Презентация: Электрлік машиналар

Жоспар:
Кіріспе.Электр машинасы
Синхронды машиналар
Құрылысы мен жұмыс істеу принципі
Синхронды қозғалтқыштың реактивті қуатын реттеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі

Электр машинасы – механикалық  энергияны электр энергиясына және керісінше немесе параметрлері белгілі  электр энергиясын басқа параметрлі электр энергиясына түрлендіретін  машина.Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін конструкциясын жалғау схемаларын және қолданыстағы физика заңдарын қарастырады.
Электрлік машина жасау XIX ғ. ортасында дами бастады. Электр машиналардың бастапқы даму кезеңі тұрақты токпен байланысты. Бұның түсіндірілуі, яғни электр энергиясының тұтынушылары ретінде тек тұрақты токта жұмыс істейтін құрылғылар (доғалы шамдар, гальванопластикалық құрылғылар және т.б.) болды.
Электрлік машиналар туралы жалпы мағлұматтар
Электр машинасының әрекеті электрмагниттік құбылысын пайдалануға негізделген. Механикалық энергияны электр энергиясына  түрлендіретін электр машинасы генератор деп аталады. Барлық электрлік энергия электрстансияларында  орнатылған айнымалы токтағы (синхронды) генераторлармен өндіріледі. Электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру қозғалтқыштармен іске асырылады. Кез келген электрлік машинаны генератор негізінде және электрлік қозғалтқыш негізінде пайдалануға болады.
Электр машинасының әрекет ету принципі
Егер тұрақты магниттердің полюстерінің магнит өрісіне немесе электрмагниттердің N және S өткізгіш орнатса және оған сыртқы қандай да бір күшпен F1 оны айналдырса, онда ЭҚК пайда болады e= BlVsina=BlV мұнда: B- өткізгіштің тұрған жеріндегі магниттік индукция;  l-өткізгіштің ұзындығы (оның магнит өрісінде тұрған бөлігі); V-өткізгіштің магнит өрісіндегі ығысу жылдамдығы; a-магниттік индукция және өткізгіштің ығысу жылдамдығы арасындағы векторлар бұрышы
Өткізгіште индукцияланатын ЭҚК бағыты, оң қол ережесімен анықталады (көременнен сызба жазықтығының артына). Егер өткізгіш қандай да бір энергияны тұтыну кедергісіне тұйықталса, онда пайда болған тізбекте ЭҚК әсерінен I ток жүреді, оның бағыты ЭҚК бағытына сәйкес келеді. Нәтижесінде өткізгіш тогымен полюстердің магниттік өрісімен өзара әрекетінен электрмагниттік күш пайда болады  Fэм=lBI, оның бағыты сол қол ережесімен анықталады. Бұл күш F1 күшіне қарсы бағытталған және Fэм= F1 болғанда өткізгіш тұрақты жылдамдықпен ығысады. Сонымен өткізгішті ығыстыруға жұмсалатын механикалық энергия, сыртқы тұтынушылардың кедергісіне берілетін түрленген электр энергиясында, машина генераторлық режімде жұмыс істейтін болады.
Синхронды машиналар
Синхронды машина - бұл айнымалы токтың машинасы. Синхронды машиналарда ротордың айналу жылдамдығы стартордың айналмалы өрісінің айналу жылдамдығына тең. Осы себептен мұндай машиналар  синхронды деп аталады.
Осы күнгі электр станцияларында электр энергиясын будың немесе гидравикалық турбиналардың көмегімен айналдырылып, қозғалысқа келтірілетін синхронды генераторлар береді.Бірінші жағдайда синхронды генераторлар турбогенераторлар деп, ал екінші жағдайда - гидрогенераторлар деп аталады. Бұлар айнымалы токтың ен ipi машиналары. Қазіргі таңда, Ресейде, Кострома ГРЭС-інде қойылған турбогенератордың қуаты 1200 МВт, кepнeyi 24 кВ. Саян - Шушенск СЭС-ның қуаты 640 МВт. Автономды жұмыс жасайтын электр станцияларында (алыс жерге орналасқан ағаш дайындауда, таулардағы кәсіп орындарында) синхронды генераторлардың қуаты онша үлкен болмайды, олар дизeльдi қозғалтқыштармен немесе газ турбиналарымен айналдырылады. Қуаты жоғары дизельді генераторлар теңіз кемелерінде қолданылады.
Синхронды машиналарды қозғалтқыштар ретінде де қолданады. Синхронды қозғалтқыштардың айналу жиіліктері тұрақты, сондықтан да оларды айналу жиілігін реттеуді қажет етпейтін жағдайда немесе жиілік тұрақты болуға тиіс болғанда қолданылады. Синхронды қозғалтқыштардың қуаты үлкен (50 кВт-тан бірнеше ондаған мың киловатка дейін) болады. Оларды металлургия заводтарында, шахталарда және басқа да қуатты насостарды, компрессорларды, үздіксіз реттелмейтін прокат стандарында да және т.б. қозғалысқа келтірілген жұмыс жасау үшін қолданады. Олардың энергетикалық көрсеткіштеpi өте жоғары (қуат коэффициенті, п.э.к-i) сондықтан бұлар ic жүзінде қолданылу облыстарында басқа электрлік машиналармен салыстырғанда бәсекеден тыс тұрады.
Синхронды машинаның статорында үш фазалы орам орналасқан, роторда түйіспелі шығыршық және щетка арқылы тұрақты токпен қоректенетін электромагниттер (полюстер) орналаскан. Машинаны қоздыратын, магнит ағынын тудыратын, электромагниттердің орамы коздыру орамы деп аталады. Синхронды машинаның статорыныц асинхронды машинаның статорынан еш айырмашылыгы жоқ, яғни үш (екі полюсті машинада) алты (төртполюстіккте) немесе одан да көп катушкалар бip - бipiмeн салыстырғанда тиісті бұрыштарға ығыстырылған.
Синхронды машиналарға тән бір ерекшелік қоздыру тогын өзгерту арқылы олардың желіге беретін реактивті қуатын реттеуге болатындығы. Бұл жағдай синхронды қозғалтқыштарды асинхронды қозғалтқыштардың жұмысы үшінкеректі реактивті қуаттың көзі ретінде пайдалануға болатындығын көрсетеді. Осы мақсатта қолданылатын синхронды қозғалтқыштарды синхронды қарымталаушылар деп атайды.
Қуаты аз синхронды машиналар
Қуаты аз синхронды қозғалтқыштардың қоздыру орамасы болмайды, сондықтан да оларда тұрақты кернеу көзі, түтікшеле мен түйіскілік сақиналар қолданылмайды. Бұл олардың сенімділігінің және ұзақ уақыт жұмыс істей алатындығының кепілі деуге болады. Қуаты аз синхронды қозғалтқыштар негізінен бір фазалы да, ал старторының құрылысы жағынан бір фазалы асихронды қозғалтқыштан айырмашылығы болмайды.
Тұрақты магнитті роторлы қозғалтқыш
Тұрақты магнитті роторлы (роторы тұрақты магниттен жасалған) қозғалтқыштарда ротор магнитті қатты материалдан жасалады. Мұндай роторды бір рет қана импульсті өрісте магниттейді. Ротор полюстерінің ұштамаларында қысқа тұйықталған жіберу  орамалары болғандықтан, мұндай қозғалтқыштың әрекет ету парқының қуатты синхронды қозғалтқыштардың әрекеттік  парқынан ешқандай айырмашылығы болмайды.
Реактивті синхронды қозғалтқыш
Кейбір қуаты аз қозғалтқыштарда айналдырушы моментті, ротордың өзіндік магнит өрісі болмаса да, тудыруға болады. Мұндай қозғалтқыштарды реактивті синхронды  қозғалтқыштар деп атайды. Реактивті  синхронды қозғалтқыштардың роторын радиустың бағытында бірнеше жерден теседі де, оларды балқытылған алюминийй құйып, бітеп тастайды. Мұндай ротордың радиусының бағытында магниттік кедергісі әр түрлі болады. Стартордың айналмалы магнит өрісі алюминий шыбықтарда ЭҚК, ал ол ток тудырады.
Қорытынды
Синхронды машиналардың желіге беретін қоздыру тогын өзгерту арқылы олардың реактивті қуатын реттеуге болады. Осы арқылы әртүрлі қуаттағы машиналар жасалып шығарылады, Қуатты аса жоғары машиналарды жасауда қозғалмайтын якорь қолданылады. Қазіргі таңда қуаты ондаған мың ваттан асатын машиналар белгілі.