Сызықты жәНЕ сызықты емес тізбектердің теориясы «Электр техникасының теориялық негіздері»



жүктеу 490.8 Kb.
бет1/3
Дата09.06.2016
өлшемі490.8 Kb.
  1   2   3
Казахстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Энергетикалық факультеті
Электртехникасының теориялық негіздері кафедрасы
СЫЗЫҚТЫ ЖӘНЕ СЫЗЫҚТЫ ЕМЕС ТІЗБЕКТЕРДІҢ ТЕОРИЯСЫ
«Электр техникасының теориялық негіздері» пәні бойынша электртехникалық мамандықтардың студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған оқу - әдістемелік құрал 2 бөлім

Павлодар


УДК 621.3. 011.7 (07)

ББК 31.211 Я 7

С 94
С.Торайғыров атындағы ПМУ Ғылыми кеңесі ұсынған
Пікірсалушы: т.ғ.к., доцент Мендыбаев С.А.
Құрастырушылар Р.М. Мустафина, Н.И. Глухова, Г.М. Мустафина, А.С. Жумадилова
С 94 Сызықты және сызықты емес тізбектердің теориясы: зертханалық жұмыстарды орындауға арналған оқу - әдістемелік құрал/  Павлодар, 2006.  39 б.

Осы оқу-әдістемелік құралда электр техникасының теориялық пәні бойынша жасалатын зертханалық жұмыстар бейнелеп түсіндірілген. Әдістемелік құралға сызықты электр тізбектерінің ауыспалы үрдістері, сызықты емес электрлік және магниттік тізбетері кірген.


УДК 621.3. 011.7 (07)

ББК 31.211 Я 7

© Мустафина Р.М., ГлуховаН.И., МустафинаГ.М.,

Жумадилова А.С., 2006

©С.Торайгыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2006


БЕКІТЕМІН

Оқу жұмысы жөніндегі проректор


________________ Н.Э.Пфейфер

2006 ж. «___»________________




Құрастырушылар: профессор, т.ғ.к. Р.М. Мустафина, аға оқытушылар:


Н.И. Глухова, Г.М. Мустафина, А.С. Жумадилова.

.




Электртехникасының теориялық негіздері кафедрасы



Кафедра мәжілісінде бекітілген 200_ ж. «___»______ №__ хаттама

Кафедра меңгерушісі ______________________А.Д.Тастенов

Энергетикалық факультетінің оқу-әдістемелік кеңесімен құпталды 200_ ж. «___»____________№__хаттама


ӘК төрағасы _________ М.М. Кабдуалиева «___»__________200_ ж.

(қолы)
КЕЛІСІЛДІ

Факультет деканы _________ А.П.Кислов «___»___________200_ж.

(қолы)
СМБ

норма бақылаушысы _________Г.С.Баяхметова «___»________200_ж.

(қолы)


ОӘБ ҚҰПТАЛДЫ

ОӘБ бастығы_________Л.Т. Головерина «___»___________200_ж.

(қолы)

Кіріспе

«Электр техникасының теориялық негіздері» пәні бойынша зертханалық сабақтар теориялық білімді бекітудің негізгі түрі болып саналады, ол студенттерге электрлік тізбектердің әр түрлі режимдерін эксперименталды зерттегенде теориялық жағдайлардың әділеттілігін тәжірибелік тексеруге мүмкіндік береді.

Зертханадағы оқу үрдісі үш кезеңге бөлуге болады:

а) зертханалық жұмысқа дайындалу және берілген тақырыпқа сәйкес теориялық материалды оқу;

б) эксперимент өткізіп, тәжірибелік мәліметтерді алу;

в) эксперимент нәтижелерін сараптау және есептеулерді шығарып зертханалық жұмыстың есеп қағазын дайындау.

Әдістемелік құрал зертханадағы оқу үрдісінің жоспары негізінде ЭТН курсының бағдарламасына сәйкес жасалған және курстың екі негізгі бөлімі кірген (сызықты электр тізбектеріндегі ауыспалы үрдістер, сызықты емес электрлік магнит тізбектері).

1 Зертханалық жұмыс

Жиіліктің үш есе күшейткіші

Жұмыстың мақсаты: жиіліктің ферромагнитті үш есе күшейткіші мысалында сызықты емес бірфазалы тізбектердің қасиеттерін зерттеу.

1.2 Қысқаша теориялық мәліметтер


Қоректену кернеудің жиілігін өндірістіктен асырып, электр энергияның шығындалуын маңызды жоғарлатпай, кейбір электрлік аппараттардың көлемін күрт азайтуға болады. Мысалы, тасымалды электр құралдары және 150-400 Гц кернеу жиілігімен жұмыс істейтін дәнекер аппараттары 50 Гц жиілікпен жұмыс істейтін аппараттарға қарағанда 2 – 3 есе жеңіл және жинақты етіп жасалады.Ол үшін бір жиілікті басқа жиілікке түрлендіретін түрлендіргіштерді қолданады және оларды жиіліктің көбейткіші деп атайды.

Барлық ферромагниттік көбейткіштердің жұмыс принципі синусоидалы кернеуді құрамында негізгі және оған сәйкес жиіліктері бар мерзімдік синусоидалы емес кернеуге түрлендіруден негізделген. Әр түрлі конструктивті шешімдер арқылы көбейткіштің шығысында керекті жиілікті кернеуді алуға болады, ал қалған жиіліктердің кернеулері, соның ішінде негізгі, толық немесе өте қатты басылынады.

Жиіліктің үш есе күшейткіші деп шығысындағы кернеу жиілігі кірісіндегі кернеудің жиілігінен үш есе үлкен болатын құрылғыны айтады.

Жиіліктің бірфазалы ферромагниттік үш есе күшейткішінің жұмыс принципінжәне құрылымын қарастырайық. (1.1 сурет).



1.1 Сурет  Жиіліктің бірфазалы ферромагниттік үш есе күшейткішінің принципиалды сызбасы
Үш есе күшейткіш екі трансформатордан тұрады, оның біреуі сызықты вольтамперлік сипаттамаға (ауа саңылауы бар магнит сымымен), ал екіншісі сызықты емес вольтамперлік сипаттамаға (ауа саңылауы жоқ магнит сымымен) ие. Трансформатордың бірінші реттік ормасы тізбектей келістіріліп, ал екінші реттік орамасы тізбектей, бірақ қарама – қарсы қосылған. Бірінші реттік орамаға өндірістік жиілікті кернеу беріледі. Кіріс кернеу келесі заң бойынша өзгереді деп санайық
u = Umsin(wt + π/2). (1.1)

Үш есе күшейткіш трансформаторларының бірінші реттік орамасы бар тізбек үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеудің түрі


(1.2)
r1 мен r2 активті кедергілерін және 1 мен 2 ағын ілінісін есептемей келесіні аламыз
(1.3)
мұнда 1 мен 2 – трансформатордың бірінші және екінші реттік орамаларындағы ағын ілінісі.

(1.3) теңдеудің оң және сол жағын интегралдап, бастапқы нөлдік шарт кезінде алатынымыз



(1.4)
яғни, бірінші реттік ораманың ағын ілінісінің қосындысы синусоидалы емес болса да, синусоидалы заңмен өзгереді.

Әр ағын іліністің түрін анықтау үшін 1.2 суретінде 1f1(i) – сызықты трансформатордың веберамперлік сипаттамасы, 2f2(i) – сызықты емес трансформатордың веберамперлік сипаттамасы және де олардың қосындысы Ψ12=f(i) салынған.

Қосынды ағын іліністің Σsint жартылай мерзімі f(i) тәуелділігі салынған -i координат өсінің сол жағында көрсетілген. Сол суретте, Σf(i) қосындылық веберамперлік сипаттама және Σsint синусоида бойынша бірінші орамадағы токтың жартылай мерзімді i(wt) және трансформатордың сызықты ψ1(wt) және сызықты емес ψ2(wt) орамаларындағы ағын ілінісінің жартылай мерзімді қисықтары салынған.


1.2 Сурет  Ток пен ағын іліністің лездік міндерінің графикалық суреті


Егер, ψ1(wt) мен ψ2(wt) Фурье қатарына жіктесе, онда сызықты және сызықты емес трансформаторында ағын ілінісінің бірінші гармоникалары фаза бойынша сәйкес келеді, ал үшінші гармониканың фазасы қарама – қарсы болады. Үшіншіден жоғары гармоникаларды есептемесек келесіні жазуға болады

(1.5)



мұнда , - сызықты және сызықты емес трансформатордың ағын ілінісінің бірінші гармоникасының амплитудалары;

, - сәйкесінше үшінші гармониканың амплитудалары.

Негізгі және үшінші гармониканың жиіліктерінің магнит ағындарының ағын ілінісін өзгерткен кезде екі трансформатордың екінші реттік орамасында жиіліктері сондай болатын ЭҚК туады. Орамадағы кернеулер анықталады және мен трансформациялау коэффициенттерін ескеріп трансформатордың екінші реттік кернеулерін аламыз


=

(1.6)




Трансформатордың екінші реттік орамалары қарама – қарсы қосылғандықтан үш есе күшейткіштің шығыс кернеуі екінші реттік кернеулердің айырымына тең

+ (1.7)

Үш есе күшейткіштің құралымындағы W1, W2, W 1, W 2 орам сандары кейбір мәндері үшін және бірінші реттік кернеудің мәніне сәйкес келетін Um өтеу кернеуі деп аталатын аламыз


(1.8)
Осы шарттар кезінде үш есе күшейткіштің шығысындағы негізгі жиіліктің кернеуі толық өтеледі және үш есе күшейткіштің қыспақтары арасында тек қана үш есе күшейтілген жиіліктің қосындылық кернеуі болады
(1.9)

  1   2   3


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет