№1 зертханалық жұмыс 1. Кіріспе

№1 зертханалық жұмыс

1. Кіріспе

Жетекшілік нұсқауда, «Электрлік жетек» кешендік үлгідегі зертханалық жабдықтарда орындалып жүргізілетін базалық эксперименттер жазылған. Оларды жүргізу барысында тұрақты және айнымалы ток электр жетектеріндегі тұрақтанған және ауыспалы үрдістер іске асырылады. Жинақталған үлгідегі зертханалық жабдықтар, «Электр жетектерін автоматты басқару» пәні бойынша зертханалық жұмыстарды оқып, орындау үшін арналған.

Жиынтықтың аппараттық бөлігі, блоктар (модульдік) негізінде орындалған және оған жататындар:

— оқыту мақсатында жобаланған электрлік машина, трансформаторлар және электрлік тізбек элементтерінің нақты түрлері;

— қоректендіру көздері;

— өлшеу аспаптары және түрлендіргіштер;

— кіресіл-шығасыл берілімдердің ендірілген платасы бар National Instruments фирмасының дербес IBM-компьютері;

— экспериментке қажетті функционалды блоктарды қондыру үшін арналған, столдағы рамалар.

 Кешенді қоректендіру, бейтарап және қорғаныс өткігіштері бар кернеуі 380 В-тық үшфазалық электр торабынан іске асырылады.

— Тұтынылатын қуаты, Вт……………………………..500

— Өлшемдері (ұзындығы/ені/ биіктігі), мм …….2750/900/1600

— Салмағы, кг………………………………………………..150

 Кешеннің бағдарламалық бөлігі:

— дербес компьютердің бағдарламалық орталығы (Windows 98-ден бастап Windows-тың барлық версиясы, );

— ойластырылып жасалған тұрақты және айнымалы ток машиналарының режим көрсеткіштерінің тіркемесі, электр жетектерін басқарудың пульттері, виртуалды осциллограф.

Кешеннің әдістемелік бөлігі:

— зертханалық жұмыстарды жүргізуге дайындық үшін материалдар жиынтығы ретіндегі жетекшілік нұсқау;

— бағдарламалық ортада жұмысты жүргізуге жетекшілік нұсқау LabVIEW (4 том);

— 6024Е кіресіл/шығасыл платаны пайдалануға нұсқау.

Кешендік үлгідегі «Электрлік жетек» зертханалық жабдықтардың сапалылығына жататындар:

Әмбебаптығы, электр жетектеріндегі тұрақтанған режимдерді ғана емес, ауыспалы үрдістерді жүргізу мүмкіндігі.

Икемділігі, тапсырысқа байланысты жекелеген әр экспериментті қалаған түрде жинақтауды қамтамасыз ету мүмкіндігі.

 Көріктілігі, көрнекті өлшеу аспаптары (аналогтық немесе сандық) көмегімен және компьютердің виртуалды мониторынан бейнеленген модельдеу нәтижелерінің және олардың тіркеліп көрінуінің қамтамасыз етілуі.

Сенімділігі, күштік элементтер қуатының аздығы, эксплуатациялау кезіндегі электрлік тізбекті қысқа тұйықталудан және дұрыс қарамағандықтар қорғауы.

Электрлік қауіпсіздігі, жиынтық компоненттерінің электрлік токқа түсуден 01 және I қорғау класымен орындалуы, сондай-ақ қорғалған өткізгіштер мен ажыратып қорғау құрылғысының қолданылуы.

 Замануи дизайн, эргономикалық, инженерлік психология мен эстетикалық талаптарды ескеруді қамтамасыз етіп орындалған жиынтық.

Кешенде 2-3 студенттен құралған топ жұмыс істей алады.

2. Электр машиналық агрегаттың түсіндірмесі және техникалық сипаттамалары

Электр машиналық агрегат, тұрақты немесе айнымалы ток энергиясын электрмеханикалық энергияға түрлендіру үшін, агрегаттың жылжымалы бөліктерінің айналу жиілігін және бұрыштық жағдайын анықтайтын белгілерді алу үшін арналған. Ол, өз-ара жіктелген және бірыңғай негізде қондырылған тұрақты ток машинасы, классикалық айнымалы ток асинхрондық қозғалтқышы, маховик және бұрыштық ығысуларды түрлендіргіш.

Машина орамдарының ұштары, олардың тұрқына бекітілген терминалды панельдердегі ұяшық арқылы шығарылған.

1 кесте

Тұрақты ток машинасы (101.2 үлгі)

Номинальды қуаты, Вт 90

Зәкірдің номинал кернеуі, В 220

Зәкірдің номинал тоғы, А 0,56

Айналудың номинал жиілігі, мин–1 1500

Қоздыру тәуелсіз /параллель/тізбектей

Қоздырудың номинал кернеуі, В 220

Қоздыру орамының номинал тоғы, А 0,2

ПӘК, % 57,2

Айналу бағыты екі жаққа

Жұмыс режимі қозғалтқыштық/генераторлық

Асинхронндық қозғалтқыш (106 үлгі)

Статордағы фазалар саны 3

Статор орамдарының жалғану сұлбасы

Ток жиілігі, Гц 50

Пайдалы активті номинал қуат, Вт 120

Номинал кернеуі, В 220/380

Статордың номинал тоғы, А 0,73 / 0,42

ПӘК, % 63

cos H 0,66

Номинал айналу жиілігі, мин–1 1350

Маховик

Инерциялық момент, нмс2 0,009

Салмағы, кг-нан аспайды 7

Бұрыштық ығысуларды түрлендіргіш (104 үлгі)

Модель ВЕ 178А

Шығасыл каналдар саны 6

Шығасыл белгілері импульстар сериясы және тіректі импульс

Сериядағы бір айналым импульстар саны 2500

Біліктің жұмыстық айналу жиілігінің өзгеру

диапазоны, мин-1 0..6000

3. Функционалды блоктардың түсіндірмесі және техникалық сипаттамалары

2 кесте

Аталуы және түсіндірмесі Көрсеткіштер Код Ені, мм

1 2 3 4

Үшфазалы қорек көзі, үшфазалы айнымалы кернеумен жиынтықты қоектендіру үшін арналған.

Қолмен қосылады. Асқын жүктелуден қорғау, ажыратып қорғау құрылғысы, апаттық ажырату батырмасы және рұқсатсыз қосылудан қорғау кілті бар. ~ 400 В; 16 А

Лезде іске қосылу тоғы (УЗО) 30 mA 201.2 285

Тұрақты ток машианасын қоректендіру көзі, зәкір орамасын және тұрақты токпен қоздыруға қорек беру үшін арналған. Қолмен немесе алыстан/автоматты (дербес компьютерден) қосылады. Зәкір кернеуі қолмен немесе алыстан реттелінеді. Қоздыру кернеуі реттелмейді. Зәкір тізбегі 0…250 В; 3А

Қоздыру тізбегі 200 В; 1А

 206.1 285

Тиристорлық түрлендіргіш/реттегіш, тұрақты ток қозғалтқышының (түрлендіру режимі) және үшфазалы асинхрондық қозғалтқышының (реттеу режимі) айналу жиілігін реттеу үшін арналған. Синусоидальды токтың үшфазалық кернеуін, тұрақты ток кернеуіне, сондай-ақ үшфазалық кернеуді айнымалы шамаға түрлендіреді. Шығасыл кернеу қолмен немесе алыстан/автоматты (дербес компьютерден) реттелінеді. ~ 3400 В; 2 А 207.2

285

Реттелмелі автотрансформатор, тізбекті реттелінетін айнымалы кернеумен қоектендіру үшін арналған. ~ 220 /0..240 В / 2А 318.1 142,5

Жиілікті түрлендіргіш, асинхрондық қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеу үшін арналған. Шығасыл жиілік және кернеу келісімді түрде қолмен немесе алыстан/автоматты (дербес компьютерден) реттелінеді. 30…230 В; 3 А;

0…100 Гц

 217

285

Үшфазалық ажыратқыш, алыстан/автоматты (дербес компьютерден) электрлік тізбектерді қосып/ажыратуға арналған. ~ 400 В; 10 А 301.1 95

Терминал, функционалды блоктардың кіресіл/шығасылдарын басқаруға ыңғайлы болуын қамтамасыз ету үшін арналған. 8 түйіспесі бар 6 розетка;

68 ұяшық 304 95

Айнымалы ток машинасы ротор тізбегіндегі реостат, айнымалы ток машинасының ротор орамындағы токты қолмен реттеу үшін арналған. 30…40 Ом; 1 А 307.1 285

Тұрақты ток машинасын қоздыратын реостат, тұрақты ток машинасының қоздыру тогын қолмен реттеу үшін арналған. 0…2000 Ом;

0,1…0,3 А 308.1 285

Тораптық реактор, электрлік тізбектегі индуктивтік кедергінімодельдеу үшін арналған. 50Гц; 0,5 А; 0,3 Гн 314.2 95

Түзеткіш, басқарылмайтын үшфазалық айнымалы ток энергиясын тұрақты ток энергиясына түрлендіруге арналған. 400 В; 10 А 322 95

Реостат, тұрақты ток қозғалтқышының зәкір тізбегіндегі жүргізу тогын шектеу үшін арналған. 0…200 Ом; 0,8 А 323.2 285

Үшфазалық трансформаторлар тобы, бірфазалық/үшфазалық кернеуді түрлендіру үшін арналған. 380 ВА;

230 /240,230, 220, 133, 127 В 347.1 285

Коннектор, 6024E дербес компьютерінің PCI берілгендерді жинайтын платаның кіресіл/шығасылдарына ыңғайлы кіруді қамтамасыз ету үшін арналған. 8 аналог. диф. кіретін;

2 аналог. шығатын;

8 сандық кіресіл/шығасылдар 330 285

Сандық сигналдардың кіресіл/шығасыл дар блогы, «құрғақ түйіспе (сухой контакт)» секілді сигналдарды кіргізу және сиганлдарды аралық реле түйіспелері арқылы шығару үшін арналған. «сухой контакт» типті 8 кірме;

8 релелік шығасылдар 331 95

Ток және кернеу сезгілері блогы, бақыланатын тұрақты және айнымалы ток күштік тізбектерінде және гальваникалық байланыспаған кернеу мен токқа парапар нормалы элетрлік сигналдар алу үшін арналған. 3 өлшегіш түрлендіргіші «ток – кернеу» (5 А/1 А)/5 В;

3 өлшегіш түрлендіргіші «кернеу — кернеу»

(1000 В/100 В) /5 В 402.3 142,5

Мультиметрлар блогы, ток, кернеу және омдық кедергілерді өлшеуге арналған.

Сұйықкристалды дисплейлі сандық өлшегіш.. 0…1000 В ;

0…10 А ;

0…20 МОм 508.2 285

Синхрондық машинаның бұрыштық жүктелу көрсеткіші, синхрондық машинаның бұрыштық жүктелуін аналог түрінде бейнелеп және өлшеу үшін арналған. Дербес компьютерге қосу үшін шығасыл ұяшықтары бар. 180…0…180 505.2 142,5

Айналу жиілікті көрсеткіші, электрмашиналық агрегаттағы электр машинасының айналу жиілігін аналог түрінде бейнелеу үшін арналған. 2000…0…2000 мин1 506.2 142,5

Қуаттарды өлшегіш, бірфазалық электр тізбегіндегі активтік және реактивтік қуатты өлшеу және оларды аналог түрінде бейнелеу үшін араналған. 15; 60; 150; 300; 600 В,

0,05; 0,1; 0,2;

0,5 А 507.2 285

Дербес компьютер, зертханалық кешенді алыстан/автоматты басқару және олар жайлы ақпарды бейнелеу үшін арналған. Бірегей — IBM,

PCI 6024E берілімдерді жинақтау платасы 550

4. «Тұрақты ток машиналарының режимдік көрсеткіштерін тіркеу», «Айнымалы ток машиналарының режимдік көрсеткіштерін тіркеу» және «Жиіліктік жетектің режимдік көрсеткіштерін тіркеу» бағдарламаларымен жұмыс істеу.

Тұрақты ток машиналарының режимдік көрсеткіштерін тіркеу, машинаның айналу жиілігі мен электрмагниттік моментінің, зәкір орамасының кернеуі мен тогының уақыттан тәуелділігін нақты уақытында бейнелеу, сондай-ақ — оның механикалық сипаттамасы (айналу жиілігінің электрмагниттік моментінен тәуелділігі).

Айнымалы ток машиналарының режимдік көрсеткіштерін тіркеу, машинаның айналу жиілігі мен электрмагниттік моментінің, статор орамасы тогының уақыттан тәуелділігін нақты уақытында бейнелеу, сондай-ақ — оның механикалық сипаттамасы (айналу жиілігінің электрмагниттік моментінен тәуелділігі).

Жиіліктік жетектің режимдік көрсеткіштерін тіркеу, қозғалтқыштың ағымдағы ток шамасын, оның кернеуін, айналу жиілігі мен бұрау моментін нақты уақытында бейнелеу және осы көрсеткіштердің алдын ала берілген уақыт аралығын бірмезетте есте сақтау. Тіркеуді тоқтатқаннан кейін, есте сақталған көрсеткіштер арнайы алгоритмнен (вейвлеттік талдау) өңделіп және уақыттылық тәуелділік ретінде бейнеленеді. Өңделген қисықтар мен есте сақтау уақытын өзгертуге болады.

5. Электрлі жетек тәжірибеханасында жұмыс жүргізетін студенттерге қойылатын талаптар

Зертханалық сабақтарда студенттер теориялық білімдерін шыңдай түсуге, электр жетектің әртүрлі сипаттамаларын зерттеудің, электр сұлбаларын жинаудың, тексерудің және түзетудің әдістемелерін жетек меңгеруге дағдылануы қажет.

 6. Зертханалық жұмыстарды орындау

Зертханалық жұмыстардың тәжірибе жасау бөлімін жүргізу тәртібі:

6.1. Жұмыс әдістемесінде келтірілген тәжірибеханалық жұмыстардың сұлбасын жинамас бұрын студент қондырғыда орналастырылған барлық машиналар мен өлшеу аспаптары мен танысуы қажет.

6.2. Барлық өлшеу аппараттарының өлшеу шегінің ең үлкен мәнін қойған дұрыс. Олардың электр сұлбасында көрсетілген параметрлерді (тоғының түрі: тұрақты немесе айнымалы; кернеуді немесе тоқты) өлшеуге бейімделгенін тексеру қажет.

6.3. Жиналған электр сұлбасын электр желісіне оқытушының немесе лаборанттың рұқсатымен ғана қосу керек.

6.4. Зерттелетін сипаттаманы қандай тәуелділік сипаттайтынын, ол үшін қандай өлшеу аспаптарының көрсеткіштерін жазып алу керек және дәлдікке қол жеткізу үшін қанша өлшеу керектісін шешіп алған жөн.

6.5. Өлшеу аспаптарының көрсеткіштерін жазып алғанда, өлшем бірліктерінде көрсету қажет.

6.6. Тәжірибелердің нәтижесі оқытушыға көрсетілген соң оның рұқсатымен электр сұлбасын тарқатып, жұмыс орнын реттеп қою керек.

7. Эксперимент нәтижелерін өңдеу және жұмыстың қортындысын шығару

 7.1. Эксперимент нәтижесін өңдеу және жұмыс туралы ақпар даярланып, келесі сабаққа дейін қорғалуы қажет.

7.2. Жұмыс туралы мәліметте, оны түсіну, тексеру үшін ешқандай қосымша болмайтындай дерек қажет болғаны дұрыс.

7.3. Тұрғызылатын графиктер миллиметрлік қағазға түсіріліп координат осьтерінде салынған параметрлердің мәндері өлшем бірліктері көрсетілгені дұрыс.

 7.4. Жұмыс мәліметінде келтірілген барлық есептеу нәтижелеріне, графиктер мен диаграммаларға түсінік беріліп, қажетті кестелерге сілтемелері болған қажет.

7.5. Жұмыс қорытындысын шығарғанда теориялық ережелеріменен эксперимент нәтижелерін салыстыруды, орын алған алшақтыққа түсінік беруді ұмытпаған дұрыс.

8. Жұмысты қорғау

Жұмысты қорғау үшін студент істелген жұмыс жөнінде толық мәлімет беруі керек.

Жұмысты қорғау кезінде, студенттің жұмысқа қажетті теорияны білу деңгейі, экспериментті жүргізу әдістемесін меңгеруі, тәжірибе нәтижелерін өңдеу және қорытынды шығуға дағдылану тексеріледі.

9. Электрлі жетек тәжірибеханасында жұмыс кезіндегі қауіпсіздік техникасының ережелері:

 Тәжірибеханада қолданылатын қорек көзінің кернеуі 380 В электр тоғына түсу жағдайына душар етуі ықтимал. Сондықтан тәжірибеханада жұмыс істеген кезде төмендегі қауіпсіздік ережелерін қатаң сақтау керек:

9.1. Жұмысқа кіріспес бұрын жұмыс орнымен және электр көзінің қосылуы, ажыратылуымен мұқият танысу қажет.

9.2. Стендті электр желісіне қоспас бұрын барлық өлшеу аспаптарының қажетті параметрді өлшеуге бейімделгендігін тексеріп алу қажет. ВР-ІІ мультиметрінің шектеу үшін 2000, 200, 20, 2 ретімен ауыстыру қажет.

9.3. Электр тізбегіне кернеу берген кезде барлық өлшеу аспаптарын мұқият қарап шығу қажет. Егер мультиметр “–” таңбасын көрсетсе, оның полюстерін ауыстыру керек.

9.4. Электр тізбегіне кернеу берілген соң қол тигізуге қатаң тиым салынады. Тізбекте кернеудің бар- жоғын тек өлшеу аспабымен ғана тексеру қажет.

9.5. Электр тізбегіне барлық өзгерісті тек электр желісінен ажыратқаннан соң, электр машиналары толық тоқтағаннан кейін ғана енгізуге болады. Тізбек электр желісінен ажыратылған және роторлар тоқтаған кезде өлшеу аспаптары нольді көрсетеді.

9.6. Өрт қаупі төнген жағдайда, оны болдырмауға, оны сөндіруге тырысу қажет. Зертханада сабырлақ сақтап, көрсетілген сұлба бойынша бөлмеден шығуды ұйымдастыру қажет.

9.7. Жер сілкінісі болған жағдайда тәжірибеханада сабырлық сақтап, есік босағасында немесе белдемшелер мен тіреулерді қалқалап тұрып, оның аяқталуын күткен жөн.