торыны жиілігіне те болуы ммкін емес. Бл типтегі трлендіргіш шыысындаы жиілік детте 0-ден 25-33 Гц аралыында жатады. Біра аса кп таралуды кернеу инверторыны базасында орындалан аралы контурлы траты тоты жиілік трлендіргіштері алды. Мндай трлендіргішті рылымды слбасы 1-суретте крсетілген. Торды айнымалы кернеуі диодты тзеткішті кмегімен жасалады, сосын аралы шынжырды индуктивті-сыйымдылыты фильтрінде тегістеледі. Жне, сонымен атар, детте шыыс каскады IGBT-модуль негізінде орындалатын инвертор шыыс сигналыны кернеуі мен жиілігіні ажетті мндерін амтамасыз ете отырып, траты тотан айнымалыа кері трлендіруді іске асырады. Инверторларда кбінесе жоарыжиілікті ке-импульсті модуляция (КИМ) дісі олданылады. Бл жадайда трлендіргішті шыыс сигналы траты амплитуда жне индуктивті жктемедегі синусоидалы то жасайтын, статор орамы сияты болып келетін, затыы згергіш кернеу импульстеріні кезектесуін сынады (2 суретті ара).

1сурет – Аралы контурлы траты тоты жиілік трлендіргішіні рылымды слбасы

кернеу

2 сурет – Жиілік трлендіргішіні шыыс сигналы