Тұрақты тоқ машиналары

Тұрақты тоқ машиналары

1. Тұрақты тоқ машиналарының қолданылу аймақтары және құрылысы.

2. Тұрақты ток генераторының әрекеттік парқы.

3. Якорьдің ЭҚК-і және электрлік күйінің теңдеуі.

Тұрақты тоқ машиналары қуатымен бірдей айнымалы тоқ машиналарына қарағанда үлкен жүргізіп жіберу моментін тудырады және олардың айналу жиілігін қарапайым тетіктермен біртіндеп реттеуге болады. Міне осы артықшылықтарының арқасыңда тұрақты тоқ машиналары өндірістің әртүрлі салаларында қолданылып келеді.

Тұрақты тоқ машиналары генераторлар және қозғалтқыш болып бөлінеді. Генераторларда механикалық энергия жұмсап электр энергиясы, ал қозғалтқьштарда электр энергиясын пайдаланып механикалық энергия алынады.

Тұрақты тоқ машиналары металл сығымдау тұрықтарында, автомобиль, ұшақ, троллейбус, трамвай, электрлік локомотивтердің электр қондырғыларында (генераторлар және қозғалтқыштар ретінде), пісірістіру жұмыстарында (генераторлар) қолданылады. Бұдан басқа тұракты тоқ машиналары автоматы басқару құрылғыларында және әртүрлі механизмдердің айналу жиіліктерін өлшеуде қолданылады.

Тұрақты тоқ машиналарының кернеулері мен қуаты әртүрлі болып келеді: мысалы, автомобиль генераторларының кернеуі 12 В те қуаты 500...800 Вт, трамвай және троллейбустарда электрлік қозғалтқыштардың кернеуі 550 В, қуаты 45 кВт-қа дейін, электрлік локомотив қозғалтқыштарының кернеуі 3 кВ те қуаты 450...550 кВт.

Тұрақты тоқ машиналарының негізгі кемшілігі - түйіскі рөлін атқаратын түкше мен коллектордың тез істен шығатындығы және онда электр ұшқынының пайда болатындығы. Электр ұшқынының әсерінен коллектор тіліктері қатты қызады, жанып та кетуі мүмкін, мұндай машиналарды жарылу қаупі бар жерлерде қолдануға болмайды. Мұнымен қатар, тұрақты тоқ машиналары қуаты осындай айнымалы тоқ машиналарына қарағанда қымбатырақ.

Тұрақты және айнымалы тоқ машиналарына тән бір қасиет - олардың қайтымдылығы, яғни бір электр машинасының генератор және қозғалтқыш режимінде жұмыс істей алатындығы. Әрине, бір режимге бейімдеп арнайы жасалған машинаның сипаттамалары басқа пішіндегі сипаттамаларынан жақсырақ болатындықтан электр машиналарын жасайтын кәсіпорындары оларды генератор немесе қозгалтқыш етіп қана шығарады.

Тұрақты тоқ машиналарының құжаттық тақташасында машинаның аты, түрі, номинал қуаты Рн, номинал кернеуі Uн (номинал тогы Iн, номинал айналу жиілігі, қоздыру түрі, қоздыру кернеуі Uқ, дәлдік сыныбы, жұмыс режимдері, салмағы, т. б. негізгі деректері беріледі.

Тұрақты тоқ машиналары басқа да электр машиналары секілді қозғалмайтын статордан және айналмалы ротордан тұрады. Әдетте статордың сыртында машинаны қаптамасы болады. Бірақ тұрақты тоқ машиналарында (1.1-сурет) қаптама (6) статордың қызметін атқарады. Өйткені тұрақты тоқ машиналарының статорында құйынды тоқ болмайтындықтан оны бөлек табақшалардан жинамай, тұтас электротехникалық болаттан жасайды. Машинаның қаптамасына оның іш жағынан магнит полюстері (7) бекітіледі. Магнит полюстерін жұптап санайды: бір солтүстік полюс пен бір